美国海军早期舰载区域防空导弹精华上(组图) | |
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http://jczs.sina.com.cn 2004年10月29日 14:17 《国际展望》杂志 | |
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□ 张学峰 在美国的四大军种中,可以说美国海军是最重视发展防空导弹的军种了,看看它发展的型号繁多的舰空导弹就知道了:黄铜骑士、小猎犬、鞑靼人、标准、宙斯盾、海麻雀、海上小槲树、拉姆。其中每个系列又都演绎出不少改型。相比之下,空军只有波马克这一个独生子,陆军也只有3个系列的大型防空导弹。这也难怪,因为海军的航空兵部队多是用来攻击对方地面目标的,防御敌人进攻的重担自然落到舰空导弹舰上。早在第二次世界大战结束之前美国海军就开始发展舰空导弹系统,只不过因为这并不是其急需的武器而显得不紧不慢。但先期的研究成果并没有付诸东流,二战结束后,美国海军较早地装备了防空导弹这种当时还比较新鲜的玩艺。而早期装备的三种名字以T开头的防空导弹组成了美国海军战后早期的对空火网。
1944年,美国海军为了研制一种装备冲压喷气发动机的防空导弹系统而启动了“大黄蜂”计划,而正是这个计划造就了美国海军早期的三种射程不一的导弹系统——RIM-8黄铜骑士远程导弹系统(Talos)、RIM-2小猎犬中程导弹系统(Terrier)和近程的RIM-24鞑靼人(Tartar)防空系统。需要说明的是,大黄蜂计划的初衷只是研制黄铜骑士舰空导弹,而其余两者则属于其“附属”产品。 “大黄蜂”计划最初是在约翰霍普金斯大学的应用物理实验室进行的,至今该实验室仍然是美国发展以液态碳氢化合物为燃料的超音速燃烧冲压发动机(注意它与传统的冲压发动机并不相同)的排头兵。1945年,该实验室就完成了装一具冲压喷气发动机的眼镜蛇验证弹,而这仅仅是个开始。1948年,在此基础上研制的PTV-N-4 BTV试验弹也制造完成。最初,限于当时的技术,黄铜骑士只是计划采用较为简单的雷达波束制导方式,但即便如此,仍需要进行大量的试验。因此对这种制导方式的验证也就称为试验弹的任务之一。1948年,设计人员成功的在采用固体火箭发动机的CTV-N-8试验弹上进行了超音速条件下的波束制导试验,最初的成功给研制人员极大鼓舞。黄铜骑士计划仍在按部就班地进行着,而这种CTV-N-8试验弹体也发展成一种中程舰空导弹——RIM-2小猎犬,而后来的RIM-24鞑靼人则是去掉助推器的高级小猎犬,因此说大黄蜂计划是美国海军3T导弹之母也毫不夸张。
美国海军将研制黄铜骑士的任务交给了邦迪克斯公司,而研制黄铜骑士也是“大黄蜂”计划的一部分。美国海军为了研制黄铜骑士舰对空的大黄蜂计划发展了不少冲压喷气发动机为动力的试验载具。在那个年代,冲压喷气发动机几乎成为西方各国舰空导弹的标准配置。美国空军第一种也是唯一的一种防空导弹的波马克远程防空导弹(更像是无人驾驶截击机)、英国的警犬防空导弹和后来的海槲树导弹都毫不例外的采用了冲压喷气发动机。冲压发动机与较普通的喷气发动机相比省去了压缩机,发动机只是由冲压进气道、燃烧室和尾喷管三部分组成,其结构较为简单。当这种动力被加速到一定速度时,空气进入进气道,经过进气道减速加压后与燃料混合燃烧产生高温燃气推动弹体前进。较当时的普通的液体燃料发动机和第一代固体火箭发动机来说,冲压喷气发动机有着不可比拟的优点。它的比冲更大,燃烧速度受控,靠吸取空气中的氧气而不需要自己携带氧化剂,减小了体积,他能够在整个飞行过程中保持相对恒定的超音速飞行,因此被大范围采用。 不过在舰空导弹上采用这种发动机还真要费些脑筋。因为它需要较大的进气道,通常的布局是将四个进气道分别布置在弹体周围,这样能够保证无论弹体处于什么位置都能顺利进气。这种布局在陆地上到没什么不适,要是装在军舰的弹舱就显得有些拥挤了,这太占用空间。不过这难不倒美国的工程师,最终在RTV-N-6XPM(试验原型弹)上这个问题得到完全解决,它采用了弹头进气的方式。这种方式后来为很多采用冲压喷气发动机的舰载导弹所采用,比如英国的海标枪舰空导弹,俄罗斯和印度合作的最新型布拉莫斯反舰导弹等,也充分说明这种方式的优越性。此外它还降低了导弹单位截面积的阻力。编号为RTV-N-6a3的试验弹于1951年进行了首次成功飞行测试。而此时,海军已经将SAM-N-6的编号分配给黄铜骑士。1952年10月,黄铜骑士的原型弹XSAM-N-6进行了首次试飞,此次试飞可能为开环试验。同年晚些时候,使用RTV-N-6a4弹体的黄铜骑士进行了有制导的拦截试验,试验相当成功。但是此后,海军多次变更、提高导弹的技战术指标,导致黄铜骑士到1959年才完全研制成功,陆续装备到美国海军的7艘巡洋舰上,而此时距离计划开始时已经10年了,真可谓“十年铸一剑”。不过总的来看,因为是首次研制舰空导弹,其中要克服很多新材料新技术和新概念,所以10年时间也不算太长。
第一种装备部队的黄铜骑士导弹为ASM-N-6b型。而SAM-N-6a的编号很可能在漫长的发展过程中被赋予了一种未装备的过渡型号,目前关于SAM-N-6a的记录很少,我们先来看看ASM-N-6b型黄铜骑士的不凡身手。 ASM-N-6b黄铜骑士导弹弹体为一圆柱体,由两级串连而成,第一级为一个固体助推器,其尾部装有稳定尾翼,第二级采用一台冲压喷气发动机,发动机长0.71米,采用煤油和一种挥发油混合而成的液体燃料。它采用旋转弹翼式气动布局,这种布局的特点是控制舵面位于弹体中部,在弹体后部为尾翼,它们均按“X”状布置,并处在同一个平面内。弹体头部装一中心锥体,锥体周围为冲压发动机的环形进气道。其全动式弹翼位于第二级,几何形状较为复杂,第二级尾部为矩形的尾翼。喷气冲压发动机和先进气动布局的采用使它的最大射程达到120公里,射高达到了3~26.5公里,全面超越当时苏联的萨姆-2防空导弹,显示出美国在导弹技术方面的领先。 导弹采用了中段波束+末端半主动雷达寻的制导的复合制导方式。对于一种50年代的防空系统来说,这种制导方式算是相当复杂先进的了。相比较当时甚至后来才出现的霍克和苏联的SAM-6采用的全程半主动雷达导引也复杂的多,同时也比苏联广泛采用的指令制导方式先进。雷达波束制导是较早采用的一种制导方式,它又称雷达架束制导。采用这种制导方式的导弹系统先由制导站的导引雷达发出引导波束,导弹在这个波束中飞行,当它偏离引导波束中心时,其自身天线感知偏离的大小和方向,然后由自身形成引导指令,控制它飞回引导波束的中心,直至命中目标。若想改变导弹飞行方向,只需要移动引导波束即可。这连同指令制导是最早被采用的制导方式,不仅地对空导弹采用,而且很多早期的空空导弹也有不少采用这种制导方式的,例如苏联的AA-2。其原理、制导设备较为简单,易于实现。但是用它对付高机动目标就显得力所不及。因为导弹本身感知引导波束需要一个过程,引导波束不可移动太快。另外,这种方式也不能满足远射程的精度要求,因为预期距离越远,引导波束就越宽,造成的误差就越大,当这个误差达到一定程度时就不可避免的造成脱靶。因此黄铜骑士导弹只是利用这种方式进行中段制导(核战斗部型和训练弹除外)。这还有另外一个没有想到的好处,因为采用架束中段制导,并采用高空弹道,导弹可以从飞机上方进行俯冲攻击,这常会使飞行员大惊失措,因为在它们眼里,地对空导弹通常只是从下方袭来。 黄铜骑士作为一种最大射程达到92公里的远程舰空导弹很显然不能采用单一的波束制导,为此它采用了半主动雷达导引头,这或许是它研制时间大大拖后的原因。制导系统的舰上部分包括一部AN/SPG-49目标照射雷达和一部AN/SPG-56型导弹跟踪制导天线。前者是一种单脉冲雷达用以进行连续波照射,使导弹末端实现自导引。其工作频率为5400~5900兆赫。该雷达的作用距离超过120公里。采用了单脉冲体制可以反制掉当时和后来相当一段时间内的方位干扰,而对于不获取距离信息的半主动雷达导引头来说,这是相当重要的。AN/SPG-56型雷达用以为黄铜骑士导弹提供中段波束制导,工作频率为4000~8000兆赫。采用两部不同频率的雷达进行制导大大增强了其反电子干扰的能力。 作为制导系统的另一部分,黄铜骑士弹头的进气口外部周围围有一圈雷达接收天线(又称无线电测向仪),另外近炸引信天线也设置在进气道外壁上。不过并不是所有的黄铜骑士都有末制导天线。在当时的背景下,几乎所有的远程防空导弹都有装备核战斗部的型号,黄铜骑士也不例外,ASM-N-6b装备核战斗部的型号称为ASM-N-6bW,它装备一个2-5千吨TNT当量的W-30核弹头。由于核战斗部不要求有太大的命中精度,所以装备核战斗部的黄铜骑士就没有装末制导天线,而直接采用全程波束制导。另外一些训练用弹也不装这种天线。 综合来看,无论是导弹的射程、射高等硬性指标还是制导方式、雷达性能,ASM-N-6b黄铜骑士在当时的防空导弹中都是处于顶尖水平,而在舰空导弹中更是无出其右者。此后,美国海军还对其进行了多次大幅改进,进一步提高了其作战效能。
1960年,SAM-N-6b黄铜骑士的第一种改型SAM-N-6b1装备部队。其主要改进就是大大增加了射程,几乎是SAM-N-6的两倍,而且它装备一个新型的连续杆战斗部,杀伤半径进一步增大。SAM-N-6bW1则是装备6BW核战斗部的对应型号。 通常,装备核战斗部和常规战斗部的黄铜骑士为两种不同的型号,战斗部不能互换。而分别将这两种导弹分开装备是不大可能的,因为在当时背景下每一艘装备黄铜骑士的军舰都会或多或少的装备一些装核弹头的型号,尽管这些导弹几乎不可能被使用。这样就会减少军舰携带常规弹头型的数量,不利于持续作战。为此,海军研制了一种新的型号SAM-N-6c1“统一黄铜骑士”,它于1962年装备部队。有了这种型号,黄铜骑士的战斗部可以在核战斗部与常规战斗部间互换。在军舰上的导弹可以选择安装任何一种,大大增加了作战的灵活性。SAM-N-6c1的杀伤区高界增大,换装了新型的连续波半主动雷达导引头进行末制导,这种导引头具备更强的滤除抑制杂波能力,对付低空目标的能力大大提高。统一黄铜骑士不久就代替了美国海军舰艇上大多数早期型号的黄铜骑士。少量的SAM-N-6bl导弹也装备了连续波导引头,这种型号被命名为SAM-N-6b1(CW). 20世纪50年代中期,美国空军试图在海军黄铜骑士导弹的基础上研制一种陆基的黄铜骑士防空导弹(黄铜骑士L或者黄铜骑士W),作为救急。1955年, IM-70的编号分给了空军,而XIM-70A和XIM-70C的编号则分别为海军的SAM-N-6b1 和 SAM-N-6bW1陆基型号保留。目前并没有关于-70B编号的记录。但不久空军自己的IM-99/CIM-10波马克已经研制成功,空军遂对这个计划逐渐失去了兴趣,1957年,陆基的黄铜骑士项目转交给陆军,此后不久这个计划被彻底的取消了。 所有各个型号的黄铜骑士舰空导弹都具备一定的反舰能力,这也是早期舰空导弹的共同特点,但是由于对付地面或海面目标的精度有限,似乎只有装备核战斗部的型号才具备真正的地对地能力。1963年,美国国防部开始实施新的编号体制,所有型号的黄铜骑士均被重新编号为RIM-8系列。 RIM-8G导弹改进了波束制导系统,并于1966年服役。最后的面对空型黄铜骑士是RIM-8J,它进一步改进了半主动雷达导引头的性能并且于1968年服役。1968年,一艘美国海军的长滩级巡洋舰用黄铜骑士导弹在很远的距离上击落一架越南空军的米格战斗机。在越南战争中,黄铜骑士舰空导弹总共击落了3架米格战斗机。 RGM-8H反辐射黄铜骑士是一种专职反辐射导弹,它主要用于攻击部署在海岸港口附近的雷达目标,反辐射黄铜骑士的被动雷达导引头能够覆盖并跟踪大多数雷达的频率,此外它还能够对对方的电子干扰源进行定位并攻击。1965年,该型导弹进行了飞行测试,不久后RGM-8H就用于东南亚战场,在那里它主要用于攻击越南的萨姆导弹制导雷达阵地。 1974年,黄铜骑士防空导弹开始逐步被淘汰,到1979年,最后一艘装备黄铜骑士的军舰退出美军现役。原来打算用于替换黄铜骑士的SAM-N-8/RIM-50 台风LR防空导弹计划最终也被取消了,远程防空导弹最终由RIM-67标准ER接替了。剩下的大多数黄铜骑士导弹都被改装成MQM-G汪达尔人超音速靶弹。用于模仿反舰导弹。 后来基于MQM-8G汪达尔人改进了一些非标准型号如MQM-8X(舰队汪达尔人),MQM-8G/ER (增程型MQM-8G) 、 MQM-8G/EER (进一步增程型)。ER和EER型号目前仍在使用,但是它将逐渐被后来的GQM-163 SSST代替(超音速掠海飞行靶弹)。 相关专题:《国际展望》网络版 |