作者:周伟

2015年,世界飞航导弹装备水平全面提升。在巡航导弹领域,世界主要国家高度重视巡航导弹及其相关技术发展,围绕射程、命中精度、目标适应性、飞行速度等重要指标进行相关改进和研发工作,不断提升巡航导弹的战术技术性能,丰富了以亚声速和超声速型号为主体的巡航导弹体系;在反舰导弹领域,世界主要国家持续推进相关武器装备建设,美国完成了远程反舰导弹的第三次飞行试验,挪威和美国联合开展了第五代“海军打击导弹”的研制;在空地导弹领域,美国持续推进相关武器型号的研制试验,成功完成了“联合防区外武器”(JSOW)C-1的发展阶段试验,并将为增程型“联合防区外空对地导弹”(JASSM-ER)装备基于“电子对抗高功率微波先进导弹项目”(CHAMP)研制的新型电子战有效载荷。

1美国:加强信息系统改进和火力配置,提升网络条件下的体系打击能力

发展不依赖GPS的制导技术,提升空基和海基型号的自主攻击能力

2015年1月27日,美国国防部继续为AGM-86“空射型巡航导弹”寻求替代方案。美国空军5月表示,未来所有空基核武器将全部非GPS环境中工作。2015年2月4日,美国成功完成了“远程反舰弹”(LRASM)的第三次飞行试验,进一步验证了LRASM导弹的成熟性和能力。2015年6月2日,美国防部宣布修订“LRASM加速采购项目”合同,为LRASM追加1亿美元合同。该弹将可在无GPS系统、数据链等其他信息支援的情况下,在电子战环境中凭借自身的多模传感器和机载/舰载瞄准系统实现自主探测、识别和对付目标。

试验新型多模导引头,聚焦中远程陆海移动目标打击能力

美国“战斧”系列巡航导弹自1983年开始装备以来,其螺旋式的升级改造工作从未中断。2015年,美国对该型导弹进行了多次试验。目前,该弹的开发商雷声公司正在深入进行包括主、被动毫米波雷达导引头在内的多模导引头试验。1月,美国海军联合雷声公司成功进行两次飞行试验,首个试验验证了“战斧”Block IV导弹应对机动舰艇目标的能力,第二个试验验证了该导弹减少任务计划时间的“命令即打”想定。4月,雷声公司进行“战斧”Block IV巡航导弹的多模导引头系留飞行试验,验证了其处理器发射主动雷达信号的能力,也验证了该弹打击陆地和海面移动目标的能力。9月,美国海军对该弹开展了网络使能飞行试验,验证了其飞行中重新瞄准和打击目标的能力。

优化火力和功能配置,提高潜基饱和攻击能力和反舰能力

美国海军于2015年6月上旬授予通用动力公司650万美元修订合同,以加速“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇有效载荷模块(VPM)的开发工作。这种新模块可额外携载28枚“战斧”导弹,从而将每艘“弗吉尼亚”级潜艇携载“战斧”导弹的数量从12枚提高到40枚,火力打击能力提升230%,而成本增长不超过15%。装备VPM模块的“弗吉尼亚”级核潜艇将于2019年开始建造,2026年形成初始作战能力。另外,美国海军于2015年10月21日表示,由于目前现役攻击型核潜艇主要的反舰武器为MK48型重型鱼雷,与其他国家的反舰导弹相比,射程有限,处于不利地位,因此美国海军正在研究为核潜艇加装反舰导弹的问题,可能选择远程反舰导弹(LRASM)或“战斧”Block IV对陆攻击巡航导弹等型号导弹装备于攻击型核潜艇。而美国海军已在2015年早些时候对“战斧”Block IV对陆攻击巡航导弹进行了反舰试验。

升级C4ISR系统,提升武器系统的通信与指挥控制能力

2015年2月20日,美国空军宣布与波音航空签署了一项后续合同。根据该合同,波音公司继续开发美国空军E-4B高级空中指挥所飞机使用的新型低频电子通信系统,并在2016年9月完成开发工作。该系统用于国家指挥部在紧急状态时与弹道导弹核潜艇进行通信,将取代现役的、过时的低频(LF)和超低频(VLF)系统。2015年7月下旬,美国海军授予通用动力公司一项合同,继续为美国海军“洛杉矶”级、“海狼”级、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇和“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇以及澳大利亚海军“柯林斯”级常规潜艇的AN/BYG-1武器控制系统进行现代化升级改造。改造内容主要包括进行技术植入、加装具有先进处理能力的软件。AN/BYG-1具备战术态势感知能力,可为鱼雷和导弹进行制导。2015年8月初,美国海军和雷声公司通过“安齐奥”号导弹巡洋舰成功完成一次“战斧”Block IV巡航导弹飞行试验,验证了该弹新的更加灵活的任务规划能力,也验证了该弹“基线-4”武器指挥控制系统现代化成果。

开发吸气式高超声速技术,完善打击体系

目前,美国正在加速吸气式高超声速技术的发展,不仅以超燃冲压发动机技术为核心开展技术攻关,而且采取了高超声速平台与高超声速巡航导弹平行发展的方式(例如于2015年7月27日授出一份继续进行高超声速“试验性空天飞机”(XS-1)的演示验证合同),推动高超声速技术的发展。2015年5月中旬,美空军研究实验室发布公告,寻求“高速打击武器”(HSSW)项目新技术,包括总体设计,建模、模拟和分析,制导控制与机身,推进和材料技术等。项目的最终目的是开发可由多种平台发射的可在30分内打击全球目标的高超声速武器。2015年8月上旬,美国和澳大利亚合作的“高超声速国际飞行研究试验”(HIFiRE)项目成功开展了飞行试验。在试验中,超燃冲压发动机加速到超过7倍声速(2千米/秒)。2015年9月中旬,美国空军研究实验室计划在“远程高速涡轮发动机”(Stelr)项目下进行了一台涡轮发动机马赫数3.2条件的地面试验,为远程高超声速巡航导弹项目铺平道路,并为组合循环高超声速推进系统奠定技术基础。同时,美国空军研究实验室正在实施的相关项目包括“中尺寸关键部件”(MSCC)项目,其目标是在X-51A项目之后研究第一代、更大尺寸超燃冲压发动机的特性,已于2015年7月开始校准试验,计划于2016年2月开始燃烧试验。

不断推进下一代反辐射导弹发展

2015年4月,美国海军航空系统司令部向工业界征询有关下一代反辐射导弹的研究、技术与现有项目的信息,以确定发展用于F-18战机的下一代反辐射导弹的可行性与经济可承受性。新型导弹需要装备采用开放式体系架构的多模导引头,并具有直接打击与发射后不管等特点,可用于攻击海基与陆基目标。同时,美国还持续对现役反辐射导弹进行发展改进。9月,美国海军首次进行了“先进反辐射导弹”(AARGM)Block 1的试验,对该型导弹Block 1软件升级包进行评估。10月,美国成功完成了“哈姆”(HARM)导弹控制系统改造项目(HCSM)的飞行试验。升级型“哈姆”导弹增强了应对敌方先进雷达的能力,并减少了间接损伤。

2俄罗斯:加强实战条件下的性能验证,以高超声速技术为重点完善体系建设

首次实战使用空基和海基远程型号,加强可靠性验证

自2015年9月30日以来,俄罗斯出动海空军对在叙利亚境内的IS恐怖组织进行了持续空袭。在空袭中,俄罗斯实现了“两个首次”,即在2015年10月7日首次实战发射了“口径”海基对陆攻击巡航导弹、在2015年11月17日首次使用了图-160和图-95战略轰炸机首次实战发射了Kh-101空射巡航导弹。尽管在此次空袭中,俄罗斯使用的武器尽管多为非精确制导武器,精确制导武器仅占20%,但这些精确制导武器(主要是对陆攻击巡航导弹)取得了不俗的成绩。总的来看,(包括此次未登场的SS-N-21“石榴石”海射巡航导弹、AS-15B空射巡航导弹在内的)俄罗斯对陆攻击巡航导弹具有不亚于美国的非凡实力。

推进高超声速型号开发,确保优势、完善体系

超声速和高超声速武器技术一向是俄罗斯的优势技术,目前俄罗斯正在大力发展吸气式高超声速技术,不仅可完善巡航导弹体系,也可增强对抗美国威胁的实力。2015年1月中旬,俄罗斯战术导弹集团表示,俄罗斯军队将在未来15到25年内开始大规模接收高超声速巡航导弹,其中首批原型机将在2020年前完成制造。该集团认为,研发高超声速导弹面临的主要技术困难是能够耐受长时间气动加热的新型结构材料。2015年2月中旬,俄罗斯航空设备控股公司表示,俄研制中的PAK FA下一代战斗机发动机将采用一种不依赖氧气的启动系统,即等离子体点火系统。由于等离子体点火系统集成喷管上,在燃料注入的同时,等离子弧会同步产生。该公司强调,这是一种独特的系统,属世界首创,可在显著降低成本的同时,实现大大减重。这种不依赖氧气的发动机启动技术可用于高超声速巡航导弹。

3法国:开展列装与升级工作,完善核常并重的威慑与打击体系

推动常规远程型号的列装,强调核型号的威慑作用

法国现役巡航导弹主要型号为ASMP-A战略超声速空地核巡航导弹、“风暴阴影”空射常规巡航导弹等。2015年,法国继续推进新型海基常规巡航导弹MdCN(法语缩写,意为“海军巡航导弹”)的列装工作。法国计划在2015年和2018年分别为“欧洲多用途护卫舰”(FREMM)配备200枚、为“梭鱼”级攻击型核潜艇配备50枚MdCN导弹。同时,2015年02月19,法国总统奥朗德表示,尽管法国“并没有面对直接侵犯”和“公开的敌人”,法国将绝无可能“松懈”核威慑力量建设,将要维持核潜艇和空中力量这两大构成核威慑的“互补”的“灵活反应力量”。为了体现法国在核武器方面的透明度,奥朗德首次透露了法国核武库的构成情况,即法国现有核武库包括由48枚潜射弹道导弹、由舰载战斗机携载的54枚ASMP-A空地巡航导弹。同时,在12月法国打击IS恐怖组织的行动中,法国还首次实战应用了“风暴阴影”远程巡航导弹。

开发吸气式高超声速技术,开展核型号的升级换代

2015年10月中旬,为了研制ASMP-A战略超声速空地巡航导弹的替代型号(代号为ASN4G),法国国家航空航天研究院(Onera)正在开发能使导弹以8马赫或更高速度飞行的超燃冲压发动机技术,并正在升级相关发动机试验台。1993年,在Preha项目下Onera建造了用于试验可重复使用航天发射装置的发动机试验台。为了开发ASN4G导弹所需超燃冲压发动机,Onera正在进行相关改进工作。该发动机试验台通过模拟装置,可以对导弹的隐身性、机动性、飞行速度和高度等进行协调,实现最优作战效果。未来ASN4G导弹部署后不仅可以8马赫或以上速度飞行,而且具备强大的隐身能力。

4英国:改进亚声速巡航导弹武器胸膛,开发高超声速巡航导弹技术

进行现役型号的适应性改进,推进新型运载平台的列装

英国现役巡航导弹的主要型号为“战斧”对陆攻击海基亚声速巡航导弹和“风暴阴影”空射亚声速巡航导弹。2015年7月中旬,携载“风暴阴影”导弹的“台风”战斗机在意大利和英国完成了导弹电磁兼容性地面试验,以确保载机和导弹的电力系统的完整性,同时“风暴阴影”导弹配备的激光传感器可确保工程师能够分析导弹发射后的运行轨迹。2015年8月中旬,英国第3艘可携载“战斧”海基巡航导弹的“机敏”级新型攻击核潜艇“机巧”号开始海试。

开发可重复使用高超声速技术,奠定高超声速巡航导弹开发基础

2015年2月初,英国反作用发动机公司完成“佩刀”(Sabre)混合式火箭发动机的初步需求评审。该发动机是一种创新的混合高超声速推进系统,全称为“协同吸气式火箭发动机”,用于为飞行器提供动力,以吸气式方式使飞行器从零加速到5.5马赫,并在纯火箭模式下将飞行器从大气层边缘推进到低地球轨道。该发动机将配装该公司设计的单机入轨空天飞机“云霄塔”。预计将在2020年前完成全尺寸试验发动机的演示验证。2015年7月上旬,该公司首次公开“佩刀”发动机的关键技术细节。该发动机的核心技术是综合热交换器系统,由长度为几英里的细管制成,可直接从大气层吸入氧气并用作燃料,可在不到1/100秒的时间内,使吸入的空气从1000摄氏度以上冷却到零下150摄氏度,然后通过一台涡轮压缩机,将预冷空气传输到火箭发动机燃烧室。预冷空气在燃烧室与过冷液氢一起燃烧。该系统采取一种独特方法以保证不会结冰并堵塞预冷器。“佩刀”发动机未来首先将用于英国“云霄塔”单级入轨空天飞机,但亦可能用于英国和美国的高超声速巡航导弹。

5印度:持续进行性能改进和飞行试验,构建核常精确打击体系

推进常规型号体系建设,提高平台、目标适应性和飞行速度

一是持续改进“布拉莫斯”陆基巡航导弹,强化山地目标打击能力。2015年5月8日、9日,印度连续成功试射了两枚“布拉莫斯” Block III型陆基超速巡航导弹,为后续全面部署工作奠定了基础。与现役“布拉莫斯”导弹相比,该弹具备在山地作战中的变轨机动和大角度俯冲能力,可打击隐藏于山脉背面的目标。二是加速列装“布拉莫斯”空基巡航导弹,提高饱和攻击能力。印度除了继续开发“布拉莫斯”导弹的小型化型号“布拉莫斯-M”,还加速空射型“布拉莫斯”(即“布拉莫斯-A”)导弹的列装工作,于2015年6月完成改装苏-30MKI战斗机,并计划于2016年4月开始进行空射试验。为了携载“布拉莫斯”导弹,印度对苏-30MKI战斗机进行了多项关键性改进,并将空射型“布拉莫斯-A”导弹的重量减轻一半,长度减小了近半米,而下一代“布拉莫斯”导弹将更小、更轻。此举将大幅提升“布拉莫斯”导弹的饱和攻击能力。三是积极开发“布拉莫斯-2”高超声速巡航导弹,提升突防和快速攻击能力。2015年3月中旬,印度决定三军共同开发下一代“布拉莫斯”导弹(即“布拉莫斯”-NG)。现役“布拉莫斯”导弹重约1.5吨,射程约290千米,飞行速度3马赫,而“布拉莫斯-NG”将更小、更敏捷,长度约6米,弹径约50厘米,飞行速度5马赫以上,并将在2017年至2018年首次试射,在未来十年内替换现役“布拉莫斯”导弹。2015年8月下旬,俄印合资布拉莫斯宇航公司表示,“布拉莫斯-2”高超声速巡航导弹研制工作目前仍处于决策阶段,整个研制周期可能需要七八年时间,其核心挑战在于开发出能有效防护高超声速导弹在飞行中面临的极端高温和激波的最佳材料 。

新型空射亚声速核型号试飞连续失败,空基核打击能力发展受挫

印度目前未装备空射巡航导弹,特别是在空基核武器方面,仅有核航弹,因此印度急于发展空基核巡航导弹来弥补空白,改变核力量主要依靠陆基导弹核武器的局面。但从目前来看,印度在此方面的努力成效不大。“无畏”空射亚声速核巡航导弹是印度唯一进入工程研制阶段的空射核型号,长6米,直径0.52米,翼展为2.7米,发射质量约1500千克,可携载12千吨TNT当量的钚弹头,也可携载常规高爆单弹头或子母弹头,重450千克最大射程1000千米。第一次试射于2013年3月12日进行,在发射20分钟后坠毁;第二次试射于2014年10月17日进行,由于没能保持较低的飞行高度而没有达到试验要求;第三次试射于2015年10月16日进行,导弹在发射后11分钟俯冲坠入孟加拉湾,从而没能击中目标。

6伊朗:发展中远程型号,提升对地、对海精确打击能力

公布新型远程地地型号,首次具备远程精确打击能力

2015年3月8日,伊朗首次公开射程2000千米的“苏马尔”新型远程地地巡航导弹。伊朗国防部长侯赛因-达赫甘主持“苏马尔”表示,由于具备较强的战场适应能力、躲避雷达的能力等,“苏马尔”导弹能够在任何条件下摧毁不同类型的目标。他还宣布,国防部将于2016年将装备改进型“苏马尔”导弹。从战术技术性能上看,伊朗通过多种渠道和手段获得了俄罗斯多种巡航导弹相关技术,通过对之进行吸收、模仿,研制成功“苏马尔”巡航导弹,初步解决了远程巡航导弹的有无问题。从整体战术技术水平来上说,“苏马尔”巡航导弹是世界第二代和第三代巡航导弹技术的综合体,尽管其安全可靠性尚需检验,但该弹首次赋予伊朗远程精确打击能力,将为伊朗核力量发展提供更灵活的运载平台,将增加伊朗对抗西方国家、称霸中东的手段。

量产新型反舰型号,构建灵活的反舰能力

2015年3月中旬,伊朗开始量产300千米的“卡迪尔”反舰巡航导弹。该弹配备先进的雷达设备、抗干扰和反电子战系统,能够精确打击目标,破坏力强,并可以实现低空飞行。伊朗国防部长侯赛因-达赫甘说,“这些具有高精确度和快速反应能力的高质量导弹极大地提高了伊朗武装部队在空中、海上和陆地上的作战能力”。“卡迪尔”导弹于2014年8月首次试射,目前已服役。该弹未来与“波斯湾”反舰弹道导弹配合使用,将极大提升伊朗近程制海能力。

7巴基斯坦:成功进行空射型号飞行试验,提升战术技术性能

巴基斯坦现役巡航导弹型号主要为“哈塔夫-7”陆基巡航导弹、“哈塔夫-8”空基巡航导弹,二者均可携载核或常规弹头(包括常规高爆弹头、子母弹头等),飞行速度为亚声速,射程分别为700千米和350千米。2015年2月2日,巴基斯坦成功进行“哈塔夫-8”导弹自2007年以来的第5次试射,其目的是检验改进制导控制系统后的导弹性能。巴基斯坦前空军准将凯泽-图费勒称,此次试射是典型的技术升级配合政治信号的做法。该弹是巴基斯坦的第一个空基巡航导弹型号,可由“幻影-3”攻击机和F-16战斗机携载,未来将增加射程。该弹是巴基斯坦对抗印度发展导弹防御系统、“布拉莫斯”和“无畏”等巡航导弹的产物,是巴试图缩小与印导弹核力量的整体差距的重要体现,对提升巴导弹核武器威慑与打击能力具有重要意义。

8日本:开展高超声速技术研究,奠定高超声速巡航导弹发展基础

日本目前未装备真正意义上的巡航导弹,但拥有相关技术潜力,并从20世纪80年代就开始高速涡轮发动机技术研究。2004年,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)制订了预冷却型高速涡轮发动机(PCTJ,也称S-发动机)发展路线图,将后续研究工作的重点转为开展S-发动机在马赫数5飞行条件下的试验。2015年3月上旬,日本和欧洲继续合作开展一项高超声速飞机所需的新推进技术、新材料以及总体设计研究。根据JAXA提出的“JAXA 2025”长期愿景,S-发动机将用于以5马赫速度巡航、在2小时内飞跃太平洋的高超声速飞机。目前,JAXA正在研制S-发动机,并于2014年初成功进行S-发动机在4马赫条件下的地面试验。在未来的5马赫飞行试验中,日本开发中的“高超声速实验飞行器”(HYTEX)将通过固体火箭推进器加速到马赫数5,以提供S-发动机的试验验证环境。S-发动机由进气道、预冷却器、核心机、加力燃烧室和喷管组成。以马赫数5巡航飞行时,发动机进口滞止温度将达到1000℃,超过了常规涡轮喷气发动机进口温度限制。为了解决此问题,S-发动机采用了预冷却技术,利用液氢冷却来流空气,将温度降低到300℃左右。另一方面,通过冷却使来流空气密度增大从而增加推力,能保持发动机从马赫数0到5连续工作。尽管日本制定的高超声速发展路线图和预冷却高速涡轮发动机技术研究项目的公开背景均为民用,但相关技术完全可用于发展高超声速巡航导弹。

  (原文载航天防务微信公号,已获授权转载)

 

【防务综述】2015年国外飞航导弹发展综述

图文简介

2015年,世界飞航导弹装备水平全面提升。在巡航导弹领域,世界主要国家高度重视巡航导弹及其相关技术发展。