矛与盾的对抗防空导弹的“前世今生”

化学圈李先生 2024-02-11 10:30:07

李梅, 刘鑫

导弹作为一种精确制导武器,是现代战争中实施远程精确打击的利器。其具备威力大、射程远、精度高、突防能力强等显著特性,使得作战的突然性和破坏性增大、规模和范围扩大、进程加快,从而改变以往常规战争的时空观念,给现代战争的战略战术带来了巨大而深远的影响。导弹技术水平已成为衡量一个国家航空航天军事实力的重要标志之一,是国防科技水平的重要体现。

最早研制出导弹的是二战时期的纳粹德国。1937年德国就开始秘密研制,在二战后期,为了挽回战争颓势,开始将这种“类火箭武器”陆续投入到实战之中,这就是著名的V-1、V-2导弹(V在德语里代表复仇,其中V-1是一种射程约300千米的巡航导弹,V-2是一种射程约320千米的弹道导弹)。整个二战期间德国投放了约1.5万枚V-1、3000枚V-2,对伦敦等地进行连续的轰炸袭击,导致约31000名英国人丧生。皇家空军的螺旋桨式飞机对其无可奈何,对英国人造成了极大的心理恐慌。

在V-1、V-2的基础上,德国人又研制了世界上第一款防空导弹,即1944年2月28日首次进行交付飞行试验的“瀑布”地空导弹,其最大作战高度达18千米,最大飞行速度780米/秒。“瀑布”导弹采用了简单的目视无线电遥控制导系统,通过雷达来跟踪目标,导弹上的无线电指令接收机通过接收地面指令来锁定目标,这实际上就是早期的无线电指令制导。虽然“瀑布”在交付试验中未取得预期效果,还未投入到实战战争就结束了,但其相关的研制经验和资料,成为二战后其他国家发展导弹的借鉴和参考。

自20世纪40年代诞生以来,防空导弹经过70余年的发展,在多次实战中接受了对抗考验,创造了巨大的战果,形成了超过百种型号的庞大武器家族。纵观其发展历程,防空导弹在每一时期的发展主要受同时期空袭战术演变与技术发展的推动,往往与当时的工业水平,尤其是电子工业技术的发展水平密切相关。从世界范围来看,其发展大致可划分为4个阶段,相应产生了四代防空导弹武器系统。

第一代防空导弹

事实上,早在二战之前,许多国家在改进防空高炮的同时就开始将注意力转向了对火箭和导弹的研究上。1937年英国将定位雷达应用到战争中,对防空作战带来了深远影响;随后,无线电遥控、陀螺控制等技术逐步出现,为导弹的发展提供了必要的技术基础。

第一代防空导弹武器系统主要是指20世纪50-60年代研制并装备的防空导弹,如美国空军于1952年9月开始列装的CIM-10A“波马克”,美国陆军于1953年12月装备的MIM-3“奈基”I、1958年的MIM-14A“奈基”II以及舰空型“黄铜骑士”等;苏联国土防空军1954年列装的SA-1(C-25)、SA-2(C-75)、SA-3(C-125)等型号,苏联陆军50-60年代相继装备的SA-5(C-200)、SA-4(C175)等型号;英国空军分别列装的1957年的“雷鸟”、1958年的“警犬”;瑞士于50年代后期列装的“奥利康”等型号。这一时期的防空导弹统称为第一代防空导弹。

第一代防空导弹中,应用最广泛的是苏联的SA-2导弹,它也是唯一经过大量实战检验的导弹武器系统。中国人民空军在1959年10月7日,用SA-2在实战中击落美制RB-57D高空侦察机,成为世界上首个运用防空导弹击落空中目标的战例。该导弹因此被公认为第一代防空导弹中最成功、最具代表性的型号。

第一代防空导弹武器系统的作战半径一般为30-100千米,最大射高30千米,其主要针对的拦截对象为高空轰炸机和高空侦察机,因此强调导弹的高空、远程射击能力。而受当时的技术条件限制,一个系统一次只能射击一个目标(单目标通道)。这些都是第一代防空导弹的主要划分依据。

尽管第一代防空导弹主要采用分离元器件、电子管,导致其体积大、稳定性差、导弹笨重、武器系统庞大、战勤维护繁杂、抗干扰能力几乎没有,但是它的出现给传统的防空作战方式带来了一次质的飞跃:与高炮的“点”防御相比,导弹给防空作战带来了一种“面”防御能力;杀伤概率得到了大幅度提升,其单发杀伤概率可达50%以上,而同时期的高炮仅为0.2%左右;防空导弹对现代战争的空袭样式、作战策略、战争规模和部队组织编制以及交战双方的心理都带来了重大影响。

第二代防空导弹

第一代防空导弹的出现及发展,使得高空飞机越来越难以突破对方的防线;进入20世纪60年代,空中目标开始转向利用地形弧度对雷达直视距离限制的低空和超低空突防战术。此外,巡航导弹的出现,如BGM-109“战斧”,使得防空导弹需要应对的动力学目标更加复杂。为了应对这种低空和超低空目标,各国开始了对低空超低空近程防空导弹的研制。此外,电子技术、计算机、激光、红外等技术取得了迅速发展,为第二代防空导弹的研制提供了必要的技术基础。

从20世纪60年代中期开始,新的低空近程地空导弹型号不断出现,到70年代末,先后出现了近30种新型地空导弹和近20种舰空导弹。其中具有代表性的型号包括苏联的SA-6、SA-8,美国的“霍克”“小槲树”,法国的“响尾蛇”,英国的“长剑”“山猫”,法德联合研制的“罗兰特”导弹等。

较之第一代,第二代防空导弹采用了大量的新技术和新体制,如单脉冲雷达、光学与电视跟踪、主动半主动寻的、固体火箭发动机、一体化筒弹等,并广泛采用计算机和数字信号处理技术。在导弹推进系统、制导控制系统、杀伤技术、系统自动化技术、整体小型化和机动能力和电子对抗能力方面同第一代相比,都有了较大幅度的提升。

第三代防空导弹

针对空袭与反空袭对抗多样化的发展和对抗强度的大幅度提升,战场上开始出现各种干扰手段和饱和攻击空袭样式,第三代防空导弹于20世纪70年代开始研制,80年代开始服役。

第三代防空导弹需要实现全方位拦截,面对高中低空和远中近程的战术飞机、武装直升机、无人机,巡航导弹、空地导弹、反辐射导弹等各类目标,其最大射程可达几百千米,最大射高几十千米,同时还具备较强的抗干扰能力,能够应对多目标攻击。

最早的具有代表性的第三代地空导弹武器系统是美国的MIM-104“爱国者”,可同时制导8枚导弹攻击多个空中目标,其改进型还具有一定的反战术弹道导弹的能力。在1991年的第一次海湾战争中,“爱国者”以号称超过70%的有效拦截率拦截伊拉克所发射的“飞毛腿”和“侯赛因”战术弹道导弹而一战成名。俄罗斯的SA-10(C-300)和SA-12(C-300B)两种导弹对付多目标的能力更强,特别是C-300B导弹具有较强的反战术弹道导弹的能力。其发射速度为3秒钟一发,能同时制导12枚导弹,一次可同时迎击6个不同的目标,系统反应时间低于15秒。

第四代防空导弹

随着弹道导弹、超高速巡航导弹、无人机、隐身飞机、超远距投弹平台、预警机、军用卫星等大量投入现代战争,防空导弹所面临的战场环境变得愈加复杂恶劣。在这种形势下,20世纪90后代以后,世界各国相继研制了一些型号,统称为防空反导武器系统。

第四代防空反导系统的主要目的是反战略及战术弹道导弹,或者可以说反洲际导弹(反导的难度主要体现在:1.速度当量大,再入速度可达8-10千米/秒;2.发现目标到启动防御时间短,最多仅有几分钟;3.弹头雷达散射面积小,不易发现;4.弹头突防技术,如释放诱饵等)。代表型号包括美国研制的PAC-3“爱国者”防空导弹,最大射程达200千米,最大射高150千米。以色列的箭-2防空导弹武器系统于1986年开始研制,2000年列装部队,使得以色列成为世界上第一个拥有实用化防卫和拦截高层区域弹道导弹系统的国家。在此基础上,2017年以色列和美国联合研制箭-3系统,2018年在美国阿拉斯加实现了对弹道导弹飞行中段拦截试验。俄罗斯的第四代防空反导系统主要是C400和C500。

此外,美国还拥有THAAD(Terminal High Altitude Air Defence)“萨德”反导系统,其地基雷达ANTPY-2包括反导锁控和前置雷达工作模式,可用于拦截射程3500千米的洲际导弹。针对弹道导弹的飞行中段实施拦截防御,美国还有一套国家导弹防御系统NMD,其包括预警系统、识别系统、跟踪系统、中心指挥系统和拦截导弹武器。

事实上,战争一直是推动武器装备发展的直接推手,空袭与防空在现实中是矛与盾的关系。魔高一尺道高一丈,空袭武器的“矛”尖锐了,就促进防空导弹的“盾”发展壮大,两者在斗争中发展和提高。毛主席在1964年说过“有矛必有盾”,这句话如今也成为我国空天防御事业的发展哲学和精神禀赋,是推动我国防空导弹武器装备不断发展的动力源泉。

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化学圈李先生

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