目前世界公认的最早的反舰弹道导弹是前苏联开发的SS-NX-13弹道导弹,这款导弹射程900公里,利用潜艇进行水下发射,圆概率误差在200米级别左右,搭载一枚爆炸当量200到350万吨的热核弹头。前苏联在上世纪七十年代初期进行了11次发射试验,成功了10次,最后一次直接命中靶舰。后来因为苏联开启远洋海军建设,认为发展这种武器有可能会影响到自家海军的建设,加之美苏第一阶段削减战略武器条约的限制,苏联的反舰弹道导弹停止发展。
直到中国发展东风21D反舰弹道导弹,长达四十多年的时间里,在没有国家发展类似的武器装备。东风21D全长15米,直径1.4米,射程1500公里。采用两级固体火箭发动机,轮式发射车机动部署,平时导弹储存在导弹发射筒中,发射的时候竖起,导弹由压缩空气推出点火。利用海基侦察传感器将目标信息跟弹头进行信息交换,直到弹头命中目标。
东风21D在1500公里的射程上,飞行时间大约10分钟。一级发动机只进行上升段惯性助推,大约飞行到100公里高度之后开始进入传统导弹的抛物线下落阶段。在中段飞行结束之后,导弹进入末端制导阶段,利用自身搭载的雷达对目标进行搜寻,并利用自身的控制多面和剩余燃料调整导弹的姿态,直到弹头命中目标结束。
中程弹道导弹在重返大气层的时候大约高度为50公里,速度可以达到最快15马赫。但是在稠密大气层的阻力作用下,当导弹高度下降到5公里的时候,速度将会降低到3马赫以下。这时候导弹大约需要半分钟就可以到达目标所在的位置。据传,东风21D的圆概率误差是20米,对于长度在300米以上,宽度高达70米的航空母舰来说,东风21D是一款实实在在的威胁!
根据日本海军对东风21D的猜测,东风21D在攻击目标之前,弹头会释放出多达1000枚子弹药,不追求对目标进行击沉的杀伤,只在意瘫痪目标的战斗力,对其上层建筑,雷达,飞行跑道等进行软杀伤。对于其他水面战舰,一发东风21D的子弹药的散步面积也足以将传统驱逐舰这种小型目标的雷达,上层建筑进行彻底毁伤。
针对东风21D的射程优势,航空母舰要想在其射程内活动将会变得非常危险。那么航母如果在东风21D的射程之外活动,还能达成作战效果吗?首先是航母舰队其他军舰上搭载的战斧巡航导弹,射程有1600公里,略高于东风21D。如果航母仅仅是为了摧毁东风21D的发射阵地,在仅仅多出100公里的距离上,根本不足以进行超远距离猎杀,而且距离把控稍有偏差,或者东风21D适度前移,都有可能对航母形成提前打击。原因是东风21D只需要10分钟就可以完成打击,而战斧导弹飞行1600公里的距离则需要2个小时。
除了打击之外,就是航母舰载机的作战英勇了,目前作战半径最远的舰载机是美国的超级大黄蜂,在满油状态下有超过800公里的作战半径,在加油机一次加油的支持下可以将作战半径延伸到1300公里。即便如此,依然无法超越东风21D的作战半径,对航母战力的发回来说,东风21D有巨大的抑制作用!
从打击和防守角度上看,东风21D和航母战力之间,形成了一个互相遏制的极限距离。如果航母躲在东风21D之外的区域,不足以对目标实施打击。而如果航母躲在1500公里之外,东风21D也失去了打击目标的可能。两者都属于无法完成对双方的打击只能干瞪眼地在彼此的作战半径之外。为此我国又发展了另一款射程更远的反舰弹道导弹东风26B,并在2020年8月和东风21D,分别在浙江和西藏同时对南海上空的靶船进行实验打击,取得了圆满的成功。从制导原理上说,东风21D和东风26B基本接近,只不过东风26的射程达到了4000公里,依托我国大陆的陆地延伸,可以对包括第二岛链在内的西太平洋地区和东印度洋,以及西印度洋的一部分实施打击!
那么问题来了,现代海上反导作战体系能不能拦截东风21D和东风26B反舰弹道导弹呢?只能说理论上可以。因为导弹拦截这种子弹打子弹的高精准拦截行为本质上是一种概率事件,设也无法保障一定能够拦截成功。要想在十分钟的时间里对东风21D和东风26B实施拦截,必须具备强大的天基预警卫星,路基预警和海基预警雷达。而且还要具备射高超过100公里的拦截导弹,在计算出导弹飞行轨迹之后选择合适的拦截点发射窗口在中段飞行阶段的到导弹进行精准拦截。一旦中段拦截失败,导弹进入末制导阶段,机动飞行的弹头将变得难以拦截。目前具备拦截能力的国家不超过2个,关键是不能保障一定能够拦截成功。
目前除了以上我国的两款导弹之外,印度和伊朗也在发展类似具备末制导能力的中程反舰弹道导弹,印度烈火P的射程高达2000公里,伊朗的佐勒菲卡尔导弹的射程在900公里。两款导弹都采用了具备末端飞行控制能力的四面小短翼。从这里也可以看出,反舰弹道导弹领域的发展已经在全球遍地开花。不过要想在超远距离上具备反航母作战能力,仅有导弹是无法实现的,还需要拥有强大且完善的海洋监视体系。
目前在这方面有能力建立相对完善的监视体系的国家只有中美两国,其他国家尚看不到在这方面发力的迹象。也就是说,印度和伊朗如果不能建立实时发现海上航母和跟踪的海洋监视体系,届时他们即便发展出了具备末端机动能力的弹道导弹,也无法在远距离上精准的命中移动中的航母,因为他们找不到航母在什么位置。而建立强大海洋监视体系所需要的花费,跟建立一支强大的海军差不多,诸如雷达成像红外成像卫星的造价都堪比航空母舰,而且需要形成多颗卫星组网的星座才行,这对于国家财力提出了严峻的考验!
高超音速反舰导弹反舰弹道导弹因为中段飞行轨迹相对固定,虽然飞行速度出于高超音速,但是因为其弹道固定,可以解算,所以理论上是可以被拦截的。如果要提升导弹的突防能力,只能发展出在全阶段都进行机动飞行的高超音速导弹,只有导弹的运动轨迹开始变得不那么固定,被拦截才会无从谈起!这就是我们接下来要说的高超音速反舰弹道导弹!
高超音速导弹的种类有两种,一种是采用弹道助推之后采用滑翔弹头的滑翔弹,另外一种是采用火箭助推器将导弹的速度提升到超燃冲压发动机的工作启动速度后,利用超燃冲压发动机推进的大气层内的巡航高超音速导弹两种。前者需要依靠导弹冲出大气层的重力势能,在滑翔阶段基本上不消耗燃料,后者则需要全程消耗燃料,直到导弹动力阶段飞行结束。比较典型的代表就是我国的东风17和俄罗斯的锆石导弹!
锆石导弹是俄罗斯研发的第一款采用超燃冲压发动机的高超音速反舰导弹,飞行高度较低,大约只有20公里。俄罗斯公布的射程为1000公里,但是在多次的实验中,俄罗斯锆石高超音速反舰导弹的实际打击距离都没有超过500公里。
根据黑障原理,导弹在大气层中飞行的速度一旦超过8马赫,弹头加热空气引起的高温就会在导弹的周围形成一个等离子包裹层,在这个包裹层之内的导弹的所有通讯都将被隔绝,所以可以断定的是,大气层内的导弹要想击中目标,导弹的速度绝不能超过8马赫。俄罗斯公布的锆石导弹的最大飞行速度达到了9马赫,并不是指全程都是9马赫,在制导末端的速度绝不可能超过8马赫,这是现有技术无法解决的难题。
关于在超远距离上指示目标的问题,俄罗斯对外公布的是利用亚森级核潜艇为导弹提供目标参数信息,然后利用卫星通讯的方式将目标的位置信息传回。锆石导弹依靠固体火箭发动机将导弹加速到4马赫之后,甩掉固体火箭发动机,利用导弹的高速度为超燃冲压发动机提供点火启动的条件,之后将导弹加速到更高的速度。大约四五分钟之后,导弹就可以精准的命中目标。不过根据这份公布的消息来看,亚森级核潜艇的被动声纳最远探测距离只有70公里,如果依靠这点距离探测对手的航母编队,无疑已经闯入了核心反潜圈之内,无法保障自身的安全。
而俄罗斯在多次试射锆石导弹的过程中,为导弹指示目标的都是水面战舰,由此可见,俄罗斯可能已经丧失了强大的海洋监视能力。这也就是说,俄罗斯很可能发展出了锆石导弹,但是在战时使用有个巨大的问题,就是无法对敌方水面编队提供精准的定位,如果依靠军舰或者飞机抵近侦察,锆石导弹在命中对手军舰的同时,可能自己前出的侦察兵器也会被对手打掉,甚至在还没有发现对手的位置的时候就可能被打掉。这就是今天俄罗斯面临的困境,虽有强悍的武器,但是没有对应的传感器,对导弹的中继制导的无耐导致俄罗斯无法发挥锆石的全部为例!
利用锆石导弹的技术,俄罗斯和印度联合开发了射程300公里以内的布拉莫斯Ⅱ高超音速反舰导弹,并成功将其推向了国际市场。目前这款导弹在国际上引起了广泛的关注,原因就是这款导弹的高超音速特性!
我国的高超音速导弹的鼻祖是被西方看作宇宙武器的东风17,这款导弹利用钱学森弹道,在冲出大气层之后,迅速下降高度并再次进入大气层。并开始告诉滑翔。最大滑翔速度10马赫,最大滑翔高度不超过6万米,这个高度已经低于标准3导弹的有效射高,在这个高度内,上没有可以完成拦截的武器服役。不过东风17并非用来攻击移动目标的,所以不能作为反舰导弹使用。
很多小伙伴提出了不同的设计思路,但是有个很值得关注的点,那就是利用东风17的乘波体弹头和东风21D和东风26B进行结合,可以形成远距离高超音速滑翔反舰导弹,将会彻底改变反舰弹道导弹在中段飞行时容易被拦截的弊端。无疑这是个值得考虑的建议,但是我们似乎并未采用这样的设计。相反的,我们实际服役的高超音速反舰导弹,采用的是一款双锥体弹头的鹰击21E。
根据外界的推测,鹰击21属于是东风21D的舰载版,直径不超过0.85米,长度不超过9米。最大射程在1000公里以上。可以部署在我国的通用垂直发射系统中发射,采用热发射方式。在导弹点火之后由火箭发动机将其推出大气层,然后利用自身的特性,在大气层边缘打水漂前进。并在达到目标上方50公里的距离开启弹头的搜索雷达,并采用机动下降的方式降低导弹的末端制导速度,最终以4马赫的速度击中目标舰艇。
根据测算,鹰击21的全程飞行所需要的时间是10到12分钟,在这个时间内,如果航母以30节的速度快速机动,最远可以跑出的距离不超过12公里,根本无法逃出鹰击21的雷达锁定距离。因为全程采用了无规则的水漂弹弹道设计,末端制导的时候采用无规则的蛇形俯冲弹道,鹰击21只有在发射的时候才具备被拦截的可能。理论上这种导弹已经属于无法拦截的范畴了,即便是速度上超过末端鹰击21速度的标准3,标准6等,也不可能对东风21实施精准拦截!
除了公开亮相的鹰击21之外,我国应该还有一款在研发的,类似于俄罗斯锆石的高超音速反舰导弹在进行测试。根据我国在超燃冲压发动机领域取得的成就,我们现在有足够的实力研发出以6马赫的飞行速度飞行10分钟以上的高超音速导弹。西工大实验室里就可以研发出此类发动机,何况是我们的国家科研单位呢?2020年10月份就有轰6N轰炸机挂载类似导弹的图片流出,说明我们在冲压发动机高超音速导弹上的成就一样斐然,只不过外界不得而知罢了!
小结:建立在拦截传统亚音速和超音速反舰导弹技术体系之上的舰载反导拦截体系,是从上世纪60年代就开始发展的一种反导拦截技术。随着多年来持续不断地发展,目前对于飞行速度在4马赫以下的导弹拦截概率已经达到了96%。所以依靠老式反舰导弹已经无法对强大的水面编队形成致命威胁了。这才是高超音速反舰导弹武器开发的必要性所在!
在高超音速导弹领域,我国技术成熟的最早,俄罗斯相对晚一点,美国目前仍处于测试阶段。大约到2025年才开始实战部署。高超音速反舰导弹以其超高的速度,极短的打击时间和不规则的导弹运行轨迹,已经不是当今舰载反导体系可以应对的威胁。从目前反导技术的发展来看,高超音速反舰导弹对水面舰队的威胁较大。如果高超音速和弹道导弹可以结合起来的话,高超音速反舰弹道导弹不但可以实现超远的射程,还可以实现无法被对手拦截的突防优势,这或将成为未来反舰导弹发展的主要方向。
不过,有个更加核心的问题摆在所有参与研发此类武器的国家面前。那就是在远海上发现并跟踪航空母舰的能力。这种能力建设需要非常强大的国家经济作为支撑,在轨卫星数量达到数百上千颗才可以有效对海洋进行监视。除了卫星之外,还需要有大型地面雷达站,水面舰队或者核潜艇等强大的监视体系用来给卫星补漏,这一切的建设不是一般国家可以完成的。相对于武器的性能来说,如何发现远海舰队,并对其实施跟踪和锁定,是更加难以完成的任务!
现在的卫星导航那么精确了,为啥还发现不了海上的航母编队呢?