世界潛空導彈發展現狀
航空反潛平臺(包括反潛直升機、固定翼反潛機)機動速度快,搜索效率高,是潛艇的“天敵”。長期以來,航空平臺對潛艇具有“不對稱”的優勢——反潛機、直升機可以毫無顧忌地對潛艇進行搜索、跟蹤直至攻擊而潛艇卻沒有相應的反擊手段,只能通過緊急下潛或機動規避等手段來被動防禦。反潛的一方看准了這一點.積極發展反潛巡邏機並把反潛直升機配屬到小型艦艇,使潛艇的生存狀況日益惡劣。雖然潛艇的性能也在不斷提高,但面對日益增多的反潛機、靈敏的水聲系統、智慧的反潛武器,如果沒有有效的反擊手段,潛艇將始終處於被動挨打的地位。未來的潛艇作戰水域多為近岸的淺海區,這一問題將更加突出。
為瞭解決防空問題,二戰期間的德國曾在潛艇上安裝防空火炮,但也只能在潛艇浮出水面時使用,並不適用於當代的潛艇。在空對面火力異常精確強大、“發現即摧毀”的現代戰爭中,潛艇必須保持一定深度的潛航才能確保生存。在這種情況下,能夠在潛航狀態發射的潛空導彈無疑是潛艇防空的最佳選擇。航空平臺在執行反潛任務時也並非無懈可擊:多 數反潛機在搜獵潛艇時速度都比較低,直升機在吊放聲呐時更是完全處於懸停狀態,這無疑有利於導彈的攻擊。而水聲探測、水下發射、光纖制導等技術的發展,也為潛空導彈的研製和使用提供了堅實的技術基礎。
潛空導彈性能需求與作戰方式
從水下發射,發射全程有很好的隱蔽性,不能暴露潛艇的位置;其次,潛空導彈應具有自 主搜索、跟蹤目標的能力,最好“發射後不用管”;其三,潛空導彈的體形通常比較小,為了有足夠的殺傷威力,必須要能擊中目標的要害部位。此外,潛空導彈主要用於潛艇自衛,打擊的目標是形體較大、機動性較差的反潛機和直升機,因此對導彈射程、速度、機動性的要求相對較低。
就目前已出現的潛空導彈來說,潛空導彈的作戰方式主要有以下4種:
(1)潛望鏡狀態下發射。潛望鏡可以用來為潛空導彈捕獲、跟蹤目標並進行制導。儘管這種作戰方式簡單易行,但潛望鏡狀態下的潛艇很容易被反潛機發現而受到空中攻擊,因而防空作用非常有限。
(2)垂直發射後自動捕獲跟蹤目標。這種作戰方式反應速度快,“發射後不用管”。但垂直發射的水下潛艇會因而暴露位置、招致攻擊,尤其在面對多架反潛機的情況下,發射導彈後容易遭到其他反潛機的攻擊。
(3)由魚雷管發射、火箭助推至水面。採用這種作戰方式,潛空導彈可以在水下60米或更深處發射,系統反應迅捷、隱蔽性較好。但由於助推火箭水下點火會產生氣泡,可能暴露潛艇的位置在與多架反潛機對抗的情況下,潛艇可能因此遭到其他反潛機的攻擊。
(4)由水下運載器運至遠離潛艇處出水。這種作戰方式類似於潛射反艦導彈的發射,導彈裝在特殊的發射容器內,由潛艇魚雷管發射後在水下潛行,在遠離發射母艇的地方(比如1千米以外)升至海面,此後導彈啟動助推火箭、離開運載器,然後飛向目標。這種作戰方式不會因為導彈水下航行產生氣泡或導彈出水點距離潛艇太近而暴露潛艇位置,因此隱蔽性最好。但對於潛艇防空來說,導彈作戰時間過長,反應速度不夠。
幾種典型的潛空導彈系統(圖請點文末網址)
國外已經裝備和正在研製的潛空導彈系統主要有英國已裝備的“斯拉姆”;美國研製的“西埃姆”,法國和德國聯合研製的“獨眼巨人”;德國和挪威聯合研製的“海神”和“互聯式潛空導彈”。
英國“斯拉姆”潛空導彈
“斯拉姆”(SLAM)潛空導彈於1968年開始研製,1973年裝備。它在潛望鏡狀態下發射,用來對付反潛直升機和巡邏機,已裝備英國“奧白龍”級潛艇和澳大利亞,智利、古巴、西德、以色列等國家的常規潛艇。
“斯拉姆”導彈長l.35米、彈徑0.076米、彈重11千克,原型為可擕式“吹管”防空導彈。導彈採用六聯裝發射裝置。發射裝置和導彈平時裝在耐壓水密容器中,作戰時由升降杆從容器中推出水面,然後做水準和俯仰旋轉以對準目標,瞄準精度為0.5度。導彈發射控制在艙內進行,當艇上雷達或聲呐發現目標後,操作手控制發射裝置對準目標、發射導彈。導彈採用光電跟蹤、無線電指令制導,即對目標採用電視跟蹤,對導彈採用紅外跟蹤、無線電指令控制,按“三點一線”瞄準導向目標,由近炸或觸發引信引爆戰鬥部殺傷目標。
美國“西埃姆”潛空導彈
“西埃姆”(SIAM)是美國福特宇航公司研製的低空近程潛空導彈。導彈由水 下垂直發射,出水後,雷達,紅外雙模導引頭自動搜索、識別和跟蹤目標,自主完成對目標的攔截。它於1977年開始研製,1980年首發試驗成功,1986年投人 生產。導彈長2 54米、彈徑0.145米、重67.5千克。這種潛空導彈系統解決了對使用主動吊放式聲呐的反潛直升機的探測問題,以及導彈水下發射問題。
法、德“獨眼巨人”潛空導彈
“獨眼巨人”(Polyphem-SM)由EADS/LFK公司聯合研製,是一種水下發射、光纖制導的潛空導彈武器系統。主要由導彈、水下運載器、發射器、制導控制四部分組成。導彈長1.85米、彈徑0.165米、彈重105千克,採用圓柱形彈體,中部有“十”字型配置的鴨式彈翼,尾翼可折疊。導彈頭部裝有電視或紅外攝像機。尾部安裝光纖放線軸,在導彈飛行中放出光纖。導彈戰鬥部是裝有3千克高能炸藥的破片殺傷戰鬥部,配有觸發和近炸兩種引信。作戰時,潛艇通過聲呐系統探測到反潛直升機旋翼或反潛巡邏機螺旋槳發出的聲音,或機載吊放式有源聲呐發出的探測信號,來確定目標的方位和距離。
“獨眼巨人”導彈的發射包括2個階段:先通過魚雷發射筒發射導彈水下運載器,然後該運載器到達水面後發射導彈。導彈運載器被發射後,在水下以1 5米/秒的速度向預定方向航行,此時導彈相當於光纖連接的線導魚雷。在離開潛艇約I千米後,轉入導彈發射的第二階段。在出水感測器的控制下,導彈運載器一出水就沿軸。一分兩半”,導彈助推器和主發動機先後點火,導彈飛出水面。出水後,導彈導引頭把它“觀察’到的圖像通過光纖傳送給水下潛艇。潛艇內的導彈操作手則根據傳回的圖像,向導彈發送控制信號,控制導彈跟蹤、攔截並最終摧毀目標。
德、挪“海神”潛空導彈
“海神”潛空導彈是在“獨眼巨人”光纖制導潛空導彈的基礎上發展而來的,既可攔截空中反潛直升機和巡邏機,也可攻擊水面和岸基目標。“海神”系統由德國、挪威聯合研製:德國航空航太導彈系統公司負責研製導彈、光纖制導系統和導彈指控系統。德國HDW造船公司負責導彈發射箱研製和。海神”系統與潛艇的集成。挪威康斯堡防禦與宇航公司研製艇上火控系統多功能控制臺,並負責潛艇控制臺與導彈 系統的集成。
“海神”導彈系統主要由。“海神”導彈、導彈發射器、火控電腦和顯控台四部分構 成。①“海神”導彈採用圓柱形彈體半球形頭部、呈“十”宇型配置的控制面和4片可折疊彈翼。彈頭裝有紅外攝像機,探測距離800米。戰鬥部為聚能裝藥/ 爆炸破片複合式戰鬥部,重20千克。彈上還裝有慣性測量裝置、GPS接收機和鐳射高度表等。②導彈發射箱為圓柱形,外徑與標準的魚雷發射管相匹配,1個發射箱至少裝4枚導彈。③火控電腦由任務規劃與預處理設備、圖像處理設備、目標跟蹤裝置與制導電腦、嵌入式紅外模擬器四部分組成。④顯控台用於導彈的作戰控制,裝有彩色顯示器。
與“獨眼巨人”相比,。海神”導彈的發射不需要水下運載器。導彈發射時,以液壓力把導彈由發射箱中推出,然後固體助推器點火把導彈推出水面,繼而巡航發動機點火工作,把導彈加速到200米/秒的巡航速度。導彈採用紅外焦平面陣列攝像機. 工作波長3~5微米,解析度640 x 640圖元,對直升機探測距離為8000米。所使用的光纖外徑240微米,抗拉力強度為40牛頓,可在5級海況下工作。光纖傳輸容量包括1個視頻通道和 32個資料通道。導彈採用智慧引信和綜合戰鬥部,智慧引信可通過探測彈著加速度變化識別目標構造材料,進而調整引爆的延遲時間,可使戰鬥部發揮最大效能。
“海神”導彈系統作戰過程如下:①搜索探測。潛艇探測飛機發動機和旋翼轉動發出的聲 響.通過聲音庫進行對比,識別來襲目標。②發射準備。把目標座標、發射條件和作戰指令輸入火控電腦,在顯控台螢幕上顯示目標航跡,並進行導彈飛行彈道設 計。⑦發射導彈。按下導彈發射按鈕,啟動發射程式,導彈在液壓力作用下離開發射箱,助推發動機啟動,導彈飛出水面.巡航發動機點火工作。④巡航飛行。導彈 上升到20~60米後.彈上紅外攝像機開始工作,井向潛艇內操作人員傳送所視場景。在捕獲目標之前,火控電腦將根據目標座標變化情況.向導彈發送修正指 令。操作手則根據圖像發現並確定攻擊目標,導彈隨即進入目標自動跟蹤狀態。④攔擊目標。當導彈接近目標時,進行瞄準點修正.直至導彈與目標交會,引信引爆 戰鬥部殺傷目標。
德國、挪威“互動式潛空武器系統”(IDAS)
IDAS是德國、挪威兩國最近聯合開發的潛空導彈武器系統。它將於2009年完成研製,用以取代德國HDW造船公司早期研製的Triton導彈系統。IDAS是一種由潛艇水下發射、光纖制導的防空導彈系統,主要用於打擊反潛直升機和反潛飛機.也可攻擊小型艦艇。
IDAS的導彈品質118千克、彈長2.45米、彈徑0 1 8米,採用光纖制導,導彈射程15千米,速度大幹200米/秒。採用德國導彈公司為。紅外線成像系統一推力向量控制。(IRIS—T)近程空對空導彈研製的 紅外成像導引頭,該導引頭已經過多次飛行試驗驗證,對特徵信號較弱的目標具有較強的探測能力。戰鬥部重13千克,裝藥7千克。導彈電動尾冀作動器和控制作動器採用BGT公司為“智慧引導增程反輻射導彈”(Armiger)配套的裝置。火箭發動機重60千克。導彈發射裝置裝載4枚導彈,該裝置可裝入標準的魚雷發射筒。連接潛艇和導彈的光纖由4個線軸釋放。
IDAS的簡要作戰過程如下:①搜索發現目標。潛艇既可通過監聽反潛直升機主動式浸 潤聲呐的工作,也可利用本身的拖曳式相控陣聲呐或艇身相控陣聲呐發現目標。②發射導彈。導彈發射後展開襟翼和方向舵、啟動火箭發動機,在水下約10米時釋 放裝載光纖線軸B和C的。補償浮標”。導彈穿出水面後,彈上紅外線成像導引頭快速進行360。水準掃瞄,以迅速發現目標。③攔截目標。反潛機通常採用雙機 作戰,一架搜索,一架發射反潛武器。第1枚IDAS導彈應先對付載有反潛武器的飛機.並隨即發射第2枚IDAS導彈。
IDAS的主要特點是:
(1)導彈發射後可變換攻擊目標。由於導彈發射出水後可在水準360。方向進行搜索,有可能發現新的目標-而且作為光纖制導的導彈.操作人員可根據導彈紅外成像導引頭通過光纖傳回的匿像,選擇、變換攻擊目標,甚至精確的選擇目標的要害部位進行攻擊。
(2)導彈有自主作戰能力。光纖制與導彈是通過“人在回路中”控制導彈與目標交會。 IDAS潛空導彈則另外還具備自主作戰能力。如果在導彈向目標飛行的過程中光纖斷了,彈上的制導電腦將利用最後得到的目標位置資訊,繼續控制導彈飛向目 標.直至導彈的紅外成像導引頭鎖定目標,然後機動飛行,攔截目標。
(3)採用四線軸放線。光纖導彈通偉採用2個線軸釋放光纖.一個線軸在導彈上、另一 個線軸在發射設備上。而四線軸放線,除了導彈和潛艇上各一個結軸外,在“補償浮標”上還有另外2個線軸(B、C線軸)。這是因為,IDAS導彈在水下發射 時,水介質對放線的影響比空氣介質要大,另外2個線軸用來對光纖的波動和漂移進行補償,以防止斷線。
(4)採用三級推力發動機。為適應IDAS導彈由水下發射至空中機動攔截目標的整個 作戰過程.導彈採用固體推進劑不同、推力不同的三級推力發動機:一級發動機用於導彈的水下航行。二級發動機用於導彈突破水面後的加速升空;三級發動機用於 導彈在空中的機動飛行,直至與目標交會。
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