论文部分内容阅读
摘要：本文对末端防御面临的巡航导弹、空地导弹、精确制导弹药等典型威胁进行分析探讨，探讨了未来末端防空能力需求。
关键词：末端防御;防空导弹;需求分析
1 引言
近年来发生的几场局部战争和空袭作战看，在作战使用中，巡航导弹、空地导弹（特别是中远程防区外空地导弹）、制导炸弹等精确制导武器作为空袭作战第一波次打击武器，通过集中高密度攻击，压制防空力量，使敌防空系统处于瘫痪状态，夺取战争的主动权，在高技术局部战争和军事冲突中发挥了重要的威慑和杀伤作用[1]。各类精确制导弹药武器已经成为末端防空首要威胁。
2 末端防御典型威胁特点
2.1 隐身化设计
提高隐身性能一直是精确制导弹药武器发展的重要方向，通过综合利用雷达、红外和声学等隐身技术，精确制导武器的雷达反射截面、红外信号特征和噪声将进一步减小，防空系统进行探测和跟踪更加困难。以美国 AGM-158、英 / 法风暴前兆、德国金牛座为典型代表的第四代空地导弹，广泛采用非圆截面的弹体外形，配合以材料和结构隐身技术，有效减少了 RCS，巡航导弹 / 空地导弹雷达反射截面积可降至0.01m2，防御系统进行探测和跟踪更加困难[2]，大大压缩了防空预警反应时一间。
2.2 高速化发展
超音速、高超音速是巡航导弹发展的一个重要方向。对巡航导弹进行高速化设计，使其具备超声速巡航能力，达到2Ma 以上，甚至实现高超声速巡航能力，可大大提高突防能力[3]。采用整体式冲压发动机的巡航导弹，其飞行速度 Ma 为2～4，如印俄联合研制的布拉莫斯巡航导弹，对当前防空导弹带来了巨大挑战。当下各国正在研制的速度大于 Ma5的高超声速武器，如 X51A、布拉莫斯 -II、HSSW 等，对防空武器反突防能力提出了更高的要求。
2.3 小型化发展
小型化发展是未来精确制导弹药发展方向。早期精确制导弹药由常规弹药改制而来，其毁伤威力是按非制导情况下进行设计的，随着各种制导技术发展，携带制导装置的制导弹药制导精度达到3m 以内，打击目标由最早固定点目标向打击移动目标能力拓展，可实现对目标定点清楚打击，因此，要求制导弹药小型化，以提高平台载弹量，如 SDB，弹身直径152mm，重量130kg，作战飞机载弹量大，作战效能得到有效提高。
2.4 智能灵活作战
智能灵活作战包括单枚导弹作战更加智能灵活和体系化作战更加灵活。在导弹性提升方面，未来的巡航导弹将具备自主任务规划、弹道规划、待机攻击、打击运动目标和战场毁伤评估的能力，使巡航导弹本身变得更加智能，以增强其战术灵活性，如战术战斧巡航导弹采用了惯导+GPS+DSMAC+ 红外成像+ 双向数据链，在飞行距离不超过400km 的战场上空可待机2h～3h，实时地从卫星、无人机、预警机及地面探测设备上接收数据，重新装定攻击多个目标，并能进行目标毁伤评估。在体系化作战方面，攻击协同、网络化作战能力等方面有更大的突破，使得巡航导弹突防能力更强，防御系统拦截作战难度更大。
2.5 末段突防能力更强
机动突防是巡航导弹/ 空地导弹武器在末端的重要突防方式，在应对拦截导弹时采取机动措施使得拦截导弹脱靶，从而达到突防目的。巡航导弹采用的机动突防策略有蛇形机动（如俄罗斯白蛉导弹）、跃升—俯冲机动（如美国战斧导弹）等，此外还有摆式机动、螺旋机动等突防方式。
除采用机动进行突防外，现代空袭还普遍采用饱和攻击进行突防。一般对一个地面点目标投放4-6枚精确制导武器，对敏感点目标一次投放8-12枚精确制导武器，对特殊点目标一次可能投放20-40枚精确制导武器[4]。
2.6 毁伤难度大
制导弹药类目标，尤其是制导炸弹和制导炮弹，多采用10mm 以上厚度的高强钢壳体，平均等效厚度达15mm 以上合金钢，同时目标几何尺寸较小，在末端进行拦截时，要达到对其击爆才能进一步增大了毁伤难度。
对重型 / 巨型俯冲钻地制导炸弹，如 GBU-57/B 高俯冲巨型钻地弹（110mm 壁厚）、GBU-28高俯冲重型钻地弹（57mm 壁厚），此类大厚壁目标抗毁伤能力更强，末端以高俯冲角度进行攻击，拦截难度更大。
2.7 成本更加低廉
普通弹药通过增加简易制导装置后制导精度得到极大提高，以低成本制导弹药实现对高价值目标的精确打击具有显著的军事和经济效益，随着技术的不断成熟，用于制导控制系统的各类部件成本不断降低，极大地促进了制导弹药的发展，制导弹药将凭借其成本低、对点目标命中率高、作战效费比高等优势在未来战争中大显身手。
3 末端防空能力需求分析
3.1 全方位拦截能力
末端防空面临的巡航导弹、空地导弹、精确制导炸弹等各类精确制导武器为提高突防效能，普遍采用了全方位饱和攻击的作战模式，来袭目标的攻击角度覆盖水平攻击到顶攻各个方位，因此，未来末端防空导弹需具备对来袭目标的全方位拦截能力。为实现对来袭目标的全方位拦截，基于武器系统全方位探测搜索雷达，导弹采用矢量控制发射转弯和寻的制导技术，实现全方位、抗饱和攻击的拦截能力。
3.2 快响应高速高机动拦截能力
空袭目标高速化发展使得其速度变得更快，机动能力更强，在末段采用蛇形机动、跃升—俯冲机动等机动突防技术躲避防空导弹拦截，且常采用大俯冲角攻击模式，使得末端防空导弹拦截困难，对末端防空导弹提出了更高的要求。一方面空袭武器隐身化和高速化压缩了武器系统反应时间，另一方面空袭武器末段机动突防要求防空导弹具有更高机动能力，因此，对末端防空导弹提出了快响应高速高机动攔截能力。
3.3 高制导精度与高效毁伤能力
末端防空拦截的主要目标是各类精确制导武器，其中以制导炸弹为代表的厚壁类目标由于毁伤难度大，是末端防空导弹设计中的难点。为了有效毁伤厚壁类目标，一方面，在进行战斗部设计时，需要提高单枚破片动能，既需要合理匹配破片速度和质量;另一方面，防空导弹需提高制导精度，以提高战斗部毁伤元密度和减小毁伤元速度衰减，有利于对目标毁伤，同时减轻战斗部质量。
3.4 高效费比作战能力
末端防空导弹面临的巡航导弹、空地导弹武器低成本化趋势明显，而低成本的精确制导弹药成本将更加低廉，一枚 SDB 价格在3万美元左右，对末端防空导弹作战效费比提出了更高要求。为提高作战效费比，防空导弹必须低成本化设计，一方面需要采用模块化、系列化、弹族化设计，降低研发、使用、维护费用;令一方面，需采用新的设计理念降低单发导弹成本，如微系统技术、射频综合技术、综合电子技术等。
4 结束语
目前，精确制导武器隐身化、高速化、小型化、智能灵巧作战、突防能力更强、低成本化等特点，对未来末端防空导弹能力提出了更高的要求，需要末端防空发展全方位拦截、快响应高速高机动拦截、高精度制导与高效毁伤、高效费比作战、多平台多用途等能力，以适应未来战场环境需求。
参考文献：
[1].田云飞，高杰，吴鹏. 从利比亚战争看美军巡航导弹运用特点及发展趋势[J].飞航导弹，2011（8）：49-52
[2].陆宁，于政庆. 未来巡航导弹发展趋势及其防御策略[J].导弹与航天运载技术，2011（2）：34-37
[3].方有培，汪立萍，赵霜.反舰导弹突防技术研究[J].航天电子对抗，2004（6）：40-44.
[4].盖玉华，顾文锦，赵红超等.反舰导弹的主要突防技术及其效能[J].海军航空工程学院学报，2008，23（2）：168-170.
关键词：末端防御;防空导弹;需求分析
1 引言
近年来发生的几场局部战争和空袭作战看，在作战使用中，巡航导弹、空地导弹（特别是中远程防区外空地导弹）、制导炸弹等精确制导武器作为空袭作战第一波次打击武器，通过集中高密度攻击，压制防空力量，使敌防空系统处于瘫痪状态，夺取战争的主动权，在高技术局部战争和军事冲突中发挥了重要的威慑和杀伤作用[1]。各类精确制导弹药武器已经成为末端防空首要威胁。
2 末端防御典型威胁特点
2.1 隐身化设计
提高隐身性能一直是精确制导弹药武器发展的重要方向，通过综合利用雷达、红外和声学等隐身技术，精确制导武器的雷达反射截面、红外信号特征和噪声将进一步减小，防空系统进行探测和跟踪更加困难。以美国 AGM-158、英 / 法风暴前兆、德国金牛座为典型代表的第四代空地导弹，广泛采用非圆截面的弹体外形，配合以材料和结构隐身技术，有效减少了 RCS，巡航导弹 / 空地导弹雷达反射截面积可降至0.01m2，防御系统进行探测和跟踪更加困难[2]，大大压缩了防空预警反应时一间。
2.2 高速化发展
超音速、高超音速是巡航导弹发展的一个重要方向。对巡航导弹进行高速化设计，使其具备超声速巡航能力，达到2Ma 以上，甚至实现高超声速巡航能力，可大大提高突防能力[3]。采用整体式冲压发动机的巡航导弹，其飞行速度 Ma 为2～4，如印俄联合研制的布拉莫斯巡航导弹，对当前防空导弹带来了巨大挑战。当下各国正在研制的速度大于 Ma5的高超声速武器，如 X51A、布拉莫斯 -II、HSSW 等，对防空武器反突防能力提出了更高的要求。
2.3 小型化发展
小型化发展是未来精确制导弹药发展方向。早期精确制导弹药由常规弹药改制而来，其毁伤威力是按非制导情况下进行设计的，随着各种制导技术发展，携带制导装置的制导弹药制导精度达到3m 以内，打击目标由最早固定点目标向打击移动目标能力拓展，可实现对目标定点清楚打击，因此，要求制导弹药小型化，以提高平台载弹量，如 SDB，弹身直径152mm，重量130kg，作战飞机载弹量大，作战效能得到有效提高。
2.4 智能灵活作战
智能灵活作战包括单枚导弹作战更加智能灵活和体系化作战更加灵活。在导弹性提升方面，未来的巡航导弹将具备自主任务规划、弹道规划、待机攻击、打击运动目标和战场毁伤评估的能力，使巡航导弹本身变得更加智能，以增强其战术灵活性，如战术战斧巡航导弹采用了惯导+GPS+DSMAC+ 红外成像+ 双向数据链，在飞行距离不超过400km 的战场上空可待机2h～3h，实时地从卫星、无人机、预警机及地面探测设备上接收数据，重新装定攻击多个目标，并能进行目标毁伤评估。在体系化作战方面，攻击协同、网络化作战能力等方面有更大的突破，使得巡航导弹突防能力更强，防御系统拦截作战难度更大。
2.5 末段突防能力更强
机动突防是巡航导弹/ 空地导弹武器在末端的重要突防方式，在应对拦截导弹时采取机动措施使得拦截导弹脱靶，从而达到突防目的。巡航导弹采用的机动突防策略有蛇形机动（如俄罗斯白蛉导弹）、跃升—俯冲机动（如美国战斧导弹）等，此外还有摆式机动、螺旋机动等突防方式。
除采用机动进行突防外，现代空袭还普遍采用饱和攻击进行突防。一般对一个地面点目标投放4-6枚精确制导武器，对敏感点目标一次投放8-12枚精确制导武器，对特殊点目标一次可能投放20-40枚精确制导武器[4]。
2.6 毁伤难度大
制导弹药类目标，尤其是制导炸弹和制导炮弹，多采用10mm 以上厚度的高强钢壳体，平均等效厚度达15mm 以上合金钢，同时目标几何尺寸较小，在末端进行拦截时，要达到对其击爆才能进一步增大了毁伤难度。
对重型 / 巨型俯冲钻地制导炸弹，如 GBU-57/B 高俯冲巨型钻地弹（110mm 壁厚）、GBU-28高俯冲重型钻地弹（57mm 壁厚），此类大厚壁目标抗毁伤能力更强，末端以高俯冲角度进行攻击，拦截难度更大。
2.7 成本更加低廉
普通弹药通过增加简易制导装置后制导精度得到极大提高，以低成本制导弹药实现对高价值目标的精确打击具有显著的军事和经济效益，随着技术的不断成熟，用于制导控制系统的各类部件成本不断降低，极大地促进了制导弹药的发展，制导弹药将凭借其成本低、对点目标命中率高、作战效费比高等优势在未来战争中大显身手。
3 末端防空能力需求分析
3.1 全方位拦截能力
末端防空面临的巡航导弹、空地导弹、精确制导炸弹等各类精确制导武器为提高突防效能，普遍采用了全方位饱和攻击的作战模式，来袭目标的攻击角度覆盖水平攻击到顶攻各个方位，因此，未来末端防空导弹需具备对来袭目标的全方位拦截能力。为实现对来袭目标的全方位拦截，基于武器系统全方位探测搜索雷达，导弹采用矢量控制发射转弯和寻的制导技术，实现全方位、抗饱和攻击的拦截能力。
3.2 快响应高速高机动拦截能力
空袭目标高速化发展使得其速度变得更快，机动能力更强，在末段采用蛇形机动、跃升—俯冲机动等机动突防技术躲避防空导弹拦截，且常采用大俯冲角攻击模式，使得末端防空导弹拦截困难，对末端防空导弹提出了更高的要求。一方面空袭武器隐身化和高速化压缩了武器系统反应时间，另一方面空袭武器末段机动突防要求防空导弹具有更高机动能力，因此，对末端防空导弹提出了快响应高速高机动攔截能力。
3.3 高制导精度与高效毁伤能力
末端防空拦截的主要目标是各类精确制导武器，其中以制导炸弹为代表的厚壁类目标由于毁伤难度大，是末端防空导弹设计中的难点。为了有效毁伤厚壁类目标，一方面，在进行战斗部设计时，需要提高单枚破片动能，既需要合理匹配破片速度和质量;另一方面，防空导弹需提高制导精度，以提高战斗部毁伤元密度和减小毁伤元速度衰减，有利于对目标毁伤，同时减轻战斗部质量。
3.4 高效费比作战能力
末端防空导弹面临的巡航导弹、空地导弹武器低成本化趋势明显，而低成本的精确制导弹药成本将更加低廉，一枚 SDB 价格在3万美元左右，对末端防空导弹作战效费比提出了更高要求。为提高作战效费比，防空导弹必须低成本化设计，一方面需要采用模块化、系列化、弹族化设计，降低研发、使用、维护费用;令一方面，需采用新的设计理念降低单发导弹成本，如微系统技术、射频综合技术、综合电子技术等。
4 结束语
目前，精确制导武器隐身化、高速化、小型化、智能灵巧作战、突防能力更强、低成本化等特点，对未来末端防空导弹能力提出了更高的要求，需要末端防空发展全方位拦截、快响应高速高机动拦截、高精度制导与高效毁伤、高效费比作战、多平台多用途等能力，以适应未来战场环境需求。
参考文献：
[1].田云飞，高杰，吴鹏. 从利比亚战争看美军巡航导弹运用特点及发展趋势[J].飞航导弹，2011（8）：49-52
[2].陆宁，于政庆. 未来巡航导弹发展趋势及其防御策略[J].导弹与航天运载技术，2011（2）：34-37
[3].方有培，汪立萍，赵霜.反舰导弹突防技术研究[J].航天电子对抗，2004（6）：40-44.
[4].盖玉华，顾文锦，赵红超等.反舰导弹的主要突防技术及其效能[J].海军航空工程学院学报，2008，23（2）：168-170.