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技术早产的“世纪之鹰”——“快鹰”(Fasthawk)
在刚刚过去的十年中,导弹技术发展最引人瞩目的当属高超声技术,而提起这一技术又无法回避的一个名字就是“快鹰”。从某种程度上说,它是引领巡航导弹进入更高速时代的“世纪之鹰”。
高速导弹时代的来临早在1992年,美国海军部就从前华约成员国保加利亚的情报官员那里得知,苏联人正在加快研制超音速巡航导弹,已立项的就有五种之多,这包括以后蜚声海外的彩虹、革新家等设计局研制的“宝石”、“阿尔法”等高速导弹。这使美国人深感不安,海军部率先提出了相关武器计划,以后多家公司开展了高速导弹研制工作。可行性最高的是“低成本地区超音速巡航导弹计划”,预期单价不超过30万美元,对外称“快鹰”(Fasthawk),原计划在2005-2012年进行工程开发,2012年正式服役。“快鹰”导弹采用环形头部进气道和推力矢量技术,最大射程超过1260千米,速度4倍音速以上,全程飞行需要8分钟。“快鹰”导弹采用了一种梭镖式气动布局,这成为以后高速导弹设计的典型方案。它在某些重要部位采用复合材料及雷达吸波涂料,使雷达反射截面积降到0.01米2以下。
过于“超前”的技术在“快鹰”的设计上,美国人想把隐身和速度这两种突防绝技融为一体,这使导弹在结构设计中,没有采用弹翼和尾翼,由发动机的燃烧室、尾喷管和整体式助推器构成尾段,用万向连接器连接到弹体前段上。海军对如此先进的导弹设计提出了单价不到30万美元的要求,而海射“战斧”的单价达到160万~290万美元。因此,“快鹰”的总体设计技术指标要求过高,成本控制过严,造成技术风险过大,最终使研制预算超支,这成为该武器的致命伤。美国防部在1999年发现该项目技术要求过高,无法在短期内实现突破,很快终止了项目拨款。但海军和麦道等主承包商并未放弃该计划,“快鹰”在“低成本导弹系统”项目中一直坚持到2001年,此后虽然项目中止,但其带动的高速导弹技术方兴未艾。
方兴未史的“高速”余韵此后,美国提出了高速打击导弹计划,希望研制一种巡航马赫数7、航程1100千米、战斗部可以侵彻5~11米混凝土的巡航导弹,以便为海军提供快速打击远距离目标的能力。2002年5月30日,美国对这种高超音速导弹演示弹采用的发动机进行了首次地面试验。高超音速攻击导弹的服役将使美国海军常规导弹武器发生重大变化,它有可能替代“捕鲸叉”、SLAM、SLAM-ER、“战斧”对陆攻击导弹等。但美国再次高估了自身能力,HiSSM与“快鹰”一样遭遇了高速推进和总体布局设计的障碍。于是美国痛定思痛,开始脚踏实地地发展高超音速技术,这就有了以后的HYFLY计划和X-43A、X-51高超音速无人验证机。
总是不可靠的“贾斯姆”(JASSM)
“联合防区外空地导弹”——“贾斯姆”(JASSM)是美国新一代巡航导弹(题图),在美国新的“空海一体战”概念中担当了主力。而就是这种象征了美国未来空中实力的导弹武器项目,也曾几度沉浮,多次险被砍掉。
取代“战斧”的三军通用导弹1994年,准备全面取代“战斧”的AGN-137“三军防区外攻击导弹”计划被取消后,洛马公司为美国空/海军制订了新一代通用防区外空地导弹计划,即AGM-158(JASSM)。该弹的使命与AGM-137相同,主要用来从敌防空区外精确打击严密设防的高价值目标,因此具有雷达隐身能力成为该导弹的最大要求。
该项目始于1996年,开发工作充分吸取了AGM-137项目的教训,采用了“按费用设计”的新方法。过去是先定战术技术指标再定经费,由承包商主导价格。“按费用设计”是先定成本经费再论证战术技术指标,即由军方主导价格。这种方法要求承包商在保证特别规定的指标前提下,可以适当调整技术状态。美国空军为JASSM制定的三个参数是射程290-320千米、任务效能及机载适应性。同时规定导弹的单价上限为70万美元,获胜的承包商对导弹单价的报价要低于50万美元。当时的竞争者包括“战斧”巡航导弹的一种改型“天鹰”,AGM-142涡喷推进型“突眼”3,SLAM-ER及JSOW的涡喷推进型等。最后洛马公司在竞争中胜出,但此后“贾斯姆”几乎成了洛马公司的噩梦。
噩梦的开始JASSM计划在初期异常顺利。2001年12月,导弹进入低速生产阶段。至此,洛马公司的好日子结束了。在2002年秋和2003年春,JASSM经历过两次可靠性危机。前一次导致JASSM最后一轮试射(共8发)中断五个月,2003年3月27日试射才得以完成。此后又在四五月间进行了三次试射,其中后两次失败。一次是原因不明的燃料系统故障,另一次导弹则干脆锁死在挂架上。在2004年的试射中,30枚导弹有八次失败,其中五次是导弹本身的原因,包括发动机无法启动和引信故障等问题。鉴于JASSM的表现,美国海军在2005年1月停止海军型JASSM的发展工作。这使JASSM成为空军一家使用的武器,也使美国上下对JASSM充满了失望。2005年6月由美国众议院拨款委员会国防分委会提出的2006财年国防拨款法案(草案)中,只给JASSM导弹项目200万美元,几乎将美国政府预算要求的1.5亿美元全部砍掉了,同时建议中止项目。
JASSM的噩梦并没有因为海军的退出而结束。2005年4~5月,B-2A和B-52各发射两枚进行飞行试验,各有一枚导弹的弹翼未展开而造成试射失败。2006年,洛马公司虽然宣布已经解决了JASSM第五批次的可靠性问题,并开始第六批次的生产,但在2007年4月30日和5月1日进行的新一轮试验中,JASSM又连遭四次失败:3枚没有命中目标,偏得最离谱的一枚差了60多米,第四枚由于引信故障干脆没有起爆。根据事后的分析,前三枚导弹在飞行中失去了GPS信号,并在距目标60米处丢失了目标。令人担忧的是,这四枚导弹竟是从不同生产批次中抽出的,这不得不让人担心已交付的600枚JASSM的质量。美国空军采办部副部长休佩顿在2007年6月甚至宣称:可能会以欧洲“金牛座”、“风暴阴影”巡航导弹或SLAM-ER替代JASSM。
针对这一情况,美国空军也不得不告知国会,JASSM飞行试验中的可靠性已降至58%,项目的费用可能会远高于58亿美元的预算。五角大楼随即决定暂停该项目,要求洛马公司采取技术措施,以飞行试验和地面试验来证明有效后再考虑重新启动。
空军的“骑虎”坚持对“贾斯姆”的发展状况,美国空军坚持认为在项目进行到95%的情况下,很难再重新选择另外的导弹方案,应该放慢采购进程,直到所有问题均得到解决,然后再与备选导弹的性能进行比较,决定哪个方案更能满足空射型隐身巡航导弹的需求。在这一思想指导下,洛马公司在2008年组织技术攻关,验证了解决JASSM可靠性和对多种目标打击 能力的技术措施的有效性。美国防部勉强批准了JASSM的后续生产和研制计划,JASSM项目重新启动。
“空海一体战”的主力空军的坚持最终使JASSM项目得以延续,并将成为美国空军作战的主力。2010年1月,洛马公司在白沙试验场成功进行了产品升级认证(PUV)试验,由B-52发射的JASSM成功击中预定目标。JASSM比预定计划提前达到了11批次所要求的90%的可靠性。JASSM的增程型(JASSM-ER)已经达到了100%的性能可靠性,所进行的七次系统飞行测试均取得了成功。美国政府审计办公室(GAO)在2010年10月发布的报告对JASSM项目做出了阶段评价:从2007年开始,美国空军发起的设计改进与采取的其它纠正措施极大提高了JASSM基本型的试验结果,该弹的成功率由改进前的58%提高到85%。JASSM-ER目前表现良好,前七次试验无一失败。这些结果反映出美国空军进一步加强了对该项目的监管,同时通过大幅度的资金投入提高了该弹的可靠性。
目前,美空军的B-1B、B-52H轰炸机和F-16战斗机已形成使用JASSM的初始作战能力,未来还将装备B-2、F-15E、F/A-18和F-35等型飞机。美国空军计划购买2400枚JASSM,并追加订购2500枚增程型。海军则计划从2007年起恢复购买453枚,基本型JASSM还将用于对外军售。特别是美国在2010年初推出的“空海一体战”,将JASSM确定为新作战概念的主战武器,它将在美空海军远程作战中发挥重要作用。
不充分的“标准”——“海军区域防御系统”
进入新世纪后,美国竭力发展各类导弹防御系统,虽然整个计划庞大,但罕有被中断的。可“海军区域防御系统”却是个例外。
海上反导“双雄”美国的海军反导系统最初与陆基反导系统一样,分为低空区域和高空战区两类,以实现对弹道导弹的高空和低空双层拦截,分别对应“海军区域防御系统”和“海军战区范围防御系统”。“海军区域防御系统”与陆军的“爱国者”3系统同属低层拦截系统(亦称点防御系统),是在来袭弹头飞行末段(再入段),通常是大气层内30千米以下拦截射程在1500千米以内的中、短程弹道导弹。
NAD采用了由“标准”2防空导弹加装前视引信、双模雷达和红外探测器发展而来的“标准”2-4A型导弹。“标准”2-4A型导弹采用破片杀伤战斗部,有效拦截高度24.4千米,防御半径50~100千米。与之配套的“宙斯盾”系统的AN/SPY-1B/D型雷达探测距离500千米。
“磕磕绊绊”的试验1996年1月,由美海军牵头在夏威夷孝艾岛的海军太平洋靶场举行了一次导弹防御演示。演示以代替导弹的靶机为目标,当位于科克山上的雷达探测到来袭目标后,通过协同作战能力系统将数据提供给“伊利湖”号导弹巡洋舰。其“宙斯盾”系统的雷达随即开始评估威胁,完成火控计划,并发出作战命令。在试验中,“伊利湖”号发射了4枚“标准”2-4A型导弹,成功击中4个来袭目标。虽然初次试验异常顺利,但此后的测试却一直磕磕绊绊。1997年1月,1枚“标准”2-4A型样弹在初始方案论证发射试验中,成功地对一个战术弹道导弹目标进行了拦截,但外界评论认为美海军在靶弹上做了手脚。1998年11月,导弹巡洋舰“伊利湖”号和“皇家港”号对1枚目标靶弹进行了探测、识别和跟踪,并向联合战区导弹防御系统传递目标信息,但探测数据被认为不完整。2000年6月,美海军在白沙导弹靶场进行了“标准”2-4A对实弹的拦截试验,验证了导弹的制导、自动驾驶仪及气动稳定性,但没有进行拦截。由于每次试验都或多或少存在问题,致使试验间隔不得不拉得很大,导致进度严重滞后,这成为以后NAD被取消的重要原因。
不充分论证造就的“神话”经过上述测试,美国海军认为“标准”2-4A无论是动力还是导引头能力都十分勉强,此时海军内部认为它与以“标准”3为核心的“海军战区范围防御系统”在拦截任务上存在重叠,且海军舰艇面临短程弹道导弹威胁很小,加之此时研发经费已经超出预算50%以上,因此美国防部于2001年12月宣布放弃NAD系统计划,并重新检讨在海上部署导弹防御系统的构想。NAD的下马反映出了美国海军反导计划从最初的作战构想到技术论证都不充分。
美国放弃NAD的同时开始考虑降低“标准”3系统的拦截高度下限,美国海军导弹防御系统也统一为“标准”3一种拦截导弹,并集中了经费,使“标准”3得以充分发展,成为美国导弹防御计划中发展最为成功的系统,造就了今天“标准”3的拦截神话。
难以通用的武器——“联合通用导弹”(JCM)
“联合通用导弹”(JCM)是美军梦想将武器达到最大化统一的又一个传奇,但由于三军意见的不一致和军火商之间的倾轧,最终导致了这一传奇演变成传说。
三军通用的“梦想”上世纪90年代末,美国陆军、海军和海军陆战队都认识到“阿帕奇”、AH-1W武装直升机以及F/A-18所使用的“海尔法”和“幼畜”空地导弹已明显落后,并且接近储存期限,必须发展一种性能更先进、射程更远的新型空地导弹来代替。如果三方各自研制所需导弹,必将带来经费、技术上的重复和人力资源的过大投入,最后确定联合研制一种三方可共用的导弹。
为此,美国国防部在2001年制订了“通用导弹”计划,由陆军牵头,在进一步研究论证过程中曾更名为“通用模块化导弹”,后来又改为“联合通用导弹”。2004年5月,洛马公司被选为JCM项目的主承包商,参加的还有波音、诺格、通用和雷锡恩等公司。该项目原计划2008年进入初始生产,2009年完成初始操作性试验。
先进的“通用”理念“联合通用导弹”外形尺寸与“海尔法”导弹差不多,能使用相同的发射架。它的射程比“海尔法”要远,达到16千米。如从空中作战平台上发射,它的射程能达到28千米。“联合通用导弹”采用空心装药和爆炸杀伤等多种战斗部,适合打击多种海陆目标。
“联合通用导弹”的导引头技术含量最高,兼有三种制导模式,配置先进图像传感器系统,抗干扰能力很强。这是洛马公司当初中标获胜的主要原因。“联合通用导弹”可根据战场环境和目标性质采用不同制导模式。它可采用半主动激光制导,能对激光照射的目标进行精确的攻击,减少附带伤亡:也可采用红外制导,攻击隐蔽,“发射后不用管”,操作手可及早离开危险地带;还可采用毫米波雷达制导,使导弹具有“发射后不用管”的全天候攻击能力。后两种导引头可同时处理目标数据,并对目标进行跟踪。这种多模制导系统可以自动根据需要切换制导模式,使“联合通用导弹”免遭目标周围朦胧烟雾的干扰,高效工作。在试验中,“联合通用导弹”曾成功截获并跟踪了一艘沿海岸机动的巡逻艇,证明该弹具有对机动目标的打击能力。
来自雷锡恩的竞争JCM项目在2004年全面展开后,就遭遇了种种困难。因为伊拉克战争没有按预想的时间结束,美 国不得不将大量军费投入到伊拉克战场,军备开发资金全面紧缩,而此时偏偏JCM的成本预算比计划高出了40%,生产成本高出20%,研制时间也将延迟。
就在美国军方犹豫不决的时候,曾经在初选中落败的雷锡恩公司挖起了洛马的墙角。它提出将其正在研制的“精确攻击导弹”(PAN)进行修改,由地面发射型变为空中发射型“精确攻击空地导弹”(PAASM),而且可以加装其正在开发的毫米波导引头,使采用双模制导的PAN变为与JCM一样的三模制导导弹,还可以加装弹翼和提高发动机推力,使PAASM的性能全面超过JCM。此举激怒了洛马公司,并将官司打到了美国国防部。正在为经费发愁的美国国防部干脆在2004年12月宣布终止JCM项目,结束了两大军火商的争论,使这一未来三军“明星”武器终成遗憾。
“改名换姓”的三军“明星”虽然美国国防部中止了该项目,但国会中的支持者极力呼吁,要求每年的国防预算中保留用于JCM项目的资金,维持这一项目的存活。2006、2007财年国会共提供了60亿美元,使洛马公司延续了部分研制工作。该项目在2008年初重新启动,改名为“联合空地导弹”(JAGM),并提出了新的招标要求,以全新的项目重新开发。
启示
十年几乎是大多数武器开发的一个周期,也是大多数导弹武器服役寿命的一个周期,因此世纪初十年导弹武器的发展基本上可以展现当代导弹武器发展的全貌,其经验和教训对未来发展都具有指导意义。
通用性仍是大趋势,但要求不能过高
武器通用性是世界各国军方梦寐以求的指标,从世纪初十年导弹武器的发展可以看出,今天人们仍未放弃这一要求,但这一要求可能也会成为武器发展的致命伤,导致整个开发计划功亏一篑。例如,美国“贾斯姆”JASSM巡航导弹为了追求通用性,折中了武器总体设计方案,导致系统可靠性几乎全面发生问题,从发动机、弹翼弹出机构,到制导系统,甚至机弹分离装置全部发生过问题。“联合通用导弹”(JCM)作为通用武器的典范,在满足各方需求的同时,也使其技术性能和作战需求与其它项目计划发生重叠,导致军工企业无所适从,最后的解决方案也只有降低通用性,将其任务局限在一定对象范围使用,变成了“联合空地导弹”。
通用性目前也是我国武器发展的主要需求,这除了可以减少武器开发费用,降低维护成本外,还可以提高武器的作战效率。但是一味追求通用性,势必降低武器整体性能。例如,“巨浪”系列弹道导弹与陆上导弹的通用虽然写就了一段传奇,但应该看到这是在我国技术和资金都十分紧缺的情况下做出的不得已决策。为了等待这一通用武器的出现,战略导弹部队的固体导弹系列迟迟没有发展。而且这种武器服役后,经过多次适应性改进,才有了今天的固体中程导弹系列。因此通用性应该局限在一定范围内,不应该像JCM那样为了多军种通用而发展一种导弹,而应该以某一军种专用需求武器为基础,尽量扩大已有项目的跨军种、跨平台通用性。
依附跟进仍是目前主流,但要自主创新
武器开发的最大困惑是设想能否通过努力而最终实现。美国核武器的先驱奥本海默在上世纪中期美国核间谍案发生后曾说,原子弹的最大泄密原因是美国成功制造了原子弹。因为当时很多国家都怀疑核武器开发是否可行,因而没有全力发展,而美国的成功使这一疑问不再存在,于是举全国之力开发核武器。这在武器科研上称为“技术风险”。依附跟进是在它国已经证明技术路线可行性后,按照基本相同的路线开展研制工作的思路。这就是美国和苏联很多武器外观和技术特性非常近似的原因,这样可以将总体设计的技术风险降低到最低。
即使像美国这样的科技大国在一些技术方面也不免走依附跟进之路。如果我们仔细观察就会发现美国“快鹰”导弹的总体设计多少与苏联的“宝石”导弹有些许类似。这样的例子不胜枚举。美国高超声技术总体进展比俄罗斯要慢,于是在上世纪末通过合作获取俄高超声速技术资料后,全面开展了这类技术研究,在HYFLY等项目中结合美国材料技术优势,创新发展了X-51等新一代演示项目。
因此,像我们这样的后发展或崛起的国家如果没有基础学科技术的长期积累,而要解决迫在眉睫的问题,在技术上的依附跟进是必然发展阶段,但需要在这个“效颦”过程中结合自身实际和需要。例如,美国推行的是全球称霸战略,而我们是为了保卫国家主权和安全,因此在武器性能和战术指标上无需贪大求全、求高,在较低目标上可以将技术吃透,作为创新发展的基础。而且依附跟进并不意味着不创新,因为核心技术是购买不到且很难模仿的,需要自主开发。如DF-11和DF-15的思路源于“飞毛腿”,但设计和制造没有自主创新是不行的。
也应该看到,虽然依附跟进的思路可以将技术风险降到最低,但牺牲的是装备技术的先进性和发展时间。这作为较低国家发展战略是可以接受的,而要实现对强国的赶超,不全面的自主创新是没有出路的。
跨越是主要发展方针,但超越应在局部
在创新过程中跨越发展是发展最快的方式,但武器装备技术上的跨越机遇可遇不可求,因为跨越式发展通常是在技术代差间发生的。例如固体燃料导弹技术跨越液体燃料导弹技术,卫星制导技术跨越惯性制导技术等等。过去对惯性制导组件的要求非常高,否则导弹的误差无法控制,这也成为一些国家发展导弹技术的瓶颈。采用卫星制导后对惯性制导工艺可以降低要求,也能达到比精密惯导组件更精确的打击精度。美国之所以迫不及待地发展以“快鹰”为代表的高超声速技术实际是害怕在这一技术领域与俄罗斯形成落后代差。高超声速技术是新世纪巡航导弹武器跨越发展的新机遇点,将对未来战场形态产生深远影响。
就我国而言,我们应该在新武器层出不穷的情况下,保持清醒。在本世纪上半叶我们不可能全面超越美俄,可能要到本世纪未来完成。因为我们目前惊艳世界的先进武器,虽然有种种创新之处,但都还没有脱离模仿和跟进的模式。因此我们近期的超越还应该在局部技术方面,或者技术的实际作战应用方面,否则我们要承担巨大的技术开发风险。我们目前还无法承担大型武器装备的技术风险和发展机遇风险。
顶层设计是关键,但应随战略需要而改变
武器装备发展的顶层设计受到未来威胁和作战形态的影响,也直接决定了未来的作战方式和手段。例如,美国老布什政府推出新的导弹防御计划正是针对上世纪后半期日益严重的弹道导弹扩散威胁,制定的海上双层导弹防御计划则设想了弹道导弹对海上舰队群的威胁,其中的“海军区域防御系统”(NAD)针对的是射程1500千米以内的弹道导弹威胁。从过去10余年世界弹道导弹发展情况来看,即使面对近年沸沸扬扬的反舰弹道导弹,NAD也没有用武之地。现在回头来看,在早期顶层设计上,海上双层导弹防御方案是多余的,这说明了及时中断NAD的正确性。与此相反的例子就是“贾斯姆”的发展,它虽然遭遇了8年的可靠性危机,并被国防部和海军连续叫停,但由于其战略定位明确,空军强烈要求坚持,使美国国防部欲罢不能,最后终于修成正果。
在刚刚过去的十年中,导弹技术发展最引人瞩目的当属高超声技术,而提起这一技术又无法回避的一个名字就是“快鹰”。从某种程度上说,它是引领巡航导弹进入更高速时代的“世纪之鹰”。
高速导弹时代的来临早在1992年,美国海军部就从前华约成员国保加利亚的情报官员那里得知,苏联人正在加快研制超音速巡航导弹,已立项的就有五种之多,这包括以后蜚声海外的彩虹、革新家等设计局研制的“宝石”、“阿尔法”等高速导弹。这使美国人深感不安,海军部率先提出了相关武器计划,以后多家公司开展了高速导弹研制工作。可行性最高的是“低成本地区超音速巡航导弹计划”,预期单价不超过30万美元,对外称“快鹰”(Fasthawk),原计划在2005-2012年进行工程开发,2012年正式服役。“快鹰”导弹采用环形头部进气道和推力矢量技术,最大射程超过1260千米,速度4倍音速以上,全程飞行需要8分钟。“快鹰”导弹采用了一种梭镖式气动布局,这成为以后高速导弹设计的典型方案。它在某些重要部位采用复合材料及雷达吸波涂料,使雷达反射截面积降到0.01米2以下。
过于“超前”的技术在“快鹰”的设计上,美国人想把隐身和速度这两种突防绝技融为一体,这使导弹在结构设计中,没有采用弹翼和尾翼,由发动机的燃烧室、尾喷管和整体式助推器构成尾段,用万向连接器连接到弹体前段上。海军对如此先进的导弹设计提出了单价不到30万美元的要求,而海射“战斧”的单价达到160万~290万美元。因此,“快鹰”的总体设计技术指标要求过高,成本控制过严,造成技术风险过大,最终使研制预算超支,这成为该武器的致命伤。美国防部在1999年发现该项目技术要求过高,无法在短期内实现突破,很快终止了项目拨款。但海军和麦道等主承包商并未放弃该计划,“快鹰”在“低成本导弹系统”项目中一直坚持到2001年,此后虽然项目中止,但其带动的高速导弹技术方兴未艾。
方兴未史的“高速”余韵此后,美国提出了高速打击导弹计划,希望研制一种巡航马赫数7、航程1100千米、战斗部可以侵彻5~11米混凝土的巡航导弹,以便为海军提供快速打击远距离目标的能力。2002年5月30日,美国对这种高超音速导弹演示弹采用的发动机进行了首次地面试验。高超音速攻击导弹的服役将使美国海军常规导弹武器发生重大变化,它有可能替代“捕鲸叉”、SLAM、SLAM-ER、“战斧”对陆攻击导弹等。但美国再次高估了自身能力,HiSSM与“快鹰”一样遭遇了高速推进和总体布局设计的障碍。于是美国痛定思痛,开始脚踏实地地发展高超音速技术,这就有了以后的HYFLY计划和X-43A、X-51高超音速无人验证机。
总是不可靠的“贾斯姆”(JASSM)
“联合防区外空地导弹”——“贾斯姆”(JASSM)是美国新一代巡航导弹(题图),在美国新的“空海一体战”概念中担当了主力。而就是这种象征了美国未来空中实力的导弹武器项目,也曾几度沉浮,多次险被砍掉。
取代“战斧”的三军通用导弹1994年,准备全面取代“战斧”的AGN-137“三军防区外攻击导弹”计划被取消后,洛马公司为美国空/海军制订了新一代通用防区外空地导弹计划,即AGM-158(JASSM)。该弹的使命与AGM-137相同,主要用来从敌防空区外精确打击严密设防的高价值目标,因此具有雷达隐身能力成为该导弹的最大要求。
该项目始于1996年,开发工作充分吸取了AGM-137项目的教训,采用了“按费用设计”的新方法。过去是先定战术技术指标再定经费,由承包商主导价格。“按费用设计”是先定成本经费再论证战术技术指标,即由军方主导价格。这种方法要求承包商在保证特别规定的指标前提下,可以适当调整技术状态。美国空军为JASSM制定的三个参数是射程290-320千米、任务效能及机载适应性。同时规定导弹的单价上限为70万美元,获胜的承包商对导弹单价的报价要低于50万美元。当时的竞争者包括“战斧”巡航导弹的一种改型“天鹰”,AGM-142涡喷推进型“突眼”3,SLAM-ER及JSOW的涡喷推进型等。最后洛马公司在竞争中胜出,但此后“贾斯姆”几乎成了洛马公司的噩梦。
噩梦的开始JASSM计划在初期异常顺利。2001年12月,导弹进入低速生产阶段。至此,洛马公司的好日子结束了。在2002年秋和2003年春,JASSM经历过两次可靠性危机。前一次导致JASSM最后一轮试射(共8发)中断五个月,2003年3月27日试射才得以完成。此后又在四五月间进行了三次试射,其中后两次失败。一次是原因不明的燃料系统故障,另一次导弹则干脆锁死在挂架上。在2004年的试射中,30枚导弹有八次失败,其中五次是导弹本身的原因,包括发动机无法启动和引信故障等问题。鉴于JASSM的表现,美国海军在2005年1月停止海军型JASSM的发展工作。这使JASSM成为空军一家使用的武器,也使美国上下对JASSM充满了失望。2005年6月由美国众议院拨款委员会国防分委会提出的2006财年国防拨款法案(草案)中,只给JASSM导弹项目200万美元,几乎将美国政府预算要求的1.5亿美元全部砍掉了,同时建议中止项目。
JASSM的噩梦并没有因为海军的退出而结束。2005年4~5月,B-2A和B-52各发射两枚进行飞行试验,各有一枚导弹的弹翼未展开而造成试射失败。2006年,洛马公司虽然宣布已经解决了JASSM第五批次的可靠性问题,并开始第六批次的生产,但在2007年4月30日和5月1日进行的新一轮试验中,JASSM又连遭四次失败:3枚没有命中目标,偏得最离谱的一枚差了60多米,第四枚由于引信故障干脆没有起爆。根据事后的分析,前三枚导弹在飞行中失去了GPS信号,并在距目标60米处丢失了目标。令人担忧的是,这四枚导弹竟是从不同生产批次中抽出的,这不得不让人担心已交付的600枚JASSM的质量。美国空军采办部副部长休佩顿在2007年6月甚至宣称:可能会以欧洲“金牛座”、“风暴阴影”巡航导弹或SLAM-ER替代JASSM。
针对这一情况,美国空军也不得不告知国会,JASSM飞行试验中的可靠性已降至58%,项目的费用可能会远高于58亿美元的预算。五角大楼随即决定暂停该项目,要求洛马公司采取技术措施,以飞行试验和地面试验来证明有效后再考虑重新启动。
空军的“骑虎”坚持对“贾斯姆”的发展状况,美国空军坚持认为在项目进行到95%的情况下,很难再重新选择另外的导弹方案,应该放慢采购进程,直到所有问题均得到解决,然后再与备选导弹的性能进行比较,决定哪个方案更能满足空射型隐身巡航导弹的需求。在这一思想指导下,洛马公司在2008年组织技术攻关,验证了解决JASSM可靠性和对多种目标打击 能力的技术措施的有效性。美国防部勉强批准了JASSM的后续生产和研制计划,JASSM项目重新启动。
“空海一体战”的主力空军的坚持最终使JASSM项目得以延续,并将成为美国空军作战的主力。2010年1月,洛马公司在白沙试验场成功进行了产品升级认证(PUV)试验,由B-52发射的JASSM成功击中预定目标。JASSM比预定计划提前达到了11批次所要求的90%的可靠性。JASSM的增程型(JASSM-ER)已经达到了100%的性能可靠性,所进行的七次系统飞行测试均取得了成功。美国政府审计办公室(GAO)在2010年10月发布的报告对JASSM项目做出了阶段评价:从2007年开始,美国空军发起的设计改进与采取的其它纠正措施极大提高了JASSM基本型的试验结果,该弹的成功率由改进前的58%提高到85%。JASSM-ER目前表现良好,前七次试验无一失败。这些结果反映出美国空军进一步加强了对该项目的监管,同时通过大幅度的资金投入提高了该弹的可靠性。
目前,美空军的B-1B、B-52H轰炸机和F-16战斗机已形成使用JASSM的初始作战能力,未来还将装备B-2、F-15E、F/A-18和F-35等型飞机。美国空军计划购买2400枚JASSM,并追加订购2500枚增程型。海军则计划从2007年起恢复购买453枚,基本型JASSM还将用于对外军售。特别是美国在2010年初推出的“空海一体战”,将JASSM确定为新作战概念的主战武器,它将在美空海军远程作战中发挥重要作用。
不充分的“标准”——“海军区域防御系统”
进入新世纪后,美国竭力发展各类导弹防御系统,虽然整个计划庞大,但罕有被中断的。可“海军区域防御系统”却是个例外。
海上反导“双雄”美国的海军反导系统最初与陆基反导系统一样,分为低空区域和高空战区两类,以实现对弹道导弹的高空和低空双层拦截,分别对应“海军区域防御系统”和“海军战区范围防御系统”。“海军区域防御系统”与陆军的“爱国者”3系统同属低层拦截系统(亦称点防御系统),是在来袭弹头飞行末段(再入段),通常是大气层内30千米以下拦截射程在1500千米以内的中、短程弹道导弹。
NAD采用了由“标准”2防空导弹加装前视引信、双模雷达和红外探测器发展而来的“标准”2-4A型导弹。“标准”2-4A型导弹采用破片杀伤战斗部,有效拦截高度24.4千米,防御半径50~100千米。与之配套的“宙斯盾”系统的AN/SPY-1B/D型雷达探测距离500千米。
“磕磕绊绊”的试验1996年1月,由美海军牵头在夏威夷孝艾岛的海军太平洋靶场举行了一次导弹防御演示。演示以代替导弹的靶机为目标,当位于科克山上的雷达探测到来袭目标后,通过协同作战能力系统将数据提供给“伊利湖”号导弹巡洋舰。其“宙斯盾”系统的雷达随即开始评估威胁,完成火控计划,并发出作战命令。在试验中,“伊利湖”号发射了4枚“标准”2-4A型导弹,成功击中4个来袭目标。虽然初次试验异常顺利,但此后的测试却一直磕磕绊绊。1997年1月,1枚“标准”2-4A型样弹在初始方案论证发射试验中,成功地对一个战术弹道导弹目标进行了拦截,但外界评论认为美海军在靶弹上做了手脚。1998年11月,导弹巡洋舰“伊利湖”号和“皇家港”号对1枚目标靶弹进行了探测、识别和跟踪,并向联合战区导弹防御系统传递目标信息,但探测数据被认为不完整。2000年6月,美海军在白沙导弹靶场进行了“标准”2-4A对实弹的拦截试验,验证了导弹的制导、自动驾驶仪及气动稳定性,但没有进行拦截。由于每次试验都或多或少存在问题,致使试验间隔不得不拉得很大,导致进度严重滞后,这成为以后NAD被取消的重要原因。
不充分论证造就的“神话”经过上述测试,美国海军认为“标准”2-4A无论是动力还是导引头能力都十分勉强,此时海军内部认为它与以“标准”3为核心的“海军战区范围防御系统”在拦截任务上存在重叠,且海军舰艇面临短程弹道导弹威胁很小,加之此时研发经费已经超出预算50%以上,因此美国防部于2001年12月宣布放弃NAD系统计划,并重新检讨在海上部署导弹防御系统的构想。NAD的下马反映出了美国海军反导计划从最初的作战构想到技术论证都不充分。
美国放弃NAD的同时开始考虑降低“标准”3系统的拦截高度下限,美国海军导弹防御系统也统一为“标准”3一种拦截导弹,并集中了经费,使“标准”3得以充分发展,成为美国导弹防御计划中发展最为成功的系统,造就了今天“标准”3的拦截神话。
难以通用的武器——“联合通用导弹”(JCM)
“联合通用导弹”(JCM)是美军梦想将武器达到最大化统一的又一个传奇,但由于三军意见的不一致和军火商之间的倾轧,最终导致了这一传奇演变成传说。
三军通用的“梦想”上世纪90年代末,美国陆军、海军和海军陆战队都认识到“阿帕奇”、AH-1W武装直升机以及F/A-18所使用的“海尔法”和“幼畜”空地导弹已明显落后,并且接近储存期限,必须发展一种性能更先进、射程更远的新型空地导弹来代替。如果三方各自研制所需导弹,必将带来经费、技术上的重复和人力资源的过大投入,最后确定联合研制一种三方可共用的导弹。
为此,美国国防部在2001年制订了“通用导弹”计划,由陆军牵头,在进一步研究论证过程中曾更名为“通用模块化导弹”,后来又改为“联合通用导弹”。2004年5月,洛马公司被选为JCM项目的主承包商,参加的还有波音、诺格、通用和雷锡恩等公司。该项目原计划2008年进入初始生产,2009年完成初始操作性试验。
先进的“通用”理念“联合通用导弹”外形尺寸与“海尔法”导弹差不多,能使用相同的发射架。它的射程比“海尔法”要远,达到16千米。如从空中作战平台上发射,它的射程能达到28千米。“联合通用导弹”采用空心装药和爆炸杀伤等多种战斗部,适合打击多种海陆目标。
“联合通用导弹”的导引头技术含量最高,兼有三种制导模式,配置先进图像传感器系统,抗干扰能力很强。这是洛马公司当初中标获胜的主要原因。“联合通用导弹”可根据战场环境和目标性质采用不同制导模式。它可采用半主动激光制导,能对激光照射的目标进行精确的攻击,减少附带伤亡:也可采用红外制导,攻击隐蔽,“发射后不用管”,操作手可及早离开危险地带;还可采用毫米波雷达制导,使导弹具有“发射后不用管”的全天候攻击能力。后两种导引头可同时处理目标数据,并对目标进行跟踪。这种多模制导系统可以自动根据需要切换制导模式,使“联合通用导弹”免遭目标周围朦胧烟雾的干扰,高效工作。在试验中,“联合通用导弹”曾成功截获并跟踪了一艘沿海岸机动的巡逻艇,证明该弹具有对机动目标的打击能力。
来自雷锡恩的竞争JCM项目在2004年全面展开后,就遭遇了种种困难。因为伊拉克战争没有按预想的时间结束,美 国不得不将大量军费投入到伊拉克战场,军备开发资金全面紧缩,而此时偏偏JCM的成本预算比计划高出了40%,生产成本高出20%,研制时间也将延迟。
就在美国军方犹豫不决的时候,曾经在初选中落败的雷锡恩公司挖起了洛马的墙角。它提出将其正在研制的“精确攻击导弹”(PAN)进行修改,由地面发射型变为空中发射型“精确攻击空地导弹”(PAASM),而且可以加装其正在开发的毫米波导引头,使采用双模制导的PAN变为与JCM一样的三模制导导弹,还可以加装弹翼和提高发动机推力,使PAASM的性能全面超过JCM。此举激怒了洛马公司,并将官司打到了美国国防部。正在为经费发愁的美国国防部干脆在2004年12月宣布终止JCM项目,结束了两大军火商的争论,使这一未来三军“明星”武器终成遗憾。
“改名换姓”的三军“明星”虽然美国国防部中止了该项目,但国会中的支持者极力呼吁,要求每年的国防预算中保留用于JCM项目的资金,维持这一项目的存活。2006、2007财年国会共提供了60亿美元,使洛马公司延续了部分研制工作。该项目在2008年初重新启动,改名为“联合空地导弹”(JAGM),并提出了新的招标要求,以全新的项目重新开发。
启示
十年几乎是大多数武器开发的一个周期,也是大多数导弹武器服役寿命的一个周期,因此世纪初十年导弹武器的发展基本上可以展现当代导弹武器发展的全貌,其经验和教训对未来发展都具有指导意义。
通用性仍是大趋势,但要求不能过高
武器通用性是世界各国军方梦寐以求的指标,从世纪初十年导弹武器的发展可以看出,今天人们仍未放弃这一要求,但这一要求可能也会成为武器发展的致命伤,导致整个开发计划功亏一篑。例如,美国“贾斯姆”JASSM巡航导弹为了追求通用性,折中了武器总体设计方案,导致系统可靠性几乎全面发生问题,从发动机、弹翼弹出机构,到制导系统,甚至机弹分离装置全部发生过问题。“联合通用导弹”(JCM)作为通用武器的典范,在满足各方需求的同时,也使其技术性能和作战需求与其它项目计划发生重叠,导致军工企业无所适从,最后的解决方案也只有降低通用性,将其任务局限在一定对象范围使用,变成了“联合空地导弹”。
通用性目前也是我国武器发展的主要需求,这除了可以减少武器开发费用,降低维护成本外,还可以提高武器的作战效率。但是一味追求通用性,势必降低武器整体性能。例如,“巨浪”系列弹道导弹与陆上导弹的通用虽然写就了一段传奇,但应该看到这是在我国技术和资金都十分紧缺的情况下做出的不得已决策。为了等待这一通用武器的出现,战略导弹部队的固体导弹系列迟迟没有发展。而且这种武器服役后,经过多次适应性改进,才有了今天的固体中程导弹系列。因此通用性应该局限在一定范围内,不应该像JCM那样为了多军种通用而发展一种导弹,而应该以某一军种专用需求武器为基础,尽量扩大已有项目的跨军种、跨平台通用性。
依附跟进仍是目前主流,但要自主创新
武器开发的最大困惑是设想能否通过努力而最终实现。美国核武器的先驱奥本海默在上世纪中期美国核间谍案发生后曾说,原子弹的最大泄密原因是美国成功制造了原子弹。因为当时很多国家都怀疑核武器开发是否可行,因而没有全力发展,而美国的成功使这一疑问不再存在,于是举全国之力开发核武器。这在武器科研上称为“技术风险”。依附跟进是在它国已经证明技术路线可行性后,按照基本相同的路线开展研制工作的思路。这就是美国和苏联很多武器外观和技术特性非常近似的原因,这样可以将总体设计的技术风险降低到最低。
即使像美国这样的科技大国在一些技术方面也不免走依附跟进之路。如果我们仔细观察就会发现美国“快鹰”导弹的总体设计多少与苏联的“宝石”导弹有些许类似。这样的例子不胜枚举。美国高超声技术总体进展比俄罗斯要慢,于是在上世纪末通过合作获取俄高超声速技术资料后,全面开展了这类技术研究,在HYFLY等项目中结合美国材料技术优势,创新发展了X-51等新一代演示项目。
因此,像我们这样的后发展或崛起的国家如果没有基础学科技术的长期积累,而要解决迫在眉睫的问题,在技术上的依附跟进是必然发展阶段,但需要在这个“效颦”过程中结合自身实际和需要。例如,美国推行的是全球称霸战略,而我们是为了保卫国家主权和安全,因此在武器性能和战术指标上无需贪大求全、求高,在较低目标上可以将技术吃透,作为创新发展的基础。而且依附跟进并不意味着不创新,因为核心技术是购买不到且很难模仿的,需要自主开发。如DF-11和DF-15的思路源于“飞毛腿”,但设计和制造没有自主创新是不行的。
也应该看到,虽然依附跟进的思路可以将技术风险降到最低,但牺牲的是装备技术的先进性和发展时间。这作为较低国家发展战略是可以接受的,而要实现对强国的赶超,不全面的自主创新是没有出路的。
跨越是主要发展方针,但超越应在局部
在创新过程中跨越发展是发展最快的方式,但武器装备技术上的跨越机遇可遇不可求,因为跨越式发展通常是在技术代差间发生的。例如固体燃料导弹技术跨越液体燃料导弹技术,卫星制导技术跨越惯性制导技术等等。过去对惯性制导组件的要求非常高,否则导弹的误差无法控制,这也成为一些国家发展导弹技术的瓶颈。采用卫星制导后对惯性制导工艺可以降低要求,也能达到比精密惯导组件更精确的打击精度。美国之所以迫不及待地发展以“快鹰”为代表的高超声速技术实际是害怕在这一技术领域与俄罗斯形成落后代差。高超声速技术是新世纪巡航导弹武器跨越发展的新机遇点,将对未来战场形态产生深远影响。
就我国而言,我们应该在新武器层出不穷的情况下,保持清醒。在本世纪上半叶我们不可能全面超越美俄,可能要到本世纪未来完成。因为我们目前惊艳世界的先进武器,虽然有种种创新之处,但都还没有脱离模仿和跟进的模式。因此我们近期的超越还应该在局部技术方面,或者技术的实际作战应用方面,否则我们要承担巨大的技术开发风险。我们目前还无法承担大型武器装备的技术风险和发展机遇风险。
顶层设计是关键,但应随战略需要而改变
武器装备发展的顶层设计受到未来威胁和作战形态的影响,也直接决定了未来的作战方式和手段。例如,美国老布什政府推出新的导弹防御计划正是针对上世纪后半期日益严重的弹道导弹扩散威胁,制定的海上双层导弹防御计划则设想了弹道导弹对海上舰队群的威胁,其中的“海军区域防御系统”(NAD)针对的是射程1500千米以内的弹道导弹威胁。从过去10余年世界弹道导弹发展情况来看,即使面对近年沸沸扬扬的反舰弹道导弹,NAD也没有用武之地。现在回头来看,在早期顶层设计上,海上双层导弹防御方案是多余的,这说明了及时中断NAD的正确性。与此相反的例子就是“贾斯姆”的发展,它虽然遭遇了8年的可靠性危机,并被国防部和海军连续叫停,但由于其战略定位明确,空军强烈要求坚持,使美国国防部欲罢不能,最后终于修成正果。