3 精確制導彈藥發展趨勢
提高精確打擊能力,建立新的精確打擊優勢并運用全新的作戰概念,需要基于生存能力更強和更加高效的精確制導彈藥。因此為維持對敵方的精確打擊優勢,需要對現有的精確制導彈藥進行功能升級,并開發新類型的精確制導彈藥以適應未來的信息化作戰的要求。此外,精確制導彈藥對抗的體系化也是信息化戰場的顯著特征。客觀全面地分析精確制導彈藥發展對于軍事設施帶來的威脅,在此基礎上科學評估、分析軍事設施體系防護效能及生存能力,將為軍事設施建設提供重要依據。
3.1 增強精確制導彈藥效能
為了能開發出對深埋和加固防護的軍事設施進行有效功能摧毀的彈藥種類,納米科技的優勢是不能忽視的。目前納米科技的突破主要集中在一個特殊的相關領域,涵蓋材料、傳感器和能量學。能量的增強和材料性能的提高將顯著加強彈藥侵徹能力和溫壓效應。
勞斯阿拉莫斯國家實驗室( Los Alamos National Laboratory, LANL )在增加彈藥侵徹效應、有效載荷生存率和殺傷力的納米材料科技發展中取得了實質性的進步,投入了巨大的力量對碳基納米技術的強度進行數值模擬和實驗,建立其力學侵徹和有效載荷能力的模型,并用數值方法來確定該技術的適用性。圖 3所示的模型表明侵徹深度和沖擊速度的函數是指數增加的,為了得到更深的侵徹深度需要實現更高的沖擊速度臨界值,因此需要研發能經受得住更高沖擊速度的材料。LANL研究了各種可以承受高超聲速侵徹導致的動態沖擊力的材料,隨著金剛石-SiC納米復合材料的發展,LANL已研究得到提高斷裂韌性的同時保持超硬的技術。他們的研究結果表明,超硬陶瓷比金屬合金尖端更適用于高超聲速侵徹(馬赫數大于5),裝備這一類材料制造的戰斗部的精確制導彈藥將具備對重要軍事設施更強的侵徹能力。
圖3 新型鋁沖擊速度和侵徹深度的函數關系
3.2 提高打擊加固或深埋目標的能力
為滿足美軍開發動能武器任務的需求,空軍軍械中心針對HDBT的武器發展路線,將重點利用新興技術,在2030年前產生新的打擊HDBT的動能武器,最終目標是能使傳統的炸藥達到使用“核”材料武器的威力,并且比那些利用全球定位系統的彈藥更精確。對于近中期(未來10年),路線強調繼續發展和裝備BLU-109/113、BLU-121B、BLU-122、MOP和下一代加固目標打擊彈藥;對于遠期(2031年后),路線指定開發一種“高速侵徹彈”。這種武器的研發會包括三個階段:初始的高速侵徹武器,隨后的全球打擊侵徹武器,最終發展成HDBT功能摧毀武器。
如圖 4所示的是美國空軍研究實驗室正在開發的一種900kg級火箭增強型高速侵徹武器,其能夠產生2268kg級重力炸彈的侵徹威力,而且設計目標還包括適應F-35內置彈艙攜帶要求。它可以通過提高沖擊速度(760m/s),侵徹利用高強度混凝土(小于103Mpa)進行防護的HDBT,并可以在GPS弱化的環境中使用。
圖4高速侵徹武器的概念
空軍研究實驗室還計劃研制“全球打擊侵徹武器”,其戰斗部飛行速度高達1216m/s,可以摧毀抗壓大于103Mpa的HDBT目標。未來潛射全球打擊導彈、先進超高音速武器、雙錐/常規打擊導彈或者遠程超高音速武器都可以攜帶這種加強型侵徹戰斗部。
3.3 增加精確制導彈藥遠程打擊能力
當前世界主要軍事強國都已經具備“偵察-打擊復合體”能力,可以對敵人的海軍部隊、空軍基地和港口設施實施超視距精確打擊。兩支都裝備精確制導彈藥和具備精確防御能力軍事力量之間的對抗可以被稱為“齊射對抗”。
精確打擊行動齊射規模從根本上取決于其彈藥發射的射程。目前精確打擊主要以空襲為主,空軍基地或航空母艦靠近目標地區將提高戰斗機出擊架次和出動率,從而增加齊射規模。以美軍為例,當其將潛在對手設定為俄羅斯時,對手已經建成先進反艦、防空和導彈防御系統,俄羅斯軍隊已經開發并裝備了S-300系列衍生型號構成的導彈家族,其中包括能夠在200km的射程范圍內攔截飛機和巡航導彈的S-300 PMU-2,最新的S-400系統的射程更是達到了400km。目前美軍的精確制導彈藥主要以直接攻擊型為主(如圖 2所示),其射程不超過100km,因此從過于臨近對手的基地或航空母艦起飛的飛機,將容易遭到敵防空和導彈系統的打擊,從而抑制美軍精確打擊效率。
防空和導彈防御系統等反制手段的發展,使得精確制導彈藥的未來需要突出強調遠程打擊能力。為保持精確突擊能力,軍事行動應該從目前的直接攻擊為主,轉變為傾向于從位于巡航導彈和彈道導彈威脅射程以外的地區或海域發動大部分攻擊任務。當前世界主要軍事強國對精確制導彈藥改進的重要措施是提高武器庫中現有導彈型號的射程,使精確制導炸彈、聯合直接攻擊彈藥等精確制導彈藥具備防區外打擊能力,同時還需要開發新型防區外攻擊彈藥。
3.4 提高精確制導彈藥飛行速度
增加精確制導彈藥發射后飛行速度也將提高突破敵防御和打擊時間敏感目標的能力,高超聲速打擊武器面對現有最好的防空系統仍具有很強的突防和生存能力。當敵人防御系統發現高超聲速武器以超過6000 km/h速度打擊200km外的目標時,幾乎已經沒有時間在2min之內形成可靠的追蹤并發射足夠數量的攔截導彈。使用高超聲速武器打擊敵防空和導彈防御系統也能提高其他精確制導彈藥命中率,降低突防飛機面臨的防空威脅。
隨著目前航空推進、精確制導、彈頭設計、耐燒蝕材料制備等關鍵技術的日益成熟,超高速飛行器逐漸由概念驗證向演示驗證邁進,并不斷取得突破性進展。機載高超聲速巡航導彈(HCM系列)和助推滑翔式高超聲速飛行器(HTV系列和先進高超聲速武器)均是美國全球快速打擊系統的重要組成部分。世界主要軍事強國的幾類典型高超聲速概念飛行器參數如表 7所示。
表 7 典型高超聲速概念飛行器型號及其性能參數
3.5 加強精確制導彈藥體系打擊能力
精確制導彈藥對抗的體系化也是信息化戰場的顯著特征。由多軍種參與、多種精確制導彈藥聯合打擊的作戰進攻體系,是當前軍事作戰發展的主要趨勢,如美軍提出的C4ISR系統。過去對于精確制導彈藥的打擊能力評估主要還是基于單一武器在簡單對抗條件下對單一軍事設施目標的毀傷程度,對偵察能力、突防能力、打擊策略、地理環境、氣象環境等體系對抗條件考慮較少。
未來信息化聯合作戰,涉及到作戰條件多變,軍種和武器類型多種多樣。需要加強實戰體系對抗條件下精確制導彈藥體系打擊能力研究,將陸基、海基、空基各類精確制導彈藥系統或者裝備單元有機結合,形成遠程、中程、近程火力打擊體系,各類型彈藥各司其職又相互聯系,共同完成打擊一項任務。
4 結束語
通過先進的作戰理論,將作戰基地、打擊平臺、攻擊彈藥進行系統整合,可以不斷提升遠程作戰能力、隱蔽突防能力和精確打擊能力。但即便是美軍,從其打擊平臺、攻擊彈藥的數量和類型看,其遠程精確打擊能力還是有限的。同時美軍具備深侵徹能力的彈藥類型和數量也有限。因此軍事設施只要采取適當的防護手段和措施,可以有效降低強敵毀傷效能,從而提高戰場設施生存能力。
信息化戰爭的特點是體系對抗,軍事設施的防護能力是戰斗力的重要組成部分。鑒于強敵的精確打擊能力和威脅,應綜合采取偽裝隱蔽、干擾引偏、加固結構、近程攔截等防護措施,增強防護能力,同時開展體系對抗背景下軍事設施防護效能評估,以各種防護技術的“綜合”為基礎,以“集成”為手段,構建立足現有條件的綜合防護系統,重點解決各種防護技術在“綜合集成”框架下的優化、集成、融合,使其成為信息化戰場上重要軍事設施防御武器打擊的有效屏障,為打贏信息化局部戰爭提供堅強保障。
作者:梅勇、呂林梅,原載于《戰術導彈技術》2018年第3期
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