改變博弈規(guī)則的“LRASM”?

張有志 沙德鵬 毛世超，2

（1.海軍航空大學(xué) 煙臺(tái) 264001）（2.92852部隊(duì) 寧波 315033）

1 引言

高超音速導(dǎo)彈憑借速度快、突防能力強(qiáng)、毀傷能力大等優(yōu)勢(shì)在眾多武器裝備中脫穎而出，顛覆了傳統(tǒng)的作戰(zhàn)理念和方法，對(duì)新的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的形成和作戰(zhàn)樣式的革新產(chǎn)生了重要影響。

高超音速導(dǎo)彈具有飛行速度快、突防能力強(qiáng)、毀傷效能高等優(yōu)勢(shì)。其飛行速度達(dá)到5Ma～25Ma，能夠?qū)崿F(xiàn)全球快速打擊，而傳統(tǒng)的防空體系和雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)高超音速飛行器的實(shí)時(shí)跟蹤和觀測(cè)，由于速度太快，攔截時(shí)間短、攔截概率低，普通防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)難以形成有效攔截。且動(dòng)能與速度的平方成正比，高超聲速的飛行器，相比于亞音速飛行器，動(dòng)能呈指數(shù)倍數(shù)增加，從而極大提高戰(zhàn)斗部的毀傷效能［1］。

2 超音速反艦導(dǎo)裝備現(xiàn)狀

俄羅斯海軍把擁有強(qiáng)大防空作戰(zhàn)能力的航母戰(zhàn)斗群的美國(guó)作為首要對(duì)手，所以一發(fā)命中，甚至造成毀滅性傷害是其主要追求的目標(biāo)。憑借在超聲速導(dǎo)彈技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，俄羅斯現(xiàn)役的反艦導(dǎo)彈中以高超聲速型號(hào)居多［2］。例如“花崗巖”、“日炙”“寶石”等。據(jù)俄羅斯《軍工信使》周報(bào)報(bào)道，俄羅斯成功試驗(yàn)了最新式高超音速導(dǎo)彈——“鋯石”導(dǎo)彈。其飛行速度為5Ma～6Ma，射程可達(dá)800km～1000km，采用兩級(jí)推進(jìn)體制，起飛級(jí)為固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，巡航級(jí)采用沖壓式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)［3］，導(dǎo)引頭的作用距離與“縞瑪瑙”相近，為50km～80km。外型上采用隱身技術(shù)，有效散射面積（RCS）在千分之一米級(jí)別。在最佳條件下，若直接從運(yùn)載平臺(tái)獲得目標(biāo)指示進(jìn)行攔截，1枚“標(biāo)準(zhǔn)—6”防空導(dǎo)彈對(duì)“鋯石”導(dǎo)彈的摧毀概率僅在2%～3%。

日本作為四面環(huán)海的島國(guó)，其主要威脅來(lái)自海上，故研制高性能的反艦導(dǎo)彈一直是其軍事發(fā)展的重點(diǎn)。尤其是從20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)始努力實(shí)現(xiàn)對(duì)超音速導(dǎo)彈技術(shù)的突破，包括空艦和岸艦兩型反艦導(dǎo)彈。研制的ASM-3反艦導(dǎo)彈，最快飛行速度預(yù)計(jì)可達(dá)5Ma，可實(shí)現(xiàn)高彈道和低彈道兩種巡航模式。

印度和俄羅斯在1998年便開(kāi)始了布拉莫斯導(dǎo)彈的合作開(kāi)發(fā)。布拉莫斯是具有多彈道的超聲速巡航導(dǎo)彈，其突防能力和抗干擾能力均達(dá)到當(dāng)前世界領(lǐng)先水平。布拉莫斯導(dǎo)彈彈體呈梭鏢式，彈身表層涂有雷達(dá)吸波涂料，采用了GPS/慣導(dǎo)/主動(dòng)雷達(dá)復(fù)合制導(dǎo)方式，動(dòng)力系統(tǒng)采用固體火箭助推器和液體沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)組合模式，最大射程達(dá)290km，具有末端蛇型機(jī)動(dòng)的能力，適應(yīng)于山區(qū)環(huán)境下的作戰(zhàn)［4］。

3 高超聲速反艦導(dǎo)彈的缺陷

高超聲速反艦導(dǎo)彈的發(fā)展一直面臨著自身技術(shù)制約和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境干擾等諸多問(wèn)題［5］。

在高超聲速導(dǎo)彈的研發(fā)過(guò)程中，需要克服許多技術(shù)難點(diǎn)。很多國(guó)家雖然都有發(fā)展高超聲速反艦導(dǎo)彈的計(jì)劃，但真正實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈服役的國(guó)家寥寥無(wú)幾，瓶頸就在于以下四個(gè)方面的問(wèn)題。一是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。高超聲速飛行的關(guān)鍵是要解決在不同速度范圍內(nèi)有效工作和持續(xù)超聲速工作的問(wèn)題，所以組合動(dòng)力技術(shù)和超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展成為重點(diǎn)。很多國(guó)家都在推動(dòng)裝置方面開(kāi)展了許多研究，但實(shí)踐成功的國(guó)家較少。二是氣動(dòng)外形布局設(shè)計(jì)。相比于亞音速導(dǎo)彈，高超聲速反艦導(dǎo)彈在穩(wěn)定性和操作性方面要求更高，且為了保證其為速度和機(jī)動(dòng)能力，必須具有高升阻比，所以其外形布局設(shè)計(jì)難度極大。三是防熱和散熱技術(shù)。超高速飛行時(shí)，氣流強(qiáng)烈壓縮與摩擦導(dǎo)致彈體表面溫度高達(dá)幾千攝氏度，這對(duì)導(dǎo)彈的材料和結(jié)構(gòu)提出了較高要求；此外，彈體表面的高溫，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)噴器口位置，成為雷達(dá)觀測(cè)的重點(diǎn)部位，極易被敵方預(yù)警系統(tǒng)捕獲，所以對(duì)散熱技術(shù)的要求也很高。四是更高的成本。高超聲速反艦導(dǎo)彈需要特殊材料和巨大的燃料消耗。此外生產(chǎn)工藝和技術(shù)也更為復(fù)雜。有研究表明，超聲速反艦導(dǎo)彈的耗費(fèi)是亞聲速反艦導(dǎo)彈的2.5倍。

日益復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，對(duì)高超聲速導(dǎo)彈也提出了更高的要求。當(dāng)前其面臨的主要環(huán)境考驗(yàn)為：一是復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境。當(dāng)前對(duì)水面艦艇作戰(zhàn)的方式不再是單一平臺(tái)之間的對(duì)抗，而是由敵我雙方“陸、海、空、天、電”組成的五維一體的綜合對(duì)抗。對(duì)于反艦導(dǎo)彈而言，“電”環(huán)境具有巨大的雙面作用，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中存在的電磁頻譜基本上已經(jīng)涵蓋了所有頻段，這對(duì)高超聲速反艦導(dǎo)彈目標(biāo)識(shí)別和跟蹤、航路規(guī)劃、精確制導(dǎo)等都產(chǎn)生重大影響。二是新型的防御手段。反艦導(dǎo)彈對(duì)水面艦艇的威脅能力不言而喻，各國(guó)競(jìng)相把反艦導(dǎo)彈作為防御重點(diǎn)。美國(guó)早在20世紀(jì)90年代就針對(duì)攔截高超聲速導(dǎo)彈制定了空射反導(dǎo)計(jì)劃，包括空基導(dǎo)彈攔截項(xiàng)目（NCADE）、空基激光器（ABL）、網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)載防御單元（NCADE）等，都取得了一定的進(jìn)展，對(duì)高超聲速導(dǎo)彈具備了相當(dāng)?shù)臄r截能力。同時(shí)，當(dāng)前部分國(guó)家積極發(fā)展的激光武器、微波武器、粒子束武器、動(dòng)能武器等都將對(duì)高超聲反艦導(dǎo)彈的生存帶來(lái)巨大威脅。此外，隨著當(dāng)前針對(duì)反艦導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的舷內(nèi)、舷外有源干擾，紅外、箔條等無(wú)源干擾設(shè)備和手段的增加，無(wú)疑增大了反艦作戰(zhàn)攻防對(duì)抗的激烈程度。三是戰(zhàn)場(chǎng)空間的不斷擴(kuò)大。在高超聲速反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)過(guò)程中，敵我雙方是綜合體系對(duì)抗，涉及預(yù)警探測(cè)、目標(biāo)指示、目標(biāo)識(shí)別選擇、目標(biāo)跟蹤、毀傷效果評(píng)估等環(huán)節(jié)，從作戰(zhàn)距離上可達(dá)上萬(wàn)公里，作戰(zhàn)空間范圍可包括陸地、海上、空中以及太空等，作戰(zhàn)時(shí)間范圍可從預(yù)先準(zhǔn)備開(kāi)始，直至最終毀傷效果評(píng)估，少則幾個(gè)小時(shí)，多則幾日甚至幾個(gè)月。因此可以看出隨著高超聲速反艦導(dǎo)彈射程的增大，反艦作戰(zhàn)空間范圍和時(shí)間范圍都有了較大的延展，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的準(zhǔn)確把握難度日益增加。

綜合以上分析可以看出，高超聲速發(fā)艦導(dǎo)彈雖然優(yōu)勢(shì)明顯，但技術(shù)難度大，固有弊端難以克服。在反艦作戰(zhàn)中，高超聲速導(dǎo)彈不再只是唯一的選擇，美國(guó)便另辟蹊徑，選擇了研發(fā)遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈（LRASM）。

4 美國(guó)遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈的性能分析

美國(guó)于2009年啟動(dòng)LRASM項(xiàng)目，旨在應(yīng)對(duì)“反介入/區(qū)域拒止”環(huán)境，并計(jì)劃2018年具備初始作戰(zhàn)能力，未來(lái)將在美軍實(shí)施“全球公域介入與機(jī)動(dòng)聯(lián)合作戰(zhàn)”中發(fā)揮重要作用。LRASM是為替代捕鯨叉系列導(dǎo)彈研制的，在聯(lián)合空對(duì)面防區(qū)外導(dǎo)彈增型（JASSM-ER）彈體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展的亞音速導(dǎo)彈［6～10］。其性能的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1）射程遠(yuǎn)。導(dǎo)彈射程在當(dāng)前海上局部戰(zhàn)爭(zhēng)的直接對(duì)抗火力射程之外。美軍21世紀(jì)初研制成功的JASSM-ER導(dǎo)彈使用了F107-WR-105渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，攜帶的燃料增加使得射程增加至1300km。LRASM-A采用了這個(gè)技術(shù)，但由于它增加的主動(dòng)雷達(dá)占據(jù)了一定空間，導(dǎo)彈攜帶燃料減少，其射程約為800km。

2）隱身性能強(qiáng)。公開(kāi)資料顯示LRASM繼承了JASSM的外型設(shè)計(jì)和LRSO氣動(dòng)布局。JASSM彈體采用預(yù)成型工藝，表面光滑，同時(shí)在外表面和承載結(jié)構(gòu)中使用了復(fù)合材料和新型吸波材料透波材料。LRSO彈頭采用了上下非對(duì)稱橄欖形頭部，這種非圓截面可以大大減低前部的RCS，同時(shí)具有較好的氣動(dòng)升阻性，采用了大展弦比來(lái)提高升阻特性，采用大后略的下單翼，并且向折刀一樣對(duì)折在下方。關(guān)于雷達(dá)探測(cè)的另一個(gè)重點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，LRSO采用內(nèi)埋式進(jìn)氣道，進(jìn)氣道位于腹部，唇口與彈體平齊，可以減弱腔體散射，其RCS僅為0.005m2，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步升級(jí)改造的LRASM的RCS可能更低。再加上掠海突防，進(jìn)一步提高了隱身性能。

3）精確智能制導(dǎo)。LRASM的制導(dǎo)體制為慣性測(cè)量裝置INS/抗干擾能力的制導(dǎo)裝置GPS+紅外成像+被動(dòng)雷達(dá)+雙向數(shù)據(jù)鏈。DARPA多年來(lái)致力于發(fā)展不依賴于GPS芯片級(jí)慣性定位/導(dǎo)航/授時(shí)技術(shù)，并應(yīng)用于精確制導(dǎo)武器，其采用的多模復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，大幅提高了命中精度。在常規(guī)的GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈無(wú)法正常工作時(shí)，能夠依賴彈載傳感器技術(shù)探測(cè)目標(biāo)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別。

根據(jù)LRASM的戰(zhàn)技性能，裝備該型導(dǎo)彈的艦艇可以不依賴航母編隊(duì)單獨(dú)遂行突擊作戰(zhàn)任務(wù)。LRASM不依賴GPS與戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)特性，可有效避免對(duì)GPS系統(tǒng)等平臺(tái)的精確定位信息的電子干擾、壓制、欺騙，可獨(dú)立突入目標(biāo)區(qū)，對(duì)敵軍海上核心力量與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行打擊，使對(duì)手作戰(zhàn)力量癱瘓并喪失制海權(quán)。

當(dāng)然，LRSAM也難以避免亞音速導(dǎo)彈的固有弊端，對(duì)于高速的動(dòng)態(tài)目標(biāo)，其并不適合進(jìn)行攻擊，且亞音速巡航階段比較容易被防空火力截獲。

5 結(jié)語(yǔ)

從以上分析可以看出，高超聲速導(dǎo)彈和亞音速導(dǎo)彈各有其利弊，那么未來(lái)反艦導(dǎo)彈的發(fā)展則應(yīng)該實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在技術(shù)和功能上相互借鑒，實(shí)現(xiàn)雙向突破［11～14］。

對(duì)外型和氣動(dòng)布局方面，一方面是一體化、小型化和通用化設(shè)計(jì)，雖然目前在高超聲速導(dǎo)彈動(dòng)力系統(tǒng)與機(jī)體一體化設(shè)計(jì)方面取得了一定的成就，但導(dǎo)彈武器上制導(dǎo)系統(tǒng)、引戰(zhàn)系統(tǒng)、通信、電子戰(zhàn)等硬件一體化設(shè)計(jì)仍需電子、微系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展才能得以實(shí)現(xiàn)。另一方面是隱身設(shè)計(jì)。在保證升阻比的同時(shí)，通過(guò)新型材料的使用和外型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)提升隱身性能。

在制導(dǎo)和數(shù)據(jù)傳輸方面，主要是要加強(qiáng)導(dǎo)彈武器數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)，構(gòu)建完整的可支撐導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)的信息化網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接。此外，信息化網(wǎng)絡(luò)體系要具備高速、穩(wěn)定和遠(yuǎn)程或超遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)通信能力，以適應(yīng)高超聲速反艦導(dǎo)彈的速度特性、有效射程特性和反應(yīng)特性。在精確制導(dǎo)方面，采用人工智能技術(shù)，全面提高導(dǎo)彈自主打擊能力。導(dǎo)彈可充分運(yùn)用當(dāng)前模式識(shí)別、計(jì)算智能、分布式人工智能和Agent等人工智能技術(shù)，將可獲取的目標(biāo)外形以及目標(biāo)發(fā)出的紅外、無(wú)線電波、聲波等信息，與彈載目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自主定位、識(shí)別和選擇。同時(shí)，在跟蹤目標(biāo)過(guò)程中，如果目標(biāo)丟失，可自主規(guī)劃最優(yōu)搜索方案，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行再次搜索和捕捉。另外，在毀傷目標(biāo)時(shí)，能夠按照獲取的目標(biāo)的結(jié)構(gòu)特性、材料防護(hù)特性等適時(shí)重新配置引戰(zhàn)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)機(jī)，并重新設(shè)定導(dǎo)彈的命中點(diǎn)，盡可能使毀傷效果最大化。未來(lái)高超聲速反艦導(dǎo)彈應(yīng)具備智能抗干擾的能力。