張亦馳
俄軍伊爾-20偵察機(jī)疑遭以色列F-16戰(zhàn)機(jī)利用而被敘利亞軍方S-200防空導(dǎo)彈擊落后,敘利亞上空劍拔弩張,火藥味漸濃。俄羅斯短時間內(nèi)向敘利亞交付了3套S-300地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng),而以色列則宣稱可能動用F-35摧毀敘利亞的S-300。雙方都號稱要戳破對方武器的神話,對此也有很多紙面上的分析。實(shí)際上,現(xiàn)實(shí)交戰(zhàn)中,防空作戰(zhàn)和壓制防空作戰(zhàn)十分復(fù)雜,一個細(xì)微的技術(shù)差異或者戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的不同,都可能導(dǎo)致截然不同的結(jié)果。鑒于S-300和F-35的很多技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)細(xì)節(jié)尚未公開,我們根據(jù)公開的資料,通過俄羅斯“立方體”防空系統(tǒng)和蘇-27系列戰(zhàn)機(jī)之間的對抗,一窺防空作戰(zhàn)和壓制防空的細(xì)節(jié)。
附表:“立方體”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)主要技戰(zhàn)術(shù)性能
2K12“立方體”(北約代號:SA-6)是一種履帶式機(jī)動的全天候近程、中低空野戰(zhàn)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng),主要用于攻擊亞音速和跨音速飛機(jī)。該系統(tǒng)研制于上世紀(jì)50年代末,60年代中期裝備部隊(duì),1967年11月在蘇聯(lián)閱兵式上首次公開亮相。根據(jù)俄方資料,迄今為止該導(dǎo)彈系統(tǒng)生產(chǎn)了600套以上,導(dǎo)彈產(chǎn)量超過10000枚,在演習(xí)和測試中發(fā)射了4000枚導(dǎo)彈。
蘇軍的地空導(dǎo)彈部隊(duì)基本火力單元為營(西方為連),一營套的“立方體”最核心的裝備除了1部1S91系列制導(dǎo)雷達(dá)以外,就是4部3聯(lián)裝P25系列履帶式發(fā)射車,配備3M9系列導(dǎo)彈。
立方體使用的1S91 制導(dǎo)雷達(dá)。下部為1S11 搜索雷達(dá),上部為1S31 照射跟蹤雷達(dá)。1S31 雷達(dá)通過一個天線實(shí)現(xiàn)了連續(xù)波照射和目標(biāo)的單脈沖跟蹤,設(shè)計比較巧妙
蘇聯(lián)時代先后研制了多個“立方體”改進(jìn)型,先后發(fā)展了出口型“立方體”E(對外稱為“正方形”),2K12M“立方體”M、2K12M1“立方體”M1、2K12M3“立方體”M3、2K12M3S“立方體”M3S(未服役)、2K1 2M3A“立方體”M3A(未服役)和2K1 2M4“立方體”M4。當(dāng)然,俄羅斯時代對“立方體”還提出了多個升級方案。
上述改進(jìn)型中,1971年研制成功的出口型提高了在熱帶條件下工作的可靠性,但是抗干擾能力略有下降,算是人們常說的“猴版”。1968年開始研制的“立方體”M提高了抗機(jī)動目標(biāo)能力,可擊中5~6g過載的機(jī)動目標(biāo),殺傷區(qū)低界從100米降低到50米。
1973年服役的“立方體”M1增大了殺傷區(qū)范圍和雷達(dá)抗干擾性能,為了對付“百舌烏”反輻射導(dǎo)彈,其雷達(dá)具備“間斷操作能力”。俄方資料未說明這種間斷操作具體是什么意思,但并非是用于對付多目標(biāo)的“間斷照射”技術(shù)。
1976年底服役的“立方體”M3使用的導(dǎo)彈得到改進(jìn),速度由600米/秒提高到700米/秒,能夠抗擊8g機(jī)動的目標(biāo),并可尾追射擊300米/秒的目標(biāo)。同時傷區(qū)近界減小,單發(fā)殺傷率提高了10%~15%
1978年2K12M4“立方體”M4服役。該防空系統(tǒng)又被稱為“山毛櫸-1”,它使用了與“立方體”M3相同的1S91M3雷達(dá)系統(tǒng),能夠控制4輛P25M3和1輛“山毛櫸”系列防空導(dǎo)彈使用的9A38發(fā)射車并且制導(dǎo)3M9和“山毛櫸”的9M38導(dǎo)彈。9A38發(fā)射車也能攜帶3M9導(dǎo)彈,并且由其攜帶的9S35照射雷達(dá)提供照射。由于增加了一部照射雷達(dá),其能夠同時對付2個目標(biāo)。
“立方體”系列防空系統(tǒng)的性能如附表。除了射程外,另外一個與距離有關(guān)的參數(shù)也要清楚,即防空系統(tǒng)的最大航路捷徑。航路捷徑是目標(biāo)飛行速度在地面的投影與陣地(制導(dǎo)雷達(dá))的距離。比如說,目標(biāo)航線延長線直接穿越雷達(dá)陣地上空,其航路捷徑就是零。根據(jù)不同型號,“立方體”系統(tǒng)的最大航路捷徑是15~18公里。
有的資料,例如英文版的維基百科稱“立方體”的制導(dǎo)方式為中段指令加末段半主動雷達(dá)制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)方式,其實(shí)這是一個謬誤?!傲⒎襟w”作為第一代半主動雷達(dá)制導(dǎo)的防空導(dǎo)彈系統(tǒng),它采用的是典型的全程半主動雷達(dá)制導(dǎo)方式。同時代的基本型“霍克”同樣采用全程半主動雷達(dá)制導(dǎo)?!盎艨恕钡挠⑽摹癏AWK”(港臺地區(qū)譯為“鷹”式)實(shí)際上是“全程自導(dǎo)引殺傷彈(HomingAll the Way Kiler)”的縮寫。
關(guān)于半主動雷達(dá)制導(dǎo),其基本原理并不復(fù)雜:地面連續(xù)波照射雷達(dá)照射目標(biāo),裝在導(dǎo)彈上的接收機(jī)(半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭)接收目標(biāo)反射電磁波,用以確定目標(biāo)的坐標(biāo)和運(yùn)動參數(shù),形成控制信號并送給自動駕駛儀,操縱導(dǎo)彈按照一定的導(dǎo)引規(guī)律飛向目標(biāo)。
1S91 雷達(dá)內(nèi)部。其中橘紅色的顯示器應(yīng)該是用于顯示搜索雷達(dá)信息的空情顯示器
行軍狀態(tài)的1S91 雷達(dá)
西方媒體繪制的“立方體”工作示意圖,但該圖并不準(zhǔn)確,導(dǎo)彈并沒有下行數(shù)據(jù)鏈,且導(dǎo)彈波束應(yīng)很寬
可能很多人并不了解的是,除了接收目標(biāo)的反射波以外,導(dǎo)彈本身還要接受來自照射雷達(dá)的基準(zhǔn)信號。目標(biāo)反射信號由導(dǎo)彈的圓錐掃描天線接收,地面發(fā)射機(jī)直達(dá)信號則由導(dǎo)彈尾部的天線接收,兩路信號分別經(jīng)過混頻中放,由差頻得到多普勒頻率,送到速度門。半主動雷達(dá)制導(dǎo)的導(dǎo)彈尾部天線接受的通常是來自旁瓣的雷達(dá)信號,由于只是一個用于獲取多普勒信息的基準(zhǔn)信號,所以不像早期指令制導(dǎo)雷達(dá)那樣專門配備指令天線。盡管旁瓣電平較低,由于是尾部天線直接接受,其信號強(qiáng)度也足夠了。
當(dāng)然,導(dǎo)彈接收機(jī)向遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)的方向運(yùn)動,其后部接收的信號頻率與發(fā)射信號頻率之間有一個與導(dǎo)彈速度相對應(yīng)的多普勒頻移,但由于并不需要導(dǎo)彈接收機(jī)速度門得到代表目標(biāo)真實(shí)速度的絕對多普勒信號,采用相對參考信號對系統(tǒng)的工作沒有影響。
采用連續(xù)波雷達(dá)照射的優(yōu)點(diǎn)是,設(shè)備很簡單,發(fā)射頻譜很窄。由于發(fā)射頻譜很窄,使得信號的微波預(yù)選、濾波等都簡單了,信號處理也容易了。第二個優(yōu)點(diǎn)是發(fā)射機(jī)的峰值功率一般和平均功率相當(dāng),不需要承受太大的峰值功率,更容易實(shí)現(xiàn)大功率照射。
另外,1978年服役的“立方體”M4能同時對付兩個空中目標(biāo),有分析據(jù)此認(rèn)為它采用了“間斷照射技術(shù)”。實(shí)際上,正如上面介紹的,“立方體”M4型的制導(dǎo)雷達(dá)是與“立方體”M3相同的1S91M3,其照射制導(dǎo)能力并無大的提高。不同的是發(fā)射裝置,除了配備4部2P25M3發(fā)射車以外,還配備一輛為“山毛櫸”研制的9A38發(fā)射車,而9A38發(fā)射車是自帶照射雷達(dá)的。這種設(shè)計是俄羅斯技術(shù)人員考察了貝卡谷地之戰(zhàn)后做出的應(yīng)對措施。技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)一旦1S91被擊毀,整個導(dǎo)彈連就成了“廢鐵”,于是為“山毛櫸”的每部發(fā)射裝置安裝了照射雷達(dá),這就大大提高了同時對付目標(biāo)數(shù)量。而“立方體”M4實(shí)際上是“山毛櫸”(BUK、北約SA-11)研制遇到困難后的應(yīng)急方案,所以這個型號又被稱為“山毛櫸”-1。要知道采用了無源相控陣?yán)走_(dá)的蘇35以間斷照射模式也只具備同時發(fā)射制導(dǎo)2枚半主動雷達(dá)型的R-27攻擊2個目標(biāo)的能力。
戰(zhàn)果方面,該系統(tǒng)可謂有喜有憂。成名戰(zhàn)是1973年的第四次中東戰(zhàn)爭,在18天的戰(zhàn)爭中,“立方體”擊落了41架以色列戰(zhàn)機(jī),此外還有數(shù)十架己方戰(zhàn)機(jī)(因?yàn)閿澄易R別不太好使)。成也中東,敗也中東。1982年的貝卡谷地之戰(zhàn),19個敘利亞的薩姆-6導(dǎo)彈營被團(tuán)滅,而且一架以色列有人駕駛飛機(jī)也沒擊落。
不過,“立方體”并未就此一蹶不振。1981年西撒哈拉戰(zhàn)爭,“立方體”擊落了2架摩洛哥皇家空軍的“幻影”F1。1983年8月,利比亞1架圖-22轟炸機(jī)被乍得軍隊(duì)的“立方體”伏擊擊落。1991年1月19日,一架美空軍F-16在空襲巴格達(dá)時被擊落??扑魑謶?zhàn)場中“立方體”再展雄風(fēng)。有資料顯示,該防空系統(tǒng)擊落多枚“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈。另外,北約一架“狂風(fēng)”和美國空軍一架F-16被“立方體”擊毀。
從血淋林的戰(zhàn)果來看,對“立方體”確實(shí)不能輕敵,無論是美式、俄制或者是歐版,無論是空優(yōu)戰(zhàn)機(jī)還是對地攻擊機(jī),一旦落了單被伏擊,都是極其危險的。
討論一套大中型防空導(dǎo)彈系統(tǒng),必須要了解其制導(dǎo)雷達(dá),這從很大程度上決定了其能力。
“立方體”采用一部1S91制導(dǎo)雷達(dá)?,F(xiàn)在很多人都在炒作“雙波段”的概念,1S91實(shí)際上就是一部“雙波段”雷達(dá)。這是一部“二合一”的機(jī)械掃描雷達(dá),實(shí)現(xiàn)了同時進(jìn)行搜索、跟蹤、照射的功能。正是設(shè)計師把一系列奇思妙想和簡單粗暴的技術(shù)綜合在一起,才成就了這樣一部偉大的雷達(dá)。
這套制導(dǎo)雷達(dá)由兩大部分組成。一部分是位于下層的1S11圓周搜索雷達(dá),采用了矩形拋物面天線。它采用了上下兩套潰源,以產(chǎn)生兩個波束,覆蓋較寬的俯仰角。兩個潰源分別工作在4.9~5Ghz(下潰源,位于C波段)和6.5~6.75GHz(上潰源,位于c波段)。上潰源是一個單獨(dú)的喇叭形潰源,形成低仰角垂直極化波束,用來搜索低空目標(biāo);下潰源由三個喇叭組成,形成高仰角垂直極化波束,用以搜索中、高空目標(biāo)。在下潰源下方還有一個敵我識別器的偶極天線,與探測天線共用一個反射體。1S11的天線波束寬度為1度(方位角)X20度(高低角),所以測高能力較差。天線轉(zhuǎn)速最快為20轉(zhuǎn)/分,也就是每3秒一圈更新一次目標(biāo)數(shù)據(jù)。
另外一部雷達(dá)是位于1S11搜索雷達(dá)上方的1S31跟蹤照射雷達(dá)。這部雷達(dá)設(shè)計上也很講究。它擁有兩個波道,一個是單脈沖跟蹤波道,一個連續(xù)波照射波道,兩個波道共用一個天線,采用直徑2.06米的圓形的拋物面卡塞格倫天線。兩個波道的頻率略有不同,連續(xù)波照射波道頻率較高,但都在X波段范圍內(nèi)。
為什么要設(shè)計兩個波道呢?這還要從連續(xù)波雷達(dá)的特性說起。
連續(xù)波雷達(dá)的一個重要特點(diǎn)就是通常發(fā)、收各用一個天線。雷達(dá)的發(fā)、收時分工作就和中國相聲里說的“吃葡萄不吐葡萄皮,不吃葡萄倒吐葡萄皮”是一個道理,嘴只能同時進(jìn)行一個動作,要么吃,要么吐。雷達(dá)也一樣,同一時刻要么發(fā)出電磁波,要么接收電磁波。脈沖雷達(dá)通過發(fā)出脈沖的間隔來利用同一個天線接收回波。而連續(xù)波是不停地發(fā)射信號,這個天線自然無法同時接收信號了。
那從哪里接收呢?照射雷達(dá)和導(dǎo)彈上的半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭形成一個閉合的回路,可以看成一部完整的雷達(dá)。但是,地面的連續(xù)波照射器由于只發(fā)不收,所以并不知道目標(biāo)的任何參數(shù)。那地面的照射器怎么才能對準(zhǔn)目標(biāo)照射呢?能不能用那部1S11搜索雷達(dá)控制照射雷達(dá)照射目標(biāo)的呢?答案是不行,因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)更新率不夠。
老式1S91 雷達(dá)的制導(dǎo)系統(tǒng)控制站 右:老式1S91 系統(tǒng)使用的陰極射線管顯示器 右上:升級過的1S91 內(nèi)部采用了液晶顯示系統(tǒng)
那就要另辟蹊徑。不同國家的設(shè)計人員就各顯神通了。
同樣是連續(xù)波半主動雷達(dá)制導(dǎo)的“霍克”防空導(dǎo)彈,配備的AN/MPQ-46型連續(xù)波照射雷達(dá)就使用了“雙碟型天線”,簡單說就是兩個碟型天線,一個專門發(fā)射連續(xù)波,一個接收連續(xù)波,用兩個天線實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的跟蹤,這是最直接的辦法。還有一些半主動雷達(dá)制導(dǎo)的防空系統(tǒng)設(shè)有專門的跟蹤雷達(dá),利用數(shù)據(jù)率較高的跟蹤雷達(dá)指揮照射器照射目標(biāo),這是最省腦子的辦法。后來還有一些系統(tǒng)使用了相控陣?yán)走_(dá)和分時照射及間斷照射技術(shù),那就更復(fù)雜了。
而薩姆-6的巧妙之處在于,用一個雷達(dá)天線實(shí)現(xiàn)了單脈沖跟蹤和照射的功能。其單脈沖波道用于精確跟蹤目標(biāo),工作在8.5GHz~9GHz之間,它跟上了目標(biāo),對準(zhǔn)了目標(biāo),連續(xù)波通道也就對準(zhǔn)了目標(biāo)。當(dāng)然兩者的頻率不同,以防相互干擾,連續(xù)波波道的工作頻率大于9GHz。所以,從這一點(diǎn)上說,1S91不僅是一部“雙波段雷達(dá)”(當(dāng)然更確切的說是將兩部雷達(dá)合二為一了),還是一部融合了單脈沖、連續(xù)波技術(shù),集搜索、精確跟蹤、照射于一體的多功能雷達(dá)。這還是在上世紀(jì)60年代實(shí)現(xiàn)的,我們不得不對蘇聯(lián)科研人員的智慧稱奇。
單脈沖跟蹤與連續(xù)波照射采用同一個天線的另一個可能的收益是,即便單脈沖跟蹤通道遭遇戰(zhàn)機(jī)的自衛(wèi)式干擾,理論上也能對目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)照射。因?yàn)閱蚊}沖跟蹤雷達(dá)遭遇自衛(wèi)式干擾,通常只是無法測距,其自動跟蹤被破壞,但是技術(shù)上仍然能夠精確測角(當(dāng)然如果轉(zhuǎn)為手動跟蹤會導(dǎo)致跟蹤精度下降),也就是說總是能知道目標(biāo)的方位,并將天線對準(zhǔn)目標(biāo),照射波道仍然能夠照射目標(biāo)。單脈沖雷達(dá)由于只需要一個脈沖即可測角,在很長一段時間以來,其角度被認(rèn)為是無法干擾的(后來出現(xiàn)拖曳式誘餌,以及所謂“交叉眼”技術(shù),才部分地解決了對單脈沖測角的干擾問題)。你干擾,它反而測角更準(zhǔn)確,因?yàn)榻邮盏降男盘柛鼜?qiáng)了。另外,在改進(jìn)型上,1S91還有電視跟蹤系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)在嚴(yán)重電磁干擾(例如遭遇防區(qū)外支援干擾)時的角度跟蹤。
如果戰(zhàn)機(jī)一方無法破壞1S31的角度跟蹤,那就無法擺脫照射雷達(dá)的照射。如果無法擺脫照射,就比較危險了。這時候,是不是可以干擾照射雷達(dá)(波道)呢?首先,干擾照射雷達(dá)或者說那個照射器沒用。任何干擾都是干擾的接收機(jī)而非發(fā)射機(jī),因?yàn)?S31雷達(dá)的照射波道只發(fā)信號不收信號,對著照射器干擾無異于對著聽力障礙人士大吼,而“立方體”的接收機(jī)在導(dǎo)彈上。然而,導(dǎo)彈在哪?戰(zhàn)斗機(jī)上顯示不出來,因?yàn)閷?dǎo)引頭實(shí)際上采用被動接收的方式,戰(zhàn)斗機(jī)上的雷達(dá)告警機(jī)無法對半主動雷達(dá)制導(dǎo)的導(dǎo)彈做出告警并給出大致方位。這樣一來,能不能干擾掉導(dǎo)彈,就要看這時候?qū)検遣皇窃诟蓴_波束內(nèi)了。
這么好的一套系統(tǒng),在貝卡谷地之戰(zhàn)中,還是讓以色列人一下子給團(tuán)滅了,一方面敘利亞防空部隊(duì)技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用水平差,另一方面以色列人“太狡猾”,無人機(jī)、反輻射導(dǎo)彈(包括地面發(fā)射的)、箔條、防區(qū)外干擾、自衛(wèi)干擾一起上才算搞定。在那個年代,單靠一兩種手段還真不好搞定這種系統(tǒng)。所以,后來“立方體”多次伏擊美、俄、法戰(zhàn)機(jī)得手。
左上:中小型導(dǎo)彈采用沖壓發(fā)動機(jī),與同期采用固體燃料火箭發(fā)動機(jī)的防空導(dǎo)彈相比,體積上沒有什么優(yōu)勢 右:導(dǎo)彈尾翼上有雷達(dá)波接收裝置,用于接收雷達(dá)的基準(zhǔn)信號,而非指令信號 左下:3M9ME 導(dǎo)彈的1SB4M 半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭
“立方體”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的另一大亮點(diǎn)便是它使用的3M9系列導(dǎo)彈。
3M9導(dǎo)彈為細(xì)長的圓柱體,長細(xì)比為17,頭部呈尖拱形,中部裝有斜切掉尖端的三角形全動彈翼,彈體尾部安裝有4個穩(wěn)定尾翼,尾翼后緣均有副翼。彈翼與尾翼均按X型配置,并處于同一平面上,彈翼與尾翼之間距離較長,使得導(dǎo)彈具有較好的氣動阻尼飛行特性,但是機(jī)動性略差一些。彈體中部等距排列沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的4個進(jìn)氣道;彈體后端擁有一個收斂形尾椎,以減小助推段飛行阻力。
這是一種典型的旋轉(zhuǎn)彈翼式氣動布局。旋轉(zhuǎn)彈翼式的布局可以視為鴨式布局的變形,舵面布置在尾翼前面,但是比鴨翼靠后,大致處于彈體中央,便于布置舵機(jī),尤其適合采用沖壓發(fā)動機(jī)的導(dǎo)彈。通常來說,導(dǎo)彈上的舵面較小,但可以偏轉(zhuǎn),是主要的控制面,而彈翼較大,通常為主要的升力面,不可偏轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)彈翼布局的特點(diǎn)是,較大的彈翼既是控制面,又是主要升力面,而且還偏轉(zhuǎn),所以叫“旋轉(zhuǎn)彈翼”,也叫可偏轉(zhuǎn)彈翼式布局。該布局中,尾翼是固定的(有些導(dǎo)彈的尾翼后緣有副翼),只是起到穩(wěn)定的作用。它可以將彈體的攻角保持在較小的范圍內(nèi),有利于沖壓發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道設(shè)計和自動尋的導(dǎo)彈的布局設(shè)計。
3M9導(dǎo)彈是世界上第一種采用一體化固體沖壓火箭發(fā)動機(jī)的實(shí)用化防空導(dǎo)彈。所謂一體化,也就是將助推火箭與導(dǎo)彈的沖壓發(fā)動機(jī)融為一體,固體火箭燃燒后的殼體作為沖壓發(fā)動機(jī)的燃燒室,大大降低了體積和重量,也提高了比沖。而這之前采用沖壓發(fā)動機(jī)的導(dǎo)彈都很簡單粗暴,要么是在后面串聯(lián)上一段助推器(串聯(lián)式),結(jié)果是太長;要么就在旁邊捆綁幾個助推器(并聯(lián)式),結(jié)果是太胖。
3M9導(dǎo)彈的固體助推器采用單根火藥柱,重量約172千克,燃燒時間2.6~5秒,起飛速度為580米/秒。當(dāng)固體助推器的固體燃料燃盡后,燃燒室的工作壓力下降到一定值時,沖壓發(fā)動機(jī)的固體燃料開始點(diǎn)燃,產(chǎn)生高達(dá)1700~2200攝氏度的宮油燃?xì)?,這種富油燃?xì)鈬娙肴紵液笈c進(jìn)氣道進(jìn)來的高壓空氣混合進(jìn)行二次燃燒,產(chǎn)生足夠大推力,以維持導(dǎo)彈的續(xù)航能力?;鸺龥_壓發(fā)動機(jī)采用5根單孔火藥柱,重量大約67千克(只有助推器裝藥重量的不到一半),燃燒時間20~25秒。這個燃燒時間是非常長的,S-300只有十幾秒鐘。如果最大射程為24千米的話,那么相當(dāng)大的射程內(nèi)都處于動力飛行段或者說主動段。
固沖一體化發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢明顯,例如大大降低了導(dǎo)彈體積,提高了發(fā)動機(jī)的比沖(單位質(zhì)量的燃料產(chǎn)生的沖量)。但是3M9導(dǎo)彈由于射程較短,沖壓發(fā)動機(jī)燃料少,工作時間短,助推器的燃料占了相當(dāng)大的一部分,所以整體收益不是那么高。
同時,當(dāng)時的沖壓發(fā)動機(jī)也存在一些缺點(diǎn),抵消了其部分優(yōu)勢,尤其在這種小型導(dǎo)彈上。比如結(jié)構(gòu)仍顯復(fù)雜,這意味著付出更多的重量代價。其次,低空進(jìn)氣阻力大,難以以最高速飛行。另外,大過載機(jī)動也會影響進(jìn)氣,這就限制了導(dǎo)彈進(jìn)行大過載機(jī)動。此外,其燃燒速度慢,導(dǎo)致導(dǎo)彈最大速度較小。例如,采用高能固體燃料發(fā)動機(jī)的第三代地空導(dǎo)彈普遍達(dá)到了5、6馬赫以上的速度,亞燃沖壓發(fā)動機(jī)只能哀嘆“臣妾做不到啊!”
“立方體”導(dǎo)彈的最大速度也不高,國內(nèi)權(quán)威資料認(rèn)為是2.2馬赫,一些國外資料認(rèn)為其最大速度只有1.7馬赫。按照俄方資料,“立方體”M3之前的型號最大飛行速度600米/秒(1.76馬赫),“立方體”M3、M4為700米/秒(高空速度大約2.2馬赫),也就是說上述參數(shù)是針對不同型號的。
說完導(dǎo)彈的身軀,我們還要看看它的大腦和靈魂——導(dǎo)引頭和控制律。
該導(dǎo)彈采用的是比例導(dǎo)引法,該導(dǎo)引法是指導(dǎo)彈在攻擊目標(biāo)的導(dǎo)引過程中,導(dǎo)彈速度矢量轉(zhuǎn)動的角速度與目標(biāo)瞄準(zhǔn)線轉(zhuǎn)動的角速度成一定比例的導(dǎo)引方法。假設(shè)這個比例是K,那么目標(biāo)相對導(dǎo)彈轉(zhuǎn)動的速度為1度/秒,那么導(dǎo)彈矢量的角速度就應(yīng)該是K度/秒。這是目前自導(dǎo)引防空/空空導(dǎo)彈使用的最多的導(dǎo)引律,在其基礎(chǔ)上還演化出修正的比例導(dǎo)引法。導(dǎo)引律的總體趨勢是讓導(dǎo)彈的飛行彈道比較平滑,不那么彎曲,節(jié)省導(dǎo)彈能量。
而追蹤法是指導(dǎo)彈速度矢量時刻指向目標(biāo)的引導(dǎo)方法,簡單說就是導(dǎo)彈一直沖著目標(biāo)飛。這樣,基本上對任何目標(biāo),最后都演化為繞到目標(biāo)的后方攻擊,這種導(dǎo)引律的彈道過于彎曲,目前基本被淘汰。
該導(dǎo)彈的半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭安裝于導(dǎo)彈頭部,采用圓形拋物面天線,具有6個工作頻率可以選擇裝訂(要與雷達(dá)保持一致),它用來接收照射雷達(dá)照射到目標(biāo)反射回來的連續(xù)波信號。此外,在4個尾翼中的2個尾翼的翼尖上還裝有直波接收天線,用來接收照射雷達(dá)直接輻射的連續(xù)波信號。兩種信號經(jīng)過處理,變成控制信號送給自動駕駛儀,再驅(qū)動舵機(jī)控制導(dǎo)彈飛行。
連續(xù)波雷達(dá)要實(shí)現(xiàn)測距,可采用頻率調(diào)制,也就是調(diào)頻測距法。發(fā)射機(jī)產(chǎn)生連續(xù)高頻等幅,其頻率在時間上按三角波或者正弦波規(guī)律變化。目標(biāo)回波和發(fā)射機(jī)直接耦合過來的信號加到接收機(jī)混頻器內(nèi),在無線電波傳播到目標(biāo)并返回天線這段時間內(nèi),發(fā)射頻率較之回波頻率已有了變化,因此混頻器便產(chǎn)生了差頻電壓,差頻電壓經(jīng)放大,限幅后加到頻率計上。由于差頻電壓的頻率與目標(biāo)的距離有關(guān),所以利用頻率計測出差頻,也就測出了距離。(未完待續(xù))
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