田凱陽

【摘 要】從三代地空導彈的發(fā)展順序回顧了地空導彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況，綜合分析了傾斜發(fā)射系統(tǒng)和垂直發(fā)射系統(tǒng)、自力發(fā)射系統(tǒng)和彈射發(fā)射系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特點，對地空導彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行了分析。

【關鍵詞】地空導彈；發(fā)射系統(tǒng)；發(fā)展趨勢

引 言

地空導彈是一種受制導系統(tǒng)制導，在自身動力裝置的推動下飛向目標的飛行武器。作為高技術武器，它一問世就以獨特的作戰(zhàn)能力和高超的作戰(zhàn)效率而被視為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中國土防空和野戰(zhàn)防空的主要防空武器。

隨著科學技術而發(fā)展的空襲目標和復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境要求地空導彈武器系統(tǒng)具有多用途、對付多目標、抗干擾和綜合化等特點，因此地空導彈武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：①建立部署在天上、空中和地面的預警網；②廣泛采用相控陣雷達、垂直發(fā)射、主動雷達尋的導引頭、紅外成像或紅外/紫外雙模導引頭等關鍵技術，以提高導彈系統(tǒng)的對付多目標作戰(zhàn)能力、縮短反應時間，簡化地面設備，改善機動性；③聯(lián)合研制模塊化、通用化地空導彈；④地空導彈與小口徑高炮相結合。

作為地空導彈武器系統(tǒng)重要組成部分的發(fā)射系統(tǒng)由發(fā)射、裝填設備（包括發(fā)射裝置、導彈裝填設備）和發(fā)射控制設備組成。其戰(zhàn)術技術性能的要求包括：可動性，初始瞄準要求，離軌、發(fā)射速度，反應、轉換時間，質量、尺寸，燃氣流的防護，穩(wěn)定性、可靠性、維修性、安全性、隱蔽性等。

目前各國研制的地空導彈種類繁多，由于地空導彈的作戰(zhàn)使命、導彈彈體結構、外形、質量和制導方式不同，地空導彈發(fā)射方式的類型也就不同。地空導彈發(fā)射方式分主要從導彈的發(fā)射動力和姿態(tài)兩個方面進行劃分[1]，如圖1所示。

1、地空導彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況

地空導彈出現(xiàn)自第二次世界大戰(zhàn)后期，至今已形成可覆蓋整個空域的中高空、中遠程，中低空、中近程，低空近程和超低空、超近程（便攜式）地空導彈系列。下面將從三代地空導彈的發(fā)展順序來簡述其發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況。

于五十年代研制的，以“波馬克1/2”、“奈基1/2”、SA-1/2、“黃銅騎士”、“雷鳥”為典型代表的第一代地空導彈多為中遠程型號，主要用于國土防空。其主要特點為：導彈大都采用兩級設計，動力裝置大都為液體主發(fā)動機加固體助推器，導彈大且笨重；地面火控系統(tǒng)由多部單功能雷達組成，系統(tǒng)結構復雜。這使得第一代地空導彈系統(tǒng)不得不采用功能分散、多車配套、固定或半固定式陣地發(fā)射的體制。該發(fā)射體制下的導彈發(fā)射裝置大都采用單裝傾斜發(fā)射方式和拖車牽引式機動方式，發(fā)射裝置結構復雜、機動性差、系統(tǒng)反應時間長，且只能對付低速的中遠程單個空中目標。

于六十年代研制的，以SA-6、SA-8、“響尾蛇”、“羅蘭特”、“長劍”、“改進霍克”等為典型代表的第二代地空導彈多數(shù)為低空近程和中低空、中近程導彈，以及改進型中高空、中遠程型號導彈，主要用于野戰(zhàn)防空和要地防空。其主要特點為：導彈大都采用單級設計，動力裝置為高性能固體火箭發(fā)動機（有些采用雙推力固體火箭發(fā)動機），導彈小且輕便；地面火控系統(tǒng)大都配備脈沖多普勒搜索雷達、單脈沖跟蹤雷達以及數(shù)字計算機，系統(tǒng)結構相對簡化。這使得第二代地空導彈系統(tǒng)中的中程型號導彈多采用功能較為綜合、有限載車配套機動作戰(zhàn)體制，近程型號導彈多采用彈、站、架一體化的單車機動體制。該發(fā)射體制下的導彈發(fā)射裝置采用多聯(lián)裝傾斜變角發(fā)射方式和自行車載機動方式，導彈發(fā)射系統(tǒng)機的動性提高，防護能力增強，反應時間縮短（10秒左右），火力加強，結構簡化，且使用維護簡單。

于八十年代開始研制的，以“愛國者”、SA-l0、SA-12、SA-90（法國）、“天弓”、ADATS、“西北風”（法國）等為典型代表的第三代地空導彈是多用途型號地空導彈系統(tǒng)，用于國土防空、野戰(zhàn)防空和要地防空。其主要特點為：采用性能更好的固體火箭發(fā)動機、高比沖推進劑、大規(guī)模集成電路和固態(tài)微型電子器件，導彈體積更小、可靠性更高、用途更廣；地面火控系統(tǒng)由多功能相控陣雷達和高速信息處理機及通信設備組成。這使第三代地空導彈系統(tǒng)的火力單元采用功能更為綜合，更少有限載車配套機動作戰(zhàn)體制和彈、站、架一體化的單車機動體制。該發(fā)射體制下的導彈發(fā)射裝置采用多聯(lián)裝箱式（筒式）傾斜發(fā)射方式和自行載車機動方式，并向彈射垂直發(fā)射方向發(fā)展。導彈發(fā)射系統(tǒng)機動性好，系統(tǒng)反應時間短，火力強，可對付多目標。

2、地空導彈傾斜和垂直發(fā)射系統(tǒng)

2.1傾斜發(fā)射系統(tǒng)

傾斜發(fā)射是指在作戰(zhàn)過程中，發(fā)射臂支撐導彈以一定的前置量與雷達同步轉動，使導彈瞄準所要攻擊的目標，是地空導彈傳統(tǒng)的發(fā)射方式。傾斜發(fā)射裝置的基本原理是：待發(fā)導彈以箱裝形式安裝并鎖定在起落臂上，當接收到來自指揮控制中心的方位位置指令和俯仰位置指令后，發(fā)射裝置的伺服控制系統(tǒng)按照要求將發(fā)射架調轉到給定的初始瞄準方向。在滿足規(guī)定位置精度后，指揮控制中心下達隨目標變化的方位位置指令和俯仰位置指令。同時，發(fā)射裝置伺服系統(tǒng)驅動發(fā)射架運動，跟蹤這些輸入信號的變化。

傾斜發(fā)射的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：①導彈起飛后無需很大的轉彎就可進入巡航飛行，所需承受的過載小。②可獲得較小的彈道初始偏差，且消除這一偏差所需的時間比較短，因而可獲得較小的殺傷近界。③可使指令和駕束制導的導彈射入雷達波束的速度方向與波束中心的夾角比較小，導彈易于截獲。④通過地面發(fā)控設備對導引頭天線初始角速度的預裝，可使導引頭天線在目標截獲點處正好對準目標而無需角度搜索，縮短了目標截獲時間。⑤可根據(jù)不同的作戰(zhàn)空域設計不同的導彈發(fā)射前置量，使導彈飛行航跡阻力減小，利于減輕導彈的起飛質量。

傾斜發(fā)射的缺點主要體現(xiàn)在：①燃氣流影響范圍廣。②發(fā)射裝置復雜。③初始彈道穩(wěn)定性差。④射擊低空目標時彈道會因重力而下沉。⑤武器系統(tǒng)的反應時間和火力轉移時間相對較長。

2.2垂直發(fā)射系統(tǒng)

垂直發(fā)射是指在導彈軸線與水平面呈垂直（或準垂直）的狀態(tài)下發(fā)射。不像傾斜發(fā)射那樣發(fā)射后導彈的初始飛行即是目標方位，垂直發(fā)射的導彈需要垂直上升一定高度后自動轉向目標方位，實現(xiàn)導彈空中對準目標。垂直發(fā)射是最能適應未來防空模式的一種發(fā)射技術，不同彈型共架發(fā)射是垂直發(fā)射技術發(fā)展的重要趨勢。其主要有三項關鍵支撐技術：推力矢量控制技術、捷聯(lián)慣導技術和亞聲速下的大攻角氣動耦合技術。

垂直發(fā)射的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：①發(fā)射裝置設備簡單、工作可靠、操作方便、反應時間短（“海麻雀”導彈的反應時間從傾斜發(fā)射的14s，縮短至垂直發(fā)射的4s）。②射向不受限制，導彈在彈道初始段容易達到平衡狀態(tài)。③加速段阻力損耗小，發(fā)動機的推力質量比小。④爬高迅速，發(fā)射速率高（“海狼”導彈由傾斜發(fā)射的6聯(lián)裝增加至垂直發(fā)射的32枚導彈）。⑤發(fā)射裝置結構緊湊，發(fā)動機噴氣流影響范圍小。⑥采用冷彈發(fā)射技術，彈筒可以重復使用。⑦所需輔助設備少、發(fā)射裝置活動部件少，成本低、全壽命周期費用少。⑧是實現(xiàn)高拋彈道（準最佳彈道）的必備條件，高拋彈道可使導彈飛得更遠，更有利于射擊高機動性目標。

垂直發(fā)射的缺點主要體現(xiàn)在：①技術實現(xiàn)難度較大。②導彈的平均速度小。③殺傷區(qū)域近界相對較大[3]。

3、地空導彈自力發(fā)射和彈射發(fā)射系統(tǒng)

3.1自力發(fā)射系統(tǒng)

自力發(fā)射是指導彈起在飛時依靠導彈自身發(fā)動機或助推器的推力而離開發(fā)射裝置，早期的地空導彈多采用這種發(fā)射方式。自力傾斜發(fā)射時，為了獲得較大的起飛加速度，常常采用助推器或單室雙推力火箭發(fā)動機。一般起飛加速度值為10～40g，滑離速度一般可達20～70米/秒。自力垂直發(fā)射時，導彈的初始加速度較小，因為推力與彈重比一般為1.5～3.5。有時也需要助推器，但起飛后自行脫落以減輕飛行重量。

3.2彈射發(fā)射系統(tǒng)

彈射發(fā)射方式是指導彈在起飛時由發(fā)射裝置給導彈一個推力，使導彈加速運動直至離開發(fā)射裝置。彈射發(fā)射也稱“冷”發(fā)射，即不點燃導彈發(fā)動機的發(fā)射。俄羅斯的SA-N-6、SS-N-19 等采用此類發(fā)射方式。[4]彈射的動力源有壓縮空氣、燃氣、蒸汽、液壓和電磁等多種。

彈射發(fā)射系統(tǒng)的優(yōu)缺點是：采用彈射發(fā)射導彈，可以簡化燃氣流防護設備。發(fā)射小型導彈時，可以獲得比自力發(fā)射大的多的出口速度。有利于提高導彈的發(fā)射精度，縮小殺傷區(qū)近界，提高近距離作戰(zhàn)的能力。由于在離開發(fā)射筒前就獲得較大的加速度，減小了導彈從起動到與目標遭遇段的時間。彈射發(fā)射系統(tǒng)的缺點是：發(fā)射裝置因帶有動力源而使結構復雜、重量加大。一般每次發(fā)射后，發(fā)射箱都需要復雜的維護與保養(yǎng)，增大了發(fā)射箱壽命周期成本。此外，彈射發(fā)射裝置再次裝彈不方便。

4、地空導彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭表明：隨著精確制導武器、戰(zhàn)術彈道導彈在戰(zhàn)爭中的應用及地面縱深攻擊能力的增強，地面防空武器的火力與機動性對戰(zhàn)爭的成敗起著重要的作用。因此，新一代地空導彈的發(fā)射系統(tǒng)應向著設備小型化、功能綜合化、控制自動化的方向發(fā)展。主要表現(xiàn)為：①采用多聯(lián)裝箱（筒）式發(fā)射。②采用機動發(fā)射。③采用垂直發(fā)射方式。④實現(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)的自動化。⑤加強偽裝與防護。⑥狀態(tài)檢測和故障診斷智能化。

【參考文獻】

[1]高明坤.導彈發(fā)射裝置構造[M].北京：國防工業(yè)出版社，1985.

[2]Bill Yenne. US GUIDED MISSILES[M]. Manchester： Crécy Publishing Limited， 2012.

[3]黃浦，李紅民.防空導彈垂直發(fā)射技術的現(xiàn)狀及趨勢[J].價值工程，2011（6）.

[4]王富賓，方立恭.艦載導彈共架垂直發(fā)射技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].飛航導彈，1998（10）.