張有志 沙德鵬 毛世超，2

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

1 引言

高超音速導(dǎo)彈憑借速度快、突防能力強、毀傷能力大等優(yōu)勢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，對新的戰(zhàn)場態(tài)勢的形成和作戰(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、毀傷效能高等優(yōu)勢。其飛行速度達到5Ma～25Ma，能夠?qū)崿F(xiàn)全球快速打擊，而傳統(tǒng)的防空體系和雷達預(yù)警系統(tǒng)難以實現(xiàn)對高超音速飛行器的實時跟蹤和觀測，由于速度太快，攔截時間短、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大防空作戰(zhàn)能力的航母戰(zhàn)斗群的美國作為首要對手，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。憑借在超聲速導(dǎo)彈技術(shù)方面的優(yōu)勢，俄羅斯現(xiàn)役的反艦導(dǎo)彈中以高超聲速型號居多［2］。例如“花崗巖”、“日炙”“寶石”等。據(jù)俄羅斯《軍工信使》周報報道，俄羅斯成功試驗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800km～1000km，采用兩級推進體制，起飛級為固體燃料發(fā)動機，巡航級采用沖壓式空氣噴氣發(fā)動機［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）在千分之一米級別。在最佳條件下，若直接從運載平臺獲得目標指示進行攔截，1枚“標準—6”防空導(dǎo)彈對“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，其主要威脅來自海上，故研制高性能的反艦導(dǎo)彈一直是其軍事發(fā)展的重點。尤其是從20世紀90年代中后期開始努力實現(xiàn)對超音速導(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)計可達5Ma，可實現(xiàn)高彈道和低彈道兩種巡航模式。

印度和俄羅斯在1998年便開始了布拉莫斯導(dǎo)彈的合作開發(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，彈身表層涂有雷達吸波涂料，采用了GPS/慣導(dǎo)/主動雷達復(fù)合制導(dǎo)方式，動力系統(tǒng)采用固體火箭助推器和液體沖壓噴氣發(fā)動機組合模式，最大射程達290km，具有末端蛇型機動的能力，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)場環(huán)境干擾等諸多問題［5］。

在高超聲速導(dǎo)彈的研發(fā)過程中，需要克服許多技術(shù)難點。很多國家雖然都有發(fā)展高超聲速反艦導(dǎo)彈的計劃，但真正實現(xiàn)導(dǎo)彈服役的國家寥寥無幾，瓶頸就在于以下四個方面的問題。一是發(fā)動機技術(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)超聲速工作的問題，所以組合動力技術(shù)和超音速發(fā)動機的發(fā)展成為重點。很多國家都在推動裝置方面開展了許多研究，但實踐成功的國家較少。二是氣動外形布局設(shè)計。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動能力，必須具有高升阻比，所以其外形布局設(shè)計難度極大。三是防熱和散熱技術(shù)。超高速飛行時，氣流強烈壓縮與摩擦導(dǎo)致彈體表面溫度高達幾千攝氏度，這對導(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)動機噴器口位置，成為雷達觀測的重點部位，極易被敵方預(yù)警系統(tǒng)捕獲，所以對散熱技術(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)彈的耗費是亞聲速反艦導(dǎo)彈的2.5倍。

日益復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境，對高超聲速導(dǎo)彈也提出了更高的要求。當(dāng)前其面臨的主要環(huán)境考驗為：一是復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境。當(dāng)前對水面艦艇作戰(zhàn)的方式不再是單一平臺之間的對抗，而是由敵我雙方“陸、海、空、天、電”組成的五維一體的綜合對抗。對于反艦導(dǎo)彈而言，“電”環(huán)境具有巨大的雙面作用，戰(zhàn)場環(huán)境中存在的電磁頻譜基本上已經(jīng)涵蓋了所有頻段，這對高超聲速反艦導(dǎo)彈目標識別和跟蹤、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)彈對水面艦艇的威脅能力不言而喻，各國競相把反艦導(dǎo)彈作為防御重點。美國早在20世紀90年代就針對攔截高超聲速導(dǎo)彈制定了空射反導(dǎo)計劃，包括空基導(dǎo)彈攔截項目（NCADE）、空基激光器（ABL）、網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元（NCADE）等，都取得了一定的進展，對高超聲速導(dǎo)彈具備了相當(dāng)?shù)臄r截能力。同時，當(dāng)前部分國家積極發(fā)展的激光武器、微波武器、粒子束武器、動能武器等都將對高超聲反艦導(dǎo)彈的生存帶來巨大威脅。此外，隨著當(dāng)前針對反艦導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的舷內(nèi)、舷外有源干擾，紅外、箔條等無源干擾設(shè)備和手段的增加，無疑增大了反艦作戰(zhàn)攻防對抗的激烈程度。三是戰(zhàn)場空間的不斷擴大。在高超聲速反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)過程中，敵我雙方是綜合體系對抗，涉及預(yù)警探測、目標指示、目標識別選擇、目標跟蹤、毀傷效果評估等環(huán)節(jié)，從作戰(zhàn)距離上可達上萬公里，作戰(zhàn)空間范圍可包括陸地、海上、空中以及太空等，作戰(zhàn)時間范圍可從預(yù)先準備開始，直至最終毀傷效果評估，少則幾個小時，多則幾日甚至幾個月。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)空間范圍和時間范圍都有了較大的延展，戰(zhàn)場態(tài)勢的準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，美國便另辟蹊徑，選擇了研發(fā)遠程反艦導(dǎo)彈（LRASM）。

4 美國遠程反艦導(dǎo)彈的性能分析

美國于2009年啟動LRASM項目，旨在應(yīng)對“反介入/區(qū)域拒止”環(huán)境，并計劃2018年具備初始作戰(zhàn)能力，未來將在美軍實施“全球公域介入與機動聯(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］。其性能的特點體現(xiàn)在以下三個方面。

1）射程遠。導(dǎo)彈射程在當(dāng)前海上局部戰(zhàn)爭的直接對抗火力射程之外。美軍21世紀初研制成功的JASSM-ER導(dǎo)彈使用了F107-WR-105渦扇發(fā)動機，攜帶的燃料增加使得射程增加至1300km。LRASM-A采用了這個技術(shù)，但由于它增加的主動雷達占據(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。公開資料顯示LRASM繼承了JASSM的外型設(shè)計和LRSO氣動布局。JASSM彈體采用預(yù)成型工藝，表面光滑，同時在外表面和承載結(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稱橄欖形頭部，這種非圓截面可以大大減低前部的RCS，同時具有較好的氣動升阻性，采用了大展弦比來提高升阻特性，采用大后略的下單翼，并且向折刀一樣對折在下方。關(guān)于雷達探測的另一個重點是發(fā)動機進氣道，LRSO采用內(nèi)埋式進氣道，進氣道位于腹部，唇口與彈體平齊，可以減弱腔體散射，其RCS僅為0.005m2，經(jīng)過進一步升級改造的LRASM的RCS可能更低。再加上掠海突防，進一步提高了隱身性能。

3）精確智能制導(dǎo)。LRASM的制導(dǎo)體制為慣性測量裝置INS/抗干擾能力的制導(dǎo)裝置GPS+紅外成像+被動雷達+雙向數(shù)據(jù)鏈。DARPA多年來致力于發(fā)展不依賴于GPS芯片級慣性定位/導(dǎo)航/授時技術(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、數(shù)據(jù)鏈無法正常工作時，能夠依賴彈載傳感器技術(shù)探測目標，通過數(shù)據(jù)處理功能進行目標識別。

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單獨遂行突擊作戰(zhàn)任務(wù)。LRASM不依賴GPS與戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)特性，可有效避免對GPS系統(tǒng)等平臺的精確定位信息的電子干擾、壓制、欺騙，可獨立突入目標區(qū)，對敵軍海上核心力量與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行打擊，使對手作戰(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，對于高速的動態(tài)目標，其并不適合進行攻擊，且亞音速巡航階段比較容易被防空火力截獲。

5 結(jié)語

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，那么未來反艦導(dǎo)彈的發(fā)展則應(yīng)該實現(xiàn)強強聯(lián)合，在技術(shù)和功能上相互借鑒，實現(xiàn)雙向突破［11～14］。

對外型和氣動布局方面，一方面是一體化、小型化和通用化設(shè)計，雖然目前在高超聲速導(dǎo)彈動力系統(tǒng)與機體一體化設(shè)計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)計仍需電子、微系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展才能得以實現(xiàn)。另一方面是隱身設(shè)計。在保證升阻比的同時，通過新型材料的使用和外型結(jié)構(gòu)的設(shè)計來提升隱身性能。

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，實現(xiàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)的無縫對接。此外，信息化網(wǎng)絡(luò)體系要具備高速、穩(wěn)定和遠程或超遠程的數(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)彈可充分運用當(dāng)前模式識別、計算智能、分布式人工智能和Agent等人工智能技術(shù)，將可獲取的目標外形以及目標發(fā)出的紅外、無線電波、聲波等信息，與彈載目標數(shù)據(jù)庫進行比對，對目標進行自主定位、識別和選擇。同時，在跟蹤目標過程中，如果目標丟失，可自主規(guī)劃最優(yōu)搜索方案，對目標進行再次搜索和捕捉。另外，在毀傷目標時，能夠按照獲取的目標的結(jié)構(gòu)特性、材料防護特性等適時重新配置引戰(zhàn)系統(tǒng)啟動時機，并重新設(shè)定導(dǎo)彈的命中點，盡可能使毀傷效果最大化。未來高超聲速反艦導(dǎo)彈應(yīng)具備智能抗干擾的能力。