陳勝政，高曉波

(西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所， 西安 710065)

隨著軍事斗爭的不斷升級，現(xiàn)代戰(zhàn)爭對導(dǎo)彈射程的要求不斷提高，液體或固體火箭發(fā)動機比沖小、推進效率低的問題日益凸顯，對彈藥射程的不斷追求呼喚新的動力形式。另一方面，隨著相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的不斷進步和取得突破，使得原先用于航空飛行器的渦噴(扇)發(fā)動機的成本不斷降低、體積不斷縮小、使用維護日益簡化。在此基礎(chǔ)上逐漸繁衍出以小型巡航導(dǎo)彈、低成本彈藥、巡飛彈等新概念武器為應(yīng)用對象的小型、甚至微型渦噴(扇)發(fā)動機等新型動力形式，從而使得小型飛航導(dǎo)彈等低成本飛航式武器飛速向前發(fā)展。時至今日，小型飛航導(dǎo)彈已經(jīng)成為現(xiàn)代主流的武器裝備之一，不僅型號眾多，并且還在多次的局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。因此，有必要對該類武器的發(fā)展現(xiàn)狀、特點與發(fā)展趨勢進行梳理，以為相關(guān)的從業(yè)人員提供參考。

1 小型飛航導(dǎo)彈發(fā)展現(xiàn)狀

小型飛航導(dǎo)彈主要指的是采用飛航式的彈道形式、以低成本渦噴(扇)發(fā)動機為動力、攜帶打擊載荷、以執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)打擊為主要作戰(zhàn)任務(wù)的那一類低成本的導(dǎo)彈武器或制導(dǎo)彈藥武器的統(tǒng)稱。其中，兼具戰(zhàn)略核打擊或常規(guī)戰(zhàn)術(shù)打擊能力的大型巡航導(dǎo)彈如“戰(zhàn)斧”式巡航導(dǎo)彈、固體火箭推進的反坦克導(dǎo)彈、以及以偵查為主的巡飛彈武器不在此文的討論范圍內(nèi)。

國際上主流的小型飛航導(dǎo)彈主要包括挪威的海軍打擊導(dǎo)彈NSM、土耳其的防區(qū)外導(dǎo)彈SOM、巴西的AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、英國“風(fēng)暴之影”巡航導(dǎo)彈、德國“金牛座”系列導(dǎo)彈、美國的聯(lián)合空對地防區(qū)外導(dǎo)彈(JASSM)、“魚叉”反艦導(dǎo)彈、以及以色列的“黛利拉”巡航導(dǎo)彈等。

1.1 挪威的海軍打擊導(dǎo)彈NSM

海軍打擊導(dǎo)彈NSM(參見圖1、圖2)是挪威研制成功的一型高性能反艦導(dǎo)彈武器系統(tǒng)[1，8]，具有很強的目標識別和分辨能力，能高效突防敵防御系統(tǒng)，能突擊公海和限定水域范圍內(nèi)的目標，可裝備于各種水面艦艇、飛機等各種平臺，是兼有反艦和對陸攻擊能力的精確制導(dǎo)導(dǎo)彈。該型導(dǎo)彈武器系統(tǒng)目前已裝備挪威海軍并出口到多個國家[6]。

圖1 海軍打擊導(dǎo)彈NSM、儲運發(fā)箱及發(fā)射瞬間

圖2 海軍打擊導(dǎo)彈NSM外形

導(dǎo)彈采用正常式氣動布局、折疊式上翼+四片“×形”尾舵的結(jié)構(gòu)布局形式。尾部采用收縮型船尾，降低了飛行阻力。翼展1.36 m，彈長3.96 m，彈重407 kg，彈徑0.69 m；巡航段(助推器分離)彈重344 kg、彈長3.5 m。最大射程達到185 km，最小射程僅3 km。最大巡航高度不超過60 m，水面巡航高度1～3 m。主巡航段速度0.95Ma。采用120 kg的復(fù)合半穿甲戰(zhàn)斗部，反艦效果突出。

導(dǎo)彈的動力形式為火箭發(fā)動機助推+渦噴發(fā)動機巡航方式。渦噴發(fā)動機采用法國微型渦輪發(fā)動機公司的TR-40發(fā)動機，推力(2.5～3.3)kN，口徑279 mm，采用腹下進氣方案。

彈身采用近似六棱柱外形，彈體結(jié)構(gòu)廣泛采用復(fù)合材料和吸波材料，采用多種方式極大地降低了雷達隱身截面，提高了隱身性能。

導(dǎo)彈綜合利用全球定位系統(tǒng)GPS、慣性系統(tǒng)INS和測高系統(tǒng)進行中制導(dǎo)控制。在海岸附近或地面上空飛行時，則采用慣導(dǎo)+地形匹配復(fù)合制導(dǎo)，地形匹配制導(dǎo)的高度信息來源于激光測高計，激光測高計集成在導(dǎo)引頭內(nèi)部，指向朝下，實時輸出高度信息。

末端采用紅外自尋的制導(dǎo)，可實現(xiàn)全天候作戰(zhàn)。紅外導(dǎo)引頭能夠同時處理(3～5)μm和(8～12)μm兩個波段的紅外信號，大大提高了目標鑒別能力。

后續(xù)型為聯(lián)合打擊導(dǎo)彈(JSM)，射程達到370 km，目前正在開展方案研究和試驗驗證工作。

1.2 英國“風(fēng)暴之影”巡航導(dǎo)彈

“風(fēng)暴之影”巡航導(dǎo)彈(參見圖3、圖4)是法國和英國共同研制的新型中程空對地巡航導(dǎo)彈，已于2002年裝備英國皇家空軍[12]。彈長5.1 m，翼展為2.84 m，重1 250 kg，戰(zhàn)斗部采用模塊化設(shè)計，可選配BROACH戰(zhàn)斗部或高爆戰(zhàn)斗部兩型。導(dǎo)彈采用TRI60-30渦噴發(fā)動機，最大射程250 km[16]。

導(dǎo)彈采用正常式氣動布局，頭部呈錐形，彈體呈矩形，表面光滑，雷達反射截面積小，隱身性能良好。

圖3 “風(fēng)暴之影”巡航導(dǎo)彈

圖4 “風(fēng)暴之影”巡航導(dǎo)彈布局

制導(dǎo)方式上，飛行中段采用GPS/INS+地形匹配導(dǎo)航系統(tǒng)。末段采用紅外成像制導(dǎo)方式，通過人工智能技術(shù)，能夠自動識別目標，使導(dǎo)彈具備了發(fā)射后不管、自動目標識別和低空地形跟隨等能力。

導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)布局上，采用模塊化艙段結(jié)構(gòu)，分為前、中、后3個艙段：導(dǎo)引頭艙、戰(zhàn)斗部艙和發(fā)動機艙。

1.3 土耳其防區(qū)外導(dǎo)彈SOM

防區(qū)外導(dǎo)彈SOM(參見圖5、圖6)是土耳其自行研制的第一型防區(qū)外飛航導(dǎo)彈武器[2-3]，該導(dǎo)彈突破了土耳其現(xiàn)有空面導(dǎo)彈武器的最大射程，成為土耳其空軍防區(qū)外對地攻擊的重要武器。

圖5 防區(qū)外導(dǎo)彈SOM

圖6 防區(qū)外導(dǎo)彈SOM結(jié)構(gòu)布局

防區(qū)外導(dǎo)彈SOM采用了微型渦輪發(fā)動機公司的TR-40型渦噴發(fā)動機，推力(2.5～3.3)kN，采用底部進氣形式。射程185 km，速度0.8Ma，彈長3.657 m。戰(zhàn)斗部230 kg，彈重600 kg。

防區(qū)外導(dǎo)彈SOM采用矩形彈身、上單翼翼面、正常式氣動布局形式。掛機狀態(tài)下，兩片彈翼向后折疊在背部，發(fā)射后展開，翼展2.6m。彈身向后逐漸變細，尾翼采用“×”型布局。

防區(qū)外導(dǎo)彈SOM制導(dǎo)系統(tǒng)包括GPS/INS、雷達高度表、氣壓高度表、紅外成像導(dǎo)引頭等傳感系統(tǒng)。中制導(dǎo)段采用GPS/INS+地形匹配復(fù)合中制導(dǎo)方式，提高了抗干擾能力。末制導(dǎo)采用紅外成像制導(dǎo)。具有雙向數(shù)據(jù)鏈，可在飛行中更新作戰(zhàn)信息，重新選定目標等，主要用于精確打擊陸上和海上的靜止或機動的軍事目標，如指揮控制中心、地空導(dǎo)彈陣地、?？康娘w機和水面艦船等。

導(dǎo)彈由前艙段、中艙段、后艙段以及上部硬殼式結(jié)構(gòu)模塊共4部分組成。前艙段內(nèi)置制導(dǎo)、飛行控制和導(dǎo)航設(shè)備以及大部分電子設(shè)備；中艙段為戰(zhàn)斗部艙；后艙段包括伺服電機、燃料箱、發(fā)動機、電源系統(tǒng)、尾翼等。上部硬殼式結(jié)構(gòu)模塊由發(fā)射后展開的彈翼及其展開系統(tǒng)及與載機的吊掛接口等組成，功能是折疊或展開彈翼，并提供與載機的吊裝接口。

防區(qū)外導(dǎo)彈SOM目前總共發(fā)展了A、B、C三型。戰(zhàn)斗部采用模塊化設(shè)計，擁有高爆、鉆地、子母彈等多種型號，重約230 KG。C型在B型基礎(chǔ)上增加了人在回路系統(tǒng)，以精確打擊地面或海上目標。

1.4 巴西AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈

AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈(參見圖7)是巴西阿維布拉斯宇航工業(yè)公司為巴西陸軍研發(fā)的精確打擊武器，該導(dǎo)彈適配巴西自主研發(fā)的“阿斯特羅斯”2020多管火箭炮武器系統(tǒng)。

圖7 AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及其發(fā)射平臺

AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈采用地面火箭炮發(fā)射、固體火箭發(fā)動機助推+渦噴發(fā)動機續(xù)航的總體技術(shù)方案。導(dǎo)彈射程300 km，配備150 kg的整體式戰(zhàn)斗部。目前已經(jīng)通過關(guān)鍵設(shè)計審查，正在開展后續(xù)研發(fā)。

渦噴發(fā)動機采用北極星公司的TJ1000渦噴發(fā)動機，推力4.45 kN，直徑350 mm，重70 kg。

AV-TM 300地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈采用GPS/INS復(fù)合制導(dǎo)，后期可能增加導(dǎo)引頭和數(shù)據(jù)鏈分系統(tǒng)，采用人在回路的控制方式。

導(dǎo)彈采用正常式布局形式，非圓截面彈身。尾部四片舵翼呈“×”字型，彈身為一對水平后掠翼。

1.5 德國“金牛座”系列導(dǎo)彈

“金牛座”系列導(dǎo)彈是德國于20世紀90年代末研制的一種機載發(fā)射的、主要用于打擊堅固目標的新型遠程防區(qū)外巡航導(dǎo)彈。包括KEPD-150/250/350三型(參見圖8)，射程分別為150 km，250 km，350 km。最新型號為KEPD-350。

圖8 KEPD-350

KEPD-350彈長5.09 m，彈徑1.067 m，彈重1 453 kg，戰(zhàn)斗部重495 kg。

KEPD-350的動力系統(tǒng)為一臺渦扇發(fā)動機，巡航速度0.8Ma，最大飛行速度0.95Ma，高空投放時的極限射程大于500 km。采用GPS+地形匹配+末端紅外影像制導(dǎo)的三模復(fù)合制導(dǎo)方式，命中精度CEP在10 m之內(nèi)。

1.6 美國的聯(lián)合空對地防區(qū)外導(dǎo)彈(JASSM)

聯(lián)合空對地防區(qū)外導(dǎo)彈(JASSM)代號為AGM-158(參見圖9)，主要用于常規(guī)對地打擊堅固堡壘、工事、橋梁、機場、地下/半地下指揮中心等目標。采用了泰萊達因公司的J402-100渦噴發(fā)動機，射程460 km，巡航速度0.7Ma。

圖9 AGM-158

彈長4.26 m，彈身截面0.55 m(寬)×0.45 m(高)，翼展2.7 m。配備432 kg的爆破或侵徹戰(zhàn)斗部，發(fā)射質(zhì)量1 025 kg。中段通過慣性導(dǎo)航裝置+全球定位系統(tǒng)實現(xiàn)地形匹配中制導(dǎo)，末段為紅外成像末制導(dǎo)(景象匹配制導(dǎo))，制導(dǎo)精度CEP不超過3 m。于2002年開始小批量生產(chǎn)，2003年裝備部隊。

后繼型號為增程型，代號AGM-158B，采用了威廉姆斯公司的F107-WR-105渦扇發(fā)動機，燃油更多且耗油低，射程達1 300 km。

1.7 “魚叉”反艦導(dǎo)彈

“魚叉”反艦導(dǎo)彈(參見圖10)是美國20世紀70年代研制的一種全天候、高亞音速反艦導(dǎo)彈，可由飛機、水面艦艇、潛艇發(fā)射，主要攻擊大中型水面艦船、巡邏艇和露出水面狀態(tài)的潛艇等目標。

圖10 “魚叉”反艦導(dǎo)彈

目前已經(jīng)陸續(xù)生產(chǎn)并交付了7 000枚導(dǎo)彈。除裝備美軍以外，還出口到日本、新加坡、韓國、阿聯(lián)酋等多個國家，我國臺灣地區(qū)也有購買。

彈長4.75 m，直徑0.34 m，戰(zhàn)斗部裝藥227 kg。最大速度0.85Ma，最大射程110 km，單發(fā)命中概率可達0.95，制導(dǎo)方式為慣性制導(dǎo)+主動雷達尋的制導(dǎo)。

動力裝置為固體火箭助推+渦噴發(fā)動機續(xù)航形式。渦噴發(fā)動機采用J402-CA-400型發(fā)動機，推力為2.97 kN。

1.8 以色列“黛利拉”巡航導(dǎo)彈

“黛利拉”巡航導(dǎo)彈(參見圖11)由以色列軍事工業(yè)公司基于同名誘餌彈研制[13]，并于2012年1月裝備以色列空軍。“黛利拉”巡航導(dǎo)彈可由飛機、直升機、地面車輛和艦船等多種平臺發(fā)射，發(fā)射后可在制導(dǎo)系統(tǒng)的幫助下尋找預(yù)先編程設(shè)定的目標，其操作人員可以向?qū)棸l(fā)送控制指令，并在其飛行過程中稍稍調(diào)整飛行路徑，一旦導(dǎo)彈進入末段攻擊彈道，則操作人員無法再控制其飛行路徑，但是可以終止打擊過程返回到空中，繼續(xù)在目標區(qū)域上空保持巡飛，直到接收到新的指令。

圖11 “黛利拉”巡航導(dǎo)彈

“黛利拉”巡航導(dǎo)彈采用了BS 175渦噴發(fā)動機，推力90.6 kg，可在8 400 m以下的高度巡飛22 min，或射程最大至250 km，最大巡航速度238 m/s。

主流的小型飛航導(dǎo)彈一覽表如表1。

2 小型飛航導(dǎo)彈的性能及特點

小型飛航導(dǎo)彈的性能及特點可歸結(jié)如下：

1) 平臺通用性強。采用通用化設(shè)計思路，發(fā)展通用性彈藥。使一型彈藥能夠同時適配地面車載、水面艦載、機載等多種發(fā)射方式，從而滿足多個軍兵種的多平臺使用能力，大大降低了研發(fā)成本。

2) 模塊化、系列化設(shè)計[4]，擴展能力強，綜合性能突出。國外的飛航導(dǎo)彈多采用模塊化、系列化設(shè)計思路，艙段接口采用通用化設(shè)計，戰(zhàn)斗部、制導(dǎo)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)均采用模塊化設(shè)計，通過不同的組合形式，可滿足不同的模塊化的作戰(zhàn)需求，使得其射程、目標適應(yīng)能力等得到擴展，從而提高了整個系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。

3) 多以渦噴(扇)發(fā)動機為續(xù)航動力[9]，經(jīng)濟性好，射程覆蓋范圍寬，有效載荷占比高。國外的小型飛航導(dǎo)彈多以渦噴(扇)發(fā)動機為續(xù)航動力，充分發(fā)揮其在亞音速條件下油耗低、經(jīng)濟性好的優(yōu)點，使彈藥按照亞音速或高亞速巡航，大大增加了航程，降低了成本。此外，由于渦噴(扇)發(fā)動機的燃料比沖高(約為固體火箭發(fā)動機的10倍)，因而使得全彈有效載荷占比高，毀傷威力大。

4) 復(fù)合制導(dǎo)方式，制導(dǎo)精度高、抗干擾能力強，使用靈活。多采用中制導(dǎo)+末制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)方式。中制導(dǎo)多采用GPS/INS+地形匹配/景象匹配/定高巡航等組合制導(dǎo)方式，具有自主性強，抗干擾能力突出，彈道突防能力強、中制導(dǎo)精度高等優(yōu)點。末制導(dǎo)多采用紅外成像、電視成像、主動雷達等方式或復(fù)合末制導(dǎo)方式，并可根據(jù)需要選配數(shù)據(jù)鏈，采用人在回路的工作模式，具有作戰(zhàn)使用靈活性好、命中精度高、目標適應(yīng)能力強等突出優(yōu)點。

5) 模塊化、系列化的戰(zhàn)斗部設(shè)計，目標適應(yīng)范圍寬。通過模塊化、系列化的戰(zhàn)斗部設(shè)計，同時設(shè)計出殺傷爆破戰(zhàn)斗部、子母式戰(zhàn)斗部、深侵徹戰(zhàn)斗部、反艦戰(zhàn)斗部、云爆戰(zhàn)斗部、特種戰(zhàn)斗部等多種戰(zhàn)斗部類型，實現(xiàn)戰(zhàn)斗部系列化發(fā)展。實際作戰(zhàn)時，針對不同目標選配不同類型的戰(zhàn)斗部，大大提高了對目標的適應(yīng)能力。

6) 采用綜合的隱身設(shè)計手段，隱身能力突出。國外的小型飛航導(dǎo)彈多采用矩形截面、多邊形截面等非圓截面彈身，以及“一”字型上單翼設(shè)計，大大降低了雷達散射截面(RCS)。此外，彈身多采用復(fù)合材料，具有較低的紅外輻射特性或雷達反射特性，綜合隱身性能好。

7) 低高度巡航，突防概率高。采用超低高度的地形匹配制導(dǎo)方式，目前的巡航高度一般設(shè)計為：海平面2～8 m，平原15 m，丘陵50 m，山區(qū)100 m。由于采用了低高度巡航，有力地規(guī)避了敵方雷達的遠距離探測，大大提高了突防概率。

8) 作戰(zhàn)方式靈活多樣。以機載飛航導(dǎo)彈為例，既可采用高高度巡航方案，亦可采用低高度巡航方案，還可采用初始彈道段高高度巡航、而中末彈道段低高度巡航的組合彈道模式，大大提高了作戰(zhàn)方式的靈活性。此外，通過任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的彈道規(guī)劃能力，可以規(guī)劃多條彈道，并優(yōu)選突防概率高、航程短的路徑，大大提高了作戰(zhàn)靈活性。

表1 主流的小型飛航導(dǎo)彈一覽表

3 發(fā)展趨勢

小型飛航導(dǎo)彈下一步正朝著進一步低成本化、自主組網(wǎng)協(xié)同攻擊、復(fù)合末制導(dǎo)、通過提高末速以提高打擊效能、以及進一步的小型化或微型化方向發(fā)展。

1) 進一步低成本化

飛航導(dǎo)彈通用性強、成本低、作戰(zhàn)效費比高，越來越成為各個軍事大國競相大力發(fā)展的武器裝備。從各次局部戰(zhàn)爭來看，不僅使用頻次越來越高，使用量也越來越大。隨著用量的增加，隨之而來的對低成本化的需求就愈加強烈。低成本的途徑主要有：通過進一步的通用化、模塊化的設(shè)計方式[17]，來減少研制開發(fā)成本和維護費用，提高效費比；通過一體化、集成化設(shè)計減少部件數(shù)量特別是電子部件的數(shù)量，來降低電子器件的總費用；通過采用整體成型技術(shù)減少飛航式彈藥的零件數(shù)量；通過更換商業(yè)化零部件降低成本。

2) 信息化、智能化，組網(wǎng)協(xié)同攻擊

當前，小型飛航導(dǎo)彈大多不具備組網(wǎng)攻擊的能力。隨著數(shù)據(jù)鏈的廣泛使用，以及彈藥信息化水平的不斷提高，組網(wǎng)協(xié)同攻擊是下一步發(fā)展的必然趨勢。通過多彈組網(wǎng)協(xié)同，一方面可以提供雁群式的飽和攻擊能力，另一方面各彈之間可以進行合理分工與配合，相互協(xié)調(diào)指揮，都將能夠進一步提高打擊的時效性，是下一步發(fā)展的必然趨勢。

3) 采用復(fù)合末制導(dǎo)方式，進一步提高末制導(dǎo)抗干擾能力

當前，各類低成本彈藥主要采用的是單一光學(xué)(紅外、或電視)成像末制導(dǎo)，如NSM、SOM等，或單一雷達制導(dǎo)，如“魚叉”反艦導(dǎo)彈等。單一光學(xué)(紅外、或電視)成像末制導(dǎo)易受天氣變化、能見度變化、煙塵、雨霧、沙塵[18]等的影響，適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力弱。而單一雷達制導(dǎo)對海作戰(zhàn)效果較好，對陸作戰(zhàn)效果較差。由此可見，單一末制導(dǎo)方式局限性較大。

目前，美國等發(fā)達國家已經(jīng)具備了紅外+電視+毫米波的三模末制導(dǎo)能力，并已經(jīng)在高價值的導(dǎo)彈上得到應(yīng)用。隨著復(fù)合末制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展成熟并不斷降低成本，采用復(fù)合末制導(dǎo)是下一步發(fā)展的必然趨勢。

4) 提高末段速度

目前，飛航導(dǎo)彈主要以亞音速巡航為主，當執(zhí)行攻擊硬目標如反艦作戰(zhàn)、打擊地下/半地下指揮中心等作戰(zhàn)任務(wù)時，存在著因末速低帶來侵徹能力不足的問題。由于侵徹動能與末速平方成正比，若能夠提高末速，那么侵徹能力將大幅度提升。末速提高以后，反過來可以降低戰(zhàn)斗部的重量要求，將節(jié)省下來的戰(zhàn)斗部重量用來加注更多燃油以提高航程，從而使導(dǎo)彈的綜合性能達到更優(yōu)。

此外，提高末速還有利于提高末段得突防能力。

下一步的發(fā)展趨勢之一是通過采用組合動力形式，來提高末速。

5) 小型化、微型化發(fā)展

隨著渦噴發(fā)動機的不斷小型化，小型飛航導(dǎo)彈向著更小型化、微型化方向發(fā)展。

4 結(jié)論

小型飛航導(dǎo)彈已經(jīng)成為現(xiàn)代主流的武器裝備之一，不僅型號眾多，并且還在多次局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。本文對西方主流國家的該類彈藥的技術(shù)體制、技術(shù)指標、發(fā)展現(xiàn)狀及特點進行了梳理，并對發(fā)展趨勢進行了分析，能夠為本領(lǐng)域相關(guān)研究人員提供參考。