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小谈战术空对地导弹——过去,现在,未来

2020-09-06 09:48 作者:冰封之龙  | 我要投稿

空对地导弹诞生于第二次世界大战末,距今已经有近80年的历史。空对地导弹是一个统称,在中国的语境里是统称去掉了反舰导弹后所有的飞机对地球表面目标打击的导弹,而其他国家基本上统称为“空对面导弹”。空对地导弹根据战略意义可分为战略空对地导弹和战术空对地导弹;根据打击目标分,空对地导弹可分为通用空对地导弹、空射反战车导弹、空射反辐射导弹等等。今天,我们就来讲讲战术空对地导弹的发展历史、当前形势和未来发展。

空地导弹诞生的背景:防空火力的极大加强和飞机性能的极大提升

第二次世界大战催生了很多影响至今的事物,其中对战局最有影响力的莫过于空中武力的高速发展。在二战以前,各国最好的轰炸机也不过tb-3,HE-111这样的飞机,但在战争结束时,ME-262把战斗速度提升到喷气机的速度,B-29则把空战的高度提升到了平流层以上。这些先进的飞机和技术自然也促成了地面防空系统的高速发展,战前如日本人九六式25mm高射炮这样的手动高炮就能对付缓慢的双翼机,但在二战后期就必须要用和雷达组网的高炮系统才能够有效抗衡飞机的打击。到了二战中后期,以美国的舰载防空系统和德国的地面高炮系统为代表的半自动化防空系统,几乎可以抵御一切的近距离空中火力突击,日本人高达4000架的“神风特攻队”总体命中率仅有24%,而且并未造成巡洋舰以上主力舰的沉没,可见此时防空火力已经到了战机无法贴近攻击的水平。所以,无论是本人提到的“西方式炸弹支援”还是“东方式火箭弹支援”,到了二战结束后都开始被迫寻求防区外打击的能力。

在日趋猛烈的高射炮下,以坚固装甲著称的IL-2也逃脱不了被防空火力击败的结局。1944年,苏联一整个IL-2强击机部队在对匈牙利一处配备有统一雷达指挥系统的博福斯40mm高射炮冲击时,被雷达控制的高射炮全部击落,创下二战最悲剧的攻击机队的历史

不过,由于7075铝合金、加压座舱和大功率喷气发动机的广泛使用,二战后战术飞机的起飞重量和打击能力也出现突飞猛进的趋势。以同样拥有F-4之名的美国海军战斗机F4F野猫和F-4鬼怪II对比,1940年的前者仅有3.9吨最大起飞重量,除去燃油以外只有携带1枚500磅炸弹的载荷能力;而后者的最大起飞重量猛增到28吨,几乎是前者7倍,可以在装满燃油情况下外挂高达24枚500磅炸弹,同时还拥有大功率雷达和CRT显示屏的座舱,可以发射中距拦截导弹和各种制导武器。由此可见,仅仅20年的功夫,飞机的性能就已经天翻地覆了。

F-4鬼怪一次可投放4枚1000IB炸弹,相当于二战4架SBD飞机的投送能力

因此,在避免地空火力拦截和飞机本身性能大幅提升两个背景之下,飞机发射空对地导弹就变得理所应当了。

战术空对地导弹分类

通用空对地导弹:

这种空对地导弹是最为宽泛的空对地导弹,它们没有特定的打击目标,通俗的来说可以打击一切地面上的目标,有时候还能打击海上目标。这一类空对地导弹通常尺寸较大,威力较高,一枚威力通常不低于通用航空炸弹,这类导弹的翘楚就是从越南战争使用至今的AGM-65小牛导弹。

AGM-65有多个制导模式,此为激光制导型号AGM-65C,最早出现在1978年,适合对付装甲目标
AGM-65D红外成像导引型,此为伊拉克战争时A-10的标准挂载,注意上面机组写的咒骂萨达姆的语言

AGM-65小牛导弹是世界上最被广泛应用的中型空对地导弹之一,它采用了休斯公司的AIM-4猎鹰的气动布局,重量约200千克,和AIM-7麻雀相当,可以兼容AIM-7麻雀的挂架。在漫长的50年发展中,它曾经用过多种战斗部和多种导引头,在最早的时候,它配备的是破甲战斗部和电视制导模式,以对抗铁流滚滚的苏联钢铁洪流,但这种配置需求飞机拥有一个多功能显示器,操作手必须人在回路中引导导弹命中目标;后来,为了降低成本,AGM-65C在1978年诞生,配备了简单的激光制导模式,可以使用一般的战术飞机搭配激光制导吊舱使用;随着时代的发展,夜间作战增加,美国又在80年代推出了使用红外成像制导的AGM-65D。最后,他们索性把上述功能进行整合,在1989年推出了AGM-65F导弹,既可以红外成像制导,又可以激光制导,战斗部也换成了“多功能战斗部”(类似中国PF98使用的多功能弹,将破甲射流、高爆和钢珠霰弹整合在一个战斗部内),打击对象变得非常多元化,碉堡、步兵、车辆、坦克,甚至还有小型舰船都可以用它打击。可谓是真正的“通用空对地导弹”。

相比于美国习惯使用空对空导弹发展而来的轻、中型空对地导弹,苏联和中国更加偏爱反舰导弹发展而来的大型远程空对地导弹,如苏联的KH-29,kh-59大型空地导弹(重量超过600千克),中国的KD-63(一度叫过鹰击63,以鹰击6导弹改装而来)、KD-88(以鹰击83改装而来)。这也体现出东西方在飞机设计、作战理念和空地协同组织实施方面的一系列差异。

KD-63系列空地导弹,采用人在回路中制导模式(电视或红外成像),因尺寸过大只能以轰6发射

空射反坦克导弹:

空射反坦克导弹是二战后针对不断强化的装甲部队伴随防空能力而开发的,主要配备给武装直升机、攻击机和现代的无人攻击机。AGM-65根据最初的设计也是一种空射反坦克导弹,但由于它威力过高,目前转为通用空对地导弹。目前,主流的重型空射反坦克导弹为50公斤级反坦克导弹,其翘楚自然是美国AGM-114地狱火反坦克导弹。

AGM-114剖面图,从前至后分别为导引头、计算机、控制翼面、成型装药、火箭发动机

如美国所有的导弹一样,AGM-114也是一款跨平台的多用途导弹,从一开始的直升机机载反坦克导弹,逐步成为固定翼飞机、无人飞机、地面载具和LCS濒海战斗舰的主要武器系统,体现出强大的平台适配能力。作为一款50千克的轻型空地导弹/重型反坦克导弹,其破甲能力超过1500mm,还能够进行攻顶打击,在空中发射时能够有效对9公里以内所有的装甲目标和掩体目标进行打击,配备最新型的毫米波制导头还可以实现直升机多目标打击和有限的反直升机能力。

AGM-114从1974年开发以来,已经陆续发展出接近20个子型号,最新已经排到了AGM-114S型,其复杂程度也只有AIM-9(从A到X)能够媲美。从这点上我们也能看出美国武器的生命周期之长,他们并不像其他国家频繁的抛出新的PPT,而是不断在现有平台迭代升级,每一代都向下兼容,如同美国的X86计算机架构一样,迄今为止仍然保留80386的16位实模式、32位保护模式的内存寻址模式。这一点也让美军武器换装时很少面对我国频繁出现的“适应性难题”。

反辐射导弹:

反辐射导弹是战术空对地导弹中最为特化的一类导弹,也是目前开发难度最大的导弹。所谓反辐射导弹,就是能够对对方防空雷达系统进行重点歼灭的导弹。虽然其原理能够追溯到二战的“逆探”,但是在现代雷达都具备频率捷变、隐藏主瓣等低可截获特征时,反辐射导弹的设计就会变得极为复杂。除了应对雷达的不断升级,反辐射导弹还必须有强大的滤波和识别能力,需要从大量假信号中甄别出真正的要打击的雷达。

美军目前正在装备的AGM-88G是当前最有代表性的现代反辐射导弹。

AGM-88G,外观和前代型号完全不同
2013年的AGM-88E,你会怀疑它和AGM-88G是同一个型号……

AGM-88型号历史也超过30年了。最早的AGM-88A在1985年进入服役,那时候还是简单的被动雷达反辐射导弹。AGM=88诞生目的原本是替代陈旧的AGM-45(麻雀导弹改装)和AGM-78(标准1防空导弹改装)反辐射导弹,不过进入2010年后,单一的瞄准头已经不耐现代频率捷变和AESA电子波束扫描雷达的使用了。因此在2005年,美国和意大利开始合作研发AGM-88E这一大改型号,AGM-88E为了对付AESA雷达和快速关机的雷达,采用了被动雷达+惯性+GPS+末端毫米波制导的4重复合制导模式,飞行员检测到敌方雷达信号后,可立即把目标坐标和特征雷达波输入导弹计算机,发射后如果敌方关闭雷达、调整频率或使用AESA的有源干扰模式对抗,则关闭被动雷达,切换到备用模式,按照预定GPS信号飞行,末端启动毫米波雷达,对敌人目标进行歼灭,达到有效克服频率捷变雷达、机动防空雷达和AESA防空雷达的效果。2018年,为了适配F-35的机内弹舱,AGM-88再次进行重大升级,即AGM-88G型。该型号废除了AGM-88标志性的X型弹翼,改成边条翼以节省空间,同时主机改为固体燃料组合冲压发动机,进一步延伸射程,从AGM-88E的150公里延长到300公里以上,针对目标正是中国的红旗9B的AESA制导雷达和相控阵反隐形雷达。

空地导弹的困境与竞争对手

虽然空地导弹射程远,精度高,模块化强大,但是始终摆脱不了一个根本性问题——成本。AGM-114导弹虽然射程只有9公里和9千克的战斗部,却价值11万美金,比起制导炸弹贵出许多,一套JDAM套件只需要3万美元,1枚500磅航空炸弹本体也不足几千美元。这背后的根本原因就是JDAM炸弹是滑翔炸弹,虽然速度较慢,但由于不承受大过载,弹体计算机和制导系统制造起来比需要抗过载的导弹低很多,而且也省去了昂贵的火箭发动机的成本。因此, 虽然都拥有AGM的代号,美国AGM-114以后的AGM-123,AGM-130,AGM-154,几乎都是传统炸弹绑个火箭助推器,以此降低成本;同时美国近年来采购的大型空对地制导武器也以JDAM为大宗,相当适合对于反恐战争的大量消耗。

由于JDAM这类的滑翔制导炸弹在高空投放时滑翔距离很大,速度很慢,它的雷达特征回波并不明显,有时候甚至会被防空雷达忽略掉,在整体做隐形修型时也比较容易,增大了拦截难度;同时,由于JDAM滑翔不产生火光和音爆噪音,使得地面非雷达预警也变得非常困难,往往是落地了才觉察到遭到了打击;最后,由于JDAM成本很低,一架飞机可以投放多个,让对方权衡使用高价格的防空导弹时变得迟疑不决。所以,无论是东方和西方,目前对滑翔制导炸弹的兴趣也是越来越高了。

带有滑翔能力的JDAM套件,在高空投放射程超过100公里,足以凌驾于很多空对地导弹

除了新兴的滑翔制导炸弹,另一个传统的制导炸弹也从空地导弹诞生之时就威胁着它的地位——激光制导炸弹。

苏联KAB-1500L制导炸弹

相比于注重远程打击的滑翔制导炸弹,激光制导炸弹更为直接,就是专注于高精度对视距内目标的打击。由于激光制导炸弹需要改装的区域较少,内部空间可以专注于装填炸药,因此可以做的非常具有毁灭性。在同等质量的炸弹和空地导弹中,装药量往往会差一半,所以美国和俄罗斯这样空中实力强大,不缺空地导弹的国家,在对付一些坚固目标时,也会冒险飞到敌方上空,直接投下威力巨大的激光制导炸弹来彻底毁灭对手。

空地导弹的出路与未来

面对着成本困境和制导炸弹的激烈竞争,纯粹的空地导弹目前发展进入低谷期。在21世纪以来,美国除了在AGM-158改出了反舰型号AGM-158C LRSAM和专注于打击恐怖分子的AGM-176小型空地导弹(仅45磅)外,基本上只在AGM-65和AGM-88上“修修补补”,远程空地导弹如AGM-86更是连改成常规弹头对地打击的机会也没有。那么,空地导弹的未来究竟何在呢?

第一,保持优势。

空地导弹迄今仍然超越制导炸弹的性能就是在于超过100公里的射程和超音速的性能,比起慢悠悠的滑翔炸弹更有利于突破敌方密集的防控网络。因此,在短程空地导弹优势越来越小的情况下,应该尽快把重心转向远程、隐形、多用(如反辐射和高爆炸统一)的新式空地导弹上来。

第二,降低成本。

成本是决定一款弹药能否大量列装的主要原因。美国,苏联以空对空导弹(如AIM-4导弹发展AGM-65,AIM-7发展AGM45,苏联的kh25等)、中国以空对舰导弹开发空对地导弹(如KD-63,KD-88)本身就是降低设计气动布局和动力系统的成本之选,但目前成本仍然偏高,连反坦克的AGM-114都比JDAM贵3倍,这导致它们订购量不多。未来应该考虑基于目前商业量产的电子设备开发出更低价格的控制系统,如利用现代的智能手机、智能手表的内置计算机,进行军用级的加固和抗干扰处理,制造更为低廉的控制系统,若能够把AGM-114一类空对地导弹价格压低到30000美元以内(相当于1枚陶式反坦克导弹),那么未来的采购数量必然会大幅增长。

第三,复合用途

以往的导弹通常根据目标划分为反坦克导弹和其他空对地导弹,但是在冷战结束后,重装甲目标减少,同时高机动目标增多,防空系统增多,反坦克战斗部爆破能力不足就成为主要劣势。同时,以往的反辐射导弹专注于打击敌方雷达,但现实中敌方雷达和敌方指挥车、发射车同样都是防空系统的核心车辆,如果能够把反辐射导弹威力提升,并且末端配备“人在回路中”等复合制导模式,则可以在对方雷达被毁后及时把剩余导弹射向其他高价值目标,达到一次出勤彻底瘫痪一整个防空阵地的效果。

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