鹰击海疆-浅析中国YJ-18亚/超结合反舰导弹

psb

3M-54E亚/超音速反舰导弹,它可能是YJ-18的借鉴对象

近日,一则有关我国科技工作者先进事迹的报道中出现了一种新的导弹,它由水下发射,并且采用了“亚超结合”技术,这表明它是一种新的导弹。

从现在的资料来看,我国这种新型导弹和俄罗斯的CLUB导弹最相像,后者也是亚超音速结合的反舰导弹,根据海外的资料,我国这种新型导弹的编号是YJ-18,YJ-18和此前出现的YJ-12超音速反舰导弹,表明我国新一代战术反舰导弹体系正在形成。

可能许多读者要问,我国海军已经大量装备了国产YJ-83的反舰导弹,最新的YJ-83反舰导弹射程已经接近200公里,采用卫星/惯导系统加末段主动雷达制导方式,具备航迹规划能力,可以采用不同的弹道攻击目标,甚至可以深入海岸攻击对方近纵深目标,主要战术技术指标达到了国际先进水平,不但大量装备我国海军,还成批出口。另外近期我国还研制成功YJ-12超音速反舰导弹,它采用整体式冲压发动机导弹,速度超过2马赫,具备较高的突防能力,较快的速度加上较大的战斗部对于水面目标具备较强的推能力,与YJ-83相配合,可以形成较为强大的对海攻击能力,那么我国为什么还要研制YJ-18亚超音速反舰导弹?

笔者认为可能是高亚音速反舰导弹和超音速反舰导弹两者都有自己的优缺点,首先巡航导弹射程等于=2.3*导弹的升阻比*速度/发动机油耗*导弹初始质量/弹道末段质量的对数,超音速导弹由于速度快,激波阻力大,因此多采用小展弦比弹翼,这样就降低了导弹的升阻比,一般而言,超音速反舰的导弹的升阻比只有0.5左右,另外由于高速飞行,要求发动机高速运转,其燃料消耗也比较大,所以超音速反舰导弹的射程一般比较低,在同样质量条件下,亚音速反舰导弹的射程要比超音速反舰导弹高4倍左右,举一个例子,美国的鱼叉反舰导弹发射重量不到700公斤,射程已经突破150公里,而俄罗斯的宝石反舰导弹发射重量超过2吨,低空弹道的射程也不过120公里.

亚音速反舰导弹射程上的优势在于它的气动布局,亚音速反舰导弹的阻力多为诱导阻力,可以通过采取在大展弦比弹翼来提高导弹的升力,降低阻力,一般而言,亚音速导弹的升阻比在2.5左右,差不多是超音速反舰导弹的5倍,另外由于导弹速度较低,发动机油耗也比较低,因此导弹的射程相对也不比较远,现代高亚音速巡航导弹在重量不超过1500公斤的情况下,射程已经突破2000公里,不过反舰导弹攻击的目标多为移动的舰船,所以受限于目标指示与制导系统的能力,现代反舰的射程多在200公里以下。

不过超音速反舰导弹并不是一无事处,由于它的速度快,留给对方的防御时间要少的多,举一个例子,一般水面舰艇雷达对于低空掠海反舰导弹探测距离大约在30公里左右,超音速反舰导弹飞完这段距离所需要的时间只相当亚音速反舰导弹的三分之一,以近防反导舰炮为例子,想拦截亚音速反舰导弹的话,那么它的射速大约在3000发/分即可,但是如果想拦截2马赫的反舰导弹,那么它的射速至少要达到7000发/分以上,这样它的研制难度要远高于前者,由于速度快,对方拦截超音速反舰导弹的时候,已经距离载舰很近了,即使能够拦截成功,较大的破片仍然会按照惯性继续向前,对目标造成损伤,因此视距内的突防能力要明显强于亚音速反舰导弹。

不过新世纪随着红外成像制导舰空导弹如海拉姆的出现,明显降低了超音速反舰导弹的优势。海拉姆采用的凝视型红外器件阵列探测距离远、灵敏度高,抗干扰能力强,特别是超音速反舰导弹经过长时间高速飞行,它的表面速度已经非常高,在寒冷的海面背景下,简直就是海拉姆这样红外成像制导舰空导弹最理想的靶标,根据相关资料,海拉姆在试验中曾经多次直接命中超音速靶标,也就是达到了“击爆”的效果,形成的碎片较小,加上拦截距离较远,很难对载舰造成二次伤害,这样就有效的抑制了超音速反舰导弹的攻击。

那么可不可以研制这样一种导弹,它既具备亚音速反舰导弹的射程优势,又拥有超音速反舰导弹的突防能力,这就是CLUB导弹,它相当于战斗部加装了固体火箭发动机的亚音速导弹,当弹载雷达探测到目标的时候,战斗部与导弹分离,固体火箭发动机将其加速到超音速攻击目标,CLUB导弹的长度为8.22米,直径0.533米,发射重量为2300公斤,比宝石导弹要小,后者的长度接近9米,直径0.7米,发射重量为3000公斤,但是射程却要远的多,采用低空弹道的时候,CLUB导弹的射程可以达到220公里,几乎是宝石导弹的2倍,并且它的末段突防速达到超音速,与宝石导弹相当,更为重要的是,当导弹出现在水天线的时候,仍旧是一枚比较“泠”的导弹,可以压缩海拉姆这样舰空导弹的拦截范围,所以它的综合突防能力仍旧要高于宝石导弹或者亚音速反舰导弹,但是CLUB导弹的缺点就是导弹结构复杂,几乎相当于两枚导弹,相应的研制成本和采购费用也比较高,亚、超音速状态之间转换处理困难,对于控制系统要求高,另外导弹的尺寸和发射重量仍旧偏大,CLUB导弹的尺寸和发射重量虽然低于超音速反舰导弹,但是与亚音速反舰导弹相比仍旧偏大。

我国从上世纪90年代开始考虑发展亚、超音速结合的反舰导弹,并且对它的总体设计、控制系统、制导系统进行了先期的探索和研究,进入新世纪,随着636-M型潜艇的引进,我国获得的3M-54E亚、超音速反舰导弹,因此可以肯定我国YJ-18反舰导弹在设计上会借鉴3M-54E反舰导弹的一些做法,以降低研制难度,加快研制进程。

首先YJ-18可能会采取与3M-54E一样的飞机式气动布局,所谓的飞机式气动布局指的是导弹的采用两个大展弦比弹翼,在弹身两侧水平安装,而不象以前反舰导弹那样采用X形布置的四个弹翼,飞机式气动布局的优点就是展弦比大,诱导阻力小,升力大,导弹的升阻比较高,根据前面的公式,我们知道导弹的升阻比较大,射程也就越远,第二就是弹翼较少,因此导弹的结构质量相对也就越小,这对于远程导弹来说,是非常重要的,导弹的结构质量小意味着导弹的战斗部和载油量可以增加,从而进一步提高导弹的射程和威力,第二导弹在使用协调转弯机动的时候,升力总是对准目标,战斗部可以采用定向爆炸的结构,也有利于减少导弹的结构质量,最后导弹的弹翼在两侧平行布置,没有向上伸出弹体,因此有利于在弹体上部布置挂钩,结构比较紧凑,有利于作战飞机挂载。

不过飞机式布局也有自己的缺点,就是弹翼的翼展比较大,相应的横向尺寸较大,不利于安装在发射箱内,需要在发射前收缩在弹内之内,这样就增加了导弹的复杂性,特别是收开、收缩装置占据弹体内宝贵的空间,所以限制它的运用范围,不过随着技术的发展,相关机构的体积和重量大为降低,这样就为飞机式布局在反舰导弹上运用铺平了道路,我国研制的YJ-62、C-705等反舰导弹就采用了这个布局,特别是C-705标志着我国已经掌握在中轻型反舰导弹运用飞机式布局的技术,从而有利的提高我国反舰导弹的射程和打击能力。

考虑到成本和价格等原因,可以肯定YJ-18的主发动机采用涡喷发动机,我国弹用涡喷发动机技术已经十分成熟,YJ-62、YJ-83和C-705等反舰导弹都采用涡喷发动机,由于油耗较低,所以可以保证反舰导弹具备较大的射程,末段助推发动机方面,估计也会采用与3M-54E相同的固体火箭发动机,保证将战斗部加速到2.9马赫,提高导弹的突防能力和攻击能力。

制导系统方面,YJ-18估计会采用我国已经十分成熟的中继惯性加末段主动雷达制导方式,并且载体可以利用数据链对导弹进行弹道修正,以改变导弹的攻击弹道或者攻击目标,根据相关资料,新世纪我国在战术导弹制导系统方面进步明显,高精度的激光惯导、光纤惯导系统已经得到运用,北斗二期工程的投入使用,让我国具备了独立自主的卫星导航定位系统,这样就为我国大规模使用卫星导航/惯性制导系统打下了坚实的基础,也提高我国中远程反舰导弹的攻击能力。特别是在导弹计算机中储存相关地区的数字地图,利用北斗导航系统设定相关转弯点坐标,这样就可以让导弹避开障碍物,具备深入对方海岸攻击其纵深目标的能力,虽然YJ-18的末制导雷达识别地面小型目标可能比较勉强,但是打击机场、交通中心、港口这样的目标已经足够。

需要指出的是YJ-18可能还是我国第一种具备垂直发射能力的反舰导弹,去年052D型导弹驱逐舰下水的时候,外界就发现它没有配备常规的倾斜式发射架,因此推测它配备了一种新型的具备垂直发射能力的反舰导弹,现在看来052D的反舰导弹很大可能性就是YJ-18,这样我国海军已经实现战术导弹的垂直发射化,这样就为未来建行高度隐身化的水面舰艇打下了坚实的基础,众所周知,舰艇隐身的对象是反舰导弹的末制导雷达,而导弹发射架这样突出在外的物体是艇的反射源之一,所以对于高度隐身化的水面舰艇来说导弹的垂直发射化是必须的条件之一。

另外我国可能也会把YJ-18象CLUB导弹那样,由一种基型导弹改进出不同的导弹来满足不同的需要,比如发展尺寸稍小的亚音速反舰导弹、加大威力的亚音速对地攻击巡航导弹、反潜导弹等,这样就可以实现我国海军战术导弹的系列化和通用化,从而降低海军导弹的种类和型号,减少了对后勤保障系统的压力,这对于致力于发展远洋作战的我国海军来说可能说是非常宝贵的。

不过随着舰载防御体系的发展,特别是协同交战系统的发展,在E-2D的指挥下,标准-6舰空导弹已经可以跨越水天线拦截目标,其拦截距离已经可以超过60公里,在这种情况下,YJ-18还要继续提高自己的突防能力,一个重要的改进方向就是要增加隐身能力,目前美国已经在JASSM隐身防区外攻击系统的基础上改装反舰导弹,由于它的隐身性能较好,对于现有的舰载防御体系的突防能力较强,所以它应该是YJ-18改进的方向。

从现在来看,YJ-18对于我国海军可能不仅仅只是一种新型反舰导弹,而通过这种导弹以及新型舰载通用垂直射系统,实现海军战术导弹品种的系列化、通用化和垂直发射化,从而为建行隐身能力更高的水面舰艇打下坚实的基础。