俯冲攻击,还是掠海打击?反舰导弹怎样飞行才能击垮航母战斗群?

目前,各国水面舰艇、潜艇或战术飞机执行反舰任务,主要还是依靠传统的飞航式反舰导弹。而现阶段飞航式反舰导弹在飞行模式上,分为两个主要流派:即以苏联(俄罗斯)为代表的冲压发动机派(全程超音速飞行)和以欧美国家为代表的涡喷发动机派(全程亚音速飞行)。
俯冲攻击,还是掠海打击?反舰导弹怎样飞行才能击垮航母战斗群?
装备冲压发动机的反舰导弹曾是苏联海军的代表性武器,也是冷战时代反制美国航母战斗群最为有效的战役战术兵器。在当时的作战想定中,苏联将以巡航导弹核潜艇为核心,配合各种巡洋舰与大型导弹舰组成海上战役集群,依据跟踪群、空基与天基侦查系统提供的目标指示,对美军航母战斗群实施导弹火力突击。
全程超音速飞行的飞航式反舰导弹使用的冲压发动机具有推力大、重量轻、高空高速飞行性能好的特点。这类导弹一般采用高-高-低的任务剖面飞行。在发射并启动冲压发动机后,迅速爬升至20000-30000m的高度,然后以2.0~3.0Ma的速度巡航,在引导头发现并截获目标后,下降高度进行掠海突防。
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在冷战时代的技术背景下,舰载对空雷达受限于地球曲率的影响,对在高度50m以下掠海飞行的小型目标,其截获距离基本在水天线以内(即35~45km以内)。以超音速飞行,可以减小反舰导弹暴露在敌方防空火力下的时间,提高突防成功的概率。
为了直观对比,这里用飞行速度0.9Ma的典型亚音速反舰导弹(如BGM-84鱼叉、MM-40飞鱼)和飞行速度2.5Ma的典型超音速反舰导弹(3M80Москит白蛉)为例进行说明。取舰载防空武器对掠海目标的有效拦截区间为0.5-35km,以典型的中程舰空导弹(RIM-66/67)和经典CIWSMK-15Phalanx进行拦截。
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在常温、1个标准大气压下,音速为340m/s,那么在舰空导弹有效拦截区段5-35km内,0.9Ma目标的飞行时长约为98秒,而2.5Ma目标的飞行时长约为35秒。同理,在近防武器有效拦截区段0.5-2.0km内,0.9Ma目标的飞行时长约为4.9秒,而2.5Ma目标的飞行时长约为1.76秒。
在当时的技术条件下,发射舰空导弹的MK-13和MK-26发射架的再装填时间为15-25s,近防武器MK-15Phalanx完成一轮大闭环校射的时间在2.0-2.5s。那么,对于0.9Ma的高亚音速掠海目标,上述武器系统理论上可以实施6轮抗击,而对于2.5Ma的超音速掠海目标则只能进行2-3轮抗击。由可见,高速掠海突防效能明显更高。
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不过随着技术的发展,如今的情况发生了改变。由于舰载预警机技术的进步以及舰载新体制超视距雷达的应用,舰艇对掠海目标的探测距离大大增加。而随着垂直发射技术的普及,防空导弹的发射速率也提到高了2-3s一枚。制导技术的进步使得采用红外成像的近程防空导弹不再受制于制导通道,多目标抗击能力也显著提升。随着协同交战能力(CECCooperativeEngagementCapability)的成熟,水面舰艇在预警机的配合下,可以使用远程舰空导弹超视距拦截掠海高速目标。
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采用冲压发动机全程超音速飞行的反舰导弹,由于巡航高度高、红外特征明显、雷达特征鲜明而很容易被发现。况且,各种先进舰空导弹的飞行速度、制导精度、过载性能早已经与冷战时代不可同日而语,传统的飞航式导弹对航母打击群一类目标的打击效能也大不如前。
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因此,在传统的飞航式反舰导弹领域,以美国为首的北约国家更倾向于使用隐身技术降低可见度来提高突防概率,这其中以美国的远程反舰导弹(LRASMLongRangeAnti-ShipMissile)为代表。该弹以F107-WR-105涡扇发动机为动力,全程高亚音速掠海飞行,具备弹群组网和航路自动规划能力,采用雷达隐身和低红外特征设计、配备主动雷达和被动红外成像引导头,射程达到了1000km以上。它具备极其强大的穿透攻击能力,目前装备在B-1B、B-52H战略轰炸机平台以及F-35、F/A-18E/F、F-16C/D、F-15E等战术战机平台上。
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以俄罗斯的3M54Калибр(口径)系列和我国的YJ-18系列为代表的双速制反舰导弹则集合了中段高亚音速掠海巡航隐蔽性好和末端超音速突防成功率高的优点。这类导弹同时装备了涡喷发动机和火箭发动机。在巡航阶段使用涡喷发动机,以0.7-0.8Ma的速度在离海面10-20m的高度巡航,在接近到距离目标50km左右距离时,巡航段与战斗部分离,战斗部在火箭发动机的推动下以2.5-3.0Ma的速度,在距离海面3-6m的高度冲刺突防。
双速制反舰导弹也有一些显著的缺点。首先,为战斗部增加的火箭发动机造成导弹整体长度增大,不便于舰上布置。在上图中可以发现,下方的反舰型号3M54要比中间为陆攻型号3M14长(陆攻型号为全程亚音速飞行,战斗部没有增速的火箭发动机)。其次,亚音速飞行与超音速对弹体气动外形需求不同,采用双速制后,需要在导弹头部增加用于亚音速巡航的整流罩,增加结构死重的同时还压缩了战斗部体积。超音速3M54的战斗部重量为200kg,而采用同样巡航段布局但放弃末端超音速飞行能力的3M54Э1战斗部重量为400kg。
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天下武功唯快不破,传统飞航式超音速反舰导弹的精神续作——高超音速武器——也是未来重要的发展方向。高超音速导弹的持续飞行速度在5Ma以上,在20-100km高度的临近空间飞行。目前的地空导弹有效射高在40km以下,而大气层外工作的中段反导拦截弹的射高则在200-1500km之间。临近空间目前尚属防空武器的作战盲区,也是突防路线的不二之选。
俯冲攻击,还是掠海打击?反舰导弹怎样飞行才能击垮航母战斗群?
现代战争的海上作战,早已脱离了单个平台之间的对抗,上升为了整个作战体系的对抗。企图以一两件先进兵器予以敌人毁灭性打击的想法不现实也不可能成功。地区小霸手握几件先进武器,在战术上我们要重视这种威胁,但在战略上,这点小麻烦不足以改变整体实力的对比。
面对强敌的航母打击群,我们需要综合调动各军兵种资源,海空火诸军兵种协同作战。传统的飞航式反舰导弹、反舰弹道导弹、新型的超高音速导弹都是我军火力打击体系中的一个组成部分。只有各部分充分协作,发挥各自特长,才能以弱胜强。

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