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1.1.1 反辐射武器发展现状

到目前为止,反辐射武器已历经三代。第一代反辐射导弹的主要缺点是易受干扰、命中率低,一旦目标雷达关机,导弹便易失控,并且导弹的射程较近,只能攻击特定频段的雷达目标,对于具有捷变特性的雷达无能为力。到了第二代反辐射导弹,在射程、威力和性能方面均有了极大提高,截获地面雷达信号的频段范围也大大扩展,而且初步具有一定的对付目标雷达突然关机的能力,也就是在导弹发射一定时间后即使目标雷达突然关机,导弹的被动导引头仍能根据记忆的目标位置求出弹道参数,并引导导弹飞向预定目标。不过实战表明,当时采用的目标位置和频段记忆法对付目标雷达的突然关机还不是很有效。目前,第三代反辐射导弹的综合性能有了很大提高,能覆盖现役各种雷达的工作频段,反应快、射程远、威力大、精度高、抗干扰性能好,且不受载机发射速度和机动性的限制,最主要的是其对付目标雷达突然关机的能力得到了极大提高。第三代反辐射导弹的另一个突出特点是采用复合制导技术,大大提高了攻击的成功率。

美国是研制反辐射导弹最早的国家,也是使用反辐射导弹最多的国家。此外,俄、英、法等国也相继研制了多种类型的反辐射导弹,已有一些型号在服役,有的甚至已经发展了几代。近年来,其他一些国家,包括东南亚一些国家和地区也纷纷加入到反辐射导弹的研制行列中,图1.1所示为世界各国的典型反辐射武器。

图1.1 世界各国典型反辐射武器

1.美国

1)“百舌鸟(Shrike)”AGM-45A/B反辐射导弹

该导弹是美国海/空军装备使用的第一代空地反辐射导弹,主要用于摧毁地空导弹阵地、高炮指挥雷达和其他雷达设施。“百舌鸟”导弹从20世纪60年代初开始研制,1963年开始投产,1965年投入越南战场使用,为美国保障空袭行动发挥了巨大作用。据统计,在使用“百舌鸟”之前,越南北方平均每使用10枚“萨姆-2”防空导弹便可击落一架美军飞机;使用“百舌鸟”等对抗措施之后,平均70枚导弹才能击落一架飞机。此后“百舌鸟”反辐射导弹几经改进,在20世纪70年代的中东战争、1982年的英阿马岛之战,以及1986年美国对利比亚的空袭中都取得了令人瞩目的战绩。

“百舌鸟”导弹弹长 3.05m,弹径 203mm,翼展 914mm,最大射程为 45km,使用高度为1500~10 000m,制导系统为被动雷达导引,引信为触发或非触发引信,战斗部为破片杀伤战斗部,动力装置为一台固体火箭发动机。

该导弹的主要优点是结构简单、通用性强,可装备多种型号的作战飞机,它已于1981年停产。

2)“标准(Standard)”AGM-78 反辐射导弹

该导弹是美国海/空军装备使用的第二代机载反辐射导弹,于1966年7月开始研制,1967年开始飞行试验,1968年研制成功并投入批量生产,同年AGM-78A进入军队服役。

“标准”反辐射导弹弹长 4.575m,弹径 343mm,翼展 1070mm,最大射程为 55km,使用高度为 3000~6000m,其制导系统为被动雷达导引,有一定的抗雷达关机能力,引信为触发或非触发引信,战斗部为预制破片杀伤战斗部,动力装置为一台固体火箭发动机。

“标准”反辐射导弹同“百舌鸟”反辐射导弹相比,射程远,覆盖的频率范围较宽,具有一定的记忆能力,威力和性能方面均有较大提高。但实战表明,其采用的目标位置和频率记忆法对抗雷达关机并不是很有效。“标准”导弹结构复杂、比较笨重,影响飞机的装载。另外,其生产成本为“百舌鸟”反辐射导弹的5 倍。因此现已被第三代反辐射导弹——“哈姆”AGM-88高速反辐射导弹所取代。

3)“哈姆(Harm)”AGM-88 高速反辐射导弹

该导弹是美国海/空军装备使用的第三代机载反辐射导弹,也是至今在战场上使用过的最先进的反辐射导弹,于1972年4月开始研制,1975年开始飞行试验,1980年投产,1983年5月开始服役。

早期的“哈姆”导弹导引头使用两个分离的天线,一个是平面螺旋天线,另一个是线列天线。天线波束宽度为 50°~60°,跟踪角为 4°~8°。天线固定在弹体上,省去了复杂昂贵的万向支架;天线线阵由弹上计算机控制,被动雷达导引头的超外差接收机具有很高的中频频率,并装有几个预选射频滤波器来提供不同的通向前端的射频路径,选择合适的接收路径是由弹上计算机来控制的。导引头装有10块微波电路、对数集成放大器和一个视频数字处理器。由于采用新的微波电路和信号处理器件,信号处理分系统能储存各种已知雷达的信号特性数据,视频数字处理器可对各种雷达信号进行探测、分选、识别等处理并产生制导信息。导引头能探测各种常规脉冲雷达、连续波雷达、频率捷变雷达。接收机灵敏度很高,可以截获电动机电磁辐射源。20 世纪80年代后,美研制了它的改进型AGM-88C,以对付前苏联先进雷达采用的频率捷变和瞬时短脉冲等技术,新导引头用一个尺寸更小的天线代替了原来的两部天线,而且将天线安装在常平架上,配置天线稳定系统,提高了天线的搜索范围和跟踪精度 [3]

“哈姆”导弹弹长 4.148m,弹径 254mm,翼展 1130mm,使用高度为12200m,其射程大于 40km,最远达到 90km以上,导弹飞行速度达到3马赫,最大弹速可达4马赫。“哈姆”导弹的导引头比以前的产品有了很大改进,其频率覆盖范围达到 0.8~20GHz,包括了目前绝大多数防空雷达的工作频率,因此不必像“百舌鸟”导弹那样需要根据作战对象事先更换导引头。导引头灵敏度高,测量精度也较高,保证了远距离的高精度打击。导引头信号处理能力大大加强,可以对付具有频率捷变等复杂信号的雷达。该导弹采用微处理器技术,提供了自卫、随机和预编程三种工作方式,大大提高了导弹的自动化程度。“哈姆”导弹可以在载机没有对准雷达的情况下发射,在飞行过程中自主搜寻目标。“哈姆”导弹的战斗部系“百舌鸟”反辐射导弹的战斗部改进而来,采用高爆炸药预制破片杀伤战斗部,并采用激光近炸引信,可在目标上空最佳高度引爆战斗部。飞行控制舱装有数字式自动驾驶仪、捷联式惯导系统和机电式控制舵机,即使目标雷达关机,通过该惯导系统仍可以继续对其跟踪,采用比例导引律使导弹飞向目标。其动力装置为固体火箭发动机。

该导弹的主要特点是:发射范围广、视界宽、反应快、威力大、精度高、抗干扰能力强,抗雷达关机能力显著提高。其缺点是造价太高。

4)“响尾蛇”AGM-122A/B反辐射导弹

该导弹是美国海军和海军陆战队使用的机载近距反辐射导弹,由攻击直升机和固定翼攻击机用来攻击敌高炮射击指挥雷达和近距地空导弹制导雷达。

“响尾蛇”导弹弹长 2.90m,弹径 127mm,翼展 630mm,最大射程为 17.7km,使用高度为 1525m。其制导方式为被动雷达导引,引信为主动激光引信,动力装置为固体火箭发动机。

该导弹装备美国海军和海军陆战队武装直升机和攻击机,在作战使用时须与有关机载设备配合工作。可在发现目标后发射导弹,也可对导引头预先编程,利用地形掩护,超低空发射导弹,发射后导弹按预编程序爬升到一定高度捕获目标。

5)“沉默彩虹”AGM-136A反辐射导弹

“沉默彩虹”AGM-136A反辐射导弹是美国海军和空军联合研制的第一种巡逻型中程反辐射导弹。“沉默彩虹”导弹于1983年开始研制,1987年4月进行首次飞行试验,到1990年 9月完成全部研制工作。目前,该项计划已经终止,但相关研究并未中断,“沉默彩虹”导弹的许多技术已经移植到智能化的战斧巡航导弹中。

“沉默彩虹”导弹呈正常气动布局,弹长 2.54m,弹体直径 0.7m,翼展最大高度 0.695m,全弹重 575kg,速度为高亚音速,射程为 1000km。“沉默彩虹”导弹由4大部分组成:弹体、弹翼与尾翼,制导与控制系统,战斗部与引信,动力装置。制导与控制系统包括导引头、计算机、舵机系统等。导引头中的反辐射导引头可覆盖超高频(2~36GHz)。战斗部和引信包括一个重 18.1kg的高能炸药战斗部及一个触发和近炸引信。动力装置为一台小涡轮风扇发动机,其额定推力为 2.7kN,该发动机燃烧效率高,所以“沉默彩虹”导弹有较远的动力航程,续航时间超过 3h。

“沉默彩虹”导弹是自主系统,可以在没有任务预先目标指示的情况下,自动搜索和攻击目标,也可按射前预编程飞到预定的地区,具有较大的战术灵活性。在飞行过程中,它可以由数据传输装置控制,临时变更原预置的飞行程序,以适应战场环境的要求。发射“沉默彩虹”导弹后,载机即可撤离作战区域。捕获目标后,导弹即以高亚音速飞向目标,俯冲攻击雷达发射机;如果敌雷达关机,导弹可根据预先存储的目标信息完成攻击任务;也可在目标区上空巡逻飞行,直到雷达发射机重新辐射电磁波后进行攻击。

6)“电子间谍(Ferret)”反辐射导弹

“电子间谍”导弹是美国陆军正在试验的一种巡逻型多用途反辐射导弹,它可从轻型车辆或直升机上发射,执行空中侦察和攻击地面雷达的精确打击任务。

“电子间谍”导弹弹长 1.8m,质量为 65.83kg,战斗部为破片战斗部,弹翼和舵面均可折叠,可装入储运发射箱中。导弹的作战高度为 914~1524m,续航时间为 2h,活动半径为 600km。“电子间谍”导弹可以与E-3 预警飞机、E-8 监视系统、RC-7 飞机配合作用,可在雷达探测盲区中进行侦察,可对目标自主搜索。当不易区分目标或接近己方阵地时,可由人来控制。该导弹适用于条件恶劣的战场环境。

7)美军的反辐射导弹发展计划

在“沉默彩虹”AGM-136A和RGM-136(陆射型)导弹计划之后,美国又开始了“先进反辐射导弹(Advance Anti-Radiation Guided Missile,AARGM)”、“空射饱和反辐射系统(Air-Launched Saturation System,ALSS)”和“更高速反辐射导弹(Higher Speed Anti-Radiation Missile,HSARM)”的研制。

“先进反辐射导弹” AARGM由美国海军航空系统司令部和空军研究试验中心负责组织研制工作。导弹将采用复合导引头,即传统的被动导引头加先进的红外或毫米波导引头,导弹的射程将增大,机动能力也将提高。AARGM采用“哈姆”的弹体,以GPS/INS进行中段制导,末段则采用由毫米波主动雷达和进一步改进的宽频带被动雷达组成的双模导引头。目前关于该导弹作战方式的描述是:发射后导弹沿曲线弹道飞行,将宽频带被动雷达导引头快速转向目标以进行被动三角测量,如果目标雷达关机,导弹先在GPS/INS引导下靠近目标,然后启动毫米波主动雷达导引头,寻找雷达天线或导弹金属发射架的强回波以进行攻击。由此可见,AARGM将能有效地摧毁关机雷达,并且可以节约打击成本、增强打击效果。科学与应用技术公司的负责人还宣称AARGM在交付时,导引头将采用与导弹头部共形的天线阵列,并将具有“自动目标识别”(Automatic Target Recognition,ATR)能力,这样AARGM将还能用来打击敌方弹道导弹发射架、指挥控制中心、雷达电源车等目标。

“空射饱和反辐射系统”ALSS是一种射前预编程的低成本巡逻型反辐射导弹,由海军武器中心负责执行研制计划。它既可以作为诱饵使用,又可以直接攻击敌防空系统的雷达。它既具有摧毁/压制敌防空系统的能力,又具备饱和攻击敌防空系统的能力,研制成功后将取代“沉默彩虹”反辐射导弹。该导弹将使用小型涡喷发动机,其射程为 100~200km。

除此之外,2001年11月,美国海军提出了“高速反辐射验证(High Speed Anti-Radiation Demonstration,HSAD)”项目招标书,目的是研制新型发动机,提高正在改进中的反辐射导弹速度和射程。2002年初,美国海军选择了大西洋研究公司新研制的变流量涵道式发动机进行高速反辐射验证,如果验证成功它将转入型号项目研制的系统发展与验证(SDD)阶段,与AARGM计划发展的先进技术集成优化,改进后的导弹将被称为“更高速反辐射导弹(Higher Speed Anti-Radiation Missile,HSARM)”,它是一种全新的第四代多功能反辐射导弹。HSARM除了整合AARGM计划发展的先进技术外,还将整合尾部操纵技术和大幅度降低雷达散射截面积的技术。美国海军要求HSARM能和现有的HARM导弹平台兼容,可由F/A-18C/D战斗机发射,射程约为 185km。

2.苏联/俄罗斯

1)早期系统

20 世纪70年代初埃及空军从苏联得到少量KSR-2P(AS-5)反辐射导弹,这些导弹在 1973年的战争中用来攻击以色列的霍克导弹及其雷达设施。到了20世纪70年代后期,前苏联空军装备了第一种能用单座战术飞机携带的小型反辐射导弹Kh-25MP,它采用被动雷达导引头,而不是常用的无线电指令制导系统,同美国的“百舌鸟”导弹大小相当,可由米格-21 或雅克-38 一类小型战斗机携带。比Kh-25MP先进的是Kh-28 导弹,它是一种非常大而且重的武器,装备在专用防空压制飞机。Kh-28 导弹在尺寸上与美国的标准反辐射导弹相似,它至少有三个可选择的导引头,以适应北约防空体系和海军雷达的不同频带。

2)新式武器

20 世纪70年代末,苏联反辐射导弹发展的重点集中在几个方面,包括改进导引头以对付北约新一代配有ECCM系统的防空雷达,这其中有两个突出的挑战:一是相控阵雷达的出现,如美国的“爱国者”防空雷达系统AN/MPQ-53;二是空中预警机目标日益重要。传统的机械扫描雷达使用宽的波束扫描,这种波束为反辐射导弹提供了跟踪信号,新式电子扫描的相控阵雷达常常使用具有极短照射目标时间的窄波束,这使得导引头很难觉察。苏联新一代的反辐射导弹就能对付这种威胁。

(1)X-58(AS-11)反辐射导弹。该导弹是苏联自行研制并装备部队使用的第三代机载反辐射导弹,于20世纪70年代初开始研制,1978年服役,装备战术攻击飞机,用来补充第二代机载反辐射导弹X-28(AS-9),装备战术轰炸机和重型攻击机。

该导弹是为对付北约组织的地面防空雷达,尤其是像美国“爱国者”(Patriot)地空导弹系统的相控阵雷达AN/MPQ-53 而设计的。在设计思想和战术使用上,该导弹和美国广泛装备使用的第三代反辐射导弹——“高速反辐射导弹(HARM)”AGM-88A相似,但在技术性能和破坏威力上要更胜一筹。

该导弹在结构和气动外形设计上,采用了正常式气动布局方案,在内部结构上采用固体火箭发动机。该导弹系高超音速反辐射导弹,马赫数达到 3.60(HARM导弹的马赫数为 3)。

为对付不同频段的雷达目标,该导弹有多种可互换使用的被动雷达导引头,其计算机具有多目标存储记忆能力,具有抗雷达关机能力,并在飞行中具有重新瞄准能力和选择优先攻击目标能力。战斗部除采用通常的单一式爆破杀伤战斗部外,还有一种内装小炸弹的子母式战斗部。导弹战斗部采用主动雷达引信,动力装置为一台两级推力固体火箭发动机。该导弹射程为 10~160km。

(2)X-31П(AS-12)反辐射导弹。X-31 是苏联/俄罗斯自行研制并装备部队使用的第四代空射巡航导弹,分为反辐射和反舰两个型号,X-31П是反辐射型。该导弹头部装有被动雷达导引头和高爆炸药战斗部,引信为触发引信,动力装置为一台组合式火箭/冲压发动机。X-31П是俄罗斯第一个采用组合式火箭/冲压发动机的反辐射导弹,正是这种发动机使导弹获得很高的平均机动飞行速度,能有效地攻击诸如美国“爱国者”(Patriot)防空导弹系统的地面相控阵雷达。

X-31П导弹弹长 4.70m,弹径 360mm,射程 10~150km,最大速度为 3.5 马赫。X-31П导弹需与机载雷达告警接收机配合工作,也可与临时装在飞机上的雷达定位吊舱配合工作。为对付范围广泛的不同频段的雷达目标,采用可互换使用的对应不同频段的被动雷达导引头,现有3种这样的导引头,既可攻击地面雷达目标,还可攻击空中预警指挥飞机。

3.英国——“阿拉姆(ALARM)”反辐射导弹

该导弹是英国皇家海/空军装备使用的第三代机载反辐射导弹,于1983年开始研制,用于取代法、英两国联合研制生产的“玛特尔(Martel)”AS37 被动雷达型导弹和美国的“百舌鸟”AGM-45 反辐射导弹。

该导弹也具有覆盖频率范围宽、信号处理能力强的特点。导引头的头锥为塑料制成的雷达天线罩,内装全固化宽频带单脉冲被动雷达导引头。导引头采用数字式信号处理技术和预编程技术,频率覆盖范围宽,并且通过修改软件就能对付新出现的威胁雷达,无须研制新的导引头。战斗部为爆破杀伤战斗部,引信为触发和近炸引信,近炸引信为红外激光引信,引爆高度可根据目标类型进行调整。“阿拉姆”弹速比“哈姆”低,适合低空作战。最特别的是“阿拉姆”设计了一种待机工作方式,当导弹飞行过程中雷达突然关机,则导弹会先爬升到10000m以上的高空,打开降落伞,使导弹徐徐下降,延长了导弹在空中的停留时间。这时如果有雷达开机,被导引头探测到,并且是属于预定的威胁,导弹就抛弃降落伞,依靠重力俯冲攻击雷达。

4.法国——“阿玛特(ARMAT)”反辐射导弹

该导弹是法国空军装备使用的第三代机载反辐射导弹,用于取代“玛特尔”(Martel)AS37被动雷达型导弹。

该导弹采用法国达索电子公司研制的新型被动雷达导引头和先进的电子设备,制导系统能够应付频率捷变、雷达关机、各种诱饵及各种电子对抗技术,备有数个可互换使用的被动雷达导引头。该导弹动力装置为固体火箭发动机,射程为 93km。此外,该导弹加装了惯性导航系统,采用中段惯性制导加末段被动雷达制导,使导弹获得昼夜全天候、近距防区外发射、发射后不管的作战能力。因此,该导弹在作战性能水平上与同时代的美国“哈姆”高速反辐射导弹和英国“阿拉姆”空射反雷达导弹相比,射程远、战斗部大,防区外攻击能力更强。

5.以色列

1)“哈比”反辐射无人机

反辐射无人机的发展是无人机在未来电子战领域应用的重要扩展。相比于反辐射导弹,反辐射无人机的成本更低,攻击的机动性更强。特别是反辐射无人机可以长时间在目标上空巡逻搜索,待敌方雷达开机时再发起攻击。目前,世界上许多国家都在研制反辐射无人机,其中以色列的“哈比”、德国的“达尔”及南非的“云雀”最为典型。

“哈比”反辐射无人机是以色列飞机工业公司研制的能自主探测、攻击和摧毁敌防空系统的“自杀”性无人机,该机采用一台26马力(1 马力=75kgf·m/s)的双缸双冲程活塞式发动机和推进式螺旋桨,带有被动导引头,可全天候作战使用。飞行速度 200km/h,巡航速度165km/h,飞行高度 3000m,航程 100km以上,续航时间 3~5h,攻击精度达 5m。

2)“星-1(Star-1)”反辐射导弹

“星-1”导弹是以色列飞机工业公司研制的一种巡逻型反辐射导弹,由战斗机在防区外发射,压制或摧毁敌防空系统雷达。

“星-1”导弹是一种中单翼飞行器,弹长为 2.70m,弹径为 330mm,翼展 1.15m。该弹采用NPT151-4 涡喷发动机,由飞行控制计算机通过控制箱进行控制,最大射程可达 400km,巡逻时间为 20min,巡航速度为 0.4~0.5 马赫,巡航高度为 0~7.5km。

“星-1”导弹的制导由导航系统和被动导引头组成。导航系统使用GPS接收机,被动导引头是一种宽频带被动传感器。战斗部为高爆破杀伤战斗部,质量为 30kg。“星-1”导弹还有一种地面和海上发射型。

6.反辐射炮弹和反辐射炸弹

英国马可尼公司曾于20世纪70年代研制过 155mm反辐射炮弹。同一时期,美国陆军设想发展反辐射炮弹(ARP)作为“铜斑蛇”激光制导炮弹的下一个型号,用来攻击战场上的各种雷达及干扰发射机。20 世纪80年代,由于考虑到“铜斑蛇”射程有限等问题,ARP计划演变成了一项由美国陆军和海军陆战队联合研制的项目——增程的制导炮弹(ERGP)。2005年1月左右,美国防高级研究计划局同BAE系统公司签订了一项合同,对射频制导弹药(RFGM)项目所需的技术进行开发和验证,其目标是发展一种口径为 81mm的反辐射制导迫击炮弹,采用被动式、全天候导引头,可以接收射频信号确定其发射源所在位置,然后制导炮弹摧毁发射源目标。

反辐射炸弹的组成和工作原理大体上与反辐射导弹类似。主要区别是反辐射炸弹是沿自由落体以滑翔方式搜索、跟踪目标雷达进行攻击。其特点是控制简单、命中精度低,但具有较大的战斗部,杀伤半径较大,弥补了精度低的不足,因而是一种低成本的制导武器。典型的反辐射炸弹是MK-82 反辐射炸弹,爆炸时其弹片可飞出 300m以外。

表 1.1 列出了几种典型反辐射导弹的参数。

表1.1 典型反辐射导弹的参数

续表 9CXIYOhe/SqWqgsCxs+bt7JfuiXKPt2fZiTYCarCtkKx93VG+pQJxqozpC1RcSbc

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