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印度“无畏”巡航导弹透视

作者:jkyxc 浏览数:

自主研制还是借鉴了国外技术范本?

本刊记者(以下简称记):周工您好,首先请简单介绍一下“无畏”巡航导弹的概况。

周伟(以下简称周):“无畏”巡航导弹,是由印度国防研究发展组织海得拉巴先进系统实验室于2005年左右牵头研制的。2007年,完成系统设计工作。2010年完成总体设计、气动分析和推进系统设计,计划在2011年印度航展上展出模型,但由于各种原因而未能展出。首次试射原本定于2012年8月进行,但是由于导弹发射系统需要改造等问题,因此首次试射直到2013年3月12日才进行。

“无畏”在结构方面主要由弹

体、动力装置、制导装置和战斗部等构成。其中,弹体包括弹身、弹翼、尾翼、舵以及安定面等,动力装置包括一台液体涡轮喷气发动机和一台两级固体火箭助推器,制导装置为复合制导系统。战斗部可采用核战斗部也可采用常规战斗部。在气动布局方面,该弹采用与美国“战斧”海射巡航导弹高度相似的、长细比较大的“一”字形正常式中单翼平面布局;卵形头部,圆柱形中段,截锥体尾部;中部有一对窄形弹出式折叠弹翼,腹部有进气道,尾部有“十”字形折叠尾翼。可由发射箱发射。

记:“无畏”巡航导弹是印度自主研制的吗?有没有得到国外技术援助?

周:从总体上印度目前尚未完全掌握巡航导弹关键技术。以现役的“布拉莫斯”巡航导弹为例,俄罗斯负责提供发动机和导引头,印度负责提供惯导系统和火力控制系统。对于“无畏”导弹,印度国防研究发展组织称,该弹除了采用从俄罗斯引进的36MT小型涡喷发动机以及固体火箭助推器外,其他部件包括传感器、制导装置和飞行控制系统均为印度国产。而且,印度计划最终以国产的涡喷发动机替代俄罗斯36MT发动机。不过,从外形上看,该弹明显借鉴了美国“战斧”巡航导弹的外形尺寸和气动布局,例如,弹长6米,弹径0.52米,巡航速度0.7马赫,这些数据与“战斧”导弹近似,同时外形也大致相同。

“无畏”巡航导弹的细节设计特点

记:“无畏”弹体前部表面,有条形突起,不知是什么?好像在“战斧”上未见类似的突起。

周:条形突起物为卫星天线的整流罩,内置的天线用于接收GPS信号或格罗纳斯信号。可能是在该弹研制阶段的临时装置,估计未来定型后将与弹体表面保持一致,不会突起。

记:“无畏”助推器看起来较大,为什么?

周:“无畏”采用了两级固体火箭助推器,体积大于美国“战斧”巡航导弹所采用的单级固体火箭助推器,飞行时间更长(后者可飞行12秒)、产生的推力更大(后者产生推力约2724千克)。采用较大助推器的主要原因是弥补主发动机性能的不足。

记:“无畏”进气道为内埋式,是否比外凸的进气道更好?

周:内埋式进气道和外凸式进气道各有利弊,不过总的来看,前者目前在国外主流亚声速中远程巡航导弹中得到较多的应用。

内埋式进气道由于在飞行器表面不呈现任何突起部分,因此具有一体化优势,不仅能够显著降低巡航导弹的迎风阻力和雷达散射截面积,具有较好的隐身性能,同时气动干扰小、稳定性好,有利于导弹的携载、安装及箱式发射。另一方面,由于内埋式进气道的进口完全埋入弹身的边界层之中,无法像常规(外凸)进气道那样利用来流冲压进气,同时还吸入了大量的弹身边界层气流,因而该类进气道的总压恢复系数较低、出口流场畸变较大。

外凸式进气道要求进气口离开弹体表面一定距离,进气道与弹体之间有较大空隙,以保证进气道的流量和避开弹体附面层的影响。这种进气道使弹体结构高度增加,同时气动干扰较大,但设计方便。

“无畏”巡航导弹首次试验失败说明什么问题?

记:“无畏”巡航导弹首次飞行试验,一般是试验什么?此时的导弹本身,其上是否已经装备了完整的制导设备以及战斗部?

周:一般来说,导弹的飞行试验是指为检验导弹设计方案、鉴定导弹战术技术性能,或为其他试验目的而实施的导弹发射。可分为研究性、鉴定性、验收性飞行试验等。对于“无畏”巡航导弹来说,其首次飞行试验显然是研究性飞行试验。这种试验是在导弹的研制过程中,为检验导弹武器系统或某一个组成部分的设计方案而进行的发射,将为导弹下一步的研制工作提供依据。在2013年3月12日的飞行试验中,印度国防研究与开发组织称,试验了“无畏”导弹的发动机点火技术、助推器分离技术、飞行稳定性控制技术等,证实了该弹“滞空能力良好,控制和导航系统正常,具有高度的精确打击能力,可携载重型弹头并具备良好的隐形能力”。从印度的表述来看,试验中的“无畏”导弹已经装备了完整的制导设备以及战斗部。

记:巡航导弹要有极高精度,才能最大限度发挥作用,那么“无畏”巡航导弹会采用怎样的制导体制?

周:“无畏”将采用复合制导体制。尽管印度未透露具体情况,但根据“布拉莫斯”巡航导弹的制导体制来判断,“无畏”预计在中段采用惯性制导+GPS或“格罗纳斯”卫星制导,在末段采用红外或主被动雷达复合导引头,具有“发射后不管”的能力。

记:“无畏”巡航导弹的战斗部据说可以装核战斗部,常规战斗部与核战斗部可以简单更换就行吗?在设计上是否需要做一些调整?

周:印度在导弹战斗部的“核常两用”方面具有较强的能力,其“烈火”系列和“大地”系列弹道导弹都是核常两用的,“布拉莫斯”巡航导弹虽然未装备核战斗部,但保留相应的能力。为了使导弹具备核常两用能力,国外从20世纪70年代开始采用“模块化”设计思想,将巡航导弹武器系统分为通用模块、特殊模块和中介模块三类,像美国的“战斧”巡航导弹就是如此。美国将“战斧”巡航导弹的折叠翼面、发动机、舵机等组成的导弹尾段作为通用模块,将其制导系统和战斗部舱段组成的导弹前段作为特殊模块,将其燃油箱作为中介模块来连接和协调其他部件。在这种设计思想指导下,巡航导弹的战斗部作为一个相对独立的模块得以飞快发展,因此在不对整体布局做大的变动情况下,“战斧”巡航导弹可在基本型的基础上,发展出可配备不同战斗部的多种型号。未来“无畏”巡航导弹也将采取类似做法。

记:“无畏”首次试验出现问题,说明了什么?

周:首次试射失利说明了以下问题:一是研制单位对飞行试验可能出现的问题认识不足。在首次飞行试验之前,研制工作一直在实验室或工厂等地面场所进行,客观上无法真正完整地检验导弹的各项性能指标。二是发动机技术不成熟。“无畏”中程巡航导弹的主发动机源自俄罗斯AS-18近程巡航导弹,改进要求高、难度大。三是飞行控制技术不成熟。由于“无畏”导弹的相关技术既有印度自主技术,也有来自俄罗斯等国的技术,相互之间的匹配存在一定问题,同时导弹的制导、控制与导航系统可能不适应长时间的中远程飞行条件。

与其他产品比较

记:巴基斯坦目前也在发展类似巡航导弹,譬如“巴布尔”,能否对印度“无畏”与“巴布尔”做个大致比较,二者中谁更领先一筹?

周:巴基斯坦正在发展的“巴布尔”(又称“哈塔夫-7”)中程巡航导弹,是一种与“无畏”导弹相类似的巡航导弹,可以说是为与后者相抗衡而发展起来的。二者有诸多相似之处,比如外形尺寸相近,弹长均约6米(不包括助推器),弹径均为0.52米;巡航速度相近,均为约0.7马赫;气动布局相似,均为正常布局;飞行高度都较低,隐身能力强;均采用复合制导体制,精度较高;射程接近,“巴布尔”的射程将从目前的750千米提升至1000千米,“无畏”的设计射程为1000千米,等等。

另一方面,二者的区别也比较明显。首先是二者的成熟度不一样。截止到2012年底,“巴布尔”已连续8次成功进行试射,处于鉴定性飞行试验阶段,而“无畏”则刚进行首次试验,并遭遇失败,尚处于研究性飞行试验阶段。其次是动力装置不同。“巴布尔”采用固体燃料涡轮风扇发动机,总体性能优良而稳定,发射质量1500千克、有效载荷450千克;“无畏”则采用一种改进型液体燃料涡轮喷气发动机,目前总体性能不稳定,进一步提高尚需时日。“无畏”的这种发动机是源自俄罗斯现役AS-18空射巡航导弹所配备36MT发动机,而该弹的射程仅120千米、发射质量850千克、有效载荷315千克;要使“无畏”的射程提高至1000千米、发射质量提高到1000千克、有效载荷提高到450千克,必须对AS-18导弹的原型发动机进行较大改进。这也是“无畏”配备两级而不是单级助推器的原因之一。其三是进气道样式不同。“巴布尔”采用腹部可调节式进气道,“无畏”采用腹部不可调节式进气道。采用前一种进气道的发动机明显效能更高。

记:在巡航导弹发展方面,美国无疑是最领先的,其“战斧”巡航导弹已经推出了最新批次的B1ock 4,与之相比,“无畏”肯定有更显著的不足吧?

周:从整体上看,“无畏”巡航导弹只是一个研制中的样弹,是集成了俄罗斯、以色列、美国、印度相关技术的组装品。尽管外形与气动布局相似,但其战术技术性能与俄罗斯AS-15战略空射巡航导弹、美国“战斧”巡航导弹相去甚远。首先,“无畏”的动力技术不过关,目前还无法完成1000千米的设计射程,而“战斧”B1ock 4由于动力技术成熟,其最大射程可达2500千米;其次,“无畏”的系统整体性能不过关,各部件之间的匹配尚需时日,而“战斧”B1ock 4不仅整个武器系统运行协调,而且具备强大网络中心战能力,可与其他武器系统密切配合,形成整体战斗力。例如,2012年通过改进“战术战斧武器控制系统”(TTWCS)、加装新型数据链,该弹进一步增强了与潜艇、无人机、战略轰炸机等多种平台之间以及多枚“战斧”导弹的协同作战能力,提高了飞行中重新瞄准目标的能力等。其三、“无畏”携载战斗部的能力尚需得到检验,而“战斧”B1ock 4则已具备携载核战斗部、高爆战斗部、侵彻战斗部、电磁脉冲战斗部等多种战斗部的能力。

“无畏”巡航导弹的发射方式

记:“无畏”巡航导弹未来都会采用哪些发射方式?

周:印度一贯重视巡航导弹的通用化和系列化,因此“无畏”巡航导弹未来将会采用空射、海射和陆射等多种发射方式。

记:采用空射或潜射方式,与陆射方式有无不同?有无难点?

周:三种发射方式各有优劣。

采用空射方式,载机具有很高的机动性、灵活性和较高的飞行速度,攻击能力强,能赋予巡航导弹很大的初速度,并协助导弹进行瞄准和重新进行瞄准,但也有一定的缺点,即载机的载弹量受到一定限制,同时导弹助推器质量、航电设备要求高也是一大制约因素。

采用潜射方式,隐蔽性好,活动水域广阔,机动性和生存能力强,但缺点也明显,即巡航导弹出水后阻力变化大,需要采取技术措施解决弹道转换问题,才能保证初始瞄准精度。

陆射方式分为地面固定(发射井)发射和地面机动(铁路或公路机动)发射两种方式,前者的发射装置结构简单,使用方便,布局紧凑,占用场地较小,易排导燃气流,但地面固定发射装置长期暴露在固定地面阵地上,易被敌方发现和打击,生存能力弱。后者的发射装置可灵活地实施机动,生存能力强,但铁路征候明显,隐蔽性差,易遭袭击,而随意的公路机动发射需要快速、准确的定位和定向设备的支持。

“无畏”巡航导弹后续试验展望

记:“无畏”巡航导弹要走向定型,在经过首次试验之后,接下来还会进行哪些试验?

周:2013年3月12日,印度国防研究与发展组织表示,将继续对该弹进行地面测试和试射活动,以便对导弹进行有效改进。在接下来的试验中,由于“无畏”导弹的许多技术问题(如发动机改进问题、飞行控制问题等)离不开地面试验,因此印度需要将地面试验与飞行试验结合进行,在一个时期内以地面试验为主,而在另一个时期内以飞行试验为主,但总体上是围绕飞行试验来推进研制工作。

记:后续不同阶段试验中,可能还会遇到哪些主要技术障碍问题?

周:后续试验将包括研究性、鉴定性和检验性等不同阶段。

在研究性飞行试验阶段的前期,印度将首要解决涡轮喷气或风扇发动机问题,以取代目前使用的36MT发动机,实现导弹的全射程试验飞行。同时,新的发动机投入使用后,可能采用较小的火箭助推器,以减轻弹体重量,提高作战效能。在该阶段的后期以及鉴定性飞行试验阶段,除了验证整个武器系统的性能外,也将逐步解决“无畏”导弹其他分系统的战术技术性能问题及其相互间的协同问题。在验收性飞行试验阶段,将主要解决导弹与发射装置以及平台之间的匹配性问题、导弹的作战适应性问题。

记:“无畏”巡航导弹要真正具备作战能力,大概还需要多长时间?

周:从美俄等先进国家经验来看,一个导弹型号从立项到最终量产并装备部队,至少需要20年左右时间。因此,“无畏”导弹真正具备作战能力的时间应该约在10年后。

记:“无畏”巡航导弹从目前设定的技术指标看,仍有不足?未来是否会进一步有所改进?改进后效果会将如何?

周:尽管首次试射失败,印度国防研究与开发组织认为试验达到了基本目的。预计印度将继续推进该弹的研制进程,以形成核常兼备的、空基远程威慑与精确打击力量。未来“无畏”将需要从几个方面进行改进。其一是改进涡喷发动机的进气道。目前,“无畏”的进气道是一种非头部进气道,即腹部进气道,这种进气道充分利用了弹体或弹翼的有利遮蔽作用,能减小进气口处的流速和迎角,从而改善进气道的工作条件。但是“无畏”采用的非头部进气道是一种不可调节式进气道,在非设计状态下,譬如改变飞行速度,这种进气道与发动机的工作可能不协调。而如果导弹采用可调节进气道,则可通过调节进气道几何参数,在不同飞行条件下满足发动机空气流量要求,并使进气道在非设计状态下也能与发动机协调工作(即进气道与发动机匹配),提高飞行效能。因此,国外先进巡航导弹广泛应用可调进气道。预计“无畏”未来也将可能改用可调节式进气道。

其二是进一步提高射程和飞行速度。“无畏”巡航导弹目前1000千米的射程远远不够,同时印度在短期内不拥有战略轰炸机,因此印度如果要“具备打击敌国纵深的能力”,也就是说,如果要将“无畏”导弹发展成为一种战略威慑力量或常规远程精确打击力量,就必须进一步提高“无畏”导弹的射程,使之达到3000千米左右,这将是一个巨大的技术挑战。另外,亚声速的飞行速度是目前巡航导弹,特别是中远程巡航导弹发展的一个瓶颈,也是此类导弹生存能力较低的表现之一。因此未来印度有可能在超声速技术特别是高超声速技术取得突破的条件下,提高“无畏”导弹的飞行速度。

其三是进一步提高信息化水平。网络化作战能力是巡航导弹发展的重要趋势之一。美国“战斧”、“联合防区外空地导弹”(JASSM)等巡航导弹在这方面走在了世界前列。“无畏”导弹未来将通过加装数据链等信息化系统提高此方面能力。

记:感谢您接受我们的采访。

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