国外智能导弹装备发展现状,射程覆盖整个东海

图片 8

原标题:国外智能导弹装备发展现状

文|科罗廖夫

图片 1

近期,美国空军杂志宣布,F-35将在今年达到block
4标准,拥有更先进的航电能力,同时兼容包括JSOW和JSM在内的一系列弹药,而且美国海军认为,未来JSM将成为F-35C最主要的反舰武器之一。无独有偶,日本政府在2018年的《防卫白皮书》中,同样对JSM表示了强烈的兴趣。澳大利亚还一直在和挪威合作,为JSM开发功能更强大的导引头。

导读

那么,在国际军火市场上长期不显山露水的挪威,为什么能研发出一款令美日澳都颇为青睐的导弹呢?JSM又有什么过人之处?

未来作战面临着高度对抗、有限信息支援、全气象条件、多任务需求等挑战,不确定性大幅增加,需要导弹具有自主感知和态势认知能力,以适应不确定性的战场变化。在这样的背景下,国外针对导弹的智能化开展了新一轮探究。

挪威JSM导弹堪称一种完美的防区外反舰武器,能塞进隐身战斗机的弹仓,射程足够远,打击目标灵活,采用被动制导,不但气动外形隐身,还完全不主动发出无线电信号。

近期,国外新服役的两款可称得上智能导弹的是康斯博格&雷神公司的NSM远程打击导弹和洛克希德·马丁公司的LRASM远程反舰导弹。

上世纪90年代后,面对世界海军装备的新发展,研发“企鹅”的挪威康斯伯格防务公司,开始了下一代“企鹅”的预研。这种新型导弹,被命名为“海军攻击导弹”(Naval
Strike
Missile),缩写NSM。1996年,康斯伯格防务公司与法国宇航马特拉公司正式签订合同,开始NSM系列反舰导弹的研制。根据当时的分工,挪威的康斯伯格防务公司主要负责导弹系统的整体设计和试验,而法国宇航马特拉公司主要负责导弹的动力系统。2003年起,在完成了陆基型NSM反舰导弹的阶段性研制后,康斯伯格防务公司开始研发更加复杂的NSM空射型导弹。

其中,LRASM被美国海军成为“人工智能”导弹。其空射版已经于2018年首先列装了美国空军第28轰炸机联队。LRASM在自主感知威胁、自主在线航迹规划、多弹协同、目标价值等级划分、目标识别等方面的智能化水平极高。

在NSM空射型正在研发时,康斯伯格防务公司迎来了“贵客”。2007年,正在琢磨F-35配套弹药的洛马公司找上门来,和康斯伯格防务公司合作,在NSM空射型导弹基础上共同研发F-35的专用反舰导弹,这就是今天的JSM联合打击导弹(Joint
Strike Missile)。

图片 2

JSM能吸引洛马公司的注意,一个很重要的原因还是尺寸。虽然洛马公司从未公布过F-35A、B、C各型号的弹仓尺寸,但哪怕以弹仓尺寸最大的F-35A估算,弹仓长度也很难超过3.8米。美国海军的“鱼叉”反舰导弹尺寸已经不算大的了,但即便如此,以“鱼叉”4.63米长、翼展
0.914
米的身板,根本没有塞进F-35弹仓的可能。当时西方在研的反舰导弹中,长度只有3.7米的JSM,刚好适合塞进F-35的内部弹舱。

LRASM进行船体目标选择

抛开尺寸的因素,JSM的性能也相当了得。依靠法国宇航马特拉公司提供的TRI-40涡扇发动机,JSM有着强劲的动力。加之精心设计的折叠弹翼,JSM身板虽小,射程却很远。在试验中,在装配重达120千克的战斗部后,最大速度可达0.95马赫,射程仍然能达到200千米以上。而且,JSM采用全新的战斗部设计理念,其战斗部结构类似“轰炸机弹舱”,战斗部被挂在“弹仓”内。因此,可以灵活调整战斗部大小,多余的重量可作为燃料载荷,以获得更大射程。据称,采用高-高-低剖线的JSM,最大射程可以超过550公里。考虑JSM的小身板,这是一个非常厉害的指标。

在洛克希德·马丁公司LRASM的宣传片中,美国海军航母编队F-18战机挂载LRASM起飞执行作战任务。在监视卫星发现敌方海上舰艇编队目标后,向指挥中心发送目标相关数据信息。舰上作战指挥系统根据作战需求,发射了两枚舰载LRASM导弹,通过数据链由舰艇向导弹传输目标指示信息,随后F-18战机发射一枚LRASM导弹。LRASM导弹之间通过数据链进行通讯,可在GPS拒止条件下正常工作,并在线规划路线。在飞行过程中,LRASM导弹可自主感知威胁,并对威胁自主进行建模,实现在线路线规划,绕过威胁。LRASM导弹飞到末端时,首先使用被动远距离探测目标,完成虚假目标剔除、高价值目标识别和锁定,并降低高度进行超低空突防,在距离目标较近时使用成像导引头实现目标薄弱部位识别,最终完成打击任务。

让洛马颇为欣赏的还有JSM独特的制导方式。在海上飞行,JSM中段采用惯导和GPS制导,海岸附近飞行或者在地面上空飞行时,采用惯性加地形匹配技术制导的复合制导技术,在末制导时,则继承了“企鹅”红外制导的传统,采用高精度红外成像导引头制导,能够通过弹上的计算机系统在发射前进行编程,选择目标最薄弱或者是最关键的部位进行攻击。更加强悍的是,JSM还整合了BAE澳洲分公司研发的无线电射频被动导引头,JSM能够像反辐射导弹一样接受外来的射频讯号,进而摧毁雷达站、无线电发射台或任何会主动发射射频讯号的设备。某种程度上来说,JSM是“鱼叉”、JSOW和“哈姆”的复合体,是一种同时融合反舰、对陆、反辐射能力的空对面武器。

图片 3

如果未来F-35编队同时发射多枚JSM,这些导弹通过预编程序在同一时刻、以不同方向袭击同一目标,会给防御方带来巨大压力。很快,驻亚太和美军和日本也要引进部署这种导弹。日本海上自卫队打算在2018年引进三款远程反舰导弹,用来增强海上的反舰能力。分别是挪威JSM精确制导反舰导弹、美国拉斯姆和新型“战斧”反舰导弹。配备JSM导弹的F-35A战机如果从日本三泽空军基地起飞,其攻击范围将会覆盖整个日本海和东海。也正是如此,我军要正视NSM导弹的现实威胁。此外,在为歼-20等隐身战机研发配套弹药时,也可以借鉴JSM的思路,开发体积小、多用途、隐身强的小型巡航导弹。

图为LRASM测试打靶画面。图片来源:洛克希德·马丁公司

NSM导弹(Naval strike
missile)号称“全球唯一第五代反舰导弹”。由美国雷神公司与挪威康斯伯格海事公司联合研发。2018年6月,美军宣布其LCS濒海舰和FFGX新型护卫舰将使用挪威研制的NSM隐身反舰导弹。这也意味着NSM击败了波音公司提出的“鱼叉”增程型方案和洛克希德·马丁公司的LRASM舰射型导弹。

图片 4

NSM反舰导弹发射过程中。图片来源:康斯博格公司

NSM的路线选择包括自动任务规划和人工任务规划两种模式。自动任务规划可根据战术要求和操作员设定的战术标准在几秒钟内自动生成飞行路线;而人工任务规划模式下操控人员可修改自动任务规划生成的航线,或从头开始规划飞行航线,操作员定义水平轨迹草图,系统自动生成立式轨迹图线,并可预置多达200个地平面锚点。

德国TDW公司为NSM导弹设计了战斗部和引信。该弹头为钛合金延时侵彻爆破战斗部,使用了可编程智能多目标引信,可在侵彻舰体后利用爆破碎片高效杀伤舰内仪器和有生力量。挪威军方宣称,该弹头不但适于攻击舰艇目标,而且可高效破坏地面建筑物,通过预制碎片对导弹阵地或指挥所造成大威力毁坏。此外,NSM/JSM导弹采用了弹头舱式设计,其类似于轰炸机弹仓设计,即弹头与导弹结构分离,弹头仅挂载在弹仓内,这使得NSM导弹可依据任务不同挂载不同类型弹头。

图片 5

NSM任务目标规划

目前,使导弹具有网络化能力和在飞行中控制导弹已经被认为是世界导弹发展的最前沿技术领域。NSM已经将这一能力整合到导弹上,为此,导弹开发人员为NSM设计了使导弹能够在飞行中由地面操控人员强制控制的双通道数据链。这种数据链可以使地面操纵人员利用弹上导航传感器和导弹自身回传的目标影像实现对导弹的飞行控制,这不但可以使打击更精确,而且使其具备了一定的对地面或海上移动目标的打击能力,还可以人为控制规避防空火力区或选择舰船等要害部位实施精确打击。这种数据链甚至可实现导弹发射后临时更换目标数据的目的,这种能力在瞬息万变的战场上尤为重要。例如,在前方火力已经摧毁既定目标后,可更换目标实现后续打击。为了验证双通道数据链,挪威科研人员采用了罗克韦尔·柯林斯公司的超高频数据链来实现导弹在飞行中重新瞄准、在飞行中中断执行任务的能力,以及将图像数据发送回地面操控人员的能力。

新的NSM/JSM导弹在攻击一般目标时,默认设置目标的关键部位为水线上下的部位。不过由于导弹采用了高清晰度成像红外成像导引头,能够将远处目标的外形轮廓清晰地投影,加之弹上的制导系统安装有目标分类软件,可应用自动目标识别(ATR)算法,这使其能够通过弹上的计算机系统在发射前进行编程,选择目标最薄弱或者是最关键的部位进行攻击。在对目标实施多发导弹攻击时,导弹发射前,安装在载机等平台上的导弹系统处理设备根据得到的指令,可以自主地对每枚导弹的攻击飞行剖面进行重新设定,即为每枚导弹设定不同的攻击部位。而这一点在对付大型目标时尤为重要,因为大型目标建有多处水密舱,具备较好的抗沉性,因此,需要对舰体多处关键部位进行打击才能达到致命效果。在多枚导弹同时发射时,载机或发射台还可以通过编程设定每枚导弹的飞行弹道,从而使部分导弹进行单个平面内的迂回,剩余的则在两个平面内进行机动。这样可以有效地对付对方的拦截系统,从对方拦截的盲区、盲点对目标舰发起最大限度的饱和攻击,造成对方拦截系统混乱。

下表是国外典型的四种导弹技术能力对比,参与比较的是上述两款导弹LRASM、NSM,以及“战术战斧”导弹(TACTOM)和“金牛座”KEPD
350。

表I:国外典型导弹技术能力

自动目标识别

自主威胁规避

协同导航定位

任务目标重定

航迹二次规划

运动状态调整

目标价值判断

要害部位识别

毁伤程度可控

LRASM

——

——

——

NSM

×

×

TACTOM

×

——

——

KEPD 350

×

×

×

×

——

注:√代表具备,×代表不具备此项能力,——代表该项能力未知

就目前国内的研究方面,高精度导航、自动目标识别、协同制导等细分技术上各个军工单位科研院所和高校都在积极参与。但是由于一些原因,其产品研发进展无法获知。在国际新形式下,国家开始让国防实力更加透明化,也敢于展示一些新型武器装备,公布一些研制计划。在2016年9月,我国解放军和航天科工的专家对境外媒体透露了研制计划,导弹设计专家——科工三院的研发部主任王长青在接受《中国日报》采访时透露,解放军新一代巡航导弹将采用建基于模组化的设计技术,拥有高水平人工智能和自动控制能力,还可由指挥官按特殊战争情境而实时控制。未来还可能达到人脑思维程度。下表是我国在研巡航导弹计划实现的技术性能。

表II:我国在研巡航导弹计划实现的技术性能

性能

具体描述

模组化设计

或称“即插即用”。模组化的设计技术让指挥官能够根据战争情境和作战具体要求来“订制”导弹。

人工干预

操作人员可以通过指令实时控制导弹飞行路线,修改自动生成的飞行轨迹。甚至对飞行中的导弹添加任务。

态势认知

感知战场环境变化并在线分析。面对有限信息与干扰,利用多源信息融合准确完成目标价值识别、要害部位识别、威胁识别。

自主决策

通过态势感知分析获得的数据实时管理自身运动状态与电磁特征状态,自动调整路线规划降低暴露概率。

导航服务

在有限信息支援的环境下,与僚弹实现相对导航定位,甚至提供火控信息。

其中,人工干预、态势感知、自主决策、协同导航等功能已经在上述几种国外智能导弹中有所体现。而所提到的模组化设计技术则与欧美一些超前的导弹概念相合。在2015年第51届巴黎航展上,欧洲导弹集团(MBDA公司)展示了其CVW102
FlexiS完全模块化空射导弹概念。

整个CVW102
FlexiS是一个导弹族的概念,导弹均具有相同的中部弹体并采用模块化结构,能够在战场上将各个子系统进行替换、将导弹进行裁剪,从而满足特定的任务要求。FlexiS非常灵活,允许客户根据需要,从MBDA所提供的配置集里进行武器系统的装配;这意味着导弹能力不同,但平台构型和集成方法都一样。导弹族里的所有导弹,均采用同一种气动外形,能够以非常低的费用完成武器与平台的集成安装,同时获得各种作战能力。

图片 6

CVW102 FlexiS设计概念

无独有偶,美国陆军也设立了模块化导弹技术(MMT)项目,将开发新型模块化开放系统架构,这些模块能组装成空空、空地等多型导弹。模块化导弹技术是基于导弹模块化开放系统架构的产品线方法。MMT项目旨在进行制导弹药生产线的保障技术演示,降低制导弹药的生命周期成本。

图片 7

但是对于导弹而言,模块化设计另有难点,需要综合考虑过载、电源、温度、引信、装药、导引头、弹载计算机、捷联惯导、冷却、发动机等等方面的问题。难度主要在各个系统的交联。不同谱系的导弹很难做到模块化,因为舱段和通信都不是通用的。同一类型的导弹模块化的难点还在于加工工艺的限制。因此,目前导弹的模块化设计仅仅局限于发动机和导引头和引信。其他仍处于概念探索阶段。

对近期国外导弹武器发展的研究分析表明,为适应未来战场需要,多用途、智能化已然成为未来先进导弹武器技术发展的普遍要求,各国均在加强相关技术开发,扩展导弹武器功能,提升导弹武器智能化水平。我国也应当积极开展相关技术研究,有效应对国防安全带来的挑战。

1、挪威海上攻击导弹NSM的发展与性能特点.
丁文东等

2、人工智能在飞航导弹上的应用与展望.
魏东辉等

3、国外先进导弹武器技术发展研究.
王宜晓等

4、Long Range Anti-Ship Missile (LRASM) .
Lockheed Martin

5、Naval Strike Missile – NSM – Kongsberg
Gruppen

6、MBDA CVW102 Modular Missile System
Combat Simulation

图片 8

免责声明:本公众号所载内容为本公众号原创、网络转载或根据非密公开性信息资料编辑整理,相关内容仅供参考及学习交流使用。由于部分文字、图片等来源于互联网,无法核实真实出处,如涉及相关争议,请跟我们联系。我们致力于保护作者知识产权或作品版权,本公众号所载内容的知识产权或作品版权归原作者所有。本公众号拥有对此声明的最终解释权。返回搜狐,查看更多

责任编辑:

Leave a Comment.