12.14 據說一枚就能幹掉萬噸鉅艦,獲得國家科技進步特等獎的鷹擊18

 1月初頒發的國家科技獎中透露了一項關於軍工方面的突破:某型潛射反艦導彈榮獲科技進步獎特等獎。目前的公開報道中並沒有提及這款潛射反艦導彈的具體型號,不過外界普遍推測,這就是鷹擊18型反艦導彈的潛射型號。


  鷹擊18究竟有何獨特之處?相比以往的反艦導彈,它有哪些重大突破,以致於科技進步獎公佈後,大家把目光都聚焦在其身上?今天我們就來介紹一下。

據說一枚就能幹掉萬噸鉅艦,獲得國家科技進步特等獎的鷹擊18


(一)“亞超結合”,曾被誤認為是俄“俱樂部”導彈山寨版
  根據目前曝光的資料,鷹擊18採用了“亞超結合”潛射反艦導彈總體方案,所謂亞超結合,簡單來說就是將亞音速和超音速技術綜合應用到反艦導彈之上,使之揚長避短,互為補充。
  亞音速超低空掠海飛行的導彈在與超音速反艦導彈其他條件相同的情況下,其射程是後者的4倍,在可靠性、搜索和命中概率方面也要高於後者。而在突防和毀傷方面,超音速導彈卻佔了上風,另外在控制和機動性、信息處理速度方面,超音速導彈的要求也要高於亞音速導彈。
  因此,如果能夠把兩者的優勢結合在一起,將速度、射程、精度、隱蔽性、機動性等優勢融合到一種導彈之上,那麼導彈的綜合性能無疑會得到很大的提升。可以說,全世界的反艦導彈都在朝著這個重要發展努力。
  最先研究亞超結合導彈的國家是俄羅斯,成果就是目前廣為人知的“俱樂部”導彈。從鷹擊18已經曝光的照片來看,其外觀確實與俄羅斯研製的俱樂部導彈十分相似,加之中國曾引進過150枚3M54E型反艦導彈(俱樂部導彈的外貿版),難怪大家會認為鷹擊18是俱樂部的山寨版。


俄羅斯的俱樂部導彈

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(二)射程“500+”,鷹擊18不僅打得遠更打得準
  射程是衡量反艦導彈性能的重要指標之一,射程長短能夠很大程度上影響發射平臺的生存概率。鷹擊-18的射程一直眾說紛紜,從美國防務機構評估的290nmi(約合540km)再到國內報道的3倍“原版”射程(660km級)、甚至有國內網友提到1000km級。
  若將已服役十餘年、體積近似鷹擊-18且也採用亞音速掠海巡航段(全程)、大展弦比滑翔翼、射程400km+的鷹擊-62拿來參考,考慮到國內技術進步,通過換裝更省油的小型渦噴、高密度航油等進一步提高射程(“魚叉”導彈後期型,由 JP-5改為密度更高的JP-10就使射程增大15%),鷹擊-18動力射程超過500km應沒有問題。
  然而,反艦導彈要命中目標不僅是將導彈打出去。低空飛行的導彈受導引頭尺寸和地球曲律的限制,自尋的探測距離有限,且搜索面窄。導彈遠程飛行也會有偏航,敵艦又在高速機動,飛出上百公里後敵艦如不在導引頭視角內就會脫靶。故利用第三方平臺為航渡中途提供製導必不可少。

據說一枚就能幹掉萬噸鉅艦,獲得國家科技進步特等獎的鷹擊18


  早前,鷹擊-8系列反艦導彈超視距攻擊時依靠的是直升機中繼制導與利用波導效應的音樂臺雷達(潛射型因射程不遠可利用聲吶進行目標指示),然而二者均易受氣象因素影響,且前者活動半徑無法滿足鷹擊-18全射程下目標指引需求。
  而與鷹擊-62同期服役的Y-8J警戒巡邏機雖緩解了上述問題,但因飛行平臺老舊且數量稀少主要在岸基航空兵保護下活動,故射程400km+的鷹擊-62主要以岸艦導彈形式部署。至於俄羅斯出口型“俱樂部”導彈,其射程被限定在220km。
  因此,隨新型海軍艦艇走向遠洋的鷹擊-18迫切需要新的中繼制導平臺。
  所幸,中國一直著力打造強大的ISR系統(情報、監視、偵察綜合體系),特別是天波超視距雷達、海洋監視衛星、“高新機”、高空長航時無人機等技偵手段的出現,為鷹擊-18中繼制導提供了新的可能。

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(三)頻率選擇表面天線罩讓鷹擊18更“隱形”
  早在上世紀末的預研階段,鷹擊-18便考慮了隱形設計。不過,從曝光的照片來看,鷹擊-18的彈體外形並沒有做隱形修型,從彈體顏色及發射環境而言也沒有應用吸波塗料的可能。這是否意味著鷹擊-18放棄了隱形設計來降低彈體RCS值(即雷達散射截面積,衡量隱形飛機的重要參數)呢?
  對於雙速制的鷹擊-18而言,隱形設計需考慮亞音速巡航和超音速衝刺階段兩種不同飛行階段的探測源。
  在巡航段,因受地球曲率限制,水面艦艇雷達的探測距離掠海飛行目標不超過海天線距離,要在想超越海天線發現掠海飛行的反艦導彈,就要依靠E-2這類預警機利用低空下視能力進行探測。
  而隱形技術是利用電磁波傳遞的物理學原理,依靠精心設計的外形控制雷達反射。以巡航式反艦導彈的體積,當面對波長接近或超過結構物理尺寸,如E-2預警機雷達採用的UHF波段時,功效就不顯著了。吸波材料的效果同樣隨雷達波波長增加而下降。這意味著鷹擊-18即便採取外形隱形設計仍不能在航渡階段有效降低被預警機發現的概率。

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  而在亞音速巡航段脫離後的超音速衝刺階段,僅剩前段火箭推進的制導頭及戰鬥部,進入海天線距離後不可避免被艦載雷達發現,主要威脅探測源的是照射在彈頭前方錐形區的X波段艦載火控雷達。此時導彈RCS值主要來自雷達天線和天線罩,特別是雷達天線罩為一個強腔體效應散射源。
  因此,鷹擊-18預研時,將彈頭隱形設計集中於利用帶通技術降低前向RCS值。從西北工業大學2006年某篇公開文獻來看,鷹擊-18應採用了頻率選擇表面(FSS)天線罩。即:對雷達工作頻率或頻帶內的電磁波,FSS結構呈現出幾乎“全透射”的透波效果,保證彈載雷達的正常工作不受影響。反之,對於雷達工作頻帶之外的其他頻率電波,呈現出幾乎“全反射”的阻波效果,從而避免了外部雷達波束照射至罩內形成強腔體效應散射。


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  正是這種有“取捨”的隱形技術應用,配合末端3M高速與大過載機動,增加了敵艦火控雷達的鎖定難度,提高了鷹擊-18末端突防成功率。
(四)攻克水下點火發射難題,抗干擾能力更強
  在對鷹擊-18的報道中,許多都提到該型號首次解決了水下點火發射的難題,而潛射反艦導彈的一個關鍵技術就是發射技術。


  潛射反艦導彈發射方式主要分兩種:幹發射、溼發射。幹發射即通過運載器裝載導彈浮到水面,再調整好角度以利於反艦導彈點火發射;溼發射則是讓反艦導彈在水下點火發射,這對防水、姿態控制等技術要求較高。

據說一枚就能幹掉萬噸鉅艦,獲得國家科技進步特等獎的鷹擊18


  各國潛射反艦導彈都傾向於幹發射方式,這樣運載器只需要考慮水動力方面的要求,而導彈只需考慮空氣動力方面要求從而簡化全系統。但幹發射的發射深度受限,海情適應能力差,只能在4級海況下發射。


  而水下點火潛射導彈,通過燃氣舵、二次噴流等推力矢量控制技術可實現對水下航行體彈道進行主動控制,使導彈出水速度較高、姿態好、抗環境干擾能力強,能在高海情(6級海況)作戰,且發射深度更大。
  不過,水下點火難點在於導彈在水下工作所處的環境介質——水的密度遠大於空氣。因水的慣性作用,水下點火瞬間所受到的推力將急劇增大,並在達到峰值後迅速回落,劇變的推力在水下產生的衝擊會影響導彈正常發射,要安全發射就需要降低推力峰值、減輕瞬間衝擊對彈體的影響。
  從已公開文獻來看,國內應是通過在運載器內或導彈尾部充入一定量壓縮空氣,水下點火前利用高壓氣體穩定形成氣泡,而讓推進器的工作環境儘可能接近在空氣中而降低點火時推力峰值,減小對導彈的擾動。

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  作為在核心技術上實現自主創新的新一代通用反艦導彈,鷹擊-18堪稱國內緊跟世界反艦導彈技術前沿並發展到極致的產物,它的服役也將推動海軍由近海防禦向遠海防衛戰略轉型。


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