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莫斯科不相信眼泪

 
 
 

日志

 
 
 
 

短刀变长剑——以色列“巴拉克”II舰载防空导弹系统  

2007-03-02 14:49:09|  分类: 装备科技C |  标签: |举报 |字号 订阅

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最近据印度媒体透露,该国已同以色列达成协议,共同投资研制射程达70公里的远程型“巴拉克”II舰载防空反导系统。如果该计划得以实施,则可将“巴拉克”从一种近程低空防空反导系统,拓展成为具备区域防空能力和一定反战术弹道导弹能力的“宙斯盾”型系统,短刃将变成长剑。

增程型“巴拉克”大变样

从目前透露的情况来行,“巴拉克”II系统的研制尚处在概念定义阶段。其射程将达到70公里,装备印度从俄罗斯定购的隐身舰,从而使印度海军共备舰队防空能力,有效保卫其航空母舰。为了达到基本的技战术指标,“巴拉克”II系统将在以下三个方面发生革命性的变化。

制导体制 现有“巴拉克”I系统的射程为10公里,采用无线电指令制铮。而未来的“巴拉克”II系统射程将猛增到70公里,该系统首先面临的就是选择一个合适的制导体制问题。原先的无线电指令制导无法支持如此远的射程。因为无线电指令制导的线误差取决于火控雷达(或者其它观瞄设备)方位精度和目标即离。制导雷达的方位精度越高,其引导线误差就越小。目前,雷达的方位精度已经达到相当高的水平,提升潜力不大。另外一个因素就是距离。在雷达方位精度(为一个角度)一定的情况下,随着目标即离的增大,雷达测量目标的线误差将会成比例增大。这就造成了雷达指令制导在远距离引导误差过大。

从各国发展情况来看,雷达指令制导多用于近程防空导弹。而用于中程防空导弹,所以,指令制导无法满足远程防空弹最起码的精度要求。射程达70公里“巴拉克”II必须要换制导体制,采用指令加末制导的复合制导。

“巴拉克”I系统采用瞄准线引导方式,这种方式的基本原理是使导弹始终处于目标和制导站的连线上,所以也叫三点法。该方式实现较为简单,但其弹道过于弯曲,导弹能量消耗过大,对射程有一定影响。新型“巴拉克”导弹采用主动/半主动或者TVM制导方式后,通常应采用比例引导或者修正比例引导法。为了优化弹道,增大射程,可能还要采用高抛弹道。这一系列改变意味着作战软件的编写难度增大。目前,比例引导法已经被自导引导弹广泛应用,但是地空导弹采用高抛弹道尚不普遍,以色列和印度在这方面的技术储备尚不为人知。

全新的火控雷达 射程增大了,制导体制改变了,火控雷达也必须研制全新的。首先,目前“巴拉克”I系统的目标搜索雷达和火控雷达无法满足距离上的要求。以色列“萨尔”5级轻型护卫舰上的“巴拉克”I防空系统采用EL/M-228S型搜索雷达和E/M-2221型火控雷达。前者主要用于快速搜索来袭目标,其对雷达反射截面积为2平方米的目标的搜索距离为70公里。后者则用来进行目标的精确跟踪和导弹制导,其对雷达反射截面积为2平方米目标的探测距离为30公里,对导弹的引导距离为10公里。两者从探测距离上就无法满足制导射程达70公里的防空系统要求。

通常,防空系统中制导雷达的探测距离要达到导弹射程的两倍以上,而搜索雷达的探测距离应该更远,这样才能为拦截目标提供充足的预警和反应时间。例如,俄罗斯道尔系统射程为12公里,其制导雷达的探测距离达到35公里;俄罗斯S-300PMU系统射程为75到90公里,其制导雷达跟踪距离达到180公里。据此,“巴拉克”II系统的火控雷达探测距离必须达到140公里以上。实际上,以这个探测距离来完成区域防空的任务,仍显不够。这就必须要更换一种新型制导雷达。

更换全新的制导雷达的另外一个理由是,原EL/M-2221型制导雷达采用卡塞哥伦天线,不具备多目标跟踪能力,这样的制导雷达是不能完成抗饱和攻击任务的。而搜索雷达由于数据更新率低,也不可改作火控雷达。因此,“巴拉克”II系统的制导雷达必须是以相控阵雷达为基础、具备多目标跟踪能力和高数据重复率的多用途雷达。这种雷达同现有“巴拉克”I系统的雷达将不会有任何相似之处。

导弹的变化 “巴拉克”II系统的杀伤区远界将达到70公里,而现在的“巴拉克”I系统导弹的最大射程只有10公里。从10公里到70公里的扩增,是现有弹体难以完成的。理论上讲,“巴拉克”系统可采取类似“紫菀”-30系统的大型助推器来提高射程。“紫菀”系列导弹采用“助推器+拦截器”模式,其拦截器重量约100公斤,同“巴拉克”I导弹重量接近。“紫菀”-30在采用了大型助推器后,射程达到了100公里。

但是,“巴拉克”导弹实现起来却不容易。因为现在的“巴拉克”I导弹采用典型的正常式气动布局,其中部弹翼相对过大。采用固体火箭发动机的远程防空导弹的最大速度必然增加,大型弹翼在高速状态下的阻力过大(采用液体火箭发动机和液体冲压发动机则不一样。这类导弹发动机的燃速可调,可始终控制导弹在某一个相对较小的速度范围内飞行,保证大型弹翼不会产生过多的阻力)。因此,目前的高速防空导弹多采用无翼面布局方式,弹体光滑、阻力小。如果采用“拦截器+助推器”模式,那么必须对“巴拉克”I的弹翼进行修形,减小弹翼面积。

由于制导体制发生变化,导弹内部除了用于指令制导的控制模块外,必须曾加主动/半主动导引头甚至多模导引头,弹体布局结构也要发生很大变化。这样将导致气动中心的变化、弹体重心的变化,并引起连锁反应,问题解决起来的难度并不亚于研制全新的导弹。可见,“巴拉克”II系统中导弹的研制将是一个很重要的方面,它将涉及高速弹体的气动耦合技术、新型战斗部以及引信战斗部配合技术、推力矢量控制技术、高能火箭发动机技术等一系列难题,不是在现有弹体上简单改进所能达到的。

此外,由于导弹几何外形发生变化,垂直发射系统也肯定需要进行改造。考虑到同“巴拉克”I型防空导弹的兼容,很有可能在新型的垂直发射系统中兼容两种“巴拉克”导弹,其一个隔舱可装“巴拉克”II型防空弹一枚,或者“巴拉克”I型防空弹4枚。这样一来,“巴拉克”系统可能成为一种一个系统配备两型导弹的防空系统,针对不同目标使用不同的导弹。

“巴拉克”和“箭”2

从上面分析我们可以看到,“巴拉克”II型系统可以说是一种全新的防空系统,它同“巴拉克”I型的相似之处除了名字之外,恐怕只有一些集成电路块或者标准化的螺母了。这样一套全新的大型防空系统,印度想在5年内研制成功,如果全部从头开始,很难实现。当初俄罗斯研制S-300系列、美国研制“爱国者”防空系统时,都用了十年以上的时间,耗费了大量财力才基本定型。而印度在研制远程防空系统方面仍然是空白。因此,“巴拉克”II很可能是建立在以色列的现有技术上的产品。这不得不让人想起以色列飞机工业公司的另外一种防空反导系统——射程70公里的“箭”2。当然,该系统并不适合舰载。其体积过于庞大,一枚导弹的重量就达到了1.3吨,装备印度的隐身舰显然并不合适。不过,“巴拉克”II完全可以借鉴“箭”2的现有技术,例如“青松”相控阵雷达、“箭”2导弹的弹体设计、气动布局、战斗部、导引头等等。也只有借鉴“箭”2的技术和经验,新型舰载防空系统的研制才有可能在5年内完成。否则,“巴拉克”II可能会成为第二个“阿琼”。

利益与风险并举

其实从经济以及应付急需的角度来看,同以色列合作研制防空系统未必是最佳的选择。从“巴拉克”I的成本(包括2部火控雷达、3个垂直发射单元,不算导弹的报价接近3000万美元,一枚汁弹价值35万美元)来看,以色列的武器价钱不比美国和欧洲低,更远高于俄罗斯产品。印海军完全可以引进欧洲“紫菀”系列、俄罗斯“里夫”以及美国“宙斯盾”系统,这几种系统都可满足印度海军的各种需求。在这种情况下,印度海军仍倾向于同以色列合作研制“巴拉克”II防空系统,不得不说巨大利益的驱使。

首先,印度试图通过“合作研制”来获取先进技术,进而走上自我研发的道路。研制“巴拉克”II虽然说是合作研制,以色列也声称要使用印度的导弹和雷达技术,但实际上,凭双方的科研实力,整个系统的研制主要还是由以色列完成,印度出资金。一旦研制成功,印方则可获取并消化整套系统的技术资料,并能在国内生产。需要说明的是,印度一直想引进以色列的“箭”2系统,但出于多方面原因,一直未果。这样,通过合作研发“巴拉克”II,在不引进“箭”2的情况下,印度就可获得类似的先进技术。

其次,通过合作开发,可减少风险、降低研制费用。研制大型防空系统需要巨额资金,这次“巴拉克”II系统的初步投资就达到了3.5亿美元,以后肯定还要追加投资。对印度这样经济并不宽裕的国家来说,这笔资金实在不是个小数目。而由双方共同投资,则可为印度省去一大笔开销。

再者,拓宽武器来源、平衡各方利益,摆脱对单一大国的依赖。很长一段时间以来,印度防空系统几乎都是清一色的俄式装备。印度很显然不想把宝押在俄式装备一家身上,避免被俄罗斯所控制。同以色列合作开发可削弱俄国武器对印军的过多影响,日后在武器引进上具备更多讨价还价的砝码。

虽然合作研发“巴拉克”II系统有着众多好处,但按计划研制完毕确也存在不少困难。印度三军都需要大型远程防空系统,陆军倾向于引进并仿制俄罗斯S-300V系列反导系统,而海军则决定同以色列合作研制“巴拉克”II系统,这就在一定程度上造成了重复投资。而且两种系统无法兼容,对印度构建未来防空反导网络相当不利,在研制过程中可能遭到国内过多阻力。其次,“巴拉克”II系统的性能可能会受限于印度海军舰艇的吨位。据目前资料,印方决定将新型导弹装在4000吨级的隐身护卫舰上。这种吨位的舰艇装如此大型的防空系统有些吃力,恐怕“巴拉克”II系统要“削足适履”,在射程等参数上有所缩水。2006年2月印度内部也传出不同声音,DRDO称印度政府批准了一批武器合作研发项目,但是“巴拉克”II项目“既没有得到批准,也没有被取消”。

其实,整个系统的研制关键还要看以色列。以色列海军目前尚不急需如此大型的防空系统。以色列飞机工业公司研制“巴拉克”II的主要目的是占领海外市场。但是现在中远程舰空导弹市场已经被欧美列强瓜分,以色列能否分得一碗羹,形势还并不明朗。所以,“巴拉克”II能否最后完成研制,或者能否按原定的技术参数完成研制,恐怕还要等待时间的检验。

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