一、精確製導技術
(一)基本概念
精確製導武器,是指采用精確製導技術,直接命中概率在50%以上的武器。
(二)分類
精確製導武器從總體上可以分為兩大類:
1.導彈
(1)按作戰任務分:戰略導彈、戰術導彈。
(2)按射程分:近程導彈、中程導彈、遠程導彈、洲際導彈。
(3)按彈道特性分:彈道導彈、飛航式導彈。
(4)按發射點和目標位置分:通常發射點和目標的位置有四種:地麵、空中、艦艇(水麵)、潛艇(水下)。因此,導彈又可分為地對地、地對空、岸對艦、空對地、空對空、空對艦導彈等。
2.精確製導彈藥:可分為末製導彈藥和末敏彈藥。
末製導彈藥通常分為製導炸彈、製導炮彈、製導魚雷三種。
末敏彈藥主要包括製導地雷等。
(三)特點
精確製導武器的特點概括起來有五點:
(1)高精度。精確製導武器的直接命中概率是普通彈命中概率的幾十至上百倍。
“戰斧”巡航導彈,射程為2500公裏,但精度可達30米;激光製導炸彈和製導炮彈的理論命中誤差僅為1米。比如轟炸目標:
二戰時期,B-17轟炸機投彈誤差是1000米左右;
越南戰爭中,F-105D投彈誤差為100米左右;
而海灣戰爭中:F-117投擲激光製導炸彈誤差僅為1~2米。
(2)高效能。精確製導武器的價格交換比可以達到1比幾十到幾百,甚至更大。比如:
1枚“陶-2”型反坦克導彈的造價雖然達1萬美元,但用它擊毀1輛M-1型坦克的造價卻為244萬美元,其價格交換比達到了1比244。
在馬島海戰中:阿根廷用一枚價格20萬美元的“飛魚”導彈擊沉造價為兩億美元的“謝菲爾德”號導彈驅逐艦,價格交換比達到1比1千;英國的一枚“虎魚”魚雷(價值90萬美元)擊沉阿根廷“貝爾格拉諾將軍”號巡洋艦(價值8500萬美元),價格交換比也為1比95。
海灣戰爭中,多國部隊飛機發射71枚“麻雀”空空導彈擊落伊拉克固定翼飛機24架,價格交換比為1比29;用22枚“響尾蛇”空空導彈擊落伊拉克9架固定翼飛機,價格交換比為1比94。
(3)高技術。其關鍵技術是微電子技術和光電技術。
微電子技術的發展,使製導係統可以小型化,在炮彈的彈頭上也能裝自尋的係統;而計算機微型化,給在60年代基本上快被淘汰的巡航導彈帶來新的活力,使其精度可達30米。同時探測技術和高速信號處理技術也為製導精度和抗電子幹擾提供了條件。
(4)射程遠。可以把普通武器與精確製導武器的射程進行一下比較:
普通的地麵壓製火炮:大中口徑火炮射程一般為20~30公裏,最遠在40公裏左右;而地地導彈的射程近的為幾百公裏,遠的可達上萬公裏。比如蘇製SS-18導彈,射程為12000公裏。
普通的防空武器——高炮的有效射高通常為幾千米至1萬米左右;而“愛國者”、S-300等防空導彈,最大高度可達2.4萬米和2.7萬米。
在二戰時,飛機進行空戰,主要是使用航炮,它的有效射程僅為幾百米至幾千米。而現代戰爭中,飛機進行空戰主要使用的武器是空空導彈,它的射程可以達到幾公裏、幾十公裏甚至一、二百公裏。
再比如用於打坦克的直瞄火炮:它的有效射程一般是2~3公裏;而反坦克導彈最大射程可達10公裏左右。
(5)威力大。比如一枚戰術常規導彈,如果攜帶的是1噸重的戰鬥裝藥,則相當於18門火炮齊射10發的威力;而一個千噸級的小型核彈威力相當於10個炮兵團540門火炮1次齊射10發。
1945年8月6日和9日,美國向日本廣島和長崎投擲了兩顆原子彈,其中投在廣島的那一顆為2萬噸級,造成了廣島市建築毀壞60%,人員死亡超過了15萬人。
而現在的原子彈當量可以達到百萬噸級、千萬噸級。比如SS-18,彈頭當量2500萬噸,相當於投在廣島的原子彈當量的1000多倍,其破壞威力可想而知。
(四)製導方式
1.自主製導
自主製導就是,導彈的控製完全自主,在飛行中不依賴於目標和製導站,由導彈的製導裝置按預定程序控製其飛行軌跡,保證導彈命中目標。屬於自主式製導的有慣性製導、方案製導、地形匹配製導和星光製導等。
比如慣性製導係統:它的慣性測量裝置是由陀螺儀和加速度計所組成的,慣性製導係統就是利用慣性測量裝置測量導彈運動的視加速度,通過解算裝置,計算出導彈的運動加速度及運動速度,經過與原設定的參數進行比較,形成製導指令,由執行機構控製導彈飛向目標。
自主製導的特點是:把飛行方案,也就是飛行程序儲存於彈上,不與目標和製導站發生聯係。因此隱蔽性好,抗幹擾能力強,射程遠。但是它的缺點是:發射後無法改變彈道,而且製導精度隨飛行時間(或距離)的增加而降低。
2.尋的製導
尋的製導就是依靠彈上設備,接受目標輻射或反射的能量(紅外輻射、光輻射、無線電波、聲波等),確定目標位置和運動特性,自動控製導彈飛向目標。通常按有無照射目標的能源,可分為主動尋的、半主動尋的、被動尋的三種:
主動尋的——導彈上的能源照射目標,接收機根據回波信號,完成對目標的捕捉、跟蹤和攻擊。
半主動尋的——能量照射來自指令站,導彈接收回波信號,自動跟蹤並攻擊目標。
被動尋的——就是導彈依靠感受目標的能量(比如飛機發動機的熱輻射),自動跟蹤並攻擊目標。
尋的製導的最大特點是:精度非常高。但是它的作用距離較近,識別敵我能力差。
3.遙控製導
是以設在地麵、水麵或飛機上的指令站,來測定目標和導彈的相對位置,並向導彈發出製導指令進行的製導。
比如目視瞄準、手控有線指令製導:在導彈發射後,通過瞄準鏡跟蹤目標和導彈,測量它們的運動參量,並形成製導指令,通過操縱控製盒,把製導指令通過導線傳送到彈上,彈上接收設備以收到的製導指令為依據,在彈上經過信號變換和功率放大等環節處理後,操縱執行機構改變導彈的飛行彈道,使其飛向目標。
遙控製導的特點是:
導彈受控於指令站,因此彈道可以隨目標的運動而改變,適合攻擊運動目標。但是這種製導方式比較容易受幹擾,且有線製導受導線長度和強度的限製,作用距離近。
4.複合製導
采用兩種以上製導方式的製導。它可以綜合利用幾種製導方式的優點,彌補弱點,提高命中精度。比如:
美“斯拉姆”遠程空地導彈:慣性製導+紅外成像自動尋的末製導
法“飛魚”反艦導彈:慣性製導+主動雷達尋的末製導
俄SA-12(鬥士)地空導彈:無線電指令遙控製導+主動雷達尋的末製導
美“先進巡航導彈”:慣性導航+地形匹配+主動尋的末製導
複合製導可以綜合利用幾種製導方式的優點,但是它的缺點是:係統複雜,體積大,設備比較昂貴。
(五)精確製導武器的現狀及發展趨勢
20世紀50年代以後,精確製導武器發展十分迅速。從總體上講,精確製導武器多數已發展到第三代,個別品種已發展到第四代。
1.巡航導彈,又稱飛航式導彈
世界上第一枚巡航導彈是納粹德國在二戰中研製成功的V-1型導彈。二戰後,美、蘇、英、瑞士等國,在50年代相繼研製成功第一代巡航導彈,如“天星獅”、“沙道克”等;70年代誕生了以“戰斧”巡航導彈為代表的第二代巡航導彈。目前世界上先進的戰略巡航導彈有:美AGM-86B、“先進巡航導彈”、俄AS-15等。
1991年的海灣戰爭,就是以1枚“戰斧”巡航導彈擊中伊拉克的通信指揮大樓而拉開戰幕的。海灣戰爭,也是美第一次使用“戰斧”巡航導彈,共發射288枚,第一天就發射100多枚,其中,首次突擊使用了52枚,命中率高達98%,初次顯示了遠程精確製導武器的威力。
1995年9月10日,為打擊波黑塞族機場,美國海軍夜間從“諾曼底”號巡洋艦上發射13枚“戰斧”布羅克Ⅲ型巡航導彈,也全部命中了目標。
2.防空導彈,包括地空和艦空導彈
最早研製的也是納粹德國,在二戰期間研製的“龍膽草”、“萊因女兒”等,但未投入實戰。現在有14個國家研製了100多種防空導彈,迄今已發展到第4代。防空導彈按射高可以分為4種,較先進的分別為:
高空:美“愛國者”、俄S-300等
中空:美“霍克”、俄SA-6、法SA-90等
中低空:美“小槲樹”、“複仇者”、俄SA-13、英“長劍”、“星條”、法德“羅蘭”等
便攜:美“紅眼睛”、“毒刺”、俄SA-7、SA-18、英“吹管”、“標槍”、法“西北風”、瑞典的“RBS-70”等
艦空導彈:美“宙斯盾”、“標準”,英“海標槍”、“海狼”,法“海響尾蛇”等。
1959年10月7日,我中國人民解放軍空軍用蘇製SA-2導彈擊落了國民黨的美製RB-57D高空偵察機,成為世界上第一次使用防空導彈擊落飛機的實例。
1960年5月1日,蘇聯防空部隊使用SA-2導彈擊落一架從巴基斯坦起飛,飛越蘇聯上空進行偵察的美軍U-2高空偵察機。
在阿富汗戰爭後期,阿富汗使用美製“毒刺”防空導彈,擊落蘇聯飛機近300架。
第四次中東戰爭,阿拉伯使用蘇製SA-6導彈擊落了以色列飛機47架;而以色列發射22枚美製“霍克”地空導彈竟打掉阿拉伯25架飛機,可以說是創下了一個奇跡。
海灣戰爭中,美國“愛國者”導彈多次成功攔截伊拉克“飛毛腿”導彈。
(“愛國者”導彈是如何攔截“飛毛腿”的呢?當伊拉克的“飛毛腿”導彈發射升空90~120秒以後,美國部署在太空的預警衛星就可以測出其發射點的位置、射向和落點的範圍,並向空中的雷達預警飛機發出警告,由雷達預警飛機將情報傳送給地麵的指揮中心,指揮中心在接到雷達預警飛機的情報後迅速向“愛國者”導彈係統下達指令,在“飛毛腿”導彈飛至距落點約90秒的位置時,“愛國者”導彈係統的雷達開始搜索、跟蹤目標,當發現目標後“愛國者”導彈發射升空,“愛國者”導彈初段采用的是自主式製導進入一定高度,這樣可以快速反應,爭取時間,中段則采用遙控式製導接近目標,而末段采用尋的製導捕捉、跟蹤、攻擊目標,將“飛毛腿”導彈擊毀在空中。)
3.反坦克導彈,被稱為坦克的“克星”
法國1955年研製成功SS-10,成為第一個裝備反坦克導彈的國家。迄今反坦克導彈已發展到第三代,共有30多個型號,總數量突破200萬枚大關。目前性能較好的第二代反坦克導彈成為許多國家主要的反坦克武器。如美“龍式”、“陶式”,法SS-12,俄AT-4、AT-5,德法共同研製的“米蘭”、“霍特”、“小羚羊”,日“超馬特”、瑞典“比爾”(RBS-56)、“卡爾庫斯塔夫”等。
第三代“打出去不用管”的反坦克導彈現在正在發展,它可以對付90年代的多種裝甲目標。如美“海爾法”、法“阿拉克”、俄AT-6(螺旋)、AT-7(混血兒或薩克斯管)、“短號”,法德英“崔格特”等。美、瑞士共同研製的“阿達茨”既可對付低空飛機,又可打坦克。
第四次中東戰爭中,以色列損失坦克800輛,有80%是被反坦克導彈擊毀的。其中,190裝甲旅的120輛M-60坦克,全部被埃軍的反坦克導彈擊毀。最後的85輛在與反坦克導彈的對陣中僅僅3分鍾就全部化為焦鐵。
在海灣戰爭100小時的地麵戰鬥中,多國部隊使用反坦克導彈共擊毀伊軍前線部署的4000輛坦克中的3000輛、2870輛裝甲車中的1900輛和3110門火炮中的2100門。其中美軍一個“阿帕奇”武裝直升機營的36架直升機曾一舉擊毀伊拉克共和國衛隊一個坦克縱隊的84輛坦克和裝甲車輛、4個防空係統、8門火炮和38輛輪式車輛。
4.空空導彈,被譽為現代空戰的“殺手鐧”
迄今世界各國已研製成60種左右,已經發展到第4代。空空導彈在發展過程中命中概率提高較快,50年代僅為10%,60年代為30%,70年代達到50%,80年代提高到88%,到了90年代已經達到了95%。
空空導彈分為攔射導彈和格鬥導彈:
攔射導彈是指射程在20公裏以上的:它又可以分為遠程攔射和中程攔射。遠程攔射導彈,射程在100公裏以上:比如美國的“不死鳥”(AIM-54C)空空導彈,射程可以達到150公裏,俄AA-9(毒辣或阿摩斯);中程攔射導彈的射程為20~100公裏:比如美國的“麻雀”,俄AA-7(尖頂)、AA-10(時髦)、AA-12,英“空中閃光”,AIM-120先進中距空空導彈(阿姆拉姆)。
格鬥導彈是指射程在20公裏以內的:比如美國“響尾蛇”的12種型號,英德AIM-132先進近距空空導彈(阿斯拉姆),俄AA-8(蚜蟲),AA-11(擊箭手),法“瑪特拉”(R.530),以色列“怪蛇”(聲稱是世界上第一種“瞄準即可擊中”空空導彈)。
在第四次中東戰爭中,以色列空軍使用空空導彈擊落敘利亞等國飛機220架,占擊落總數的60%,命中率為50%。
在82年的黎巴嫩空戰中,敘利亞兩天損失戰鬥機81架,其中94%是被以色列空軍使用空空導彈擊落的,而以色列的飛機則無一損傷。
在海灣戰爭,多國部隊使用空空導彈,擊落伊拉克固定翼飛機35架、直升機4架,占擊落伊飛機總數41架的95%。
5.反艦導彈,迄今已研製50餘種,世界上有70多個國家裝備
反艦導彈最主要有艦艦導彈和空艦導彈(另外還有少量的岸艦和潛艦導彈)。艦艦導彈:最早是蘇聯在50年代針對西方國家海上優勢研製的SS-N-1型。空艦導彈,最早是德國在1943年7月就研製成功的HS-293A-1空艦導彈。1967年10月21日第三次中東戰爭中,埃及用“蚊子”級導彈艇發射蘇製“冥河”式第一代反艦導彈,一舉擊沉了以色列“艾拉特”號驅逐艦,創下小艇擊沉大艦的範例,也引起西方國家的警覺,促使其加快研製步伐。先後研製出的有:法國的“飛魚”、美國的“漁叉(捕鯨叉)”,以色列的“迦伯列”等。80年代各國又發展第二代艦艦導彈,如法國和德國共同研製的“安斯”、美國的“先進反艦導彈”、英國的“海鷹”、意大利的“奧托馬特”、俄AS-17近程超音速空艦導彈等。
1973年10月進行的第四次中東戰爭,雙方損失的59艘軍艦,全部是被導彈擊沉的。
在馬島海戰中,阿根廷發射法製“飛魚”導彈,擊沉了英國的“謝菲爾德”號驅逐艦、“大西洋運送者”號運輸船、擊傷了“考文垂”(一說:“格拉摩根”)號驅逐艦。
6.反輻射導彈,又稱反雷達導彈。迄今已發展到第三代
世界上第一種反輻射導彈是美國研製的“百舌鳥”空地導彈,它在越戰中有突出的戰績。1968年美國又研製成功了“標準”第二代反輻射導彈,70年代中後期反輻射導彈發展到第三代:如美國的“哈姆”、“默虹”、俄羅斯的AS-12、英國的“阿拉姆”、法國的“阿瑪特”等。
海灣戰爭中,機載的“哈姆”和“阿拉姆”反輻射導彈,充當了空襲的先鋒,為摧毀伊軍預警雷達和火控雷達發揮了十分突出的作用。
7.空地導彈
空地導彈分為戰略和戰術兩類,共90餘種,現已發展到第三代。
美“斯拉姆”遠程空地導彈、“小牛(幼畜)”空地導彈、AGM-130防區外空地導彈、俄AS-13(kh-59M)中程空地導彈、以“突眼1”中程防區外對陸攻擊導彈。
海灣戰爭中,美國兩架飛機從“肯尼迪”號航母上起飛,奉命去轟炸伊拉克一座水電站。A-6E攻擊機飛到距目標100公裏處,發射了一枚“斯拉姆”導彈,這枚導彈由A-7E控製,命中水電站的保護外層,炸開了一個直徑近10米的洞;2分鍾後,A-6E又發射第二枚導彈,這枚導彈竟然從第一枚導彈炸開的洞中飛進去,徹底摧毀了水電站的內部設施,令人叫絕。
8.製導炸彈,又被譽為“靈巧炸彈”
世界上最早的製導炸彈是德國20世紀30年代末40年代初研製成功的HS-293,二戰中取得一定戰績。60年代相繼出現了電視、紅外、雷達波束製導的炸彈。1965年美國研製成功“寶石路”激光製導炸彈,並於1967年用於越南戰場,首次使用就取得了驚人的戰果:美國為了轟炸河內附近的一座清化大橋,曾出動600多架次飛機,投下數千噸普通炸彈,損失飛機18架,仍未能將橋炸毀;改用剛剛研製成功的“寶石路”激光製導炸彈後,僅出動了12架次飛機,而且無一損傷,就炸毀了該橋。據統計美國在越戰中共投下製導炸彈約2萬5千顆,摧毀堅固目標1800個。在海灣戰爭中,多國部隊共投下製導炸彈10300枚,命中概率高達90%。至今,製導炸彈已發展到第三代。
9.製導炮彈
製導炮彈是利用自身製導裝置,發射後能在彈道末段實施控製、引導的炮彈。主要對付坦克、裝甲車輛、艦艇等目標。製導炮彈主要有三種類型:
激光製導炮彈,如美國“銅班蛇”製導炮彈。
毫米波製導炮彈,如法國研製的“灰背隼”81迫擊炮彈;美“薩達姆”係統。
紅外製導炮彈,如瑞典的“斯特勒克斯”製導炮彈。
精確製導武器的發展趨勢:向“智能化”發展,提高命中精度;向“遠程化”發展,增大武器射程;向“隱型化”發展,提高突防能力;向“模塊化”發展,提高通用性能。
(六)我國精確製導武器的發展概況
1.我國戰略導彈發展概況
1960年9月10日,仿製蘇聯P-2導彈,造出中國自己的第一枚地地近程彈道導彈DF-1號;
1964年10月,成功試驗發射自行設計和製造的DF-2號中程戰略導彈;
1966年成功發射DF-3號地地中程戰略導彈;
1969年成功發射DF-4號地地遠程戰略導彈;
1980年成功發射DF-5號洲際彈道導彈;
1981年實現“一箭三星”;
1982年用潛艇從水下向預定海域成功發射固體潛射戰略導彈“巨浪2號”;
1995年5月,成功試射了新型洲際導彈DF-31(圖:1999年8月2日DF-31導彈再次進行發射試驗)。
2.我國戰術導彈發展概況
(1)防空導彈。我國從50年代後期開始研製地對空導彈,現已發展為HQ-1至HQ-9等紅旗係列車載、艦載防空導彈。主要型號有:中高空的“紅旗2”、中低空的“紅旗61”、低空超低空的“紅旗7”(“飛蠓80”)等。
便攜式等防空導彈:我國研製單兵防空導彈的最初型號為“紅櫻5號”,此後於90年代初又發展出“前衛1號”,其很多指標都超過了美國的“毒刺”。
“ET2000”地空反輻射導彈:這是世界上第一種大型地空反輻射導彈,專門對付敵人的雷達預警機和電子幹擾機。
(2)空空導彈。我國於1959年開始研製空對空導彈,現已發展霹靂係列等空對空導彈係列。
“……實際上,在一些關鍵領域,如短程空對空導彈技術方麵,中國已經領先於美國……”(美亞太研究中心主任詹姆斯·普裏斯特·《外交與威懾·美國對華戰略》·1997年)這就是指“霹靂”係列空空導彈。其中最引人注目的是“霹靂5E”和“霹靂9C”。
(3)反艦導彈。岸艦導彈:海鷹係列。HY導彈是我國60年代末研製的反艦導彈。主要有HY—1—2—3—4,其中HY-3為超音速岸艦導彈,HY-4為中程反艦導彈。
艦艦導彈:上遊係列。主要有SY—1—2。
空(潛)艦導彈:鷹擊係列。主要有YJ-6和YJ-8(C-801)。YJ-8被譽為“中國的飛魚”,采用固體發動機和箱式發射等先進技術,具有超低空掠海飛行、突防能力強、命中精度高、一彈多用和小型化等特點。
C701反艦導彈:該彈長度2.5米,不足YJ-8的一半,性能相當於美國的“小牛”導彈。不過C701可以從艦上和飛機上發射,這是“小牛”導彈所不及的。
(4)反坦克導彈。紅箭係列—73—8。我國於20世紀50年代末開始研製反坦克導彈,70年代初研製成“J—201”型反坦克導彈。1978年研製成功“紅箭—73”型第一代反坦克導彈。80年代中期又研製成功“紅箭—8”第二代反坦克導彈,該彈既可由步兵攜行,又能裝在各種車輛和直升機上。其與美國主要裝備的“陶”式反坦克導彈性能相近,作戰效能更是全麵超過德、法的“米蘭”反坦克導彈。
(5)地地戰術導彈。東風係列:主要有DF-11、DF-15和DF-21。
1995年7月和1996年3月份,我地地導彈部隊在台灣海峽進行了舉世矚目的彈道導彈發射訓練,兩次演習共發射十枚導彈,全部導彈都準確命中千裏之外的預定彈著區,其精度之高令一旁觀望的美、台軍方“心驚良久”。
(6)巡航導彈。我國已經研製成功了自己的巡航導彈,並已開始向部隊進行裝備。這種巡航導彈的性能與美國“戰斧”巡航導彈類似,最大射程近2000公裏,采用複合製導,在海平麵或沙漠等地形平緩的地方最低飛行高度可低至15米至20米,可攜帶各種常規彈頭或核彈頭,對固定目標的射擊精度可達5米。
二、激光技術
激光技術是20世紀60年代初發展起來的一門高新技術,經過40多年的發展,從機理原理,實驗手段到製造工藝都已逐步成熟,受到各大軍事強國的重視,未來有望成為軍事技術最活躍的一個領域。
(一)激光技術的特點
高亮度。強激光的亮度比太陽表麵亮度高出百億倍,這樣的高亮度是普通光源無法比擬的。
方向性強。激光發射的幾乎是一束理想的平行光,它可以傳播很遠而極少發散,一束激光在20公裏的距離上,幾乎不發散,激光射向月球,光斑也不到2公裏。人們正是利用這一特點,準確地測出月球與地球間的距離(384000公裏)。
單色性好。顏色的不同,本質上是光的波長不同,普通光源的波長有一個範圍,人眼所能感覺的波長是3800~7600埃,而激光的波長範圍很窄。激光可比一般單色光源頻譜窄上萬倍至千萬倍,是當今世界上最好的單色光源。