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[图文]中国凯山-1防空导弹

热度109票  浏览91次 【共0条评论】【我要评论 时间:2010年1月03日 20:52

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  “凯山”系统采用的导弹全长5.6米,弹径400毫米,弹重900公斤。保持这一体积,通过优化飞行弹道、改进发动机燃料等措施,完全可以达到70公里甚至更大的射程(重约1000公斤的“爱国者”PAC-2导弹射程达100公里)。当初,S-300PMUl采用的48N6E型导弹相对于S-300PMU的5V55L型导弹,装药并没有增加多少,但是通过采用高抛“准最佳弹道”,射程猛增了一倍。当然,导弹系统的改动“牵一发而动全身”。制导雷达也要增加功率,而且要改变制导方式以及控制率,可以说整个系统都要“重来”一遍。这种“改进”可能本来是研制方的初衷,但出于时间和技术等因素,首先推出KS-l以及KS-1A,待技术和时机成熟后再推出其增大射程的改进型。

资料图:凯山-1防空导弹系统尾部

成熟技术透露的信息

  按照现在的技术标准衡量,KS-1防空系统似乎很令人失望,仿佛是一种一蹴而就、以成熟技术为主的低端产品。

  从发射装置上看,该防空系统不但没有采用目前流行的垂直发射系统,更没有采用已呈淘汰之势的倾斜箱式发射系统,而是采用了古老的双联装单臂回旋式发射架。只不过后来可能发现系统机动性欠佳,而将发射架装于重型越野卡车上,形 成了一套类似“红旗”-6l的、看上去较为粗糙的自行式双联装发射装置。难怪在该系统首次展出时,部分媒体称其发射架可直接由“红旗”,2的发射架改装。这种发射架可能拥有太多缺点,例如装填速度慢、载弹量少、导弹裸露在外对寿命不利等。但相对而言,该发射装置技术难度小、成本低、研制周期短,这往往是很关键的。当然,该发射架并非直接改自“红旗”-2发射架,根据2004年国防电子展介绍为新研制的产品,性能有所提升。该发射装置已经很成熟,新系统能在可靠性、成本等方面有所突破已经是不错了,而且随着导弹性能的提升,对于方位和高低的精确同步要求并不严格。需要指出的是,同垂直发射相比,倾斜式发射在性能上并非一无是处。相同的导弹,使用倾斜式发射装置要比垂直发射装置最大射程远而最小射程近。这是因为垂直发射后,需要比较剧烈的拐弯动作,在一定程度上减少了速度矢量上的推力,从而减小了平均速度、降低了最大射程。同样因为剧烈的拐弯,垂直发射的最小射程也会有所增加。

资料图:罕见KS-1导弹在靶场试验图片

  KS-l所采用的防空导弹也中规中矩,并没有太出彩的地方。近些年国外出现的高速防空弹多采用尾舵式布局,弹体光滑、阻力小。强调机动性的防空导弹多采用气动控制与推力矢量控制相结合的方式,如俄罗斯S-300PMU2采用的9M96E、欧洲的“紫菀”-15,最大横向过载达到60g。日本最新的中型防空导弹也采用了弹体前后均有可控舵面的非常规布局。反观KS-l,其采用了常规的正常式气动布局,弹翼位于重心靠后位置,弹尾布置尾舵。正常式布局本身倒不是问题,目前最新型防空导弹不乏采用正常式气动布局的。但有意思的是,该弹与“红旗”-2系统所采用的防空导弹如出一辙,无论是从弹翼形状还是布置位置以及整体外形上看,该弹更像是去掉固体助推器和小型前翼、放大尾舵的“红旗”-2导弹。当然,继承成熟的气动外形可能是为了节省时间和资金,但是给国外的感觉却是中国的技术人员只能一味模仿、缺少创造性。

  同SA-2基本相同的“红旗”-2防空导弹的最大横向过载只有15g左右(按照改进型SA-2标准推测)。原设计中本来没有小型前翼,因为采用的主翼加尾舵的正常式布局气动焦点过于靠后,飞行太稳定而不利于机动,所以才增加了4片前翼,以起到前移气动中心、提高机动性的目的。KS-l导弹保持了“红旗”-2导弹的布局,尾舵有所增大(增加控制效率)用以抵消去掉前翼对机动造成的不利影响,再考虑控制系统的灵敏度增加等因素,其最大机动过载有可能增加一倍,达N20~30g(早期S-300系统的5V55型导弹也不过如此水平)。此外,没有迹象表明该弹采用矢量 发动机等控制方式,而且给人的感觉长细比较小,显得笨重。航展上曾经披露的信息称该弹能对付机动过载5g的目标,按照地空导弹引导率的一般要求,导弹过载应该达到目标过载的3~5倍,也就是说15~25g,看样子这一数据还是比较可信的。对于典型的第三代战斗机而言,这一过载能力已经够用了。通常战机若想通过机动来摆脱导弹攻击,最后几秒钟是关键。只有在这关键的几秒钟内做出高g机动,才能有效摆脱导弹攻击。但对于飞行员来说,掌握这个时刻太难了。

资料图:凯山-1与现役红旗-2导弹有很多相似之处

  KS-1防空系统第三个令人匪夷所思的地方是:虽然采用了相控阵雷达,但仍然沿袭了全程无线电指令制导方式。这在近十几年出现的、射程50公里左右的防空导弹系统中,可谓“独树一帜”。这里笔者并不是简单地说雷达指令制导方式不好,毕竟,当今世界绝大多数射程在lO到20公里间的防空导弹都采用了无线电指令制导方式。这种方式实现起来简单、抗干扰能力强,在近距离内引导精度也很高。但问题是,这种制导方式的制导精度会随距离的增大而降低,所以目前中远程防空导弹多采用复合制导方式,末端为主动或半主动雷达制导。早期采用全程无线电指令制导的中程防空导弹,例如SA-2,都要配合大型战斗部方能在杀伤区的远界达到规定的毁伤概率,这势必要增加导弹体积和重量。而且中程防空系统制导雷达通常采用厘米波雷达,SA-2改进型的60公里射程基本上是这种制导方式的极限射程了。KS-l仍然采用这种并不十分合适的制导方式(这导致它必须采用上百公斤的大型战斗部,从而增加了导弹体积),一方面说明国内工业部门技术储备有限,短时间内难以研制出满足要求的复合制导方式;另一方面可能也是为了减少成本、应付急需,另待改型以图更大发展。当年S-300研制时就是先推出指令制导型号,后来逐渐改进出现TVM、主动雷达末制导型号的。

  KS-l防空导弹系统之所以采用了如此多的成熟技术,一方面可能是要降低成本和研制风险、提高性价比、大量替换装备国产老旧装备,另一方面也可能是适应急需、与时间赛跑的结果。

资料图:2006年珠海航展上展示的凯山-1防空导弹

与“爱国者”拉郎配

  不知从什么时候开始国外媒体纷纷报道:中国KS-1防空导弹的制导雷达使用了美国“爱国者”系统的技术。可能是因为KS―l使用的制导雷达在外形上与“爱国者”系统的AN/MPQ-53相控阵雷达有些相似。另外,还可能和美国人的指责有关。90年代中期,大概在“凯山"系统首次展出模型前后,美国的一份报告指责中国“剽窃”“爱国者”技术,并且专门派遣了一个调查团到以色列(美国认为中国从以色列那里得到了“爱国者”防空系统的详细资料)调查。但仅凭这两项,就说KS-l的制导雷达同“爱国者”的AN/MPQ-53之间有渊源,恐有拉郎配之嫌。

  从总体设计上看,“爱国者”系统使用的AN/MPQ-53是一种兼顾防空与反导而研制的相控阵雷达。而且,从其后期发展上看,更加倾向于反导。它采用脉冲压缩体制,基型不具备多普勒处理能力,因此低空性能欠佳,杀伤区低界近300米(尚不及俄制改进型SA-2的100米)。在实战中,“爱国者''也确实表现出低空性能差的弱点,例如进行了改进、具备多普勒处理能力的PAC-2改型,在伊拉克战争中尽管拦截了多枚弹道导弹,但是对伊军发射的2枚飞行高度在200米左右的“蚕”式巡航导弹均未做出反应。这对于一种主要用作反TBM的导弹系统来说倒不是问题。而KS-l是一种以抗击中低空机动目标为主的防空导弹系统,如果也采用与“爱国者”相同的脉冲压缩体制,必将导致低空拦截性能严重下降。另外,“爱国者”多次误击己方和友军作战飞机,据分析也是因为其最初设计用于反导、敌我识别程序过于简单有关。这对于KS-l系统也是无法接受的。 从作战软件上看,两者也存在很大不同。“爱国者”PAC-2采用的是TVM制导方式,“制导增强型”又使用了半主动雷达末制导,PAC-3则采用了主动雷达末制导。即便是PAC-2型,也与采用全程无线电指

  令制导的KS-l存在很大不同。前者的雷达需要完成搜索跟踪目标、跟踪控制导弹、接收导弹下传信号、末端照射目标等一系列任务,而后者雷达则不要求接收下传信号,更不需要照射目标,波形不要求像“爱国者”那样复杂。而且从控制率上看,指令制导通常采用瞄准线法(三点法)、前置角法、固定系数法等引导率,或者在此技术上进行弹道优化而无论是TVM制导还是主动、半主动雷达制导,都是以比例引导法为基础的,从作战软件的编写上也会存在很多不同。

  有人喜欢对比两种雷达的外形。其实,从外形上很难判断出关键信息,因为其最关键的移项器并不裸露在外。对于制导雷达来说,有一些辅助天线用于截获导弹、对消旁瓣干扰都是很正常的。但是主要工作,如目标搜索、跟踪、导弹跟踪、制导都是主天线上的主波束分时完成的,不存在所谓的“负责TVM的导引天线”。基于以上几点可以判断:KS-l的雷达不太可能采用“爱国者”的MPQ-53雷达技术。当然,不排除两者采取一些相似的技术,例如旁瓣对消等。

  与俄制防空系统的对比

  据国外媒体介绍,在争取马来西亚市场时,“凯山”是同俄罗斯BUK-M1-2中程防空导弹系统竞标后得到认可的。谈到同国外产品的竞争,很多人都首先想到中国产品的价格优势。其实,自上世纪90年代以来,高技术装备在历次局部战争中显示出强大威力,大多数国家开始把武器的技术水平而不是价格放在首位。中国近几年出口的军品也多是靠先进技术和性能打开局面的。因此,“凯山”必然在性能上有独到之处,才能战胜性能不俗的BUK-M1-2。

  BUK-Ml-2是一种介于9K37 BUK(SA-11)和BUK-M2(SA-17)之间的防空导弹系统。根据《俄罗斯新兵器大全》的资料,一个BUK-M1-2作战单元采用一部9Sl8Ml-l相摔阵目标搜索雷达和9S470M1-2指控中心,最多6部9A310Ml-2发射照射车(一部车可照射、射击一个目标),最多6部9A39Ml发射/装填车,必要时可以发射导弹。该系统可采用9M38Ml和9M317两种型号导弹。KS-l和BUK-M1-2的具体技战术性能对比见下表(KS-l数据取自早期航展资料),可见俄式系统在多项指标上均超过KS-l。

资料图:俄罗斯S-300防空导弹发射车

  笔者记得西方在评论俄罗斯较新型防空导弹系统时,对BUK-Ml-2的发射装置用了“古老”一词――该系统采用的4联装发射装置继承了老式SA-6系统的特点。即便如此,该系统在总体性能上也要比中国KS-1的发射装置要好。该系统的发射装置方位上不需要精确同步、高低角固定,载车为履带式车辆,越野机动性极佳。而且BUK-M1-2采用的9M3 1 7导弹性能全面超越KS-l。从制导体制上看,BUK-M1-2采用“指令+半主动雷达”复合制导方式,并有光学瞄准系统,技术上要比单纯的全程无线电和全程半主动雷达制导都要好。

  仅从上述两个方面来看,BUK-Ml-2系统的性能都在KS-l之上。但在这种情况下,马来西亚仍然选择了KS-l,这里面肯定有价格因素。一套BUK-MI-l系统中,除了搜索雷达外还有6部照射雷达,无疑增加了成本。而且其车辆全部采用履带式底盘,导弹设计看上去更加精致复杂,进一步增加成本――BUK-M1-2营建制整套系统(不含导弹)的报价不低于l亿7千万美元。而KS-l系统中,只有一部相控阵雷达完成搜索、跟踪、制导任务,系统大大简化,成本也降低不少。除了价格等因素以外,笔者猜测“凯山”获胜很大程度上是因为其先进的多功能相控阵雷达。根据珠海航展上的资料显示,KS-l采用的制导雷达为H-200型制导站。该雷达远比BUK-M1-2的照射雷达复杂得多,采用了频率捷变、旁瓣对消、消隐、先进抗干扰算法等技术,抗干扰能力强、平均功率大,拥有较远的“烧穿距离”,能够在复杂的电磁环境下作战。与此形成对比的是,虽然俄方宣称BUK-M1-2同样具备很好的抗干扰能力,但是仍然备份了光瞄系统,可见对其抗干扰性能信心不足。

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