老树新花-浅析国产精确制导航空火箭

     


    去年珠海航展，我国哈尔滨建成集团首次公开展出了天箭系列90毫米航空火箭，这种非制导航空火箭与当时公开展出的各种制导炸弹、弹药撒布系统相比较，并没有给人留下了强烈的印象。

不过在相关图片的小图中出现了一种航空火箭，与大图中的90毫米航空火箭不同的是，它的弹头是圆形，而不是非制导火箭的尖头，弹体中部也增加一对控制弹翼，这些都显现它是一种航空制导火箭弹，这也是我国航空制导火箭弹首次公开展示。

航空火箭和航炮、普通炸弹一起，号称作战飞机机载武器的三大件，其中航空火箭有着火力密集、突袭性能强、杀伤范围大等优点，一直是作战飞机大范围压制的主要武器，至今仍旧是各国主力的机载压制武器，不过航空火箭弹也有自己的缺点，那就是精度较差，我们知道低空气流复杂，火箭弹在飞行过程中会受到各种外力的影响，从而降低了火箭弹的命中精度，以美国九头鸟非制导70毫米火箭弹为例：它的最大射程为6000米，但是在最大射程处，其命中精度只有100米，这样要击中一个目标，就必须发射多枚导弹才能达到理想的命中概率，这样就限制了航空火箭的射程，目前现代航空火箭的射程一般局限在3000米以下。




  二战以后，机载空地导弹异军突起，如小牛空地导弹、海尔法导弹等，这些导弹射程远、命中精度高、威力大、飞行速度快，作战能力比航空火箭有较大的提高，因此迅速取代了航空火箭弹的地位，从而现在作战飞机的主力空战武器，目前在固定翼飞机，航空火箭已经属于辅助型的武器，只用于近距空中支援等场合，不过在武装直升机上面，由于要经常执行近距空中支援任务，所以航空火箭仍旧是它的主要武器之一，现代武装直升机，一般同时配备有航炮、航空火箭及机载导弹，航炮用于对付1-2公里以内的目标，航空火箭则对付2-3公里的目标，机载火箭对付5公里以上的目标。





  上世纪90年代以来，美国AH-64等武装直升机参加了多次局部战争，取得了较大的战果，但是也发现了一些问题，其中机载武器也暴露出了一定的缺陷，首先象海尔法这样的机载空地导弹价格昂贵，单价达到5万美元，用来攻击坦克这样的目标当然有较大的效费比，但是如果用来攻击普通车辆就显得相当的不合算，但是用航空火箭攻击这些的目标，因此航空火箭射程、精度有限，所以武装直升机必须把距离降低到2公里之内，但是这样就会把武装直升机暴露在对方肩扛式防空导弹的射程范围之内。所以现代武装直升机需要一种武器，可以填补航空火箭和机载空地导弹之间的火力空白，这种武器需要较高的命中精度，同时价格要低廉。

航空火箭目前仍旧是武装直升机的主力武器



根据海湾战争的经验，美国陆军在1997年提出了低成本精确杀伤武器系统(APKWS)的要求，系统要求能够对付5-6公里范围内的各种低价值目标如普通车辆、房屋、防御工事等，在6公里范围内具备较高的射击精度，圆概率误差在1米左右 ，成本较低，在10000美元以下，可以用于反游击、反恐及反暴乱作战等场合。





经过竞争，美国陆军选择了由BAE研制的APKWS II 航空制导火箭，它沿用了九头蛇航空火箭的发动机、引信及战斗部以及直升机上的原发射器与火控系统，只在发动机和战斗部间增加了制导舱段。制导舱段长度小于 40厘米，重量小于 4公斤。采用激光半主动制导体制，捷联激光导引头，沿用海尔法导弹的激光照射器，具有激光对抗能力；使用与海尔法导弹相同的交战规则；采用微机械电子系统惯性测量单元和鲁棒、滚转控制技术，三通道控制器，两对鸭式空气舵控制，今后的发展型，可能采用径向推力矢量控制代替鸭式空气舵，或用安装于四片鸭式空气舵前缘的四组光纤束收集反射的激光能量代替捷联式导引头。





俄罗斯则在现役的 S 系列航空火箭弹的基础上，通过加装被动的或激光半主动末制导系统成功新一代“威胁”航空制导火箭弹。改装工作包括给火箭弹加装一个前部舱段和可张开的用于飞行稳定的尾翼。激光半主动末制导系统可以保证摧毁实战中的各类目标，作为目标指示的激光照射只在命中前 1秒多开始，可以由本机、它机或地面照射。火箭弹弹道的修正是依靠装在弹体后部的 6 个小推力弹道修正脉冲发动机完成的。“威胁”系列制导航空火箭弹对 2.5-8公里的目标的摧毁是有保证的，其命中精度（CEP）为 0.8-1.8米，该火箭全弹长 1.7米，发射重量 16.7公斤，战斗部为聚能破甲战斗部，破甲威力为 350毫米。装备了这种火箭弹的固定翼飞机和武装直升机与只装备同型非制导火箭弹的飞机相比，可提高效费比 3-4 倍。“威胁”系列制导航空火箭弹将对直升机机体、发射装置的改动要求降到最低，这与装备其他精确制导弹药形成了鲜明的对比。对现役的非制导航空火箭弹的改装可以使用移动车间，直接在部队或维修基地（包括在俄罗斯领土之外）进行，除此之外，其他国家也发展了自己的航空制导火箭，可以说航空制导火箭已经成为新世纪武装直升机一个标准配备。





航空火箭一直是我国空军的主要机载武器，上世纪50年代我国根据前苏联航空火箭系统仿制成功国产57-1型航空火箭，配备于国产作战飞机，它主要用于攻击空中目标，后来根据歼-7等新型作战飞机需要，又研制成功57-2型航空火箭，长0.82米，采用6翼片折叠式稳定尾翼装置，翼展0.23米，弹重3.86-3.97公斤，战斗部1.38公斤，最大速度2马赫，装有近炸/撞击引信可攻击500-5000米距离的空中目标，必要时也可对地对海射击。

为了给国产强-5强击机配套，我国又研制了90-1型航空火箭系统，全长1.25米，采用4翼片折叠式稳定尾翼装置和4喷管固体火箭发动机，弹重14.6-17.1公斤，最大速度2马赫，可攻击7000米处的目标。采用的战斗部有通用爆破、破甲、破甲杀伤、燃烧等，重4.8-5.6公斤。








进入上世纪70年代，世界发达国家开始装备第三代主战坦克，这些坦克的装甲得到进一步的增加，特别是以前的薄弱部位-顶部也在加强，以90-1航空火箭的威力已经无法对其进行有效的毁伤，所以部队要求研制威力更大的航空火箭，这就是国产130系列航空火箭，全长2.085米，采用4翼片折叠式稳定尾翼装置和单一喷管固体火箭发动机，弹重46公斤，最大速度1.8马赫，可攻击7000米处的目标。战斗部重17.5公斤，具备较大的威力，需要指出的是，考虑到国外装甲部队伴随防空火力的提高，空军强击机必须在较远的距离对地面装甲目标进行打击，降低了130航空火箭的射击精度，为此有关部门曾经考虑到过研制130毫米激光半主动制导航空火箭，并且研制出了样弹，尽管后来因为任务的变化而下马，但是也为我国发展航空制导火箭弹积累了经验，打下了基础。

在发展国产航空火箭的同时，伴随着苏-27SK、苏-30MKK等作战飞机的引进，我国也配套引进了俄罗斯S系列航空火箭，不过我国空军并不愿意在这样简单的武器上也依赖外方，所以在引进这些作战飞机的同时也启动了苏-27、30系列飞机加挂国产航空火箭的改装工作，并且在本世纪初取得成功，目前空军苏系列飞机和歼-11飞机均可使用国产航空火箭。








根据世界航空武器的发展，特别是国产武直-10、武直-19武装直升机的批量列装，作为我国航空机载武器的主要研制厂商的沈阳建成集团也开始发展航空制导火箭弹，从图片上来看，这种火箭弹应该是国产90毫米航空火箭的基础上改装的，根据图片上的数据国产新型90毫米火箭弹的最大射程已经达到8000米，超过美国九头蛇航空火箭的射程，在进行精确制导化改迼后，可以效的提高国产武装直升机的打击能力。

制导方式上，笔者觉得还是激光半主动制导方式更大一些，从珠海航展等公开的展会上来看，我国在激光半主动制导系统方面发展的已经相当成熟，然后发展出了激光主动制导的机载反坦克导弹、精确制导炸弹，并且具备了发展第三代激光制导武器的能力，特别是QW-3、TB-1这样小直径激光主动制导导弹的亮相，更是表明我国激光半主动制导系统小体积化技术也已经成熟，根据珠海航展的资料，QW-3和TB-1两种导弹的直径只有70毫米左右，还低于国产90毫米航空火箭的直径，因此对于我国来说，将相关技术移植到90毫米航空火箭并没有太大的难度。








从图片上来看，国产航空制导火箭弹在弹体前部加装了两对舵面，形成了鸭式气动布局，用来控制火箭弹的飞行弹道，这个与国外同类产品基本上相同，这种气动布局的优点就是舵面位于导弹的重心之前，怕以舵面产生的升力与弹翼产生的升力相同，因此响应速度快，升阻比高、舵面效率高，另外舵面距离重心较远，控制能力较强，从结构上来讲，弹舵和控制机构安装在弹体前部，避开了尾部的固体火箭发动机和喷管，因此有利于简化设计，降低了结构重量，所以这个布局是小型导弹如肩扛式防空导弹的主流气动布局，当然它也有自己的缺点，那就是很难滚动方向的控制，但是对于火箭弹来说，它本身就是利用旋转来确定方向，所以这个缺点实际上也可以接受。







可以想像，国产90毫米制导火箭的列装，将会有效的提高我国武装直升机的打击能力，目前各国装备的肩扛式防空导弹的射程普遍不到6公里，比如法国的西北风防空导弹对于武装直升机的打击距离就在5公里左右，而国产90毫米制导火箭弹的打击距离可以达到8公里，可以以对方肩扛式防空导弹射程外发起攻击，提高国产武装直升机在战场上的生存能力，另外在反恐或者低强度冲突等场合，可能要打击一些低价值的目标，如普通车辆，但是用AKD-10这样的武器可能效费比太低，用非制导航空火箭又需要发射很多枚才能击中一个目标，如果用国产90毫米航空制导火箭，只需要2-3枚即可有效的打击目标。

综上所述，可以推测，我国陆军航空兵的武装直升机已经形成了多层火力体系，包括机载反坦克导弹、航空制导火箭、非制导航空火箭、航炮等多种武器，打击能力更强，作战效能更高。     


    去年珠海航展，我国哈尔滨建成集团首次公开展出了天箭系列90毫米航空火箭，这种非制导航空火箭与当时公开展出的各种制导炸弹、弹药撒布系统相比较，并没有给人留下了强烈的印象。

不过在相关图片的小图中出现了一种航空火箭，与大图中的90毫米航空火箭不同的是，它的弹头是圆形，而不是非制导火箭的尖头，弹体中部也增加一对控制弹翼，这些都显现它是一种航空制导火箭弹，这也是我国航空制导火箭弹首次公开展示。

航空火箭和航炮、普通炸弹一起，号称作战飞机机载武器的三大件，其中航空火箭有着火力密集、突袭性能强、杀伤范围大等优点，一直是作战飞机大范围压制的主要武器，至今仍旧是各国主力的机载压制武器，不过航空火箭弹也有自己的缺点，那就是精度较差，我们知道低空气流复杂，火箭弹在飞行过程中会受到各种外力的影响，从而降低了火箭弹的命中精度，以美国九头鸟非制导70毫米火箭弹为例：它的最大射程为6000米，但是在最大射程处，其命中精度只有100米，这样要击中一个目标，就必须发射多枚导弹才能达到理想的命中概率，这样就限制了航空火箭的射程，目前现代航空火箭的射程一般局限在3000米以下。




  二战以后，机载空地导弹异军突起，如小牛空地导弹、海尔法导弹等，这些导弹射程远、命中精度高、威力大、飞行速度快，作战能力比航空火箭有较大的提高，因此迅速取代了航空火箭弹的地位，从而现在作战飞机的主力空战武器，目前在固定翼飞机，航空火箭已经属于辅助型的武器，只用于近距空中支援等场合，不过在武装直升机上面，由于要经常执行近距空中支援任务，所以航空火箭仍旧是它的主要武器之一，现代武装直升机，一般同时配备有航炮、航空火箭及机载导弹，航炮用于对付1-2公里以内的目标，航空火箭则对付2-3公里的目标，机载火箭对付5公里以上的目标。





  上世纪90年代以来，美国AH-64等武装直升机参加了多次局部战争，取得了较大的战果，但是也发现了一些问题，其中机载武器也暴露出了一定的缺陷，首先象海尔法这样的机载空地导弹价格昂贵，单价达到5万美元，用来攻击坦克这样的目标当然有较大的效费比，但是如果用来攻击普通车辆就显得相当的不合算，但是用航空火箭攻击这些的目标，因此航空火箭射程、精度有限，所以武装直升机必须把距离降低到2公里之内，但是这样就会把武装直升机暴露在对方肩扛式防空导弹的射程范围之内。所以现代武装直升机需要一种武器，可以填补航空火箭和机载空地导弹之间的火力空白，这种武器需要较高的命中精度，同时价格要低廉。

航空火箭目前仍旧是武装直升机的主力武器



根据海湾战争的经验，美国陆军在1997年提出了低成本精确杀伤武器系统(APKWS)的要求，系统要求能够对付5-6公里范围内的各种低价值目标如普通车辆、房屋、防御工事等，在6公里范围内具备较高的射击精度，圆概率误差在1米左右 ，成本较低，在10000美元以下，可以用于反游击、反恐及反暴乱作战等场合。





经过竞争，美国陆军选择了由BAE研制的APKWS II 航空制导火箭，它沿用了九头蛇航空火箭的发动机、引信及战斗部以及直升机上的原发射器与火控系统，只在发动机和战斗部间增加了制导舱段。制导舱段长度小于 40厘米，重量小于 4公斤。采用激光半主动制导体制，捷联激光导引头，沿用海尔法导弹的激光照射器，具有激光对抗能力；使用与海尔法导弹相同的交战规则；采用微机械电子系统惯性测量单元和鲁棒、滚转控制技术，三通道控制器，两对鸭式空气舵控制，今后的发展型，可能采用径向推力矢量控制代替鸭式空气舵，或用安装于四片鸭式空气舵前缘的四组光纤束收集反射的激光能量代替捷联式导引头。





俄罗斯则在现役的 S 系列航空火箭弹的基础上，通过加装被动的或激光半主动末制导系统成功新一代“威胁”航空制导火箭弹。改装工作包括给火箭弹加装一个前部舱段和可张开的用于飞行稳定的尾翼。激光半主动末制导系统可以保证摧毁实战中的各类目标，作为目标指示的激光照射只在命中前 1秒多开始，可以由本机、它机或地面照射。火箭弹弹道的修正是依靠装在弹体后部的 6 个小推力弹道修正脉冲发动机完成的。“威胁”系列制导航空火箭弹对 2.5-8公里的目标的摧毁是有保证的，其命中精度（CEP）为 0.8-1.8米，该火箭全弹长 1.7米，发射重量 16.7公斤，战斗部为聚能破甲战斗部，破甲威力为 350毫米。装备了这种火箭弹的固定翼飞机和武装直升机与只装备同型非制导火箭弹的飞机相比，可提高效费比 3-4 倍。“威胁”系列制导航空火箭弹将对直升机机体、发射装置的改动要求降到最低，这与装备其他精确制导弹药形成了鲜明的对比。对现役的非制导航空火箭弹的改装可以使用移动车间，直接在部队或维修基地（包括在俄罗斯领土之外）进行，除此之外，其他国家也发展了自己的航空制导火箭，可以说航空制导火箭已经成为新世纪武装直升机一个标准配备。





航空火箭一直是我国空军的主要机载武器，上世纪50年代我国根据前苏联航空火箭系统仿制成功国产57-1型航空火箭，配备于国产作战飞机，它主要用于攻击空中目标，后来根据歼-7等新型作战飞机需要，又研制成功57-2型航空火箭，长0.82米，采用6翼片折叠式稳定尾翼装置，翼展0.23米，弹重3.86-3.97公斤，战斗部1.38公斤，最大速度2马赫，装有近炸/撞击引信可攻击500-5000米距离的空中目标，必要时也可对地对海射击。

为了给国产强-5强击机配套，我国又研制了90-1型航空火箭系统，全长1.25米，采用4翼片折叠式稳定尾翼装置和4喷管固体火箭发动机，弹重14.6-17.1公斤，最大速度2马赫，可攻击7000米处的目标。采用的战斗部有通用爆破、破甲、破甲杀伤、燃烧等，重4.8-5.6公斤。








进入上世纪70年代，世界发达国家开始装备第三代主战坦克，这些坦克的装甲得到进一步的增加，特别是以前的薄弱部位-顶部也在加强，以90-1航空火箭的威力已经无法对其进行有效的毁伤，所以部队要求研制威力更大的航空火箭，这就是国产130系列航空火箭，全长2.085米，采用4翼片折叠式稳定尾翼装置和单一喷管固体火箭发动机，弹重46公斤，最大速度1.8马赫，可攻击7000米处的目标。战斗部重17.5公斤，具备较大的威力，需要指出的是，考虑到国外装甲部队伴随防空火力的提高，空军强击机必须在较远的距离对地面装甲目标进行打击，降低了130航空火箭的射击精度，为此有关部门曾经考虑到过研制130毫米激光半主动制导航空火箭，并且研制出了样弹，尽管后来因为任务的变化而下马，但是也为我国发展航空制导火箭弹积累了经验，打下了基础。

在发展国产航空火箭的同时，伴随着苏-27SK、苏-30MKK等作战飞机的引进，我国也配套引进了俄罗斯S系列航空火箭，不过我国空军并不愿意在这样简单的武器上也依赖外方，所以在引进这些作战飞机的同时也启动了苏-27、30系列飞机加挂国产航空火箭的改装工作，并且在本世纪初取得成功，目前空军苏系列飞机和歼-11飞机均可使用国产航空火箭。








根据世界航空武器的发展，特别是国产武直-10、武直-19武装直升机的批量列装，作为我国航空机载武器的主要研制厂商的沈阳建成集团也开始发展航空制导火箭弹，从图片上来看，这种火箭弹应该是国产90毫米航空火箭的基础上改装的，根据图片上的数据国产新型90毫米火箭弹的最大射程已经达到8000米，超过美国九头蛇航空火箭的射程，在进行精确制导化改迼后，可以效的提高国产武装直升机的打击能力。

制导方式上，笔者觉得还是激光半主动制导方式更大一些，从珠海航展等公开的展会上来看，我国在激光半主动制导系统方面发展的已经相当成熟，然后发展出了激光主动制导的机载反坦克导弹、精确制导炸弹，并且具备了发展第三代激光制导武器的能力，特别是QW-3、TB-1这样小直径激光主动制导导弹的亮相，更是表明我国激光半主动制导系统小体积化技术也已经成熟，根据珠海航展的资料，QW-3和TB-1两种导弹的直径只有70毫米左右，还低于国产90毫米航空火箭的直径，因此对于我国来说，将相关技术移植到90毫米航空火箭并没有太大的难度。








从图片上来看，国产航空制导火箭弹在弹体前部加装了两对舵面，形成了鸭式气动布局，用来控制火箭弹的飞行弹道，这个与国外同类产品基本上相同，这种气动布局的优点就是舵面位于导弹的重心之前，怕以舵面产生的升力与弹翼产生的升力相同，因此响应速度快，升阻比高、舵面效率高，另外舵面距离重心较远，控制能力较强，从结构上来讲，弹舵和控制机构安装在弹体前部，避开了尾部的固体火箭发动机和喷管，因此有利于简化设计，降低了结构重量，所以这个布局是小型导弹如肩扛式防空导弹的主流气动布局，当然它也有自己的缺点，那就是很难滚动方向的控制，但是对于火箭弹来说，它本身就是利用旋转来确定方向，所以这个缺点实际上也可以接受。







可以想像，国产90毫米制导火箭的列装，将会有效的提高我国武装直升机的打击能力，目前各国装备的肩扛式防空导弹的射程普遍不到6公里，比如法国的西北风防空导弹对于武装直升机的打击距离就在5公里左右，而国产90毫米制导火箭弹的打击距离可以达到8公里，可以以对方肩扛式防空导弹射程外发起攻击，提高国产武装直升机在战场上的生存能力，另外在反恐或者低强度冲突等场合，可能要打击一些低价值的目标，如普通车辆，但是用AKD-10这样的武器可能效费比太低，用非制导航空火箭又需要发射很多枚才能击中一个目标，如果用国产90毫米航空制导火箭，只需要2-3枚即可有效的打击目标。

综上所述，可以推测，我国陆军航空兵的武装直升机已经形成了多层火力体系，包括机载反坦克导弹、航空制导火箭、非制导航空火箭、航炮等多种武器，打击能力更强，作战效能更高。