转帖:不要神化反舰弹道导弹--浅析东风21D反舰弹道导弹

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 12:17:14


这篇文章属于科普,比较简单,特别适合畅谈版。

近10年来,反舰弹道导弹一直是国内军事论坛的争论焦点,从08年起,美国军方开始重视这款针对航母的革命性武器。而近日,美联社一篇关于中国东风21D反舰弹道导弹的综述文章,竟罕有地引起了美国网友的热议。东风21D的作战效能究竟如何?网易军事独家为您作出分析。

近年国内外对于传说中的反舰弹道导弹,开始了越来越多的报道。今年7、8月间随着美韩军事演习的展开,美国CVN-73华盛顿号航母是否进入黄海受到严重关注,被称为“航母克星”的反舰弹道导弹(ASBM)也吸引了众人的眼球。美国雅虎网站8月5日登载了一篇题为“Chinese missile could shift Pacific power balance”的美联社综述文章,提到中国反舰弹道导弹可能终结美国航母海面上肆无忌惮的历史。文章提到,由东风21中程导弹改装而成的反舰弹道导弹,射程达到1500公里,超越航母舰载战斗机的作战半径;具有10倍音速的最高速度,难以拦截。截至9日晚,该篇文章的评论竟然高达1万4千条,这是一个罕有的记录。可见,对于视为海上权力象征的航空母舰,美国人同样寄予了极高的希望,以至于对可能削弱航母战斗力的装备,都给予极大的关注。

国内军事论坛长达10余年的“论战”

由于整个项目处于高度机密状态,因此对反舰弹道导弹的来龙去脉,外界只能根据不多的公开资料推测。20世纪90年代,台海两岸关系恶化,美国明确军事介入后,打击航母的能力就开始正式提上日程。此前,中国开展了弹道导弹末段雷达制导的研究,相关技术成熟后自然也用于反舰弹道导弹项目。对于外界来说,不管是由于有意无意的外泄,还是军事爱好者所见略同的猜测,在90年代末的军事论坛上弹道导弹打航母的设想流行一时。反对者和赞成者的论战,成为当时主流军事论坛舰船知识论坛的一景,舰船知识论坛衰败后,论战继续在虚幻军事天空、超级大本营等军事论坛里升级。但由于没有充分的证据,争论似乎会永远进行下去。


中国在2009年国庆阅兵式中公开了DF-15B型导弹,显示中国已具备弹道导弹末段主动雷达制导的能力。事实上外军也对中国反舰弹道导弹给予了持续关注,并认为其是在东风21基础上研发,编号可能是DF-21D。
国内早期讨论倾向于悲观结论

在早期倾向上,大多数人尽管对美国航母战斗群“深恶痛绝”,但并不认为弹道导弹打航母具有可行性。打击活动目标,即使是亚音速导弹也不是轻而易举的,否则美国军方不至于到21世纪仍在推进移动面目标交战计划,试图获得廉价的移动目标攻击能力。高超音速的弹道导弹在攻击活动目标上更是棘手的问题,不仅要求有效的探测跟踪目标并进行机动,更有再入大气层时无可避免的黑障问题,再加上中国在高技术领域基础的薄弱,更加深了悲观心理。

美国军方情报研究人员证实

不过随着新一代DF-15B,DF-21C弹道导弹的逐步公开,显示中国已经具备了弹道导弹末段主动雷达制导的能力,论战开始对赞同派有利起来。尤其近两年,国外媒体开始聚焦报告中国反舰弹道导弹,并得到美国海军人士的侧面证实。美国海军及其情报研究人员认为,中国的反舰弹道导弹基于已有的DF-21弹道导弹开发,编号可能是DF-21D,具有1500~2000公里射程,末端主动雷达制导下其大质量的常规战斗部足以给航母造成致命威胁。至此,这一方面的争论才尘埃落定。




巨浪1型潜射弹道导弹对后来东风21产生了巨大的影响,不过在中国二炮中批量服役的却是东风21A,以它为基础衍生了多个改进型号,被称为中国的“万能弹”。
目前各种说法都认为,中国的反舰弹道导弹是在DF-21中程弹道导弹基础上研制的。说起DF-21中程弹道导弹,这个型号就是中国固体弹道导弹的发展史,更是拥有一款对地、反导、反卫星、反舰等多种改型的“万能弹”。

巨浪上岸

早在20世纪60年代,中国为第一代弹道导弹核潜艇配套发展了JL-1潜射弹道导弹,成为中国固体弹道导弹的开山之作。固体弹道导弹对比液体弹道导弹具备体积小,发射准备时间短,安全可靠等优势,有感于固体弹道导弹的优势,70年代复出工作主管国防科委地张爱萍将军支持科研人员巨浪上岸的设想,由此公路机动的DF-21应运而生,JL-1导弹和DF-21导弹由同一只队伍负责。经过多年研究,突破了导弹运输、起竖和发射三用车等技术难关,同时弹道导弹也开始成熟,1985年中国第一代陆基固体弹道导弹DF-21开始实际发射试验,并于1988年实现设计定型交付第二炮兵部队使用。

推进剂和壳体材料的改进

尽管是80年代末期交付的装备,但由于设计时间早研制时间长,导弹发动机使用端羧基聚丁二烯(CTPB)固体燃料,发动机壳体使用低强度钢,这些技术已经落后。DF-21尚未研制成功,针对新一代中程导弹的发展,科研部门进行了DF-21的改进,新型号后来编号为DF-21A,使用比冲更高的端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂,将第二级发动机壳体更换为轻得多的玻璃钢,推力矢量控制改用单喷管全轴摆动等,通过这些改进显著提高了射程。DF-21A导弹作为第二代固体弹道导弹,成为中国战略导弹部队的主要装备,其具有承前启后的作用。上接解决有无问题的JL-1和DF-21,后继性能更上一层楼的DF-21B,DF-21C,DF-31型号。


中国2009年国庆阅兵中公开的东风21C弹道导弹,采用了末端主动雷达景象匹配等多种新技术,堪称常规版的潘兴II导弹。
加装末端主动雷达提高精度

20世纪80年代,解放军也开始规划常规弹道导弹,不仅研制了短程的DF-11和DF-15弹道导弹,DF-21也老树开新花,在中国在掌握了机动再入弹头控制,透波材料天线罩、末端主动雷达景象匹配等技术后,发展出具备高精度打击能力DF-21C常规中程弹道导弹,DF-21C的常规弹头质量比此前DF-21A的核弹头重得多,因此DF-21C的射程降低到DF-21的档次,堪称常规版的潘兴II导弹。

改装成反导、反卫星和反舰导弹

中国发展DF-21的同时也在研发反导系统,代表型号为反击一号低层反导拦截弹。美苏同时代发展的反导系统采用固体燃料发动机以提高维护性和反应能力,DF-21作为中国第一代固体弹道导弹,也被纳入研究者的视野。早在20世纪70年代就提出以DF-21为基础发展高层反导拦截弹,尽管随着70年代末国民经济调整反导系统取消,但多年之后再次上马的反导系统,仿佛宿命一般仍然使用的是DF-21的发展型号,最终通过2007年的反卫星试验和2010年的陆基中段反导试验而揭开面纱。不过更令人感兴趣的是反舰弹道导弹。




只用惯导进行制导以及无末制导能力的弹道导弹与具备末制导能力的弹道导弹在精度上存在明显差距。图中小图说明了弹头在再入大气层时将出现很高的温度,这也是末制导技术实现的难点。
所谓“反舰”,在工程上的术语即是打击海面活动的慢速目标。使用DF-21这类中程弹道导弹进行反舰作战的关键技术难点就是如何实现“末端制导”。因为,弹道导弹一般采用大圆弧弹道,弹道与海平面夹角比普通飞航式反舰导弹大得多,制导雷达面临严重得多的海杂波干扰。而且,中程弹道导弹重返大气层后,最大速度高达12倍音速,弹头的驻点温度非常高,很少透波材料可以满足这种耐高温要求,这样雷达天线或红外成像导引头的整流罩材料也面临极高要求。

随着DF-21C实现了精确打击固定目标的能力,打击慢速活动目标的能力也被提上了日程,早在2000年国内就公开了相关的论文,如《再入飞行器攻击慢速活动目标的制导方案研究》,对打击移动目标进行了大量的研究,从原理上论证了末端主动雷达探测目标,弹头机动打击移动目标的可行性。多年后的《宇航学报》上还刊登了《导弹末端机动与导引一体化设计的新机动模型》的论文,进行导弹末端机动于导引一体化设计的探讨,不仅将再入弹头的末端机动和制导统一起来,而且具备打击高速度机动目标的能力。可以说,从理论上说主动雷达制导弹道导弹攻击移动目标,尤其是杂波较少的海洋背景的慢速移动目标,并没有不可逾越的理论和工程障碍。

据海外资料,DF-21C的主动雷达由于研制时间较早,采用的是成像效果较差的X波段。随着时代的进步,世界新一代导弹普遍使用毫米波导引头,毫米波雷达可以实现更好的成像效果,如果中国反舰弹道导弹采用毫米波主动雷达也并不令人意外。不过正如麻烦不断的陆基中段反导系统,尽管理论没有根本障碍,但实践上仍然问题不断。中国还没有进行反舰弹道导弹对海上目标的实际攻击测试,综合国内外的报道,反舰弹道导弹应该还处于地面测试的阶段,不过实际飞行测试为期不远了。




外媒发布的中国天波OTH雷达的探测范围图,实际上天波雷达即使探测距离远但对目标的分辨率很差,无法提供精确的目标信息。中国今年已发射白云系列海洋监视卫星,央视截图显示可能为其整流罩(图中小图)。
反舰弹道导弹尚未进行实际设计测试的原因,倒未必是导弹本身的问题,更有可能是反舰弹道导弹所需的配套系统尚未完善。和大多数人想象得相反,定位深水大洋上的战舰非常困难。对于普通陆基雷达来说,地球曲率的影响下对水面目标的探测距离很近,实际作战中由于电子干扰等问题还要大打折扣。根据国外研究机构猜测,DF-21D具有和DF-21C相近的射程,可对1500~2000公里距离上的海上目标进行打击,但即使到了今天,解放军也无法有效实时跟踪定位1000公里以外的海上目标,对于第一岛链外的巡戈的美国航母战斗群编队,实在有鞭长莫及之感。

超视距雷达探测精度较差

目前,中国构建一个完善的海洋监控体系的努力仍然在持续进行中,海洋监视体系并非反舰弹道导弹的配角,而是未来中国侦察监视跟踪(ISR)能力的核心之一。中国从20世纪90年代开始研制超地平线雷达,2001年后雷达开始露面。根据中国电子进出口公司的描述,这一超地平线天波(OTH-B)雷达具有800~3000公里的探测范围,覆盖了60度的扇面,发射和接收装置分离,外国军事评论人员认为天波雷达部署在襄樊地区。此外,中国还开发了基于地波(OTH-SW)的超地平线雷达系统,部署在东南沿海。这些超地平线雷达系统很可能都只是原型型号,目前仅用于测试。超地平线雷达具有不受地球曲率影响的特点,但对目标的分辨率很差,无法提供精确的目标信息,只能用于预警探测用途。

卫星无法维持全天监视

美苏冷战期间都开发了海洋监视卫星,为自己的舰队提供广阔大洋上的目标指示,中国跟踪超级大国的技术进展,今年也发射类似美国白云系统的海洋监视卫星星座。新型卫星的可靠性和实际运作经验姑且不论,由于近地卫星临空时间有限,一组卫星理论上也无法具备对中国附近海域的全天24小时监视。对大洋上的战舰进行实时追踪,无论是超地平线雷达还是天基监视星座都力所不及。

须发展远程巡逻机或无人机

冷战期间苏联对美国航母战斗群的打击,需要Tu-95/Tu-142海上巡逻机抵近提供实时探测和反舰导弹的中继制导,到了今天,这仍然是监视跟踪海洋深处战舰的最有效方法。当然航空技术的进步之下,可以使用无人机尤其是具备隐身能力的无人机进行跟踪,降低了使用费用也避免了人员损失的风险。中国跟随世界无人机发展的步伐,也研制了类似美国捕食者和全球鹰的远程无人机,相信它们在不久的将来会为极大的加强中国的海洋监视能力。




美国海军霍珀号DDG-70驱逐舰试射标准III。08年美国海军“伊利湖”号导弹巡洋舰发射标准3成功击毁了一枚失效卫星,标志标准3反导能力走向成熟。图中小图为标准3导弹的动能战斗部:LEAP。
随着国外媒体的炒作,反舰弹道导弹被推上一个莫名其妙的高度。美国好事者认为它可能颠覆西太平洋地区的军事平衡,终结航空母舰的统治地位。这种威胁论继承了美国人捧杀敌人的传统,但也符合中国部分人士的口味,在国内得到了迅速传播。可惜捧杀终究是捧杀,美国海军重视这一新武器的威胁,不会让埃拉特号(第一艘被反舰导弹击沉的水面战舰)的悲剧在自己身上重演,但并不意味着美国海军对此束手无策。

有矛则必有盾,迄今为止中国反舰弹道导弹还尚未试射,但是美国海军用于反导防御的宙斯盾BMD系统以及所用的SM-3拦截导弹,自2002年1月以来已经进行20次成功拦截记录,成功率83.3%。SM-3 Block IA型导弹尽管还没有正式对DF-21C/D级别的靶标进行拦截,但设计上具有拦截3500公里射程以下的目标的能力,所欠缺的仅仅是最后拦截验证。美国海军还装备了SM-2 Block IV型导弹用于低空反导拦截。

除此之外,美国雷锡恩公司一直在研制网络中心空中防御单元(NCADE),这一反导拦截弹具备了对中短程弹道导弹的拦截能力。NCADE的质量比AIM-120略轻,可以部署在现有使用AIM-120空空导弹的战斗机和无人机上。根据雷锡恩公司的演示,NCADE初始型号就具备了拦截机动再入弹头弹道导弹的能力,在增强型号上使用更好的推进系统,具备更大的拦截范围和拦截能力,从进度上说,NCADE很可能和中国的反舰弹道导弹同步服役,其威胁也是需要关心的。



笔者认为,反舰弹道导弹和反舰巡航导弹在末端都要面对防空导弹的拦截与各战舰的电子干扰,复杂电磁环境下的命中率并不乐观。再考虑反舰弹道导弹因为价格昂贵、部署数量会较少的因素,其实战能力值得怀疑,这一点类似于美国大力发展的反弹道导弹系统。

但是,反舰弹道导弹在技术和战略上仍具有重大的影响,它拥有远程打击和打击迅速的优势,无需付出传统突防的代价,就可以对重重设防的美军航母战斗群进行打击。由于反舰弹道导弹的存在,美国海军不得不作出重大战略调整,十多年前的“由海到陆”战略黯然消退,“反弹道导弹”成为美国海军头号任务。这个意义上说,中国反舰弹道导弹,和冷战末期美国隐身飞机的战略效果也是极为相似的,防御方都不得不花费极大的代价完善自己的防御能力,这将直接导致双方力量对比的变化,为中国提供了更好的国际安全环境。

http://war.163.com/10/0813/14/6DVMVJE700014J0G.html



这篇文章属于科普,比较简单,特别适合畅谈版。

近10年来,反舰弹道导弹一直是国内军事论坛的争论焦点,从08年起,美国军方开始重视这款针对航母的革命性武器。而近日,美联社一篇关于中国东风21D反舰弹道导弹的综述文章,竟罕有地引起了美国网友的热议。东风21D的作战效能究竟如何?网易军事独家为您作出分析。

近年国内外对于传说中的反舰弹道导弹,开始了越来越多的报道。今年7、8月间随着美韩军事演习的展开,美国CVN-73华盛顿号航母是否进入黄海受到严重关注,被称为“航母克星”的反舰弹道导弹(ASBM)也吸引了众人的眼球。美国雅虎网站8月5日登载了一篇题为“Chinese missile could shift Pacific power balance”的美联社综述文章,提到中国反舰弹道导弹可能终结美国航母海面上肆无忌惮的历史。文章提到,由东风21中程导弹改装而成的反舰弹道导弹,射程达到1500公里,超越航母舰载战斗机的作战半径;具有10倍音速的最高速度,难以拦截。截至9日晚,该篇文章的评论竟然高达1万4千条,这是一个罕有的记录。可见,对于视为海上权力象征的航空母舰,美国人同样寄予了极高的希望,以至于对可能削弱航母战斗力的装备,都给予极大的关注。

国内军事论坛长达10余年的“论战”

由于整个项目处于高度机密状态,因此对反舰弹道导弹的来龙去脉,外界只能根据不多的公开资料推测。20世纪90年代,台海两岸关系恶化,美国明确军事介入后,打击航母的能力就开始正式提上日程。此前,中国开展了弹道导弹末段雷达制导的研究,相关技术成熟后自然也用于反舰弹道导弹项目。对于外界来说,不管是由于有意无意的外泄,还是军事爱好者所见略同的猜测,在90年代末的军事论坛上弹道导弹打航母的设想流行一时。反对者和赞成者的论战,成为当时主流军事论坛舰船知识论坛的一景,舰船知识论坛衰败后,论战继续在虚幻军事天空、超级大本营等军事论坛里升级。但由于没有充分的证据,争论似乎会永远进行下去。


中国在2009年国庆阅兵式中公开了DF-15B型导弹,显示中国已具备弹道导弹末段主动雷达制导的能力。事实上外军也对中国反舰弹道导弹给予了持续关注,并认为其是在东风21基础上研发,编号可能是DF-21D。
国内早期讨论倾向于悲观结论

在早期倾向上,大多数人尽管对美国航母战斗群“深恶痛绝”,但并不认为弹道导弹打航母具有可行性。打击活动目标,即使是亚音速导弹也不是轻而易举的,否则美国军方不至于到21世纪仍在推进移动面目标交战计划,试图获得廉价的移动目标攻击能力。高超音速的弹道导弹在攻击活动目标上更是棘手的问题,不仅要求有效的探测跟踪目标并进行机动,更有再入大气层时无可避免的黑障问题,再加上中国在高技术领域基础的薄弱,更加深了悲观心理。

美国军方情报研究人员证实

不过随着新一代DF-15B,DF-21C弹道导弹的逐步公开,显示中国已经具备了弹道导弹末段主动雷达制导的能力,论战开始对赞同派有利起来。尤其近两年,国外媒体开始聚焦报告中国反舰弹道导弹,并得到美国海军人士的侧面证实。美国海军及其情报研究人员认为,中国的反舰弹道导弹基于已有的DF-21弹道导弹开发,编号可能是DF-21D,具有1500~2000公里射程,末端主动雷达制导下其大质量的常规战斗部足以给航母造成致命威胁。至此,这一方面的争论才尘埃落定。




巨浪1型潜射弹道导弹对后来东风21产生了巨大的影响,不过在中国二炮中批量服役的却是东风21A,以它为基础衍生了多个改进型号,被称为中国的“万能弹”。
目前各种说法都认为,中国的反舰弹道导弹是在DF-21中程弹道导弹基础上研制的。说起DF-21中程弹道导弹,这个型号就是中国固体弹道导弹的发展史,更是拥有一款对地、反导、反卫星、反舰等多种改型的“万能弹”。

巨浪上岸

早在20世纪60年代,中国为第一代弹道导弹核潜艇配套发展了JL-1潜射弹道导弹,成为中国固体弹道导弹的开山之作。固体弹道导弹对比液体弹道导弹具备体积小,发射准备时间短,安全可靠等优势,有感于固体弹道导弹的优势,70年代复出工作主管国防科委地张爱萍将军支持科研人员巨浪上岸的设想,由此公路机动的DF-21应运而生,JL-1导弹和DF-21导弹由同一只队伍负责。经过多年研究,突破了导弹运输、起竖和发射三用车等技术难关,同时弹道导弹也开始成熟,1985年中国第一代陆基固体弹道导弹DF-21开始实际发射试验,并于1988年实现设计定型交付第二炮兵部队使用。

推进剂和壳体材料的改进

尽管是80年代末期交付的装备,但由于设计时间早研制时间长,导弹发动机使用端羧基聚丁二烯(CTPB)固体燃料,发动机壳体使用低强度钢,这些技术已经落后。DF-21尚未研制成功,针对新一代中程导弹的发展,科研部门进行了DF-21的改进,新型号后来编号为DF-21A,使用比冲更高的端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂,将第二级发动机壳体更换为轻得多的玻璃钢,推力矢量控制改用单喷管全轴摆动等,通过这些改进显著提高了射程。DF-21A导弹作为第二代固体弹道导弹,成为中国战略导弹部队的主要装备,其具有承前启后的作用。上接解决有无问题的JL-1和DF-21,后继性能更上一层楼的DF-21B,DF-21C,DF-31型号。


中国2009年国庆阅兵中公开的东风21C弹道导弹,采用了末端主动雷达景象匹配等多种新技术,堪称常规版的潘兴II导弹。
加装末端主动雷达提高精度

20世纪80年代,解放军也开始规划常规弹道导弹,不仅研制了短程的DF-11和DF-15弹道导弹,DF-21也老树开新花,在中国在掌握了机动再入弹头控制,透波材料天线罩、末端主动雷达景象匹配等技术后,发展出具备高精度打击能力DF-21C常规中程弹道导弹,DF-21C的常规弹头质量比此前DF-21A的核弹头重得多,因此DF-21C的射程降低到DF-21的档次,堪称常规版的潘兴II导弹。

改装成反导、反卫星和反舰导弹

中国发展DF-21的同时也在研发反导系统,代表型号为反击一号低层反导拦截弹。美苏同时代发展的反导系统采用固体燃料发动机以提高维护性和反应能力,DF-21作为中国第一代固体弹道导弹,也被纳入研究者的视野。早在20世纪70年代就提出以DF-21为基础发展高层反导拦截弹,尽管随着70年代末国民经济调整反导系统取消,但多年之后再次上马的反导系统,仿佛宿命一般仍然使用的是DF-21的发展型号,最终通过2007年的反卫星试验和2010年的陆基中段反导试验而揭开面纱。不过更令人感兴趣的是反舰弹道导弹。




只用惯导进行制导以及无末制导能力的弹道导弹与具备末制导能力的弹道导弹在精度上存在明显差距。图中小图说明了弹头在再入大气层时将出现很高的温度,这也是末制导技术实现的难点。
所谓“反舰”,在工程上的术语即是打击海面活动的慢速目标。使用DF-21这类中程弹道导弹进行反舰作战的关键技术难点就是如何实现“末端制导”。因为,弹道导弹一般采用大圆弧弹道,弹道与海平面夹角比普通飞航式反舰导弹大得多,制导雷达面临严重得多的海杂波干扰。而且,中程弹道导弹重返大气层后,最大速度高达12倍音速,弹头的驻点温度非常高,很少透波材料可以满足这种耐高温要求,这样雷达天线或红外成像导引头的整流罩材料也面临极高要求。

随着DF-21C实现了精确打击固定目标的能力,打击慢速活动目标的能力也被提上了日程,早在2000年国内就公开了相关的论文,如《再入飞行器攻击慢速活动目标的制导方案研究》,对打击移动目标进行了大量的研究,从原理上论证了末端主动雷达探测目标,弹头机动打击移动目标的可行性。多年后的《宇航学报》上还刊登了《导弹末端机动与导引一体化设计的新机动模型》的论文,进行导弹末端机动于导引一体化设计的探讨,不仅将再入弹头的末端机动和制导统一起来,而且具备打击高速度机动目标的能力。可以说,从理论上说主动雷达制导弹道导弹攻击移动目标,尤其是杂波较少的海洋背景的慢速移动目标,并没有不可逾越的理论和工程障碍。

据海外资料,DF-21C的主动雷达由于研制时间较早,采用的是成像效果较差的X波段。随着时代的进步,世界新一代导弹普遍使用毫米波导引头,毫米波雷达可以实现更好的成像效果,如果中国反舰弹道导弹采用毫米波主动雷达也并不令人意外。不过正如麻烦不断的陆基中段反导系统,尽管理论没有根本障碍,但实践上仍然问题不断。中国还没有进行反舰弹道导弹对海上目标的实际攻击测试,综合国内外的报道,反舰弹道导弹应该还处于地面测试的阶段,不过实际飞行测试为期不远了。




外媒发布的中国天波OTH雷达的探测范围图,实际上天波雷达即使探测距离远但对目标的分辨率很差,无法提供精确的目标信息。中国今年已发射白云系列海洋监视卫星,央视截图显示可能为其整流罩(图中小图)。
反舰弹道导弹尚未进行实际设计测试的原因,倒未必是导弹本身的问题,更有可能是反舰弹道导弹所需的配套系统尚未完善。和大多数人想象得相反,定位深水大洋上的战舰非常困难。对于普通陆基雷达来说,地球曲率的影响下对水面目标的探测距离很近,实际作战中由于电子干扰等问题还要大打折扣。根据国外研究机构猜测,DF-21D具有和DF-21C相近的射程,可对1500~2000公里距离上的海上目标进行打击,但即使到了今天,解放军也无法有效实时跟踪定位1000公里以外的海上目标,对于第一岛链外的巡戈的美国航母战斗群编队,实在有鞭长莫及之感。

超视距雷达探测精度较差

目前,中国构建一个完善的海洋监控体系的努力仍然在持续进行中,海洋监视体系并非反舰弹道导弹的配角,而是未来中国侦察监视跟踪(ISR)能力的核心之一。中国从20世纪90年代开始研制超地平线雷达,2001年后雷达开始露面。根据中国电子进出口公司的描述,这一超地平线天波(OTH-B)雷达具有800~3000公里的探测范围,覆盖了60度的扇面,发射和接收装置分离,外国军事评论人员认为天波雷达部署在襄樊地区。此外,中国还开发了基于地波(OTH-SW)的超地平线雷达系统,部署在东南沿海。这些超地平线雷达系统很可能都只是原型型号,目前仅用于测试。超地平线雷达具有不受地球曲率影响的特点,但对目标的分辨率很差,无法提供精确的目标信息,只能用于预警探测用途。

卫星无法维持全天监视

美苏冷战期间都开发了海洋监视卫星,为自己的舰队提供广阔大洋上的目标指示,中国跟踪超级大国的技术进展,今年也发射类似美国白云系统的海洋监视卫星星座。新型卫星的可靠性和实际运作经验姑且不论,由于近地卫星临空时间有限,一组卫星理论上也无法具备对中国附近海域的全天24小时监视。对大洋上的战舰进行实时追踪,无论是超地平线雷达还是天基监视星座都力所不及。

须发展远程巡逻机或无人机

冷战期间苏联对美国航母战斗群的打击,需要Tu-95/Tu-142海上巡逻机抵近提供实时探测和反舰导弹的中继制导,到了今天,这仍然是监视跟踪海洋深处战舰的最有效方法。当然航空技术的进步之下,可以使用无人机尤其是具备隐身能力的无人机进行跟踪,降低了使用费用也避免了人员损失的风险。中国跟随世界无人机发展的步伐,也研制了类似美国捕食者和全球鹰的远程无人机,相信它们在不久的将来会为极大的加强中国的海洋监视能力。




美国海军霍珀号DDG-70驱逐舰试射标准III。08年美国海军“伊利湖”号导弹巡洋舰发射标准3成功击毁了一枚失效卫星,标志标准3反导能力走向成熟。图中小图为标准3导弹的动能战斗部:LEAP。
随着国外媒体的炒作,反舰弹道导弹被推上一个莫名其妙的高度。美国好事者认为它可能颠覆西太平洋地区的军事平衡,终结航空母舰的统治地位。这种威胁论继承了美国人捧杀敌人的传统,但也符合中国部分人士的口味,在国内得到了迅速传播。可惜捧杀终究是捧杀,美国海军重视这一新武器的威胁,不会让埃拉特号(第一艘被反舰导弹击沉的水面战舰)的悲剧在自己身上重演,但并不意味着美国海军对此束手无策。

有矛则必有盾,迄今为止中国反舰弹道导弹还尚未试射,但是美国海军用于反导防御的宙斯盾BMD系统以及所用的SM-3拦截导弹,自2002年1月以来已经进行20次成功拦截记录,成功率83.3%。SM-3 Block IA型导弹尽管还没有正式对DF-21C/D级别的靶标进行拦截,但设计上具有拦截3500公里射程以下的目标的能力,所欠缺的仅仅是最后拦截验证。美国海军还装备了SM-2 Block IV型导弹用于低空反导拦截。

除此之外,美国雷锡恩公司一直在研制网络中心空中防御单元(NCADE),这一反导拦截弹具备了对中短程弹道导弹的拦截能力。NCADE的质量比AIM-120略轻,可以部署在现有使用AIM-120空空导弹的战斗机和无人机上。根据雷锡恩公司的演示,NCADE初始型号就具备了拦截机动再入弹头弹道导弹的能力,在增强型号上使用更好的推进系统,具备更大的拦截范围和拦截能力,从进度上说,NCADE很可能和中国的反舰弹道导弹同步服役,其威胁也是需要关心的。



笔者认为,反舰弹道导弹和反舰巡航导弹在末端都要面对防空导弹的拦截与各战舰的电子干扰,复杂电磁环境下的命中率并不乐观。再考虑反舰弹道导弹因为价格昂贵、部署数量会较少的因素,其实战能力值得怀疑,这一点类似于美国大力发展的反弹道导弹系统。

但是,反舰弹道导弹在技术和战略上仍具有重大的影响,它拥有远程打击和打击迅速的优势,无需付出传统突防的代价,就可以对重重设防的美军航母战斗群进行打击。由于反舰弹道导弹的存在,美国海军不得不作出重大战略调整,十多年前的“由海到陆”战略黯然消退,“反弹道导弹”成为美国海军头号任务。这个意义上说,中国反舰弹道导弹,和冷战末期美国隐身飞机的战略效果也是极为相似的,防御方都不得不花费极大的代价完善自己的防御能力,这将直接导致双方力量对比的变化,为中国提供了更好的国际安全环境。

http://war.163.com/10/0813/14/6DVMVJE700014J0G.html

包括台湾等资深人事都认为,中国DF21D是骗人的把戏,美国鼓吹都是为了军费
本人也同意这个观点
就像某些人神话战斧一样,我们为什么就不能有神器?民族自信在哪?强烈看不到上世纪五十年代的先烈们的民族信心和气魄。说白了还是想做狗!
先不管有没有 不过看楼主的一贯发言~!也只会发这种帖子~!
包括台湾等资深人事都认为,中国DF21D是骗人的把戏,美国鼓吹都是为了军费  本人也同意这个观点
是不是真的,可以拿航母来试试
有三百战斧有有df21d
无聊郁闷 发表于 2013-5-28 11:33
是不是真的,可以拿航母来试试
任重而道远,只不过是追求和谐打击下的副产品而已。真要实战化不容易。
xucong900313 发表于 2013-5-28 11:34
有三百战斧有有df21d
其实这些都是体系的对抗,割裂了看都是笑话……比如300战斧,有些人为了钓某贵宾,不断的讲啊讲啊,我都要吐了
三百东风21丁绝灭三个航母妥妥的{:soso_e113:}
不要神话与不要神化究竟是哪个正确呢
错误百出的老文了,写着种文章最怕信息不足,实际上你根本不可能有国内的真实信息,所以雾里看花的写也没问题,关键是不要把话说死不要下最终结论。
我也觉得没这东西,老实发展航母王道
张局座都说不靠谱了还不安心。
nhgime 发表于 2013-5-28 11:16
包括台湾等资深人事都认为,中国DF21D是骗人的把戏,美国鼓吹都是为了军费
本人也同意这个观点
都要靠别人的意见,你自己的判断力呢?
世纪帝国 发表于 2013-5-28 11:29
就像某些人神话战斧一样,我们为什么就不能有神器?民族自信在哪?强烈看不到上世纪五十年代的先烈们的民族 ...
上个世纪五十年代的我们的先烈靠的是知识和对装备的熟练应用,不是靠什么神器。"刀枪不入"神器的是再上个世纪末你们"先烈"的东西。崇拜你的"先烈"可以,但请不要侮辱我们的先烈。
偷偷的猫C 发表于 2013-5-28 11:32
先不管有没有 不过看楼主的一贯发言~!也只会发这种帖子~!
不管有没有,凡事先猜屁股。没有知识,这就是唯一能做的事。
兴有300战斧,就不兴有DF-21D啊。。。
matrix2388 发表于 2013-5-28 12:20
错误百出的老文了,写着种文章最怕信息不足,实际上你根本不可能有国内的真实信息,所以雾里看花的写也没问 ...
没有信息可以有知识,没有知识就只能YY了
网易的新闻,呵呵呵
powerzaurus 发表于 2013-5-29 00:50
都要靠别人的意见,你自己的判断力呢?
我同意他们的观点并不代表我靠他们的观点
我看到网易专家这几个字 就不准备往下看了
powerzaurus 发表于 2013-5-29 01:00
没有信息可以有知识,没有知识就只能YY了
这篇就是典型的YY文,“一组卫星理论上无法具备对中国附近海域全天……”、“OTH-SW……”、“很可能……仅用于测试”……这些明显与事实不符的,看得出对国内装备体系情况完全是外行,既不研究资料,也不校对内容,仅仅是拿论坛和新闻里的内容复制粘贴。

还有对于反舰弹道导弹的作战原理相关论文,二炮版仙猫老大有推荐帖,可以去看看。

战斧-300如此强大,共军何不发展反舰型的巡航导弹呢?
彦道 发表于 2013-5-29 11:19
战斧-300如此强大,共军何不发展反舰型的巡航导弹呢?
貌似反舰导弹大部分是巡航导弹。
这篇就是典型的YY文,“一组卫星理论上无法具备对中国附近海域全天……”、“OTH-SW……”、“很可能…… ...
1 美帝卫星群也做不到"全天候""24小时""实时"监控,记得这三个条件
2 OTH 那东西历史很悠久,但精度,可靠性,生存能力都有问题。

总之,个人认为在红色版X41B服役前,定位侦察和中继制导都有问题
半价薯片 发表于 2013-5-29 01:07
网易的新闻,呵呵呵
我知道畅谈版的都看不起网易,你们只欣赏《环球时报》的“专业”和“权威”。

至于略微复杂一点的论文,比如下面这篇,表达方式一般是“懒得看”。对不对?



导弹与航天运载技术
MISSILES AND SPACE VEHICLES

2000年 第6期
   总第248期

No.6 2000
Sum No.248






再入飞行器攻击慢速活动目标的制导方案研究


陈海东 余梦伦 辛万青 李军辉

(北京宇航系统工程设计部,北京,100076)



曾庆湘

(北京特种机电研究所,北京,100076)

    摘要 研究了再入飞行器攻击海上慢速活动目标的制导方案。首先介绍了目标的初始侦察定位系统;然后对再入飞行器攻击活动目标可以采用的导引头以及高空探测系统进行了分析;最后对再入飞行器降弧段的制导规律进行了研究。针对目标的最大逃逸范围,提出了高低空复合制导方案,仿真结果表明方案是可行的。

    关键词  再入飞行器,复合制导,机动飞行。

1 引言?

    再入飞行器攻击慢速活动目标是一个崭新的研究方向,因为再入飞行器有其他攻击手段所不具备的特点,主要体现在以下几方面:?

a)飞行器射程远,可以在较大纵深范围内对目标进行攻击;?

b)飞行器再入速度高,可以采用再入机动和再入突防等措施,因此突防能力强;?

c)再入飞行器的攻击威力大,并可携带多种形式的攻击装置;?

d)再入飞行器在具备主动探测和末寻的能力的情况下,同样可以达到相当高的精度。?

因此,再入飞行器攻击慢速目标是一种非常有效的打击手段,但是,其制导方案与攻击固定目标的制导方案有所不同。本文将以海上舰船作为模拟攻击对象,从侦察定位系统、导引头及高空探测系统和制导规律等几方面论述再入飞行器攻击海上慢速目标的制导方案。

2 目标侦察定位系统?

在研究再入飞行器攻击海上慢速目标的制导方案时,首先要考虑如何对目标实施精确的侦察和定位,这是攻击活动目标的前提条件。

目前,对海上目标进行侦察定位的主要手段有:海洋监视卫星、电子侦察卫星、成像侦察卫星、超视距雷达以及无人侦察机等。由于使用单一侦察手段不能满足作战要求,因此必须综合利用以上各种侦察手段,做到实时、准确地对目标进行监测和定位。

基于以上探测手段的侦察定位系统如图1所示。


通过海洋监视卫星系统和以电子侦察、成像侦察卫星构成的其他侦察卫星系统,可完成对目标的侦察探测、识别和定位。尽管卫星侦察系统的定位精度较高,但卫星系统的实时性还较差,无法满足战时需要,因此可用于平时监测。当进入作战状态时,可将卫星系统监测到的目标位置信息通过通讯卫星传给超视距雷达系统,由其对目标进行全天候的跟踪监测,实时记录目标的运动信息。由于超视距雷达定位精度较差,因此在准备发射飞行器前仍需要由卫星系统或无人侦察机等其他手段给出目标的精确位置,不断修正超视距雷达传给作战指挥中心的目标信息。此时在发射单元中的飞行器已进行完初始诸元的装订,当最后的目标位置修正信息到达指挥中心后,立即传给发射单元,用新的信息校正诸元,并发射飞行器。



3 寻的导引头及高空探测系统

3.1末寻的导引头?

与攻击地面固定目标不同,用再入飞行器攻击活动目标并要保证攻击精度,飞行器上必须带有自己的目标探测系统,即末寻的导引头,并对飞行器进行再入寻的制导。

末寻的导引头主要用于空空导弹和地空导弹,而在再入飞行器中还没有应用,但其作用是相同的,即在飞行器再入大气层后,对目标进行重新搜索与定位,并按照预定的制导规律对弹道进行修正,直至命中目标。

以下结合某主被动复合雷达导引头给出一种再入制导方案。

当飞行器再入大气层后到达某一高度,主动雷达开机,对目标进行搜索、截获、识别和跟踪,给出视线角、视线角速度、距离等制导信息,然后主动雷达关机,飞行器由空气舵提供控制力,按制导规律做机动飞行;当飞行器继续飞行至某一高度时,导引头以被动形式对目标进行搜索,并连续给出制导信息,直至击中目标。

再入飞行器的末寻的导

引头比常规的导引头要复杂,

需要解决许多关键技术问题,

主要包括以下几个方面:

a)再入飞行器具有高速、高温大动态再入环境,导引头必须能够在此环境下正常工作;?

b)导引头的作用距离要满足再入飞行器制导方案的要求;?

c)导引头必须具备目标识别能力,因此需要发展相应的目标识别技术;?

d)必须解决导引头穿越等离子体黑障时信号的丢失问题;?

e)导引头要具备较强的抗干扰能力。?

导引头的性能指标能否满足制导要求是再入飞行器攻击活动目标的关键和前提条件。

3.2高空探测系统

由于受各种因素影响,再入飞行器的再入机动能力是有限的。当目标逃逸区域超出飞行器的再入机动范围时,仅靠低空再入机动无法保证命中目标,在这种情况下,可以采用高空弹道修正方案,即增加高空中制导段,用高空发动机修正部分弹道偏差,使再入后所需的弹道修偏量在飞行器的机动能力范围内。

要实现再入飞行器的高空机动,必须要在机动前获得新的目标位置信息。一种方案是在飞行器飞行的中段通过地面站获得修正指令;另一种方案是飞行器自身携带高空雷达探测系统,以此获得新的目标位置信息。

前一种方案是指令制导,原理简单,但技术实现难度较大;后一种方案虽然在技术上比较复杂,但却可以做到发射后不管。当飞行器飞行至降弧段某高度,姿控发动机对飞行器进行调姿,使高空雷达天线尽量对准目标,然后雷达开机,此时姿控系统保持飞行器姿态的稳定,经过雷达天线的扫描、识别及数据积累,给出当时的目标位置信息,此后雷达关机,飞行器按预定的制导程序调姿,然后高空发动机点火,对高空弹道进行修正。当然,实现这种制导方案存在着很多困难,除了制导方案本身的复杂性以外,也对作为硬件基础的高空雷达探测系统提出了较高的技术要求。



4 高低空复合制导方案

4.1低空机动能力?

再入飞行器的低空机动能力指的是飞行器再入大气层后所能达到的最大机动距离,它受多种因素的影响。例如,假设对再入飞行器提出以下约束条件:

a)落地速度限制在2 Ma~3 Ma;

b)落地时的弹道倾角接近垂直;

c)最大攻角和最大过载均有限制。

则再入飞行器的低空机动能力取决于以上约束条件,在设计再入制导律时就要考虑这些约束条件,通常采用带有终端约束条件的最优制导律[1,2],并对攻角和过载进行限制,还要进行减速控制,其俯冲平面内的典型再入弹道如图2所示。


   此弹道曲线是采用某再入飞行器的弹道及气动参数进行仿真得到的。给出的是俯冲平面内的弹道,再入高度从70 km算起,制导律采用的是文献[1]中的最优再入制导律。其中,A点是瞄准点,也是惯性弹道的落点;C点为飞行器发射时目标的初始位置;B点和D点分别为俯冲平面内目标向后和向前的最大逃逸点。由于减速控制和过载的限制,惯性弹道的落点没有选择在目标初始点,因为如果选择在C点,则在攻击B点时没有足够的平飞减速段,无法满足落速的要求。因此惯性弹道的落点必须选择在A点,AD为飞行器的低空最大机动距离,而BD为攻击范围。?

图2中的?AB段是为了保证攻击B点和D点时的落地速度均能满足要求而预留的距离,仿真中取AB=25km,其值随具体问题而定。图中的BC段和CD段为目标在俯冲平面内的最大逃逸半径,如果目标的逃逸半径很大,则可能无法保证攻击B点和D点的弹道均能满足落速要求,即再入飞行器的攻击半径是有限的。仿真表明,此再入飞行器的最大攻击半径为20 km,即BC=CD=20km,对应飞行器低空最大机动距离AD=AB+2BC=65km?。

4.2高低空复合制导方案?

为扩大攻击范围,可以增加高空机动。下面给出一种简单的用固体火箭发动机提供控制力的高空制导方案。

采用前面所述的高空探测系统,在其给出目标位置信息后,飞行器开始调姿,将纵轴调到与速度矢量垂直的方向,然后高空发动机点火,实现俯冲平面内高空弹道的向前和向后机动,向前机动时纵轴与速度矢量的夹角为90°,向后时为-90°。这种方案的控制方式比较简单,飞行器在俯冲平面内可进行前向和后向机动,充分利用了高空能量,但要解决的问题是:

a)如何利用飞行器在高空的前后向机动能力控制高空机动距离(指高空机动后惯性再入的弹道落点距未机动惯性弹道落点的距离),以保证再入后目标在飞行器低空机动范围内;

b)固体火箭发动机通常采用耗尽关机方式,如何在耗尽关机的条件下控制高空机动距离。

下面给出具体的制导方案和结论,推导过程从略。该方案采用开关式控制,以满足低空再入机动能力作为指标,推导出所需的高空机动能力,以及指令切换点的位置,从而较好地解决了上述两个问题,其原理如图3所示。?


图3中C点仍为目标初始位置点,R为目标的最大逃逸半径,即当飞行器命中目标时目标位置与发射前装订的目标初始位置的偏差,也是飞行器采用高低空机动后需要达到的攻击区域半径。AB仍为预留的距离。此方案中的瞄准点(即非机动惯性弹道的落点)不再选择在A点,而是在E点,其中AE的长度为飞行器向后的高空机动距离,即飞行器向后进行高空机动的惯性弹道落点在A点,EF为飞行器向前的高空机动距离,AF即为飞行器前后向高空机动距离之和(机动距离均以落地点计算)。?

此方案的特点是具有一个指令切换点G,即当目标位于G点之后时,飞行器向后做高空机动,其惯性弹道会落在A点;而当目标位于G点之前时,飞行器向前做高空机动,此时惯性弹道的落点会在F点?。?

推导后可以得出,当满足

BG=AF=R                    (1)??

时,低空所需的最大机动距离最小,为

Lmax?=AB+R                   (2)??

由此得出以下结论:?

a)开关控制的指令切换点G就是目标的初始位置点C;

b)要使再入后飞行器所需的机动距离最小,只需选择高空发动机的前后向机动距离之和等于目标最大逃逸半径R即可。?

以上述飞行器为例,如图2所示,飞行器低空最大机动距离为

Lmax?=AB+2r                     (3)??

式中r——图2中的低空机动最大攻击半径?BC或CD?。

因此由式(2),(3)可知,增加了高空机动并采用开关式制导方案后,可将飞行器的攻击区域半径扩大一倍,即

R=2r                              (4)?

下面对再入飞行器进行高低空复合制导仿真,并将目标的最大逃逸半径扩大一倍,即R?=40 km,采用高低空复合制导后俯冲平面内的弹道如图4所示。由于?C点是切换点,仿真中在攻击C?点时高空采用向后机动。?

此高空制导方案可将攻击区域半径扩大一倍,并使高低空能量达到合理分配,它采用的是具有一个指令切换点的开关控制,因此高空发动机必须工作;当然,还可采用具有两个指令切换点的开关控制,即当目标位于两个切换点之间时高空发动机不工作,这样飞行器的攻击区域半径还可增大,其切换点的位置、高空所需的能量或机动能力、以及扩大后的攻击区域半径仍可用上述方法推导。


图4俯冲平面高低空复合制导弹道



5 结束语

再入飞行器攻击慢速活动目标的首要条件是目标的初始侦察定位系统和飞行器上的目标探测系统,它们是制导方案的重要组成部分,是设计制导方案的硬件基础。针对再入飞行器攻击区域的限制以及目标可能出现的大的逃逸半径,提出了高低空复合制导方案,此方案简便易行,有效增加了攻击范围,但仍需对以下关键技术问题进行深入研究:?

a)制导所需的高空能量较大,增加了飞行器的质量,是否能满足总体要求;?

b)高空姿控系统能否满足要求;?

c)高空制导精度能否满足再入末制导的要求;?

d)高空发动机工作时易被发现,需要有效的突防措施。



参 考 文 献



1赵汉元.飞行器再入动力学和制导.长沙:国防科技大学出版社,1997.
2 Kim M, Grider K V. Terminal guidance for impact attitude angle constrained flight trajectories. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System,1973,AES-9(6): 852~859



Study for the Guidance Scheme of Reentry

Vehicles?Attacking slowly Moving Targets



Chen HaidongYu MenglunXin WanqingLi Junhui

(Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering, Beijing, 100076)

Zeng Qingxiang

(Beijing Institute of Special Mechanical and Electronic Devices, Beijing,100076)
看了养猪网的原文,就标题前两个字用的还比较准确