陆基导弹机动发射技术的发展趋势

钟建业

在现代战争中,由于侦察技术的发展和对目标打击精度的提高,导弹武器系统自身的生存能力受到严重威胁。为提高导弹武器系统的生存能力和快速反应能力,导弹系统采用运输工具和发射装置适时改变地点的机动发射方式。机动快速发射技术,已经成为国外陆基机动导弹的重要发展方向,下面作一介绍。

1、发射设备向高集成、多功能方向发展

为能实现陆基机动导弹在公路或简易场地的无依托快速发射,必须使发射车辆尽量减少,应将发射、测试、监控、发配电、瞄准等完成导弹发射所需要的多种车辆,通过设备小型化和功能集成,由综合性多功能车辆完成。同时,发射设备车辆应具有速度快、行程大、变速转向好的机动能力以及越障碍、爬坡和在崎岖地带通过的良好越野能力。战略导弹发射车还要具有高驱动力、高附着力,配置具有中央充气系统的可调压轮胎、适应起伏不平地面的独立悬挂和油气减振系统。美国的“侏儒”战略导弹和俄罗斯的SS-20和SS-25弹道导弹,只需要2～3台高机动性能车辆即可完成发射任务,既便于隐蔽待机,又利于在狭小场地实施快速发射。“侏儒”弹道导弹装载在加固的发射车(见下图)内,提高了核攻击下的生存能力,并实现了任意点发射。

为适应现代战争的需要,陆基机动导弹武器系统还应能够用飞机和舰船运输,使其具有战略机动能力。

2、一种武器发射系统可发射多种型号的导弹

这是目前国外导弹武器系统发展的一个重要趋势。这不仅提高了武器系统的作战灵活性,而且大大降低了武器系统的研制周期和成本。俄罗斯新研制的CLUB舰载导弹系统可以发射反潜、反舰、对陆攻击三种不同类型的5种导弹;C-400型远程地对空导弹系统已成为目前世界上第一个能有选择地发射几种不同型号、不同尺寸地空导弹的武器系统。

3、提高自动化、智能化水平

陆基机动导弹武器系统的地面设备要实现减小体积、减轻重量、机动性强、减少反应时间的目标,就要求武器控制和发射系统实现高度自动化和智能化。美国、日本等西方国家已把大规模集成电路、计算机芯片等高技术用于导弹地面测试设备中。

4、箱(筒)式发射技术

目前,国外陆基机动发射的战术导弹,如“战斧”陆射巡航导弹、“爱国者”和C-400型远程地对空导弹等,大都采用箱(筒)式发射。一些大型弹道导弹的装药、惯性器件和大量易损件,对在机动运输和发射中承受的负荷有严格限制。SS-25弹道导弹采用一种多功能双层保温的贮运发射箱。导弹出厂时即装入该箱。平时该箱用于贮存和运输导弹,发射时用作导弹发射箱。

贮运发射箱(筒)是导弹发射系统的重要组成部分。其中箱体、箱盖和定向器等是关键部件。发射箱体的设计应尽量减小体积、减轻重量。根据使用和设计要求,箱体材料可选用不锈钢、铝合金和玻璃纤维复合材料等。目前,多数导弹发射箱内采用导轨或适配器作定向器。导轨结构简单,但需要有横向支承系统和安装在箱内或箱外的减振装置。发射箱盖要求密封性要好,能在发射时快速打开。目前常用的有机械式开关盖和易碎盖。机械式开关盖结构比较复杂、维修费用较高、占据空间大、动作时间长。但因其比较可靠,目前多数发射箱仍采用这种开关盖。“战斧”陆基发射巡航导弹采用易碎的穿通盖。这种箱盖由涂有橡胶的尼龙布制成,撕破的碎片因质量小,不会对附近的设备构成威胁。

5、快速调平和起竖技术

机动发射的战术、战略导弹要缩短反应时间和进行快速发射,必须实现快速调平和起竖。特别是弹道导弹从瞄准完毕到发射的时间不能太长,否则影响瞄准精度。SS-20和SS-25弹道导弹采用液压加燃气助力的方法,将起竖时间缩短到10秒,导弹起竖后可立即发射。据报道,上述两种导弹的最快发射准备时间为15分钟,处于待发射状态的导弹,其反应时间仅为90秒。调平系统应能适应发射点承受压力小、不平度大的特点。起竖系统应起竖平稳、快速,尽量缩短起竖时间。

6、降低地基承载力

陆基导弹机动发射的关键技术之一是如何处理发射后坐力问题。对于尺寸较小的战术导弹,由于导弹和发射装置质量较轻,一般采用将发射筒放到地面上的方式,使发射后坐力直接作用于地面。但一些大型战术、战略导弹采用冷发射的方式,也就是借助压缩空气、燃气等辅助动力,将导弹弹出发射筒,再由导弹自身发动机工作。导弹被弹射的瞬间对地面的负荷很大,高达几十至几百吨,采用可延伸底部技术可满足发射要求。

可延伸底部主要由固定筒和延伸筒两部分组成,其作用主要是将导弹发射后坐力直接传递到地面。固定筒与发射筒相连,延伸筒套在固定筒上。行军时,延伸筒以一定形式与固定筒连接。起竖后,通过机构将延伸筒放到地面,或是利用燃气的作用将延伸筒推至地面。发射后,导弹的发射后坐力便通过延伸筒传递到地面,使发射车不承受或承受很小一部分后坐力。同时,延伸筒能随地面的下陷而向下延伸,保证后坐力不影响导弹的发射。

SS-20和SS-25导弹发射装置采用了可延伸底部结构,使发射筒由不接触地面状态逐渐增加对地面的负荷。SS-20弹道导弹的出筒速度为每秒15米到20米,发射时对地面的压力仅为40吨到50吨每平方米,一般汽车可以通行的路面即可承受,有利于实现无依托快速发射。

还可以通过增加发射装置的接地面积,来降低导弹发射对发射场地承压能力的要求。SS-25导弹发射车的两侧各备有一个大直径的支承盘,作为发射车后腿的支承底盘,使发射车在导弹被弹射的过程中保持稳定。

7、快速定位定向和瞄准技术

机动发射带来的问题是如何快速、准确地测定发射场地的地理坐标和目标射击方向。目前国外陆基机动弹道导弹要求随机点快速发射的准备时间仅为5到15分钟,为此必须解决随机发射点的快速定位和快速瞄准问题。其精度要求与导弹命中精度,是否有末制导有关。如果导弹采用末制导,定位精度要求可以放宽,纯惯性制导导弹对定位精度的要求要高些。

目前,可用于发射车定位的技术有惯性定位和卫星定位技术。惯性定位系统是由惯性平台、计算机、控制显示器和车载电源组成的车载惯性导航系统。系统启动并初始对准后,从一个已知坐标出发,每隔一定时间停车进行零速修正,到达待测点后,1分钟内即可获得该点的坐标数据。这种方法除需要一个起始坐标点外,途中不需要任何外部信息,这对于现代战争而言是明显的优势。此类系统的不足之处是惯性器件引起的定位误差随时间而增加,因此需要周期性停车进行零速修正,而且使用不便,价格比较昂贵。

美国、俄罗斯等国家在有了自己的定位卫星以后,其机动作战的导弹仍配有惯性定位系统。导弹武器系统从一个已知坐标出发,行进途中惯性测量装置不断测量该车的行驶速度和方向,到达待测点后可立即测出该点坐标。这种完全自主、沿途不需要任何外部信息的定位方式,在电子战中有很大优势。“潘兴”2型导弹采用自动定位系统和自动程序装置后,发射准备时间较“潘兴”1型导弹缩短了一半。“战斧”陆基发射巡航导弹发射车和瑞典的岸防导弹发射车也装备有定位定向系统。

全球定位系统(GPS)也是满足机动武器系统实时定位的一种有效手段。在国外,该卫星定位系统已被广泛应用。为提高定位系统的使用性能和降低装备成本,卫星定位与其它定位方式组合导航,取长补短,不失为有效的技术途径。俄罗斯的新型弹道导弹“伊斯坎杰尔”即采用GPS-全球导航卫星系统(Glonass)进行中制导航迹修正。美国在使用GPS的同时,并没有放弃为野战部队部署惯性定位系统的计划。从目前技术看,惯性导航+GPS的组合定位系统可以发挥各自的优势,较为合理。

按照传统的定点发射方式,需要预先在发射场地标定出大地坐标,设置方向标志,通过架设远离导弹的瞄准仪来确定导弹的射向。这既不适用于任意点发射,也不利于缩短反应时间。因此,采用方位水平传递和方位垂直传递及全自动瞄准技术已成为必然的发展趋势。

为提高导弹的快速发射能力,俄罗斯的SS-20和SS-25导弹采取了一系列措施缩短发射准备时间,其中包括水平瞄准定向。水平瞄准定向技术克服了传统的导弹起竖后再瞄准定向时间长的缺点。SS-25导弹送到发射点后,先将容器的前端盖在水平状态下打开,使其自动解锁脱落;再对水平放置的导弹进行测试和瞄准定向,缩短了发射筒起竖到发射的时间。

8、伪装与防护技术

“战斧”陆基发射巡航导弹系统采用预先有准备阵地发射。在其主阵地和备用阵地都有仿自然景物的伪装。各个车辆的重要部位,如发射装置和控制中心方形舱都有装甲装置。其设备舱内有防核、防生物、防化学武器的三防过滤装置,以便在核-生物-化学武器战场条件下保持战斗力。为避免地面设备被敌人侦察发现,各车辆还配有能对付不同波谱探测设备的专用伪装网等器材。

俄罗斯新研制的“伊斯坎杰尔”地对地弹道导弹的发射装置,装在8轮重型MAZ卡车上,两枚导弹水平放置在车上的矩形装甲箱内。平时,装甲箱盖板关闭。发射车在公路上行驶时,其外形与标准军用运输车相仿。发射时,装甲箱盖板可以折叠打开。

美国还为“潘兴”、“霍克”等型导弹研制了尺寸相似的假目标。

9、末制导技术

常规和战略地对地导弹采用末制导技术以及提高末制导精度,不仅可以提高导弹的命中精度和打击效果,减少摧毁一个目标所需的导弹数量,而且还可以减轻惯性导航、初始定位定向和瞄准系统的压力,降低由惯性导航、定位定向和瞄准要求而带来的高成本。