国外防空导弹弹族化发展研究

戴卫青，刘　康，刘　杰

(1. 八院云箭(北京)航天技术研究院有限公司，北京，100048；2. 上海机电工程研究所，上海，201109)

0　引　言

现代空袭是综合运用多种空天兵器，采用多种袭击方式实施的，采用单一防空武器无法有效拦截所有来袭兵器。作为防空体系重要组成部分的防空导弹族系，需要具有远、中、近和高、中、低等不同性能的多种类型，以满足国土防空、要地防空、野战防空和舰艇防空的不同要求[1]。国外军事发达国家普遍将弹族化视为防空导弹发展的一个重要途径，通过研制和装备采用不同拦截空域的地空导弹族系，实现多目标、多层次的一体化防空拦截任务。

1　防空导弹弹族化基本概念

防空导弹弹族化是指在一套防空导弹武器系统或同一武器平台中，集成不同射程、不同制导体制，适用于不同拦截空域的多型导弹，实现高低搭配，形成防空反导一体化的体系拦截能力，满足防空反导作战需求[2]。弹族化一般采取弹上软件产品化、舱段模块化、导弹型谱化的发展策略。

2　国外防空导弹弹族化发展现状

国外防空导弹弹族化发展以俄罗斯、美国和欧洲为典型代表。美国的“标准”舰空导弹系列、俄罗斯的S-300、S-400地空导弹系列、法意合作的“未来面空导弹族”均采用了弹族化设计思想。

2.1　俄罗斯

冷战后，俄罗斯始终面临着美国强大的空天威胁，大力发展空天防御武器。但受国力限制，俄军不可能对其广袤的国土实施全面防护，只能坚持“优中选优”、“重中之重”的原则，重点对莫斯科地区、核设施等重点目标实施要地区域防护，兼顾大面积国土防卫。因此，俄军在《空天防御构想》中指出，防空装备发展优先考虑对要地的多层空天防御需求，其防空反导装备应具备多种作战能力，既能对付敌战术弹道导弹，也能打击敌方来袭的处于各种飞行高度和飞行速度的有人或无人飞行器、巡航导弹和空基导弹，既要有要地中近程和末端防御作战能力，又要具备远、中、近和高、中、低多层次防空，实现梯次防御和多层拦截的区域作战能力。

为有效满足要地防空多目标、多层次拦截的需求，俄罗斯坚持地空导弹弹族化发展，强调武器系统装备继承性和武器系统通用化设计，通过持续升级指控系统和雷达系统，发展远、中、近多型导弹，先后形成了S-300、S-350、S-400和S-500四种具有继承性的武器系统平台。其中，S-300配备48N6系列中远程防空导弹，主要执行区域防空任务；S-400在其基础上发展了9M96系列中程导弹和40N6超远程导弹，强化末段反导并提升远程防空能力，并与配备9M96系列中程导弹和9M100系列近程导弹的S-350形成远近搭配，增强近程末端防护能力；S-500针对新型空天威胁发展反临近、末段高层反导、超远程目标拦截等新型拦截能力，采用一套平台，防空和反导/反卫两种配置的方案。其拦截弹既可以使用S-400的40N6远程拦截弹，也可以采用A-135M战略反导系统的77N6系列反导/反卫拦截弹，成为集防空、反导和防天于一体，各军兵种通用的第五代地空导弹武器系统。

俄罗斯防空反导武器弹族化的主要特点如下：

1) 武器系统平台化，多弹族共存，集成性好

俄军强调武器装备的继承性、兼容性和多样化配置能力，通过模块化、通用化设计，形成一套以S-300、S-350、S-400、S-500四种武器系统为核心，向下兼容“道尔”、“铠甲”、“山毛榉”等武器系统，集防空、反导和防天于一体，各军兵种通用的一体化俄罗斯空天防御体系，满足梯次防御和多层拦截的防空反导作战需求。以S-400为例，该系统可使用射程为40 km、120 km、200 km和400 km等3个系列最多6型导弹(48N6E、48N6E2、48N6E3/48N6DM、9M96E、9M96E2、40N6E)，可拦截距离400 km以内，高度0.005～30 km的各种气动目标，以及速度5 000 m/s以内、射程3 500 km以下的各种战术弹道导弹。S-400的30K6E指控系统能兼容俄罗斯现役各种防空系统，可独立指挥S-300、“道尔”、“铠甲-S1”等防空系统的火力单元进行作战，也可与“贝加尔湖”等上级指挥系统、友邻指挥系统、旅级防空指挥所，以及歼击航空兵指挥所等配合指挥作战[3]。

同时，俄罗斯还注重发展弹族中各型号的独立作战能力，如S-400系列配备的9M96系列中程防空导弹可单独取出配置，形成S-350“勇士”中程防空导弹系统，与9M100近程防空导弹配合，用于陆军野战防空和国土中近程防空。通过装备的自由组合，俄军的弹族化武器可针对被保护设施的特点及其面临的主要威胁，对防空反导装备进行灵活配属，实现对不同目标的分级分类防护，优化作战效能。

2) 发射平台通用化、导弹系列化

俄罗斯S-300、S-400、S-500系列实现了导弹发射装置通用化设计，发射车可装载不同类型和数量的导弹，导弹实现系列化和弹族化发展，形成9M96、48N6、40N6等主战导弹族系(见图1)。武器系统可根据任务需求选配导弹型号拦截相应的目标，实现灵活用弹、梯次防御和逐次发射，有效提升作战效能。

图1　俄罗斯主要防空导弹族系Fig. 1　Main Russian air defense missile families

以S-400防空导弹系统为例。该系统是俄罗斯在S-300PMU2的基础上研发的机动式多通道防空与末段低层反导一体化第四代远程地空导弹武器系统，是俄罗斯目前防空体系中的主战武器。S-400系统采用包括48N6系列导弹(48N6E、48N6E2、48N6E3/48N6DM)、9M96系列小型化导弹(9M96E和9M96E2)，以及在研的作战距离为400 km的40N6超远程导弹在内的多型地空导弹，这些导弹均按弹族化、系列化思想研制和配属。其中，48N6E2和48N6E3均采用单级固体燃料式发动机、常规气动布局及垂直冷发射方式，其射程和导引头等有所差别，但结构和部位安排均类似。9M96E和9M96E2导弹的结构、布局、战斗部、制导方式均相同，并且均采用单级固体火箭发动机，区别在于射程。

图2　3枚48N6系列导弹和4枚9M96系列导弹混装方式，后者以4枚一组的形式布置在48N6导弹发射筒的位置上Fig.2　Mixed loading scheme of 3 x 48N6 missiles and 4 x 9M96 missiles and 4-in-1 configuration of 9M96 missiles on the position of 48N6 missile launch tube

S-400系统的发射车外形基本沿用S-300系列发射车，可以安装和发射S-300系统中装备的多数防空导弹。此外，为了装载不同类型和数量的导弹，S-400系统发射车还作了适应性改进，配置极为灵活。9M96E及9M96E2型导弹可以四枚一组的形式，装填在5P85ТЕ2或5P85SЕ2运输发射筒具中，或安装在51P6E发射车的40N6导弹筒具中。这样一具四联装的运输发射筒具就可灵活采取多种不同的配弹方式，可以采用大、小弹混装的形式。即可全部装大弹或小弹，也可装2枚大弹8枚小弹，或3枚大弹4枚小弹，或其它几种组合方式(注：大弹是指48N6E2及48N6E3型导弹，小弹是指9M96E及9M96E2型导弹，见图2)。这样做最大的好处：一是可以“弹”尽其用，根据目标的情况灵活、经济地选用防空导弹；二是可以在一个防空导弹火力单元中实现导弹的梯次防御、逐次发射配置，实现对来袭目标的多次有效拦截，提高了对目标的摧毁概率。

3) 精简防空导弹型谱，发展空天防御体系核心能力

鉴于俄军原有防空反导武器型号重复率高、兼容性差的问题，俄罗斯强调新一代防空反导导弹系统应同时满足国土防空、野战防空和海军防空的需要，致力于建设统一的、多军兵种通用的防御系统。根据俄罗斯空天防御体系建设目标，最终将形成以S-500反导系统、S-400远程防空导弹系统、“勇士”中程防空导弹系统和某型近程防空导弹系统四套武器系统为核心的俄罗斯空天防御体系。相比各军兵种现役的大量性能、类型各异的防空反导武器，型号将极大精简，突出防空与反导并重的特点。对弹道导弹防御的重点从对战略弹道导弹防御转向战略、战术弹道导弹一体化防御。与此相应，俄罗斯将精简现有防空导弹型谱：中近程主要采用9M96E(射程60 km)、9M96E2(射程150 km)和9M100(射程10 km)三型防空导弹，远程采用40N6(射程400 km)和48N6DM(射程250 km)导弹，反导主要采用77N6系列拦截弹(与A-135M战略反导系统共用)。以上导弹的研发与使用均体现了系列化和弹族化思想，边研发边部署边改进，导弹性能和拦截能力不断提高，是俄罗斯未来防空反导武器系统的发展重点。

2.2　美国

美国弹族化发展思路与其防空反导需求密切相关。由于美国军事实力雄厚，奉行全球进攻战略，其本土防空作战主要执行全面防护策略，依靠强大的空中力量将敌方威胁拦截在国土之外，其国土陆基防空反导武器主要考虑拦截弹道导弹(即“反导”)的军事需求，重点发展“爱国者”系列、THAAD等反导武器，并配置灵活、动态管理的防空反导一体化指挥控制系统(IBCS)。

美军全球部署的海上舰队则面临着复杂的作战环境，在“反介入/区域拒止”(A2/AD)等高强度对抗条件下，对拦截先进战机平台和反舰巡航导弹、弹道导弹等远程精确打击武器均存在强烈需求。因此，美军不断升级改造舰载“宙斯盾”防空反导作战系统，发展海军防空反导一体化火控系统(NIFC-CA系统)，扩展一体化防空能力，并对舰载防空的主力——“标准”系列导弹进行弹族化发展，拓展其多层反导、远程拦截和防空/反舰多用途能力。

美国防空反导武器系统弹族化的主要特点如下：

1) 导弹系列化、模块化

以美国海军为例，其主战防空导弹始终围绕着“标准”导弹(见图3)走系列化发展道路。其导弹平台充分采用基于预筹改进的模块化设计，具有很强的开放性和互换性，通过“主级+助推”形式，并换装高性能导引头、引信和发动机，使其作战能力不断提升(见图4)。“标准”导弹的射程从最初的38 km(“标准1”中程型)提高到64 km(“标准1”增程型)、74 km(“标准2”中程型)、150 km(“标准2”增程型)和370 km(“标准6”)，拦截高度从20 km增加到30 km，导弹的抗干扰性能和命中概率及系统的反应速度也不断提升。例如“标准3”导弹通过换装固体动能拦截器和增加一级发动机，有效拓展大气层外中段反导能力；“标准-6”导弹通过换装主动雷达导引头和增加双向数据链，具备370 km的超视距目标拦截能力，并可执行反舰作战，任务灵活性大幅提升。此外，由于“标准”系列始终在一个平台上进行改进升级，导弹的可靠性也维持在较高的水平[4]。

图3　“标准”系列导弹外形图(从左至右依次为：标准1中程、标准1增程、标准2中程、标准2增程、标准2增程Block4、标准3、标准4、标准6)Fig. 3　Standard missile family (from left to right: SM-1, SM-1 ER, SM-2, SM-2 ER, SM-2 ER block 4, SM-3, SM-4 and SM-6)

图4　“标准”系列导弹技术发展图谱Fig.4　Standard missile family development

2) 发射平台通用化，作战体系化

“标准”系列导弹的发射平台采用通用化、标准化设计，适装性好，可实现巡洋舰、驱逐舰、护卫舰等多种海基平台及陆基型宙斯盾平台的模块化安装。例如美国海军先后装载了“佩里”级护卫舰、“阿利·伯克”级驱逐舰和“提康德罗加”级巡洋舰，不同型号“标准”导弹的尺寸、重量均发生较大变化，但由于采取了通用化和标准化设计，各舰发射平台的技术状态不需要作大幅改动，即可适装“标准”系列导弹，适应能力极强。“标准”系列导弹的发展过程以及装载/发射平台的变化，说明美军以作战能力为中心，平台的发展适应武器装备的变化，武器装备适应作战需求的改进思想，使信息、平台和武器装备协调发展，构建体系化防空反导作战能力。

图5　美军“从海到陆”体系化作战设想图Fig.5　The integrated operation concept of “from sea to land” for US forces

面对复杂的空中威胁环境，美国海军舰艇编队执行分层防御的防空策略。其海军装备了远程“标准2”增程型、中程“标准2”、近程“海麻雀”、末端“拉姆”四个层次的舰空导弹武器系统。舰艇区域防空由远程“标准2”增程型、中程“标准2”导弹承担，具备对飞机等目标的区域拦截能力。随着“标准3”和“标准6”导弹逐步列装，美国海军舰艇对飞机、弹道导弹、掠海反舰导弹均具备区域拦截能力，整个舰艇编队对诸如弹道导弹、掠海反舰导弹等高威胁目标形成两层防御，大大提高了编队的对空防御能力(见图5)。

2.3　欧洲

欧洲弹族化发展思路与欧洲一体化进程和各国的需求有关。在欧洲一体化进程的背景下，欧洲各国通过联合研制防空反导武器，发挥各方技术特长、分摊研发成本，各国根据各自需求及特点进行改装集成，提升防空反导能力。

欧洲防空反导武器系统“弹族化”的主要特点如下：

1) 导弹系列化、模块化

图6　“紫菀-15”和“紫菀-30”导弹外形图Fig. 6　Aster-15 and Aster-30 missiles

为了减少对美国的依赖，建立欧洲一体化防空体系，增强欧洲国家的防空能力，法国、意大利等国开展合作，共同研制Aster(“紫菀”)系列面空导弹，作为“未来面空导弹族”(FSAF)。“紫菀”导弹系统的设计通用性高，包括面空战术导弹、舰空导弹和地空导弹等。“面空战术导弹系统”(SAAM)是“未来面空导弹族”(FSAF)的一个部分，是一种全天候、全方位舰载、近程点防御系统，选用“紫菀-15”导弹(见图6)，可对付高速掠海飞行或大角度俯冲的反舰导弹及携带反舰导弹的轰炸机的攻击。“地空导弹系统”(SAMP/T)是陆基中程防空系统，选用“紫菀-30”导弹，可在复杂电子环境下对付TBM、巡航导弹以及战斗机、反辐射导弹等，用于保卫机动中队和后方重要设施。“舰空导弹系统”(SAMP/N)选用“紫菀-30”(见图6)或“紫菀-45”导弹，用于区域防空，也可担负点防御反导弹任务。各型号均采用主动雷达制导，主级结构基本相同，区别在于助推器。

“紫菀”各系统和导弹型号设计理念相同，具有模块化结构设计，使用一个通用的导弹主级，通过配装不同的助推器来执行不同的任务，具有部件通用性高、作战和维护自动化程度高等特点，在满足各国不同需求的同时，降低了技术难度和研发成本。

2) 系统平台通用化

“紫菀”导弹族具有相同的操作程序，采用通用导弹、相控阵雷达、发射装置和计算机系统等，且能够根据不同任务需求装备相应辅助设备。西欧各国基于“紫菀”导弹系列发展通用化发射装置模块，具备较好的适装性，海基型和陆基型平台在满足通用接口的条件下均可搭载通用导弹模块，并与不同的雷达系统进行组合，形成满足不同需求的防空反导武器系统。

3　国外弹族化发展对我国防空导弹弹族化发展的启示

通过对俄罗斯、美国和欧洲防空导弹弹族化发展特点的分析，对我国防空导弹弹族化发展可得出如下启示：

1) 系统架构向美国全域网络化看齐，发展武器系统的全域作战能力

在系统架构、装备发展技术途径方面，借鉴美国全球网络化防空反导技术，基于天基、空基、地基和海基通信网络，通过标准网络协议接口接入指挥控制、预警探测、火力拦截、综合保障等不同装备节点，形成互联互通的网络通信和指控平台，各探测制导节点和火力节点可根据需求快速组合，开展拦截作战，实现弹族化装备的跨地域分布与网络一体化作战能力。

2) 设备形态实现模块化、平台化发展，可兼容、可扩展

在设备形态方面，我国弹族化武器系统平台可借鉴俄罗斯S-400/500系统，通过采取模块化、接口通用化和控制流程标准化设计，形成兼容性强、集成度高的武器平台，既可实现新型装备的资源整合，又可有效继承、兼容现有防空反导装备，精简装备规模、优化装备型谱。导弹平台借鉴美国“标准”系列、欧洲“紫菀”系列的成功经验，采取组件模块化、接口标准化设计，通过更换不同制导控制模块、发动机/助推器模块和战斗部模块，形成对隐身平台、远程空中平台、战术弹道导弹、精确制导弹药等多种目标的优化拦截能力，并保证导弹的继承性和技术成熟度，维持较高的可靠性。

3) 系统作战使用借鉴俄罗斯装备集成运用思路和美国全域一体化指控设计，强化多任务多层次协同防空能力

我国弹族化武器系统的体系定位、作战使命与俄罗斯相似，在作战任务剖面上，可借鉴俄S-400/500系列，强化要地区域多任务防空能力，既可通过多型弹区域紧耦合实现高强度作战环境下对高价值要地的分层多目标防护，也可根据需求选择一型弹独立配置，强化对特定空袭目标的拦截能力。战前，一体化指控系统可根据保卫区域特点、实时任务和装备情况等战场态势合理分配作战任务、划分防空责任区，并根据不同作战任务对各火力单元装备种类和数量进行优化配置；战时通过网络统一指挥分散在各地的火力单元和传感器，通过构建统一的空情信息场和制导信息场，实现协同探测与指示、协同跟踪与识别、协同制导与火力拦截，实现区域内网络中心战。

4　结束语

俄罗斯面临的空天威胁和防空反导装备发展需求与我国具有相似之处，其防空反导体系设计思想具有较好的借鉴意义。通过重点发展区域防御，拓展国土防御，建立多层空天防御体系，高效配置空防力量，实现对多种空袭目标的有效防御。在具体的装备发展上，应吸收融合美国全域网络化防空反导技术，以及欧洲模块化导弹发展策略，积极探索弹族化发展思路，开展弹族化防空导弹武器系统研究和论证，研制一个平台多型导弹、不同射程、不同制导体制的弹族化地空导弹武器系统，形成防空反导一体化的体系拦截能力，满足未来防空反导作战需求。