国际第四代中程防空导弹特性分析

李欣

摘 要：该文对国际上典型的第四代中程防空导弹的关键技术应用情况进行介绍。从美国、俄罗斯等国家的国家战略以及对防空武器的作战职能定位出发，分析PAC-3武器系统中的ERINT、MSE导弹、S-400系统中的9M96E/E2导弹中直接力/气动力复合控制、高精度主动雷达导引头等关键技术的适用范围以及局限性，总结出美俄等国家应用这些技术的原因以及目前先进中程防空导弹的特性和能力定位。

关键词：中程防空导弹；第四代；复合控制；导引头；能力定位

中图分类号：TJ76 文献标志码：A

0 引言

从20世纪90年代开始，防空导弹就开始进入了第四代，美国、俄罗斯、欧洲相继研制出了第四代中程防空导弹，典型代表有PAC-3武器系统中的ERINT、MSE导弹，S-400中的9M96E/E2导弹，FASF系统中的Aster-15/30导弹。这些导弹均采用了直接力/气动力复合控制（包括姿控式、轨控式），高精度主动雷达导引头（包括Ka波段、Ku波段），MSE导弹还采用了双脉冲发动机。而国内的第四代防空导弹型号也在快速发展，其技术应用基本属于跟研，并未脱离国际先进技术的范畴。新一代防空导弹的关键技术应用是由多方面决定的，包括不同国家的发展战略、型号作战职能定位、技术本身的优缺点和适用范围，新一代防空导弹的研制需要合理的选择关键技术，而技术的正确选择需要对其来源、应用方法和适用范围“钻透吃透”，做到“知己知彼”，方能正确找到制衡之策，最终达到“百战不殆”的目的。

1 国际第四代中程放开导弹技术应用分析

1.1 美国

美国是最早开始第四代中程防空導弹研制的国家，其典型代表有PAC-3武器系统中的ERINT导弹和MSE导弹。美国追求全球称霸，对四代弹的研制也是基于其独特的作战背景。在海湾战争中，美国的PAC-2导弹（第三代防空导弹典型代表）与伊拉克改制的飞毛腿导弹（仅有第二代弹道导弹水平）进行对抗，战后统计单发拦截成功率不足10 %，暴露出第三代采用纯气动力控制和战斗部破片杀伤的导弹在反导方面的“先天不足”。弹道导弹飞行速度极快，需要拦截导弹有极快的响应速度；且反导一般要求击爆壳体厚度大于20 mm的弹头，以免其落地产生破坏，而破片式战斗部对弹头的毁伤效能较低。因此在第四代防空导弹的研制过程中，提出对弹道导弹实现接近直接撞击的精度。美国陆军于海湾战争后装备了第四代防空导弹的先驱——洛克希德·马丁公司专为反导研制的ERINT导弹（如图1所示），其采用Ka波主动导引头解决高探测精度的问题，采用直接力/气动力复合控制解决快响应的问题，并在一系列反导试验中验证了其能对弹道导弹实现动能杀伤的能力，国际上第四代中程防空导弹的特点也由此而生。除此之外，ERINT导弹还应用了氮化硅天线罩材料和碳纤维发动机壳体，前者可降低天线罩折射，后者可降低导弹质量密度和气动时间常数，这些均可为提高末制导精度服务。针对1 000 km射程以内的弹道式目标，ERINT导弹的制导精度可达0.17 m。

总体来看，美国的四代弹研制是针对与小国家作战时，对敌方战略武器的防御，这是美军在实战中面临的唯一威胁，且其帮助沙特、日韩等盟国构建弹道导弹防御系统，抵御中东恐怖武装、包括朝鲜的低水平弹道导弹威胁，PAC-3导弹也是重要的组成部分。而对于拦截空气动力目标象高性能战机，主要是由PAC-3武器系统中的原PAC-2导弹改进型负责，其四代弹本身并不重视常规防空。Ka波段导引头作用距离近、直接力的侧向喷流在大攻角和低空对气动舵干扰严重，这些对于拦截战斗机都是不利因素。

1.2 俄罗斯

俄罗斯第四代中程防空导弹的典型代表主要有S-400中的9M96E/E2导弹（如图2所示），这2型导弹的技术特征与ERINT/MSE有相似之处，但其应用背景则有很大不同。与美国相比，俄罗斯的国力相对较弱，其没有条件像美国一样去搞全球扩张，因此其四代弹的研制是以保卫本土以及在中东等地区的利益为主，但由于其周边环境复杂，作为战斗民族对实战非常看重。因此俄罗斯的四代弹发展在常规防空、复杂环境对抗方面下的功夫更多，不像美国一样单纯为了反导。此外，与美国一样，俄罗斯新研制的四代弹并不构成新的武器系统，而是对原先S-300武器系统的能力补充。

S-400中的9M96E导弹和9M96E2导弹采用了弹族化的设计思想，有近似的气动外形和技术特征。其均为小型化设计，弹径为270 mm，9M96E弹长较短为4.3 m，9M96E2弹长较长为5.2 m。二者均采用轨控式直气复合控制，发动机为包括24个微型喷管的轨控发动机。与PAC-3导弹追求的直接撞击不同，俄罗斯的2款导弹均采用战斗部破片杀伤，战斗部为定向战斗部，质量24 kg。导引头为Ku波段，精度较PAC-3的Ka波段低，反TBM能力较差。9M96导弹的特长是拦截超低空大机动的巡航导弹，轨控发动机可克服多路径效应，在最后看到真实目标时，可在0.025 s内出大过载，把导弹迅速拉到正确的位置上。导弹采用毫米波引信，具备一维成像能力，能识别出巡航导弹和反舰导弹弹头，使定向战斗部以高密度破片攻击弹头，同样可实现对弹头的高效毁伤。俄罗斯的四代弹导引头精度比美国低，但快速修偏能力强，这是不同的作战需求所致。

此外，9M96E和9M96E2均采用鸭式布局，由于鸭舵在姿轨控发动机之前，这样可避免操纵舵受侧喷干扰的影响；尾翼安装在可旋转的组合上，以避免舵面控制和燃气控制时产生的附加滚动力矩。

欧洲Aster导弹的设计思想与9M96导弹十分相似，Aster-15近似于9M96E，Aster-30近似于9M96E2，所用配置均为Ku导引头+轨控发动机。这与其近似的国家战略有关，欧洲同样是以追求保护地区利益为主，不搞战略扩张。而与俄罗斯不同的是，Aster导弹都是二级，加有一级助推。Aster-15和Aster-30的二级弹保持一致，区别在于助推器的长度，通过加长助推来提高射程。欧洲的做法，可降低导弹设计难度，由于二级弹的轨控都在导弹空载质心附近，降低了控制难度。而俄罗斯的9M96E2是单级，轨控发动机在空载质心之前，属于姿轨控复合控制，控制难度较大。欧洲的做法降低了难度，但使装载量受到影响，而且助推分离有击伤其他舰艇的风险，这一方案目前在国际上尚有争议。

2 新一代中程防空导弹关键技术应用总结

从以上分析可以看出，中程防空导弹武器系统的作战任务主要是中程防空和末段低层反导，按技术配置可分为美式配置和欧式配置，其主要技术特点有以下几点。

2.1 美式配置

美国四代弹经典配置是Ka导引头+姿控发动机。该种配置服务于末段低层反导。对TBM弹头实现动能杀伤，需要导引头精度足够高，具备一维成像能力，同时噪声滤波水平高，天线罩瞄准误差斜率低，保证足够探测精度基础上，再配合姿控发动机加快控制回路响应速度，最终达到极高精度。美式配置的第一要点是导引头，其次是姿控式直氣复合控制。由于导引头精度高，硬件和材料的要求高，因此采用美式配置的导弹价格很昂贵，一发弹在300万美元以上。

2.2 欧式配置

俄罗斯的四代弹经典配置是Ku导引头+轨控发动机+毫米波引信+定向战斗部，欧洲与俄罗斯近似。该种配置同样是注重反导弹类目标，但却是以反巡航导弹类目标为主。反巡航导弹或空地导弹，同样要求空中打爆弹头，但可以不用直接撞击，在保证极小脱靶量的前提下，采用毫米波引信实现一维成像，然后用定向战斗部提高破片密度去击毁目标。欧式配置的精度没有美式那么高，但同样要求非常严格。欧式配置的导弹成本相对较低，一发弹在100万美元左右。

3 结论

通过该文的分析，可以看出第四代中程防空导弹关键技术的应用与国家战略需求、作战职能定位息息相关。技术虽然先进，但也存在局限性，需要依据需求慎重选择。四代导弹的研制，不是为了替代三代导弹，而是对原先三代防空系统的能力补充。同时，无论是美式还是欧式，四代弹的设计都以追求极高制导精度为目的，精度是第四代导弹设计的核心。

参考文献

[1]北京航天情报与信息研究所.世界防空反导导弹手册[M].北京：中国宇航出版社，2010.

[2] B.T.斯维特洛夫，N.C.卢戈别夫.防空导弹设计[M].北京：中国宇航出版社，2004.

[3]徐品高，张志鸿.防空导弹体系论文集（第八集）[M].《现代防御技术》编辑部，2007.

[4]张志鸿.俄罗斯研制小型化地空导弹[J].中国航天，1999（9）：39-41.

[5]张志鸿.俄罗斯S-400防空导弹系统[J].现代防御技术，2000，28（1）：9-15.