陸基導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)發(fā)射技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

鐘建業(yè)

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,由于偵察技術(shù)的發(fā)展和對(duì)目標(biāo)打擊精度的提高,導(dǎo)彈武器系統(tǒng)自身的生存能力受到嚴(yán)重威脅。為提高導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的生存能力和快速反應(yīng)能力,導(dǎo)彈系統(tǒng)采用運(yùn)輸工具和發(fā)射裝置適時(shí)改變地點(diǎn)的機(jī)動(dòng)發(fā)射方式。機(jī)動(dòng)快速發(fā)射技術(shù),已經(jīng)成為國(guó)外陸基機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈的重要發(fā)展方向,下面作一介紹。

1、發(fā)射設(shè)備向高集成、多功能方向發(fā)展

為能實(shí)現(xiàn)陸基機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈在公路或簡(jiǎn)易場(chǎng)地的無(wú)依托快速發(fā)射,必須使發(fā)射車(chē)輛盡量減少,應(yīng)將發(fā)射、測(cè)試、監(jiān)控、發(fā)配電、瞄準(zhǔn)等完成導(dǎo)彈發(fā)射所需要的多種車(chē)輛,通過(guò)設(shè)備小型化和功能集成,由綜合性多功能車(chē)輛完成。同時(shí),發(fā)射設(shè)備車(chē)輛應(yīng)具有速度快、行程大、變速轉(zhuǎn)向好的機(jī)動(dòng)能力以及越障礙、爬坡和在崎嶇地帶通過(guò)的良好越野能力。戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)還要具有高驅(qū)動(dòng)力、高附著力,配置具有中央充氣系統(tǒng)的可調(diào)壓輪胎、適應(yīng)起伏不平地面的獨(dú)立懸掛和油氣減振系統(tǒng)。美國(guó)的“侏儒”戰(zhàn)略導(dǎo)彈和俄羅斯的SS-20和SS-25彈道導(dǎo)彈,只需要2～3臺(tái)高機(jī)動(dòng)性能車(chē)輛即可完成發(fā)射任務(wù),既便于隱蔽待機(jī),又利于在狹小場(chǎng)地實(shí)施快速發(fā)射?！百濉睆椀缹?dǎo)彈裝載在加固的發(fā)射車(chē)(見(jiàn)下圖)內(nèi),提高了核攻擊下的生存能力,并實(shí)現(xiàn)了任意點(diǎn)發(fā)射。

為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,陸基機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)還應(yīng)能夠用飛機(jī)和艦船運(yùn)輸,使其具有戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)能力。

2、一種武器發(fā)射系統(tǒng)可發(fā)射多種型號(hào)的導(dǎo)彈

這是目前國(guó)外導(dǎo)彈武器系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。這不僅提高了武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)靈活性,而且大大降低了武器系統(tǒng)的研制周期和成本。俄羅斯新研制的CLUB艦載導(dǎo)彈系統(tǒng)可以發(fā)射反潛、反艦、對(duì)陸攻擊三種不同類(lèi)型的5種導(dǎo)彈;C-400型遠(yuǎn)程地對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)已成為目前世界上第一個(gè)能有選擇地發(fā)射幾種不同型號(hào)、不同尺寸地空導(dǎo)彈的武器系統(tǒng)。

3、提高自動(dòng)化、智能化水平

陸基機(jī)動(dòng)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的地面設(shè)備要實(shí)現(xiàn)減小體積、減輕重量、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、減少反應(yīng)時(shí)間的目標(biāo),就要求武器控制和發(fā)射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化和智能化。美國(guó)、日本等西方國(guó)家已把大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)芯片等高技術(shù)用于導(dǎo)彈地面測(cè)試設(shè)備中。

4、箱(筒)式發(fā)射技術(shù)

目前,國(guó)外陸基機(jī)動(dòng)發(fā)射的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈,如“戰(zhàn)斧”陸射巡航導(dǎo)彈、“愛(ài)國(guó)者”和C-400型遠(yuǎn)程地對(duì)空導(dǎo)彈等,大都采用箱(筒)式發(fā)射。一些大型彈道導(dǎo)彈的裝藥、慣性器件和大量易損件,對(duì)在機(jī)動(dòng)運(yùn)輸和發(fā)射中承受的負(fù)荷有嚴(yán)格限制。SS-25彈道導(dǎo)彈采用一種多功能雙層保溫的貯運(yùn)發(fā)射箱。導(dǎo)彈出廠時(shí)即裝入該箱。平時(shí)該箱用于貯存和運(yùn)輸導(dǎo)彈,發(fā)射時(shí)用作導(dǎo)彈發(fā)射箱。

貯運(yùn)發(fā)射箱(筒)是導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分。其中箱體、箱蓋和定向器等是關(guān)鍵部件。發(fā)射箱體的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小體積、減輕重量。根據(jù)使用和設(shè)計(jì)要求,箱體材料可選用不銹鋼、鋁合金和玻璃纖維復(fù)合材料等。目前,多數(shù)導(dǎo)彈發(fā)射箱內(nèi)采用導(dǎo)軌或適配器作定向器。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要有橫向支承系統(tǒng)和安裝在箱內(nèi)或箱外的減振裝置。發(fā)射箱蓋要求密封性要好,能在發(fā)射時(shí)快速打開(kāi)。目前常用的有機(jī)械式開(kāi)關(guān)蓋和易碎蓋。機(jī)械式開(kāi)關(guān)蓋結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、維修費(fèi)用較高、占據(jù)空間大、動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。但因其比較可靠,目前多數(shù)發(fā)射箱仍采用這種開(kāi)關(guān)蓋?！皯?zhàn)斧”陸基發(fā)射巡航導(dǎo)彈采用易碎的穿通蓋。這種箱蓋由涂有橡膠的尼龍布制成,撕破的碎片因質(zhì)量小,不會(huì)對(duì)附近的設(shè)備構(gòu)成威脅。

5、快速調(diào)平和起豎技術(shù)

機(jī)動(dòng)發(fā)射的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略導(dǎo)彈要縮短反應(yīng)時(shí)間和進(jìn)行快速發(fā)射,必須實(shí)現(xiàn)快速調(diào)平和起豎。特別是彈道導(dǎo)彈從瞄準(zhǔn)完畢到發(fā)射的時(shí)間不能太長(zhǎng),否則影響瞄準(zhǔn)精度。SS-20和SS-25彈道導(dǎo)彈采用液壓加燃?xì)庵Φ姆椒?將起豎時(shí)間縮短到10秒,導(dǎo)彈起豎后可立即發(fā)射。據(jù)報(bào)道,上述兩種導(dǎo)彈的最快發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間為15分鐘,處于待發(fā)射狀態(tài)的導(dǎo)彈,其反應(yīng)時(shí)間僅為90秒。調(diào)平系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)發(fā)射點(diǎn)承受壓力小、不平度大的特點(diǎn)。起豎系統(tǒng)應(yīng)起豎平穩(wěn)、快速,盡量縮短起豎時(shí)間。

6、降低地基承載力

陸基導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)發(fā)射的關(guān)鍵技術(shù)之一是如何處理發(fā)射后坐力問(wèn)題。對(duì)于尺寸較小的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈,由于導(dǎo)彈和發(fā)射裝置質(zhì)量較輕,一般采用將發(fā)射筒放到地面上的方式,使發(fā)射后坐力直接作用于地面。但一些大型戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略導(dǎo)彈采用冷發(fā)射的方式,也就是借助壓縮空氣、燃?xì)獾容o助動(dòng)力,將導(dǎo)彈彈出發(fā)射筒,再由導(dǎo)彈自身發(fā)動(dòng)機(jī)工作。導(dǎo)彈被彈射的瞬間對(duì)地面的負(fù)荷很大,高達(dá)幾十至幾百?lài)?采用可延伸底部技術(shù)可滿足發(fā)射要求。

可延伸底部主要由固定筒和延伸筒兩部分組成,其作用主要是將導(dǎo)彈發(fā)射后坐力直接傳遞到地面。固定筒與發(fā)射筒相連,延伸筒套在固定筒上。行軍時(shí),延伸筒以一定形式與固定筒連接。起豎后,通過(guò)機(jī)構(gòu)將延伸筒放到地面,或是利用燃?xì)獾淖饔脤⒀由焱餐浦恋孛?。發(fā)射后,導(dǎo)彈的發(fā)射后坐力便通過(guò)延伸筒傳遞到地面,使發(fā)射車(chē)不承受或承受很小一部分后坐力。同時(shí),延伸筒能隨地面的下陷而向下延伸,保證后坐力不影響導(dǎo)彈的發(fā)射。

SS-20和SS-25導(dǎo)彈發(fā)射裝置采用了可延伸底部結(jié)構(gòu),使發(fā)射筒由不接觸地面狀態(tài)逐漸增加對(duì)地面的負(fù)荷。SS-20彈道導(dǎo)彈的出筒速度為每秒15米到20米,發(fā)射時(shí)對(duì)地面的壓力僅為40噸到50噸每平方米,一般汽車(chē)可以通行的路面即可承受,有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)依托快速發(fā)射。

還可以通過(guò)增加發(fā)射裝置的接地面積,來(lái)降低導(dǎo)彈發(fā)射對(duì)發(fā)射場(chǎng)地承壓能力的要求。SS-25導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)的兩側(cè)各備有一個(gè)大直徑的支承盤(pán),作為發(fā)射車(chē)后腿的支承底盤(pán),使發(fā)射車(chē)在導(dǎo)彈被彈射的過(guò)程中保持穩(wěn)定。

7、快速定位定向和瞄準(zhǔn)技術(shù)

機(jī)動(dòng)發(fā)射帶來(lái)的問(wèn)題是如何快速、準(zhǔn)確地測(cè)定發(fā)射場(chǎng)地的地理坐標(biāo)和目標(biāo)射擊方向。目前國(guó)外陸基機(jī)動(dòng)彈道導(dǎo)彈要求隨機(jī)點(diǎn)快速發(fā)射的準(zhǔn)備時(shí)間僅為5到15分鐘,為此必須解決隨機(jī)發(fā)射點(diǎn)的快速定位和快速瞄準(zhǔn)問(wèn)題。其精度要求與導(dǎo)彈命中精度,是否有末制導(dǎo)有關(guān)。如果導(dǎo)彈采用末制導(dǎo),定位精度要求可以放寬,純慣性制導(dǎo)導(dǎo)彈對(duì)定位精度的要求要高些。

目前,可用于發(fā)射車(chē)定位的技術(shù)有慣性定位和衛(wèi)星定位技術(shù)。慣性定位系統(tǒng)是由慣性平臺(tái)、計(jì)算機(jī)、控制顯示器和車(chē)載電源組成的車(chē)載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)啟動(dòng)并初始對(duì)準(zhǔn)后,從一個(gè)已知坐標(biāo)出發(fā),每隔一定時(shí)間停車(chē)進(jìn)行零速修正,到達(dá)待測(cè)點(diǎn)后,1分鐘內(nèi)即可獲得該點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。這種方法除需要一個(gè)起始坐標(biāo)點(diǎn)外,途中不需要任何外部信息,這對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)而言是明顯的優(yōu)勢(shì)。此類(lèi)系統(tǒng)的不足之處是慣性器件引起的定位誤差隨時(shí)間而增加,因此需要周期性停車(chē)進(jìn)行零速修正,而且使用不便,價(jià)格比較昂貴。

美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家在有了自己的定位衛(wèi)星以后,其機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的導(dǎo)彈仍配有慣性定位系統(tǒng)。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)從一個(gè)已知坐標(biāo)出發(fā),行進(jìn)途中慣性測(cè)量裝置不斷測(cè)量該車(chē)的行駛速度和方向,到達(dá)待測(cè)點(diǎn)后可立即測(cè)出該點(diǎn)坐標(biāo)。這種完全自主、沿途不需要任何外部信息的定位方式,在電子戰(zhàn)中有很大優(yōu)勢(shì)?！芭伺d”2型導(dǎo)彈采用自動(dòng)定位系統(tǒng)和自動(dòng)程序裝置后,發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間較“潘興”1型導(dǎo)彈縮短了一半?！皯?zhàn)斧”陸基發(fā)射巡航導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)和瑞典的岸防導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)也裝備有定位定向系統(tǒng)。

全球定位系統(tǒng)(GPS)也是滿足機(jī)動(dòng)武器系統(tǒng)實(shí)時(shí)定位的一種有效手段。在國(guó)外,該衛(wèi)星定位系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用。為提高定位系統(tǒng)的使用性能和降低裝備成本,衛(wèi)星定位與其它定位方式組合導(dǎo)航,取長(zhǎng)補(bǔ)短,不失為有效的技術(shù)途徑。俄羅斯的新型彈道導(dǎo)彈“伊斯坎杰爾”即采用GPS-全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Glonass)進(jìn)行中制導(dǎo)航跡修正。美國(guó)在使用GPS的同時(shí),并沒(méi)有放棄為野戰(zhàn)部隊(duì)部署慣性定位系統(tǒng)的計(jì)劃。從目前技術(shù)看,慣性導(dǎo)航+GPS的組合定位系統(tǒng)可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),較為合理。

按照傳統(tǒng)的定點(diǎn)發(fā)射方式,需要預(yù)先在發(fā)射場(chǎng)地標(biāo)定出大地坐標(biāo),設(shè)置方向標(biāo)志,通過(guò)架設(shè)遠(yuǎn)離導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)儀來(lái)確定導(dǎo)彈的射向。這既不適用于任意點(diǎn)發(fā)射,也不利于縮短反應(yīng)時(shí)間。因此,采用方位水平傳遞和方位垂直傳遞及全自動(dòng)瞄準(zhǔn)技術(shù)已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。

為提高導(dǎo)彈的快速發(fā)射能力,俄羅斯的SS-20和SS-25導(dǎo)彈采取了一系列措施縮短發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間,其中包括水平瞄準(zhǔn)定向。水平瞄準(zhǔn)定向技術(shù)克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)彈起豎后再瞄準(zhǔn)定向時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。SS-25導(dǎo)彈送到發(fā)射點(diǎn)后,先將容器的前端蓋在水平狀態(tài)下打開(kāi),使其自動(dòng)解鎖脫落;再對(duì)水平放置的導(dǎo)彈進(jìn)行測(cè)試和瞄準(zhǔn)定向,縮短了發(fā)射筒起豎到發(fā)射的時(shí)間。

8、偽裝與防護(hù)技術(shù)

“戰(zhàn)斧”陸基發(fā)射巡航導(dǎo)彈系統(tǒng)采用預(yù)先有準(zhǔn)備陣地發(fā)射。在其主陣地和備用陣地都有仿自然景物的偽裝。各個(gè)車(chē)輛的重要部位,如發(fā)射裝置和控制中心方形艙都有裝甲裝置。其設(shè)備艙內(nèi)有防核、防生物、防化學(xué)武器的三防過(guò)濾裝置,以便在核-生物-化學(xué)武器戰(zhàn)場(chǎng)條件下保持戰(zhàn)斗力。為避免地面設(shè)備被敵人偵察發(fā)現(xiàn),各車(chē)輛還配有能對(duì)付不同波譜探測(cè)設(shè)備的專(zhuān)用偽裝網(wǎng)等器材。

俄羅斯新研制的“伊斯坎杰爾”地對(duì)地彈道導(dǎo)彈的發(fā)射裝置,裝在8輪重型MAZ卡車(chē)上,兩枚導(dǎo)彈水平放置在車(chē)上的矩形裝甲箱內(nèi)。平時(shí),裝甲箱蓋板關(guān)閉。發(fā)射車(chē)在公路上行駛時(shí),其外形與標(biāo)準(zhǔn)軍用運(yùn)輸車(chē)相仿。發(fā)射時(shí),裝甲箱蓋板可以折疊打開(kāi)。

美國(guó)還為“潘興”、“霍克”等型導(dǎo)彈研制了尺寸相似的假目標(biāo)。

9、末制導(dǎo)技術(shù)

常規(guī)和戰(zhàn)略地對(duì)地導(dǎo)彈采用末制導(dǎo)技術(shù)以及提高末制導(dǎo)精度,不僅可以提高導(dǎo)彈的命中精度和打擊效果,減少摧毀一個(gè)目標(biāo)所需的導(dǎo)彈數(shù)量,而且還可以減輕慣性導(dǎo)航、初始定位定向和瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的壓力,降低由慣性導(dǎo)航、定位定向和瞄準(zhǔn)要求而帶來(lái)的高成本。