國外兩型武裝直升機武器系統(tǒng)性能對比

丁澤俊，文 東，劉陽雄

(中航工業(yè)直升機所，江西 景德鎮(zhèn) 333001)

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國外兩型武裝直升機武器系統(tǒng)性能對比

丁澤俊，文 東，劉陽雄

(中航工業(yè)直升機所，江西 景德鎮(zhèn) 333001)

武裝直升機在現(xiàn)代化戰(zhàn)場中具有突出的作戰(zhàn)性能，已經(jīng)成為各國發(fā)展的焦點。對比了美國現(xiàn)役的AH-64D“阿帕奇”重型武裝直升機和俄制米-28型機的主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標后，計算分析了實際作戰(zhàn)過程中兩型機的損失比，最后提出了國內(nèi)武裝直升機的發(fā)展趨勢。

武裝直升機；AH-64D；米-28；武器系統(tǒng)；損失比

0 引言

現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭中，武裝直升機的裝備數(shù)量逐步增加。巴拿馬戰(zhàn)爭中美軍出動直升機167架，累計飛行時間4 500h；海灣戰(zhàn)爭中多國部隊參戰(zhàn)軍用直升機達2 000多架?，F(xiàn)代武裝直升機可裝備的武器種類多，攻擊模式多樣，可同時掛載空空彈、反坦克導(dǎo)彈、航空機炮、航空火箭彈以及航空炸彈、榴彈等多種武器，加上直升機隱身技術(shù)的發(fā)展，使其成為低空陣地戰(zhàn)場上的一顆新星。曾有過統(tǒng)計，武裝直升機和坦克兩者的對抗作戰(zhàn)中，前、后兩者的損失比為1:18[1]。

如今許多國家都在積極開發(fā)、研究和改進武裝直升機，功能強大、性能優(yōu)越的武裝直升機正逐步受到各國重視。本文通過對比AH-64D“長弓阿帕奇”與國內(nèi)米-28型武裝直升機的各性能指標，模擬空戰(zhàn)過程，計算兩型機損失比，分析兩型機間武器系統(tǒng)的差距。

1 AH-64D武裝直升機

通過戰(zhàn)場的實際檢驗，當前世界公認最有代表性的武裝直升機是美國的AH-64“阿帕奇”，被稱為“山地戰(zhàn)之王”。如今“阿帕奇”的最新改型為AH-64D Apachi Longbow(“長弓阿帕奇”)，系在D型“阿帕奇”旋翼主軸上安裝了諾斯羅普·格魯門和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合開發(fā)的“長弓”毫米波火控雷達，這使得該型直升機較以往同類直升機就性能方面得到了大幅度提升，也是此型直升機的主要特點。

1.1 機載設(shè)備

改進而來的“長弓阿帕奇”直升機，更新了機上航空電子設(shè)備，綜合了UPS、多普勒雷達慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達高度表綜合導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)。備有“長弓”毫米波火控雷達的AH-64D又把火控雷達、光學指示瞄準具和飛行夜視傳感器(PVVS)結(jié)合在一起。

1.2 機載武器

“阿帕奇”的機載武器包括AGM-114L型“長弓-海法爾”空地導(dǎo)彈、AIM-9X型“響尾蛇”空空導(dǎo)彈、Hydra型70mm航空火箭彈和M230型30mm機炮。

1.2.1 機載航炮

M230鏈炮，彈型30×113mm，機炮炮彈由電力操作的鏈炮非外力(非后坐力或擊發(fā)彈藥所產(chǎn)生的高壓氣體膨脹)完成射擊循環(huán)。射擊方位角±110°，俯仰角+11°～ - 60°，備彈量1 200發(fā)，射速625～1 000發(fā)/min。

1.2.2 機載空空導(dǎo)彈

AIM-9X型“響尾蛇”空空導(dǎo)彈[2]是美國最新研制的第四代“響尾蛇”紅外空空導(dǎo)彈。較上一代AIM-9C型導(dǎo)彈，AIM-9X型采用了紅外成像制導(dǎo)、捷聯(lián)慣導(dǎo)和推力矢量控制等先進技術(shù)，極大地提高了近距格斗作戰(zhàn)效能，具備了更高的抗干擾能力；導(dǎo)引頭離軸角達到了±90°；新的氣動外形增強了導(dǎo)彈的機動能力；捷聯(lián)慣導(dǎo)技術(shù)使得導(dǎo)彈可攻擊區(qū)域大范圍擴大；采用推力矢量控制的導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎速度達到了60～100°/s，使攻擊機動性能更高的目標成為可能。

“毒刺”空空導(dǎo)彈(ATAS)，紅外/紫外雙色尋的導(dǎo)彈。彈長1.52m，彈徑70mm，翼展90mm，發(fā)射質(zhì)量10.1kg，射程0.5～4.5km，能攔截飛行高度1～3 800m內(nèi)的目標。導(dǎo)彈為鴨式氣動布局，彈體前部有4片可折疊進彈體的矩形前翼，其中一對為固定翼，另一對為舵面，通過偏轉(zhuǎn)來控制導(dǎo)彈飛行。

1.2.3 機載火箭彈

美國現(xiàn)役航空火箭彈是Hydra 70“海蛇怪”，口徑70mm，彈長106mm，全彈重6.2kg(不含戰(zhàn)斗部)，最大射程6.4km(更新MK-90超高速發(fā)動機后射程提高至16km)。1998年美國陸軍提出一項“低成本精確殺傷”計劃，要求為現(xiàn)役“海蛇怪”70加裝制導(dǎo)系統(tǒng)，并稱其為“海蛇怪”70改，用來裝備美國陸軍的地面戰(zhàn)車和武裝直升機。之后，美國陸軍又提出一項“先進精確殺傷武器”計劃，目的是使其在6km距離內(nèi)的精度達到6m。考慮到航空火箭彈制造成本低、生產(chǎn)周期短、殺傷力大等特點，在近期的幾次局部戰(zhàn)爭中，美軍大量使用了航空火箭彈，取得了不錯的戰(zhàn)績。

1.3 機載雷達

“長弓”火控雷達[3]安裝在旋翼軸頂部，是一種工作頻率為35GHz的相干多普勒脈沖雷達，可進行360°全方位連續(xù)掃描，也可以對特定扇區(qū)進行重點掃描。在復(fù)雜地形的掩護下，“長弓”雷達可以穿透戰(zhàn)場煙霧探測到機載紅外和光電設(shè)備無法探測到的目標。其對動目標和靜目標的探測距離分別為8km和6km，可同時顯示、區(qū)分和跟蹤128個目標，并自動對16個最有威脅目標進行優(yōu)先排序，并按優(yōu)先順序?qū)Χ嗄繕诉M行精確打擊。

“長弓”火控雷達大大縮短了對目標的捕獲時間，當光學系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能大大受限時，火控雷達能充分發(fā)揮直升機作戰(zhàn)性能。同時，毫米波頻段雷達受氣候和戰(zhàn)場煙霧的影響較紅外和光學設(shè)備小得多，可實現(xiàn)全天候工作。

2 米-28武裝直升機[4]

米-28(Mi-28)是蘇聯(lián)米里設(shè)計局研制的第二代單旋翼帶尾槳式陸軍戰(zhàn)斗直升機，北約給它取的綽號為“浩劫”(Havoc)。

2.1 機載設(shè)備

米-28采用先進的電子設(shè)備，裝有保證自動穩(wěn)定、自動懸停、實施攻擊時懸停及航電保持的飛行儀表，采用標準的甚高頻/超高頻導(dǎo)航及通信設(shè)備。配有平視顯示器和俯仰顯示器。機上還裝有小型的敵我識別器。白晝用的光學瞄準具、激光測距儀、前視紅外雷達、夜視電視系統(tǒng)以及雷達高度表等。

航空電子設(shè)備包括火控系統(tǒng)、多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)、地圖顯示器和雷達告警接收機。為了對抗紅外和電子探測，米-28上還裝有大量紅外曳光彈和電子干擾箔條。

2.2 機載武器

米-28的機載武器包括16枚AT-6“螺旋”空地導(dǎo)彈，2個20管非制導(dǎo)火箭發(fā)射器和一門30mm口徑機炮。

2.2.1 機炮

機頭下部裝1門2A42型30mm口徑機炮，備彈量250發(fā)。機炮的轉(zhuǎn)塔隨瞄準轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動，射擊方位角±110°，俯仰角+13°～ -40°。射速高，每分鐘發(fā)射200～300發(fā)或800～900發(fā)。攜帶有穿甲彈和高爆彈兩個彈箱。值得一提的是本機的機炮也可以作為空戰(zhàn)武器。

2.2.2 機載空空導(dǎo)彈

當米-28執(zhí)行反直升機任務(wù)時，在短翼下方最多可以掛裝8枚“射手”空空導(dǎo)彈，這種空空導(dǎo)彈能迎頭攻擊目標。導(dǎo)彈彈長1.5m，彈徑0.07m，彈重10.5kg，發(fā)射裝置(帶導(dǎo)彈)重35kg，射程300～6000m，導(dǎo)引頭為紅外導(dǎo)引型。

2.2.3 機載空地彈

當執(zhí)行反坦克任務(wù)時，短翼下最多可以掛16枚AT-6“螺旋”改進型反坦克導(dǎo)彈。其彈長較原AT-6更短，射程更遠，采用雷達主動制導(dǎo)方式，有效攻擊范圍在7km左右。

2.3 機載雷達

米-28使用前視紅外和毫米波兩項先進技術(shù)。導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達安裝在機頭部分，雷達罩為半球形，其掃描范圍在各個方向上均可達到90°，能協(xié)同本機空空彈攻擊6km范圍的敵方空中目標。前視紅外傳感器可以在直升機處于嚴重電子對抗環(huán)境時，利用目標熱輻射特性探測識別目標。

3 損失比分析計算

3.1 分析過程

先對各作戰(zhàn)指標做如下假定：

x： 雙方戰(zhàn)機實時距離；

x0：雙方戰(zhàn)機的距離為“響尾蛇”導(dǎo)彈的最大攻擊范圍；

x1：雙方戰(zhàn)機的距離為俄方空空導(dǎo)彈的最大攻擊范圍；

x2：雙方戰(zhàn)機的距離為“毒刺”導(dǎo)彈的最大攻擊范圍；

p0：“響尾蛇”導(dǎo)彈的毀傷目標概率；

p1：“射手”空空導(dǎo)彈毀傷目標概率；

p2：“毒刺”導(dǎo)彈毀傷目標概率。

表1 AH-64D與米-28作戰(zhàn)指標對比

3.1.1 導(dǎo)彈攻擊階段性分析

考慮到兩型機載空空彈的性能，導(dǎo)彈攻擊先后如下：

1) 第一階段：x0≥x滿足“響尾蛇”導(dǎo)彈攻擊條件；

2) 第二階段：x0≥x≥x1滿足“射手”空空導(dǎo)彈攻擊條件；

3) 第三階段：x1≥x≥x2滿足“毒刺”導(dǎo)彈攻擊條件。

3.1.2 導(dǎo)彈攻擊時序性分析

考慮各機型空空彈掛載情況及掛彈量，做出如下分析：

1) 初始階段，雙方戰(zhàn)機各以單架次相互接近，美方“阿帕奇”的長弓雷達現(xiàn)發(fā)現(xiàn)俄方目標，并使用“響尾蛇”導(dǎo)彈發(fā)起攻擊，由于俄方戰(zhàn)機的導(dǎo)彈未滿足攻擊條件，只能繼續(xù)接近敵方戰(zhàn)機?？紤]雙方相對接近速度和空空導(dǎo)彈攻擊間隔時間，此階段中美方戰(zhàn)機有發(fā)射兩枚“響尾蛇”導(dǎo)彈的時間；

2) 在“響尾蛇”導(dǎo)彈攻擊后，俄方戰(zhàn)機在未損失或者損失后重新出動等情況下進入“射手”空空導(dǎo)彈攻擊范圍，俄方戰(zhàn)機有發(fā)射兩枚空空導(dǎo)彈的時間；

3) 第三階段攻擊距離滿足“毒刺”導(dǎo)彈攻擊條件，雙方開始進入相互攻擊階段。

當雙方戰(zhàn)機至少損失一架時損失比計算結(jié)束。

3.2 模型建立

模擬兩型機作戰(zhàn)對抗，對作戰(zhàn)過程做出如下假設(shè)：

1) 不考慮駕駛員操作熟練程度對毀傷效果的影響。

2) 不考慮多機協(xié)同作戰(zhàn)，即對抗過程中總是一對一空戰(zhàn)，戰(zhàn)機損失后下一架戰(zhàn)機再加入戰(zhàn)場。

3) 當某方雷達系統(tǒng)已發(fā)現(xiàn)敵方戰(zhàn)機，可對其攻擊行為采取機動規(guī)避策略。假定當某方戰(zhàn)機雷達偵測到敵方戰(zhàn)機時，可以降低敵方導(dǎo)彈10%的毀傷概率。

4) 假設(shè)兩方直升機武器為標準掛載(AH-64D掛載包含2枚“響尾蛇”空空彈，4枚“毒刺”空空彈；米-28掛載包含8枚“射手”空空導(dǎo)彈)，其余空地彈、火箭彈不計入對抗考慮范圍，且兩型機作戰(zhàn)過程中作戰(zhàn)距離由遠及近。

5) 假設(shè)如果導(dǎo)彈命中則直升機直接損失，當兩方至少有一架機損失時計算結(jié)束。

得出兩型機損失比P(米-28：AH-64D)計算模型如下：

公式參考了文獻[5]中的相應(yīng)知識，本節(jié)選取了4個損失比作為計算主體，而忽略其他小概率事件損失比的計算。

3.3 計算過程

3.3.1 各損失比發(fā)生概率

確定各階段導(dǎo)彈射擊條件后，計算各損失比P(米-28：AH-64D)條件下概率：

P(1:2)≈0.000063

P(1:1)≈0.182448

P(2:1)≈0.789408

P(3:1)≈0.018144

其他情況下由于概率過小予以忽略不計。

3.3.2 總損失比計算

計算總損失比：

經(jīng)過計算分析米-28與AH-64D兩型直升機的作戰(zhàn)損失比為1.834:1。

4 總 結(jié)

通過本文的計算分析，可以得出以下幾點結(jié)論：

1) “阿帕奇”直升機通過“響尾蛇”導(dǎo)彈聯(lián)同“長弓”火控雷達在戰(zhàn)場上先發(fā)制人確立戰(zhàn)場優(yōu)勢，這種戰(zhàn)術(shù)特點值得我們借鑒學習；

2) 導(dǎo)彈的有效發(fā)射距離在戰(zhàn)場中尤為重要，先敵發(fā)射在是戰(zhàn)場上贏得主動的重要因素；

3) 優(yōu)良的機載雷達系統(tǒng)能做到先敵發(fā)現(xiàn)，提高本機作戰(zhàn)的主動性，同時可積極規(guī)避敵方攻擊，提高自身生存能力，可作為我國武裝直升機的發(fā)展方向之一。

[1] 林玉琛，金孟江．國外軍用直升機的改進與發(fā)展[J]．現(xiàn)代防御技術(shù)，2000(1)：1-8.

[2] 穆學楨，周樹平，趙桂瑾．AIM-9X空空導(dǎo)彈位標器新技術(shù)分析和評價[J]．紅外激光工程，2006(4)：392-394.

[3] 李一民．國外直升機載毫米波火控雷達技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]．電視技術(shù)，2002(4)：127-130.

[4] 倪先平．直升機手冊[M]．北京：航空工業(yè)出版社，2003.

[5] 陳六新，吳壽章，于鳳敏．概率論與隨機過程[M]．北京：清華大學出版社，2013.

Fight Performance of Weapon System Comparison of Two Armed Helicopter

DING Zejun，WEN Dong，LIU Yangxiong

(China Helicopter Research and Development Institute, Jingdezhen 333001, China)

The outstanding fight performance of military helicopter in modern war, has caused extensive attention around the world. Compared the main force technical parameters between the typical helicopter AH-64D on active service of America with Russia-made Mi-28 Armed helicopter, Conclude loss ratio by simulation process of real fight, and the development trend of armed helicopter was discussed in the paper.

armed helicopter; AH-64D;Mi-28; weapon system; loss ratio

2015-04-10

丁澤俊(1990-)，男，江西景德鎮(zhèn)人，碩士研究生，主要研究方向：直升機航電武器系統(tǒng)

1673-1220(2015)04-069-04

V275+.1；V246

A