伊朗“信仰373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)

廖錦藝

由于伊朗長期面臨以色列和美國空軍在中東地區(qū)的威脅，伊朗十分重視防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的開發(fā)，近年來陸續(xù)對外公開了多款自主研制的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。其中最引人矚目的就是發(fā)射筒外觀酷似俄羅斯S-300的“信仰-373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)，外界對發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)彈的模樣充滿了好奇。在2015年4月18日伊朗建軍節(jié)當(dāng)天，這款氣動布局與S-300略有不同的防空導(dǎo)彈揭開了長期籠罩著的神秘面紗。

早在2007年，伊朗就和俄羅斯簽署了一份S-300PMU2地空導(dǎo)彈的采購合同，不過這筆交易很快就遭到美國和以色列的阻撓，基于地緣政治的考慮，俄羅斯中止了向伊朗交付S-300成品的計(jì)劃。暫時(shí)的挫折并沒有擊垮伊朗人，除了繼續(xù)努力從俄羅斯或其它獨(dú)聯(lián)體國家獲得S-300外，伊朗也悄悄展開了伊朗版S-300導(dǎo)彈系統(tǒng)的開發(fā)。

據(jù)俄羅斯“航空港”網(wǎng)站稱，伊朗在2008年繞開俄羅斯，從白俄羅斯弄到多套前蘇聯(lián)時(shí)代的S-300導(dǎo)彈，盡管性能落后，但設(shè)計(jì)原理和基本構(gòu)造與S-300PMU2大同小異，相關(guān)技術(shù)促進(jìn)了伊朗新一代防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的開發(fā)。2010年4月18日，伊朗在首都德黑蘭舉行建軍節(jié)閱兵式，受閱方陣?yán)锿蝗怀霈F(xiàn)了外觀酷似S-300的國產(chǎn)“信仰-373”導(dǎo)彈，當(dāng)時(shí)法爾斯通訊社援引國防部長瓦希迪的話稱：“‘信仰-373’優(yōu)于S-300，它主要針對中高空目標(biāo)，從作戰(zhàn)記錄來看，一半以上的空襲行動都是在這一范圍內(nèi)發(fā)生的，所以新防空導(dǎo)彈系統(tǒng)將顯著提高我國防御能力。”

2014年8月，伊朗宣布成功試射了“信仰-373”防空導(dǎo)彈。在當(dāng)年年底的一次軍演上，伊朗電視臺還發(fā)布其野外機(jī)動訓(xùn)練畫面，導(dǎo)彈發(fā)射車也刷上了軍用涂裝，暗示該系統(tǒng)可能已經(jīng)列裝部隊(duì)。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈的氣動外形與S-300使用的5V55系列和48N6E系列導(dǎo)彈都不相同，表明該彈并非簡單抄襲俄制導(dǎo)彈。S-300使用的48N6E系列導(dǎo)彈采用無翼式氣動布局，彈體光滑，只有尾部4片空氣舵。而“信仰-373”防空導(dǎo)彈在彈尾4片小型梯形尾舵的前方增設(shè)了X形布置的小展弦比梯形長條狀穩(wěn)定彈翼，其前緣后掠，后緣與彈體垂直，可以在一定程度上改善導(dǎo)彈的升力性能并增加導(dǎo)彈方向穩(wěn)定性。

氣動布局對導(dǎo)彈的性能影響很大，特別是防空導(dǎo)彈，因其主要飛行彈道幾乎都在稠密的大氣層，而且對導(dǎo)彈的機(jī)動性、反應(yīng)性要求很高，這都對防空導(dǎo)彈的氣動外形提出了更高的要求。選擇氣動布局的主要原則有：升力大，阻力小，即升阻比大；舵面效率高，導(dǎo)彈響應(yīng)特性好，過渡過程時(shí)間短；部位安排方便，結(jié)構(gòu)簡單等。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈的梯形舵面位于導(dǎo)彈質(zhì)心之后的彈身尾段，呈X型配置。由于舵面離導(dǎo)彈質(zhì)心較遠(yuǎn)，舵面的面積可小一些，舵面的受力情況（載荷和力矩）也相應(yīng)較小?！靶叛?373”防空導(dǎo)彈的小型尾翼可轉(zhuǎn)動，既可起翼面作用，又可起舵面作用，取消了較大的中彈翼。這是因?yàn)殡S著空中威脅的發(fā)展，對中高空導(dǎo)彈的射程要求越來越大，這就要求導(dǎo)彈有更快的飛行速度。由于采用了HTPB高能燃料，發(fā)動機(jī)在十幾秒時(shí)間內(nèi)，就可以把導(dǎo)彈加速到6馬赫的最大速度，如此快的速度下，加裝大型翼面會產(chǎn)生很大阻力，反而成為一個(gè)巨大的累贅。當(dāng)導(dǎo)彈高速飛行時(shí)，彈身對升力的貢獻(xiàn)增加，而彈翼的貢獻(xiàn)相對地減小。特別是大攻角技術(shù)的應(yīng)用，彈身對升力的貢獻(xiàn)更大了，彈翼的作用更小了?？s小彈翼面積以致完全取消彈翼成為有翼導(dǎo)彈氣動布局發(fā)展的一個(gè)新方向。這種氣動布局具有結(jié)構(gòu)重量小、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、發(fā)射裝置簡單的特點(diǎn)，為制造和使用維護(hù)帶來極大便利。同時(shí)，這種布局具有較好的過載特性，改善了非對稱氣動力特性，具有較高的舵面效率。其最大問題是：在導(dǎo)彈飛行過程中，隨著馬赫數(shù)的變化，壓力中心的變化范圍變得較大，而且氣動力的非線性較為嚴(yán)重。這對導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)提出了更高要求。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈的翼面沿彈身配置為X字形，可在各個(gè)方向都可產(chǎn)生相同的機(jī)動過載，且具有在各個(gè)方向機(jī)動的快速響應(yīng)能力。因此導(dǎo)彈在空間任何一個(gè)方向機(jī)動時(shí)都不必滾轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)的滾動通道只要穩(wěn)定滾動角或滾動角速度即可，從而簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

“信仰-373”導(dǎo)彈采用150千克左右常規(guī)高爆破片戰(zhàn)斗部，導(dǎo)彈長7米，彈徑0.5米左右，采用復(fù)合制導(dǎo)（初段程序+中段無線電指令修正+末端TVM）體制和單級固體火箭發(fā)動機(jī)。導(dǎo)彈封裝在發(fā)射管中，發(fā)射加速度達(dá)100g。使用氣動舵與推進(jìn)矢量舵復(fù)合轉(zhuǎn)向。導(dǎo)彈實(shí)施密集部署，用于保衛(wèi)重要目標(biāo)，如政治經(jīng)濟(jì)中心和空軍基地等，可對付巡航導(dǎo)彈及各類高速飛機(jī)等空襲目標(biāo)。其主要設(shè)計(jì)思想是低空性能好，能對付多目標(biāo)，能在惡劣的電磁環(huán)境中作戰(zhàn)。導(dǎo)彈系統(tǒng)具備良好的機(jī)動性，這主要是針對可遠(yuǎn)距攻擊地空導(dǎo)彈陣地的空地導(dǎo)彈。

“信仰-373”導(dǎo)彈采用多聯(lián)筒式發(fā)射器垂直發(fā)射，導(dǎo)彈細(xì)長的彈體很適合筒式發(fā)射。導(dǎo)彈采用筒裝，貯存期10年，不用維護(hù)。一部發(fā)射車可裝載四枚導(dǎo)彈，并以此對付密集攻擊。在一次齊射后重新裝填的時(shí)間也大大縮短。導(dǎo)彈裝于發(fā)射筒內(nèi)還減少了導(dǎo)彈暴露在外部環(huán)境下的損壞幾率。以前的伊朗防空導(dǎo)彈都安裝在暴露的軌道發(fā)射器上，易被損壞。導(dǎo)彈脫離發(fā)射筒后，最初的傾斜機(jī)動通過燃燒室噴管后部的燃?xì)舛嫫D(zhuǎn)來完成，這樣可以減小導(dǎo)彈在3千米最小射程內(nèi)的發(fā)射盲區(qū)。導(dǎo)彈發(fā)射采用垂直冷發(fā)射，由燃?xì)獍l(fā)生器將導(dǎo)彈彈出發(fā)射筒20米后主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火。其射擊死角遠(yuǎn)小于傾斜發(fā)射。

據(jù)英國《簡氏導(dǎo)彈與火箭年鑒》介紹，“信仰-373”導(dǎo)彈系統(tǒng)幾乎所有的設(shè)備都安裝在全機(jī)動的越野卡車底盤上，使其成為全機(jī)動式地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，行軍轉(zhuǎn)戰(zhàn)斗時(shí)間減少到5分鐘。從值班狀態(tài)進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)的時(shí)間長短則由系統(tǒng)自檢過程和傳感器輸出指令過程所消耗的時(shí)間決定，但仍比伊朗軍隊(duì)原先列裝的“霍克”、S-200等防空系統(tǒng)快得多?！靶叛?373”導(dǎo)彈系統(tǒng)的全部車輛都安裝有夜視儀和行軍用無線通信電臺，戰(zhàn)時(shí)導(dǎo)彈系統(tǒng)各組成部分可通過無線通信進(jìn)行協(xié)同。

該系統(tǒng)以連為作戰(zhàn)單位，連級作戰(zhàn)指揮中樞為“勇士”指揮所，它包括跟蹤引導(dǎo)雷達(dá)和戰(zhàn)斗指揮所。雷達(dá)安放在野戰(zhàn)方艙內(nèi)，有兩個(gè)天線，較大的方形天線安裝在另一個(gè)較小的矩形天線上方，方艙內(nèi)有一個(gè)帶詢問機(jī)的信號收發(fā)室，戰(zhàn)時(shí)雷達(dá)天線不間斷發(fā)射電波，實(shí)施目標(biāo)探測、指示與跟蹤，即使在強(qiáng)電子干擾下也能精確地為導(dǎo)彈指引目標(biāo)。戰(zhàn)斗指揮所部署在儀器方艙內(nèi)。所有方艙都被安置到“佐爾約拿”10×10輪式重型卡車底盤上，可以快速機(jī)動。

每個(gè)“信仰-373”導(dǎo)彈連配備4輛發(fā)射車，以通行能力較強(qiáng)的8×8輪式重型卡車為底盤，車上有1部帶4枚攔截導(dǎo)彈的垂直發(fā)射器。每輛發(fā)射車長13.11米，寬3.15米，高3.8米，重約42噸，可發(fā)射遠(yuǎn)程攔截導(dǎo)彈，最大打擊距離約為90千米?！靶叛?373”可同時(shí)向6個(gè)目標(biāo)發(fā)射12枚導(dǎo)彈（每個(gè)目標(biāo)2枚，以便確保摧毀目標(biāo)），導(dǎo)彈發(fā)射間隔為3～5秒。按照當(dāng)初的技術(shù)任務(wù)要求，“信仰-373”不具備攔截戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的能力，但根據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特征，它完全可以實(shí)施有限的反導(dǎo)作戰(zhàn)。

“信仰-373”發(fā)射車在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)前會首先停穩(wěn)，并用液壓支撐機(jī)構(gòu)固定車體（在此過程中依靠車載工具進(jìn)行水平調(diào)整）。發(fā)射筒豎起后，每輛發(fā)射車相隔5～6米。發(fā)射車與指揮所之間通過無線通信傳輸數(shù)據(jù)和命令。為了抵御敵方直升機(jī)和空降兵的攻擊，地空導(dǎo)彈連裝備了12.7毫米口徑重機(jī)槍。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的抗干擾性能，反導(dǎo)性能以及超低空攔截性能，都離不開雷達(dá)，特別是整個(gè)系統(tǒng)的核心：照射制導(dǎo)雷達(dá)。其照射制導(dǎo)雷達(dá)安裝在輪式底盤上，車上還裝載電源系統(tǒng)、天線高頻艙和指揮控制艙，這種雷達(dá)在伊朗仿制美國“標(biāo)準(zhǔn)”SM-1導(dǎo)彈開發(fā)的“賽義德”2防空導(dǎo)彈系統(tǒng)上已經(jīng)得到運(yùn)用。該雷達(dá)能保證在嚴(yán)重的雜波干擾和電子對抗的條件下，對目標(biāo)的跟蹤和對導(dǎo)彈的制導(dǎo)。雷達(dá)工作在X波段，天線掃描范圍為±45°，最大作用距離100千米（對雷達(dá)反射截面積2平方米的目標(biāo)）左右，可同時(shí)跟蹤6個(gè)目標(biāo)，制導(dǎo)12枚導(dǎo)彈。天線在工作狀態(tài)時(shí)抬升到58°位置，而在行軍狀態(tài)時(shí)，折疊下降在車廂的頂棚上。作戰(zhàn)指揮控制艙內(nèi)裝有操作手的控制臺、多功能計(jì)算機(jī)、信號處理設(shè)備以及機(jī)內(nèi)測試設(shè)備。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的照射制導(dǎo)雷達(dá)采用相控陣體制，這是現(xiàn)代嚴(yán)峻的空中威脅對防空系統(tǒng)提出的必然要求。“信仰-373”導(dǎo)彈系統(tǒng)的多功能相控陣?yán)走_(dá)主要由雷達(dá)/指揮控制車接口裝置、控制器組合、發(fā)射機(jī)組合、射頻激勵器、接收機(jī)組合、信號處理機(jī)組合、敵我識別器組合、環(huán)境控制器組合以及天線組合等組成。行軍時(shí)天線折疊平放在車廂頂上。

“信仰-373”導(dǎo)彈系統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)的特點(diǎn)是：

第一，作用距離遠(yuǎn)。相控陣?yán)走_(dá)輻射到空間的功率，可以由許多中小功率發(fā)射機(jī)互相疊加，不受單個(gè)發(fā)射機(jī)功率限制，且天線口徑可以比較容易地加大，而不會象其它天線一樣加大天線尺寸近乎于重新設(shè)計(jì)雷達(dá)系統(tǒng)。因此采用相控陣?yán)走_(dá)作為防空反導(dǎo)系統(tǒng)傳感器首先保證了系統(tǒng)有效防御范圍和探測邊界。

第二，相控陣?yán)走_(dá)的多波束賦予雷達(dá)同時(shí)完成多種功能的能力，能同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立控制的波束，分別用以執(zhí)行探測、識別、照射、跟蹤、制導(dǎo)和殺傷評估等多種功能。一部相控陣?yán)走_(dá)就相當(dāng)于多部專用雷達(dá)，因而極大地精簡了系統(tǒng)的設(shè)備，提高了機(jī)動能力。

第三，能同時(shí)對付多個(gè)目標(biāo)。在相控陣?yán)走_(dá)運(yùn)用到防空系統(tǒng)中以前，一個(gè)防空火力單元一般只能對付一個(gè)目標(biāo)，這種局面隨著相控陣?yán)走_(dá)的問世而被打破。相控陣?yán)走_(dá)利用電子掃描的靈活性、快速性和按時(shí)間分割原理或多波束，可實(shí)現(xiàn)邊搜索邊跟蹤工作方式，與電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合，能同時(shí)搜索、跟蹤不同方向和不同高度的多批目標(biāo)，并能同時(shí)制導(dǎo)多枚導(dǎo)彈攻擊多個(gè)目標(biāo)。

第四，具有自適應(yīng)工作能力。天線波束掃描的靈活性、信號波形的捷變能力以及近年來發(fā)展起來的數(shù)字波束形成技術(shù)，使相控陣?yán)走_(dá)能自適應(yīng)調(diào)整工作。通過相控陣天線波束的高速掃描和波束位置的靈活變化，目標(biāo)丟失后可重新進(jìn)行照射。通過信號波形的捷變，實(shí)現(xiàn)信號能量的自適應(yīng)管理、搜索時(shí)間和跟蹤時(shí)間的自適應(yīng)調(diào)整、跟蹤目標(biāo)數(shù)的變化。在電子干擾十分普遍的現(xiàn)代戰(zhàn)場，相控陣?yán)走_(dá)可以提供干擾區(qū)域零增益，就是在敵人出現(xiàn)電子干擾的方向根本不進(jìn)行雷達(dá)波發(fā)射、掃描和接收，使得敵方電子干擾如同無物。

“信仰-373”導(dǎo)彈系統(tǒng)和S-300的跟蹤照射雷達(dá)有幾個(gè)共同點(diǎn)：第一，都有一個(gè)陣元數(shù)量龐大的主陣面。這個(gè)主陣面就是反導(dǎo)防空系統(tǒng)的主要傳感器，通過上千個(gè)陣元的劃分和疊加生成多個(gè)波束去完成搜索、跟蹤、照射目標(biāo)和制導(dǎo)導(dǎo)彈等多種任務(wù)。第二，都需要一定數(shù)量的輔助陣面。其多功能相控陣?yán)走_(dá)需要TVM天線陣、敵我識別天線和電子反干擾天線陣面。照射制導(dǎo)雷達(dá)需要輔助截獲陣面和干擾對消陣面。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)采用復(fù)合制導(dǎo)，為初段程序+中斷無線電指令修正+末端TVM體制。TVM（Track via missile），即“經(jīng)由導(dǎo)彈的制導(dǎo)”，又稱指令-尋的制導(dǎo)，是一種變形的半主動尋的和指令制導(dǎo)結(jié)合的制導(dǎo)體制。TVM與半主動雷達(dá)尋的的不同是：導(dǎo)彈控制指令由地面制導(dǎo)站產(chǎn)生而不是由導(dǎo)彈自身產(chǎn)生，這一點(diǎn)更象是指令制導(dǎo)，實(shí)際上可以認(rèn)為將半主動尋的制導(dǎo)的導(dǎo)引頭分置，探測部分放在彈上，數(shù)據(jù)處理在地面制導(dǎo)站上；與純粹的指令制導(dǎo)不同之處在于導(dǎo)彈自身也測量目標(biāo)坐標(biāo)，并下傳給制導(dǎo)站。這種制導(dǎo)體制實(shí)際上是尋的制導(dǎo)技術(shù)不成熟的情況下一種替代的制導(dǎo)方法。

TVM制導(dǎo)精度高，并且制導(dǎo)精度不隨武器系統(tǒng)作用距離的增加而降低，導(dǎo)彈越接近目標(biāo)，精度越高。這是由于TVM制導(dǎo)中，角度測量是由彈上的無線電測向儀完成的，隨著導(dǎo)彈越來越接近目標(biāo)，其測定的方位角就越準(zhǔn)確，進(jìn)而可以精確攻擊遠(yuǎn)距離目標(biāo)，有助于增加防空導(dǎo)彈的有效射程。

“信仰-373”導(dǎo)彈的彈上設(shè)備較尋的制導(dǎo)簡單，而且抗干擾能力較強(qiáng)。TVM制導(dǎo)方式在對付大功率的瞄準(zhǔn)式干擾時(shí)，可以通過導(dǎo)彈在空中偵測的干擾源方位以及地面雷達(dá)偵測的干擾源方位進(jìn)行處理，通過對干擾源的方位及距離的估算，進(jìn)而對干擾源進(jìn)行攻擊。此外，TVM無須彈上計(jì)算機(jī)處理目標(biāo)，而是下傳到照射制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行處理，而且采用半主動導(dǎo)引頭，不對外輻射，所需能量小，因此可以簡化彈上設(shè)備，降低價(jià)格。

“信仰-373”防空導(dǎo)彈的出現(xiàn)表明伊朗突破了垂直發(fā)射方式需要解決的導(dǎo)彈過載大、初制導(dǎo)、推力矢量控制和大攻角情況下的氣動特性、氣動耦合等問題，具有較大發(fā)展?jié)摿?，代表了伊朗防空?dǎo)彈系統(tǒng)發(fā)射技術(shù)的發(fā)展方向。這種使用相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)多批次、多目標(biāo)跟蹤和引導(dǎo)攔射的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)可以在單位時(shí)間內(nèi)攔截更多的目標(biāo)，抗飽和攻擊的能力比以前的防空導(dǎo)彈更為強(qiáng)大。不過由于伊朗缺乏遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)，反彈道導(dǎo)彈的能力仍然不足，其相控陣?yán)走_(dá)的目標(biāo)跟蹤和定位精度也不夠高，這些都限制了“信仰-373”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能，需要在未來很長一段時(shí)間內(nèi)加以克服和解決。