詳解中國防空新銳

張亦馳

防空導彈系統(tǒng)歷來是珠海航展上國內企業(yè)的重點展品。上屆珠海航展就展出了多型地空導彈武器系統(tǒng)，可以說展示了近十年來中國在防空導彈系統(tǒng)上的新成就。令人略感驚訝的是，僅隔一年，中國的防空導彈系統(tǒng)又增添了眾多新銳面孔，其中有些是換代的先進產品，有些則是進行了大幅度升級的型號。這讓中國防空導彈家族枝繁葉茂。

自從上屆珠海航展以來，F(xiàn)D-2000作為中國公開的防空系統(tǒng)中的最高端的產品，加之“曾贏得”土耳其防空導彈合同，一直國人關注的防空導彈明星。不過，在FM-3000出現(xiàn)后，F(xiàn)D-2000至少在技術上，就有些“過氣”了。本屆航展，航天科工集團公司推出的FM-3000頗為低調，僅僅從其公布的有限的參數(shù)來看，并無太多出眾之處，該系統(tǒng)的最大射程30千米，可同時對付8個目標。由于導彈外形很像“道爾”，還被扣上了“仿道爾”的帽子。但實際上，F(xiàn)M-3000防空導彈系統(tǒng)是航天科工推出的中國首款第四代防空系統(tǒng)，“道爾”和它根本不在一個層次上，說它是中國的“小邁茲”（”邁茲“為歐洲多國合作推出的先進中程防空導彈）或許更為恰當些。

FM-3000，也就是“飛蠓”3000防空系統(tǒng)，聽上去似乎是屬于近程的“飛蠓”系列。不過，按照展方講解人員的說法，這是中國公開的第一種第四代防空導彈武器系統(tǒng)，在世界范圍內，同類型的防空系統(tǒng)中也堪稱引領潮流。其最明顯的標志在于采用了有源相控陣雷達。它是國內公開的第一種采用有源相控陣雷達的防空導彈系統(tǒng)?？梢哉f，這部集全方位搜索和火控功能于一身的有源相控陣雷達，奠定了整套防空系統(tǒng)的優(yōu)勢。

按照研制方的資料，這也是世界上第一種只使用單一的一部雷達，同時完成目標全向搜索和火力控制兩種功能的防空系統(tǒng)。當然，筆者認為這一說法是有待商榷的。中俄大型防空系統(tǒng)大多是采用一部搜索雷達（或者叫目標指示雷達）外加一部火控雷達的配置方式，但是美國的“愛國者”實際上就只是用一部AN/APG-53同時完成搜索和跟蹤。S-300的30N6E，也能同時進行搜索和跟蹤。只不過其搜索功能較弱，因為其波束角窄，完成一次掃描所需時間太長，無法進行圓周搜索。而FM-3000的這部雷達在工作中一直高速旋轉，一邊進行機械掃描，一邊進行電子掃描，波束控制極為復雜。而且在火控模式中，同樣在進行旋轉。

多位工作人員向筆者確認，該套防空系統(tǒng)可同時全向攻擊360度范圍內的8個目標，哪怕這些目標在方位上相差180度。而以往的防空系統(tǒng)，例如FD-2000，雖然也能同時對付8個目標，但是這8個目標必須在某一角度內。因為相控陣雷達陣面最多只能在方位上探測120度，進行火力控制的角度會更窄。如果要同時來自各個方向的目標同時攻擊，一般至少需要4個陣面。而FM-3000的突破在于則是通過高速旋轉的方式，通過機械掃描與電子掃描結合的方式，來對付不同方向的目標的。FM-3000能夠在旋轉中實現(xiàn)制導，這種功能也只有歐洲的“邁茲”系統(tǒng)剛剛演示過。

雷達制導的防空導彈最大的問題在于如何抗干擾。如今的干擾手段、干擾模式日趨多樣，特別是拖曳式有源誘餌的廣泛使用，給雷達制導防空導彈帶來極大挑戰(zhàn)。這種有源誘餌可由飛機在感知到雷達威脅時拋出，拖在尾部幾百米處。雷達制導導彈攻擊目標時，往往攻擊的是目標反射的雷達波與誘餌的功率中心點，結果是誰也打不上。傳統(tǒng)的雷達制導導彈還沒有找到很好的辦法對付這種誘餌。而固態(tài)有源相控陣技術為對付這類目標帶來了可能。有源相控陣雷達可以將占空比（也就是平均功率和峰值功率的比值）做得較大。平均功率在一定程度上決定著雷達的探測距離。平均功率一定的情況下，占空比越大，峰值功率小。傳統(tǒng)真空管的雷達占空比大多是個位數(shù)，而固態(tài)有源相控陣雷達可以達到30%以上，也就是說可以大大降低峰值功率，減小被發(fā)現(xiàn)概率。而且有源相控陣雷達的信噪比較高，再加上雷達采用功率控制技術，可以根據(jù)需要逐步擴大功率搜索目標，進一步減小被發(fā)現(xiàn)概率。

通常而言，三代機雷達告警器的靈敏度要低于雷達接收機

靈敏度幾個數(shù)量級（并非不能做得太靈敏，而是因為如果做得太靈敏了，將充滿噪聲，導致虛警率過高）。固態(tài)有源陣可以做到用恰到好處的功率照射目標，雷達恰好接收到回波，而敵方的雷達告警器卻無法察覺。因此，在實戰(zhàn)中可能會出現(xiàn)這種情況，有源相控陣雷達已經鎖定敵機并發(fā)射導彈，而敵機卻全然不知，這時自然也無法釋放干擾或有源誘餌。只有導彈逼近告警器告警時，才會漫無目標的進行無用的機動。當然，以上還只是理論分析，F(xiàn)M-3000能否達到這種水平，還很難說。但是畢竟有源相控陣雷達提供了這種可能。

FM-3000的導彈采用了鴨式布局，彈翼可折疊，而且發(fā)射箱為長方體。由于這些特征與俄羅斯的“道爾”很相似，很多人認為這種導彈甚至這套系統(tǒng)也是仿制“道爾”。不過，“道爾”是無法和FM-3000相提并論的。盡管都采用了折疊鴨翼，但兩者的外形細節(jié)差別很大，而且根本就不是一個量級的導彈?！暗罓枴鄙涑讨挥?2千米，而FM-3000達到了30千米。實際上，俄羅斯新一代的9M96E和9M96E2中程防空系統(tǒng)都采用了鴨式布局的導彈。這種布局具有良好的響應特征，機動性好。不過較少用于高速的遠程防空導彈中。FM-3000的導彈性能還有提升空間?！白陷摇睂椡ㄟ^氣動控制和矢量發(fā)動機控制，達到了60g過載，其中40g來自于空氣舵面，而20g來自于橫向軌控發(fā)動機。俄羅斯的9M96E的過載據(jù)接近60g，更適合對付大過載機動目標和彈道目標。而目前來看，F(xiàn)M-3000的導彈似乎并未采用微型軌控發(fā)動機，這也可能和它射擊空氣動力目標的定位有關。

FM-3000和“道爾”更重要的不同點在于，F(xiàn)M-3000制導方式采用了慣性初制導+指令修正+末端主動雷達指導的方式。而“道爾”則是全程無線電指令制導。一般而言，由地面雷達控制的，射程10多千米的近程導彈，都采用無線電指令制導。因為在這個射程范圍內，雷達指令制導能提供相當好的精度，指令通道本身由于方向性很強，抗干擾能力也很高。而如果主動雷達制導用在最大射程10千米左右的導彈上，那就還會讓地面雷達和彈載雷達“倒一把手”，彈載雷達截獲目標也需要一定時間，射擊近距離目標就有些麻煩，優(yōu)勢不明顯，而且成本相對較高。所以，俄羅斯在改進“道爾”時，導彈采用了全新的氣動外形，但仍然采用了指令制導方式，盡管俄羅斯已經擁有成熟的小型雷達導引頭。

除了第四代的FM-3000以外，航天科工還推出了一款新型中遠程防空導彈——FK-3。根據(jù)航天科工的資料，F(xiàn)K-3地空導彈武器系統(tǒng)是全天候中遠程地空導彈武器系統(tǒng)，可在復雜的電磁環(huán)境下進行防空作戰(zhàn)，主要用于區(qū)域、要地和野戰(zhàn)防空，攔截各類固定翼飛機、巡航導彈、戰(zhàn)術空地導彈、武裝直升機等目標。殺傷區(qū)斜距5千米～100千米，高度0.05千米～27千米。制導體制為指令+半主動雷達尋的復合制導體制，全程指令雙模制導體制，多目標能力為同時制導12發(fā)導彈攔截6個目標。

從制導體制來看，指令+半主動雷達尋的復合制導外，還增加了全程指令雙模制導體制。筆者分析，這種雙模制導有兩個好處：第一，在目標處于較近的距離內，可以以指令為主，省去了一個環(huán)節(jié)。第二，在對付遠距離目標時，彈上計算機可對半主動雷達導引頭獲得的信息和地面指令進行數(shù)據(jù)融合，提高了制導精度和抗干擾能力。實際上，這種方式和TVM制導方式有些類似。只不過TVM制導方式是由導彈將目標信息下傳到地面制導雷達，由后者進行信息融合，再通過指令控制導彈。計算機技術的發(fā)展，使彈載計算機已經能夠完成數(shù)據(jù)融合，所以也就無需下傳目標信息了。

FK-3這次只展出了一部發(fā)射裝置。該系統(tǒng)仍然使用了傾斜發(fā)射，發(fā)射裝置呈55度定角發(fā)射，在方位上可進行隨動。人們或許會質疑，中國早就突破了垂直發(fā)射技術，為什么在新型防空導彈上，卻仍然使用傾斜發(fā)射。其實，正所謂“尺有所短，寸有所長”。垂直發(fā)射一大優(yōu)點在于360度全向發(fā)射。而傾斜發(fā)射實現(xiàn)這一點也不難，也就是讓發(fā)射架360度全向旋轉就是了。從車輛駕駛室后部的弧形導焰板判斷，該發(fā)射裝置應該具備向車體后部發(fā)射的能力。當然，垂直發(fā)射相對于這種隨動的發(fā)射架，另外一大優(yōu)點在于發(fā)射裝置可靠性較高，用不著精確的隨動裝置。不過，隨動控制系統(tǒng)屬于傳統(tǒng)的自動控制技術，已經相當成熟。而傾斜熱發(fā)射則有自己的優(yōu)點。第一，可以盡量提高導彈的射程。垂直發(fā)射的導彈，在發(fā)射后都要通過推力矢量系統(tǒng)進行劇烈拐彎，這個拐彎的過程就會損失一定的能量，從而降低導彈的最大射程，大概會少4%～6%左右。而傾斜發(fā)射則沒有這個問題。第二，導彈的成本相對較低。垂直發(fā)射在發(fā)射的初始階段，速度比較慢，空氣舵很難形成足夠的控制力，所以通常使用燃氣舵，燃氣舵在導彈被動飛行段是不起作用的。而且低速狀態(tài)下通常要采用捷聯(lián)慣導，這都會增加導彈的成本。而傾斜發(fā)射則可以省去（為提高性能增加這些設備也未必不可）。另外，相對于垂直發(fā)射，傾斜發(fā)射的發(fā)射筒結構簡單、重量輕，不必像冷發(fā)射那樣安裝復雜的燃氣發(fā)生器和拋射裝置，也不用像熱垂直發(fā)射那樣使用耐高溫的材料和復雜的導焰通道。所以，美國的“愛國者”、“薩德”以及歐洲的“邁茲”都是傾斜發(fā)射。從上述廉價的技術來看，F(xiàn)K-3似乎仍然是以射擊空氣動力目標為主，主打性價比的產品，應該是“凱山”的接班人。

“凱山”1防空導彈武器系統(tǒng)的發(fā)射車再次出現(xiàn)在珠海航展上，但是性能已經得到大幅提升。上屆展出的“凱山”1A射程為50千米，而本屆航展展出的“凱山”1C射程猛增40%，達到了70千米。而且多目標攻擊能力由原來的同時制導6枚導彈攻擊3個目標，提高到制導6枚導彈攻擊3～6個目標，也就是說可同時控制兩枚導彈攻擊3個目標，或者控制6枚導彈分別攻擊6個目標?？梢哉f，“凱山”1C從導彈到雷達硬件以及算法都得到了大幅升級。它還創(chuàng)造了兩個新的記錄：采用全程無線電指令制導的防空導彈中，它的多目標處理能力是最高的。當然，雖然和FD-2000的同時攻擊8個目標有差距，但是FD-2000采用了末端主動雷達制導，地面雷達只需要將導彈導引到一定范圍內，就能“交班”了，由彈上的主動導引頭進行導引，而且前面的指令制導可以不那么精確。而無線電指令制導要求地面雷達全程對導彈提供高數(shù)據(jù)率的精確制導信息，地面雷達的工作負擔更大。能同時攻擊6個目標，說明雷達在算法上也進行了大量優(yōu)化，大概也是達到極限了。

其第二個記錄是創(chuàng)造了雷達指令制導的防空導彈的最遠射程記錄。這之前，蘇聯(lián)曾經把C-75（SA-2）改進型的射程增加到了接近60千米。要知道，指令制導防空導彈的射程是不能無限增加的，因為在雷達角度誤差一定的情況下（角度誤差不可能無限減?。€誤差會隨著距離增加而增加，如果線誤差增大到一定程度，戰(zhàn)斗部就無法以規(guī)定的概率殺傷目標了。因此，提高射程更要全面考慮。首先，導彈本身要進行改進，增加彈上儀器工作時間，增加固體燃料或更換新型燃料；增加戰(zhàn)斗部重量，或者優(yōu)化引信，或者采用先進的定向破片戰(zhàn)斗部，使得戰(zhàn)斗部能量朝著相對較窄的范圍內噴發(fā)，增加戰(zhàn)斗部的破壞半徑。

“凱山”1設計中規(guī)中矩，無論在導彈還是雷達以及體制設計上，都略顯保守。盡管嚴格意義上來講，“凱山”1還算不上第三代防空導彈，但其為中國的第三代乃至第四代防空導彈的發(fā)展奠定了基礎。正是通過研制“凱山”防空導彈系統(tǒng)，中國在防空導彈總體設計、雷達、引導率方面實現(xiàn)了一系列突破，才讓中國的防空導彈設計漸入佳境。

航天科技集團仍然展出了“獵鷹”80中程防空系統(tǒng)。這次披露的一個技術細節(jié)很有意思。一般而言，半主動雷達制導的防空系統(tǒng)中，照射雷達只發(fā)雷達波而不收，因此，照射雷達一般無跟蹤功能?！矮C鷹”80的雷達既能搜索跟蹤，也能實施照射，其奧妙在于采用了一部“雙波段雷達”。其雷達車雖然看著是一部天線，但實際上是將兩個陣面“合二為一”，陣面下部有兩個饋源。跟蹤陣面和照射陣面大致是按照6：4的比例布置的，而且兩個陣面是不同波段的。通常，照射陣面通常為X波段，而搜索跟蹤陣面為S波段。可以說，這一部典型的“雙波段雷達”，DDG-1000的雙波段雷達，美國炒作了好多年，其實早被中國實現(xiàn)了。這應該也是中國防空導彈系統(tǒng)的一個創(chuàng)舉。

中國兵器工業(yè)集團公司并非傳統(tǒng)的大型防空導彈研制企業(yè)，不過在這次航展上，展出了“天龍”50和“天龍”12兩型防空導彈系統(tǒng)，試圖在這一市場上與航天科工、航天科技兩大集團“三分天下”。

“天龍”50防空系統(tǒng)是一種射程50千米的中程防空導彈系統(tǒng)。根據(jù)參展商公開的資料，該系統(tǒng)由一步IBIS-150目標指示雷達、一部火力分配車、多部發(fā)射車和一套保障裝置組成。這一點令筆者感到疑惑。通常來說，目標指示雷達是給制導雷達指示目標的，而該系統(tǒng)中竟然沒有制導雷達。難道和航天科工的FM-3000一樣，目標指示雷達同時兼職制導？目前尚不能確定。值得注意的是，一起展出的還有一部S波段的探測距離250千米的IBIS-200目標指示雷達，依此判斷IBIS-150似乎也應該是S波段，但S波段并不適合作為制導雷達使用，通常制導雷達多為X波段。另外一種可能是火力分配車攜帶有制導雷達。對此，參展商的保密工作做得相當成功，盡管沒有跡象表明中國軍方打算采購這種防空系統(tǒng)，但工作人員基本上是“一問三不知”。

根據(jù)簡氏信息集團網(wǎng)站的報道稱，一個“天龍”50防空連包括一部IBIS-150三坐標目標指示雷達，一部火力分配車和3到6部發(fā)射車，每部發(fā)射車攜帶4枚導彈。在這種構型下，“天龍”50能夠發(fā)射12枚導彈同時攻擊12個不同目標。而IBIS-150三坐標雷達搜索距離130千米，可以同時搜索144批目標。發(fā)射車能夠在距離火力分配車5千米范圍內部署。“天龍”50能在15分鐘內完成行軍狀態(tài)轉戰(zhàn)斗狀態(tài)?！疤忑垺?0防空導彈系統(tǒng)能摧毀距離在3千米～50千米之內、30米～21 000米高度的目標，并且能同時攻擊12個目標。速度超過1 000米/秒，最大過載達到38g。它使用的導彈系在“閃電”10A中距空空導彈的基礎上改進而來，上屆和本屆航展上，中航工業(yè)展示了其導彈，其第一級火箭加大、加粗，改動量不小，主要是為了提高射程。相比之下，世界其它國家利用空空導彈改地空導彈，基本是原封不動，如改動也是直接加一個第一級火箭。

該防空系統(tǒng)能夠使用12枚防空導彈對12個目標實施攻擊。如果這個報道無誤的話，意味著這套系統(tǒng)是地面防空系統(tǒng)中同時攻擊目標數(shù)最多的。為何這套看上去很簡陋的系統(tǒng)能同時攻擊12個目標呢？也許可以從以下幾個角度來考慮。第一，導彈射程較小，加之導彈采用主動雷達導引頭。一般而言，這類導彈的導引頭對戰(zhàn)斗機大小目標的探測距離可以達到15～20千米。如果目標處于這個距離內，那么導彈發(fā)射之后，其導引頭便可很快探測到目標，在這種情況下，地面雷達基本上不需要做什么工作，攻擊12個目標自然不在話下。第二，不排除這12個目標是“虛指標”或者說有水分。也就是前邊附加了一系列苛刻的條件，比如說目標之間的角度、距離、機動等等。當然，所有防空系統(tǒng)的多目標能力都不是無條件的，而“天龍”50的條件可能要更苛刻一些。雷達的時間資源就那么多，雷達控制導彈打擊12個目標不可能和打擊8個目標的數(shù)據(jù)更新率相同。打得目標越多，它接收到的目標的數(shù)據(jù)更新率就越小，在這種情況，導彈可能就更容易被擺脫掉。

“天龍”12防空導彈系統(tǒng)是一種近程防空系統(tǒng)，每部“天龍”12防空導彈系統(tǒng)能夠攻擊4批距離2～12千米的目標?？陀^而言，在航天科工的FM-90、FK-1000以及航天科技采用紅外成像制導的“飛豹”系列防空導彈的夾擊之下，“天龍”12并無任何優(yōu)勢。特別是相對于FK-1000，采用幾乎相同布局的“天龍”12射程只有12千米，相當于“通古斯卡”早期水平，遠不及FK-1000，后者最大射程達到了22千米。

其實，兵器工業(yè)公司要想在防空系統(tǒng)領域有所建樹，還可以在底盤上做做文章。迄今為止，中國展出的各種防空系統(tǒng)，均為輪式底盤，越野能力有限。而野戰(zhàn)防空系統(tǒng)，則需要伴隨機械化部隊實施防空作戰(zhàn)，對其越野能力提出相當高的要求。俄羅斯的“山毛櫸”、“通古斯卡”就以履帶式底盤為主。而在這方面，兵器工業(yè)集團有著得天獨厚的優(yōu)勢。為上述系統(tǒng)提供履帶式底盤，并無困難。當然，這也會造成價格提升，又不太利于主攻的低端市場。

總體而言，此次航展展出的防空導彈數(shù)量很多，上述只是一些新型的大型防空系統(tǒng)。由此來看，在防空系統(tǒng)方面，中國已經具備了相當強大的研發(fā)能力。但是型號太多，也要兩面來看。國內市場幾近飽和，而國外市場的盤子也就那么大。很多類型相似、功能相當?shù)漠a品難免造成國內企業(yè)之間的相互內部競爭、壓價。而且造成資源的浪費，畢竟研制一種防空系統(tǒng)耗資不菲。[編輯/秦蓁]