高性能靶彈的發(fā)展趨勢及關鍵技術

陳暢

摘 要： 靶彈是武器定型和部隊訓練必不可少的考核手段，隨著各種新型導彈性能的不斷提升，對靶彈也提出了更高的要求，各國都十分重視高性能靶彈的發(fā)展。通過對高性能靶彈的發(fā)展趨勢和關鍵技術進行分析，總結了今后靶彈研制工作的發(fā)展方向。

關鍵詞： 高性能；靶彈；發(fā)展趨勢；關鍵技術

1 概述

靶彈作為一種實物靶標，它可以比較真實的模擬來襲目標的目標特性，如飛行速度、飛行高度、機動特性、RCS反射特性等，能夠為防空導彈、空空導彈武器系統(tǒng)的戰(zhàn)技性能指標考核和邊界條件的檢驗提供必要條件，同時，也能夠為防空導彈、空空導彈武器系統(tǒng)的改進升級提供必要的試驗信息，是靶場定型＼鑒定試驗過程中考核防空導彈、空空導彈武器系統(tǒng)性能的重要保障裝備。

防空導彈、空空導彈武器系統(tǒng)定型＼鑒定試驗結論的可信程度，在某總種意義上來說，就是靶彈模擬目標特性的逼真程度。今后，具備高空、高速、大機動飛行特性的靶彈系統(tǒng)將是后續(xù)新型號地空導彈、空空導彈研制飛行試驗、定型＼鑒定飛行試驗、部隊演習訓練靶試過程中必不可少的重要裝備。

2 高性能靶彈發(fā)展趨勢

在地空導彈武器系統(tǒng)和空空導彈武器系統(tǒng)設計鑒定試驗過程中，為了更真實、更準確的驗證武器系統(tǒng)的戰(zhàn)術技術性能和使用邊界條件，需要研制各種高性能的靶彈，用于模擬各種典型的來襲目標。結合目前國內外靶彈的發(fā)展現(xiàn)狀，以及我國地空和空空導彈武器裝備的后續(xù)發(fā)展需求，后續(xù)空中飛行的高性能靶彈發(fā)展趨勢將具備以下幾個主要特征。

2.1 具備超音速飛行能力

目前，設計鑒定靶場試驗過程中檢驗防空導彈武器系統(tǒng)攔截飛機類目標主要采用的就是長空系列靶機，該靶機在目前防空導彈武器系統(tǒng)鑒定試驗和批抽檢試驗中發(fā)揮了重要作用，但是由于其飛行速度低，不具備超音速飛行能力，已經(jīng)不能適應目前及今后防空導彈武器裝備性能鑒定試驗的要求。

具備超音速巡航能力是四代戰(zhàn)機的典型特征，目前，第四代作戰(zhàn)飛機已經(jīng)在部分國家裝備和服役。面對第四代作戰(zhàn)飛機的空中威脅，今后的防空武器裝備攔截的主要目標對象之一便是第四代作戰(zhàn)飛機。如果沒有具備超音速巡航飛行能力的超音速靶彈來模擬四代機，后續(xù)防空武器裝備性能鑒定考核試驗就不能真實反映防空武器裝備的性能，發(fā)現(xiàn)不了裝備存在的問題，也勢必會影響裝備后續(xù)的改進提升和發(fā)展。所以需要研制一款飛行速度快、飛行空域大、飛行供靶時間長、使用維護成本低的超音速靶彈。

2.2 大機動飛行能力

目前，防空導彈武器系統(tǒng)鑒定試驗攔截的長空系列靶機不具備大機動飛行能力，而防空導彈均具有對付大機動飛行能力空中目標，因此，試驗靶場急需具備大機動飛行能力的靶彈。大機動靶彈可通過在飛行控制系統(tǒng)中預先設置若干機動飛行彈道，如蛇形機動彈道、大機動逃逸彈道等，在需要時可以根據(jù)裝訂的機動彈道程序進行機動飛行，也可以有地面實時給出機動指令，控制靶彈進行機動飛行。

2.3 編隊供靶

為了更加貼近實戰(zhàn)需要，試驗靶場和部隊也提出了編隊供靶的需求，即根據(jù)不同的試驗或演習訓練任務需要，同時發(fā)射多發(fā)靶彈，檢驗防空導彈武器系統(tǒng)同時攔截多目標的能力和抗飽和攻擊能力。實現(xiàn)編隊供靶的前提是更加先進的靶彈飛行控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，各靶彈之間通過數(shù)據(jù)鏈協(xié)同編隊飛行和突防。

2.4 電子對抗

目前實戰(zhàn)化的攻防對抗首先就是電子干擾，包括各種壓制性的電子干擾和欺騙性的電子干擾。因此，為了盡量真實模擬實戰(zhàn)環(huán)境下防空導彈武器系統(tǒng)抗干擾能力，檢驗、考核電子干擾條件下防空導彈武器裝備的戰(zhàn)術技術性能，要求靶彈上要裝備電子干擾設備。

2.5 真實的信號特征模擬

在目標特性方面，靶彈作為試驗和演習訓練過程中各種目標的模擬對象，要采用隱身技術，使其雷達、紅外等輻射量接近被模擬目標；另外，為了更好地考核防空導彈武器系統(tǒng)地面目標搜索雷達和指控雷達搜索跟蹤性能，以及彈上引戰(zhàn)系統(tǒng)的引戰(zhàn)配合性能，也要求靶彈安裝靶載目標特性模擬裝置。

2.6 脫靶測量

目前，防空導彈武器系統(tǒng)靶場試驗過程中，脫靶量的測量數(shù)據(jù)主要是通過光測設備來獲取，這種方法要求的光測設備成本高，而且精度有時也不能滿足需求，另外，光測設備數(shù)據(jù)處理慢，不能實時得到脫靶量數(shù)據(jù)。因此需要在靶彈上安裝脫靶量測量裝置，與地面接收站組成脫靶量測量系統(tǒng)，通過靶彈上的遙測系統(tǒng)將導彈相對靶彈的相對速度、脫靶方位等參數(shù)實時發(fā)回地面接收站。

3 高性能靶彈關鍵技術

3.1 動力技術

高效的動力系統(tǒng)是保證靶彈高速、長航時、大載荷的關鍵。然而，靶彈內部空間狹小，難以裝載較多推進劑，這造成了高速巡航狀態(tài)下的續(xù)航時間較短，進一步影響到靶試和作戰(zhàn)訓練的應用。

未來的超音速巡航靶彈的動力系統(tǒng)最有可能的解決方案是采用比沖更高的固體沖壓發(fā)動機，以滿足靶彈超音速、長航時飛行，特別是低空超音速長時間飛行。但采用固體火箭沖壓發(fā)動機的靶彈設計是一個非常復雜的工作，還需研究解決進氣道布局、飛行控制、貧氧推進劑等方面的關鍵技術。

另外為了增強靶彈的飛行性能，未來靶彈需進行速度控制，而變推力液體發(fā)動機可以通過調節(jié)推進劑的流量來控制飛行速度。但是，變推力液體發(fā)動機仍需解決在大范圍推力變化過程中，如何保持較高的燃燒效率、燃燒穩(wěn)定性和一定的快速響應特性等技術問題要解決。

3.2 低成本組合導航技術

未來高速、大過載、長航時的靶彈，如采用單一的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)，在長航時條件下，很難滿足導航精度要求。只有采用包含多種導航傳感器的組合導航系統(tǒng)，消除單一導航系統(tǒng)的不足，取長補短，達到更高的精度，才是后續(xù)靶彈主要的導航系統(tǒng)方案。

目前的低成本組合導航系統(tǒng)主要采用GPS與INS的組合構成組合系統(tǒng)INS/GPS，可以充分利用各自的優(yōu)點：高精度信息作為外部量測輸入，在運動過程中不斷修正INS，以控制INS誤差隨時間的積累，而短時間內高精度的INS定位結果，對GPS動態(tài)環(huán)境中的信號失鎖和周跳問題可以得到有效的解決，另外，INS還可以輔助GPS接收機增強抗干擾能力，提高捕獲和跟蹤衛(wèi)星的能力。因此，低成本SINS/GPS組合導航系統(tǒng)已成為國內外導航界研究的熱點。

3.3 靶彈任務規(guī)劃技術

靶彈的任務控制模式主要包括兩種：發(fā)射后不管和人在回路中控制。在發(fā)射后不管這種控制模式下，靶彈通常是發(fā)射前進行任務規(guī)劃，按照預定路線飛行；人在回路中控制這種控制模式通過人工參與來觀察、選擇、判斷，操縱靶彈改變飛行航跡。

隨著數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術、計算能力和通訊技術的發(fā)展，未來靶彈的任務規(guī)劃系統(tǒng)將會更智能。任務規(guī)劃系統(tǒng)不再是獨立的系統(tǒng)，而與各信息平臺互連，統(tǒng)一調度，集中規(guī)劃，形成網(wǎng)絡中心的新形式。除了把發(fā)射前的任務規(guī)劃下載到靶彈上，靶彈飛行過程中也會與任務規(guī)劃中心進行實時通信，使任務規(guī)劃近實時化。先進的任務規(guī)劃系統(tǒng)能使靶彈根據(jù)任務的需要在飛行中改變航跡，提高對抗的逼真程度，使其更接近實戰(zhàn)化。

4 結束語

目前，我國尚未形成獨立的靶彈體系，后續(xù)發(fā)展具有自身特色的靶彈研制體系，具體可從以下兩個方面入手：

（1） 緊跟國際靶彈的發(fā)展潮流，充分吸取其新技術、新概念的合理成分，在此基礎上結合本國特點進行創(chuàng)新，努力縮小差距。

（2） 廣泛采用模塊化結構、通用設計、商用現(xiàn)貨標準，以期在技術上獲得更大支持，同時節(jié)約研制成本、縮短研發(fā)周期。根據(jù)任務需求靈活加載各類型任務設備，同時提供升級空間和可維護能力。

參考文獻

[1] 周旦輝，靶彈系統(tǒng)發(fā)展的某些新特點，現(xiàn)代防御技術，2007，35（2）：27-30.

[2] 焦綱領，超音速靶彈現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，戰(zhàn)術導彈技術，2010，4：124-128.