便攜式防空導彈自20世紀50年代末問世以來,至今已研制了約30種型號,經歷了四代,重點用于低空點目標防御。根據制導技術來劃分,第一代在60年代中期裝備部隊,主要是美國和前蘇聯研制,采用光學瞄準和紅外制導,只能白天作戰和尾追射擊。如美國的“紅眼睛”和蘇聯的“箭-2”(薩姆-7)型;第二代在70年代初期裝備部隊,英國開始推出自己的產品。第二代采用高靈敏度紅外制導或手動無線電指令制導為主、紅外跟蹤測角制導為輔以及由微處理器控制的玫瑰花形掃描光學系統和紅外/紫外雙色探測器先進被動光學制導等技術。具有一定的全向攻擊能力和抗環境干擾能力,如美國的“毒刺”、前蘇聯的“箭-3”(薩姆-14)和“針-1”(薩姆-16)、英國的“吹管”;第三代在80年代初期裝備部隊,法國異軍突起,并涌現出一些全新的制導技術,如雙波段被動紅外尋的制導、激光波束制導、半自動無線電指令和激光波束的復合制導等。具有全天候、全向攻擊能力,能抗紅外干擾。如法國的“西北風”、英國的“星爆”、俄羅斯“針”(薩姆-18)及改進型、美國“毒刺POST”和“毒刺RMP”、瑞典RBS70和RBS90型;第四代從90年代初期開始,日本開始嶄露頭角。采用焦平面陣列制導、視成像制導系統和開發相應的以微處理器為基礎的智能自適應制導技術,如美國“毒刺”Block II型、日本91式“凱科”。
美國第二代單兵便攜式近程防空導彈“毒刺”在20世紀80年代中期的阿富汗戰場上大出風頭,當時的阿富汗抵抗戰士僅用340枚“毒刺”導彈就擊落了269架前蘇聯的戰機,給蘇軍帶來了巨大的威脅,甚至影響到整個戰局。“毒刺”從這時開始引起中亞、中東地區一些國家的青睞,成為搶手貨。到目前為止,便攜式地對空導彈已經擊落了300多架固定翼飛機和直升機。在過去發生的多次軍事沖突中,第一代便攜式防空導彈系統擊落了約200枚巡航導彈,在“沙漠風暴”行動中,多國部隊被擊落的飛機和直升機,仍有半數以上是被伊拉克的便攜式防空導彈打下的。
我國前衛系列導彈
“前衛”-1型
“前衛”-1型便攜式防空導彈是我軍第二代單兵防空導彈“前衛”家族的老大。它的技術參數為:武器系統總重16.9千克;彈長1.526米;彈徑71毫米;最大射程5000米;最小射程500米;最大作戰高度4000米;最小作戰高度15米;作戰反應時間10秒;作戰溫度為-40~+60攝氏度。具有全向攻擊能力的“前衛”-1單兵便攜式防彈還配有雙聯裝導彈發射裝置。它可以與其它武器相配合形成更完善的防空系統。1997年定型,目前已列裝我軍一線部隊。
“前衛”-1具有便攜式防空導彈的典型特征,如較強的靈活性和機動性、易于操作、發射后不管,具有全向攻擊能力,與外軍同類導彈相比,其性能已超越大名鼎鼎的美軍“毒刺”導彈的早期型,因此作戰性能還是相當不錯的。
特別值得一提的是,我軍列裝的這型便攜式防空導彈,在國外經歷了戰場實戰的檢驗,獲得了不俗的戰績。巴基斯坦陸軍裝甲兵準將納維德·拉赫曼向媒體透露,1999年印度與巴基斯坦在卡吉爾地區的武裝沖突中,巴基斯坦陸軍用從中國引進的“前衛”-1型便攜式防空導彈,一舉擊落印度空軍的米格-21和米格-27戰機各一架。
“前衛”-2型
從外形上看,“前衛”-2型與俄羅斯的“針”-1(薩姆-16)很相似,其彈尾有4片折疊彈翼。導引頭后方有2片彈出式小型氣動翼面,構造與“前衛”-1相近,只是折疊尾翼和導引頭等略有差異而已。該彈采用雙推力固態火箭發動機,助推發動機工作時間小于0.1秒,之后,主發動機將導彈加速到600米/秒的最大速度。導引頭抗干擾能力較好,具備全向攻擊能力。“前衛”-2儲存期為8年,操作溫度為-40~+55攝氏度。系統全重16.5公斤,彈長1.59米,彈徑72厘米,最大速度為600米/秒。反應速度小于5秒。有效射高為10~3500米,最短有效射程為500米,最大有效射程為6000米。從技術參數看,“前衛”-2型雖然與薩姆-16相似,但性能已經大幅提升。
“前衛”-3型
“前衛”-3型和其它家族成員無論是制導方式和彈體結構都有很大的不同。從外形重量制導方式來看,“前衛”-3已經脫離了便攜式防空導彈的范疇,應該視為輕型防空導彈。首先,它的制導方式非常有特色,采用的是激光半主動制導。在所有服役的地對空導彈里,還沒有采用激光半主動制導方式的,“前衛”-3可以說是獨此一家。激光半主動制導方式具有紅外制導方式所沒有的高精度和抗干擾能力,其命中精度高達1米。在激光制導方式里,半主動方式是最難的。而“前衛”-3采用的是陀螺穩定式,這也是半主動激光方式里最難的一種,可以說“前衛”-3采用的是難上加難的方式。要求光學系統和探測系統都要由陀螺穩定,動態視場大,瞬時視場小,精度高、復雜,但好處是可以攻擊高機動小目標,美國的“地獄火”和“幼畜”空對地導彈也是采用這種方式。“前衛”-3的導引頭跟蹤速率是15度/秒。這個數字略低于其它類型的便攜式導彈,這對攻擊較高高度的高機動目標略為不利。但低空飛行的目標機動能力有限,這個缺點并不明顯。
由于激光半主動制導方式中導引頭依靠的是目標反射的激光回波來跟蹤的,所以不像普通的非成像紅外制導方式只能探測高熱尾流和后機身加熱蒙皮的限制,具有真正的全向攻擊能力,而不是紅外彈的270度假全向攻擊。也不受紅外曳光彈和電子干擾系統的干擾,只要武器配套的光電/熱成像跟蹤系統能跟上目標,目標一但進入攻擊范圍就無法逃脫。“前衛”-3可以和雷達系統分置或完全依賴紅外熱成像和光學跟蹤系統,沒有電磁輻射,有效避免了反輻射導彈的威脅。系統隱蔽性好,生存能力強。“前衛”-3彈長2.1米,彈重23千克,在便攜式導彈上加了一段超口徑的助推器,前段布局基本和“前衛”-1類似,一對活動舵面裝在彈體前部的舵機艙上。主彈體后部有一梯形折疊尾翼,翼面積比“前衛”-1要大,構成X狀的鴨式氣動布局,助推段也有兩對折疊尾翼。在發射裝置中前彈體由適配器和助推器同口徑放置,“前衛”-3的彈徑為71毫米。經過改進后,除了制導系統的進步外,新的助推發動機的采用大大提高了導彈的飛行性能,導彈最大飛行速度由“前衛”-1的600米/秒提高到750米/秒,最大射程達到8000米,最小射程800米,射高從4米到5000米。“前衛”-3的作戰空域比以前的便攜式防空導彈大幅度提高,已經接近英國“長劍”和歐洲“羅蘭特”的點防御導彈水平。4米的最低射界,也讓懸停的直升機無處可逃,而且重量更輕,系統更簡單,因為采用激光半主動制導,制導設備和發射裝置設置靈活、輕便、簡單,只需要增加照射器就可以滿足對付多目標的要求。
由于體積重量的限制,一般的便攜式導彈戰斗部都不超過2公斤,在實戰中屢屢出現導彈命中目標而無法摧毀的戰例。這點在“前衛”-3上得到了改進,由于增加了助推器,戰斗部可以做得更大,“前衛”-3的戰斗部比“前衛”-1長度大出許多,重量是“前衛”-1的數倍之多,而且改成了和“毒刺RMP”一樣的連續桿式,威力大為提高,非常適合打擊巡航導彈類的目標。起爆方式為激光近炸加碰炸引信,戰斗部殺傷半徑3米,配合1米的制導精度,足以摧毀堅固的飛行目標,其單發殺傷率大于85%。
“前衛”-3在加裝了大推力的助推器后,能在短時間內加速到最大飛行速度。在助推器賦予的速度下,主發動機可以采用推力略低,但工作時間更長的推進劑,使導彈飛行速度維持一個高的平均值,尤其是在飛行的末段,導彈也有足夠的動能對付機動目標。
“前衛”-4型
這是前衛系列導彈中最新的型號,它和以前的型號最大的不同在于采用了紅外成像導引頭,比普通的點元紅外探測器有更好的性能。由于普通的單元/多元紅外探測器只能探測點狀熱信號,一般對噴氣式飛機的尾氣熱輻射敏感,即使帶冷卻的紅外單元/多元導引頭也只能探測到后機身的蒙皮溫度。號稱全向攻擊的單元紅外探測器在探測迎頭飛行目標時普遍存在30度左右的盲區,導彈的迎面攻擊距離大大低于導彈的實際飛行距離,使性能大打折扣。而紅外成像導引頭的出現解決了這個問題,它依據目標和背景的輻射率不同來探測,制導信息源是圖像,難以被干擾,具有更遠的探測距離和真正的全向攻擊能力。紅外成像導引頭將是未來紅外制導導彈的發展趨勢。
“前衛”-4還采用了激光近炸加碰炸引信和電動舵。與無線電近炸和紅外近炸引信相比,激光近炸引信的抗干擾能力更強,較好地解決了超低空飛行引信容易誤啟動的現象。和單純采用碰炸引信的便攜式防空導彈相比,近炸引信可以使導彈在目標旁邊引爆,非常適合打擊巡航導彈這類難以直接命中的小型目標。而電動舵的采用使導彈控制系統作動裝置更為簡單,而且具有更平滑的飛行曲線,有利于提高命中精度。導彈的作戰距離是500米到6000米,作戰高度是4米到4000米。2馬赫的飛行速度也比老型號有所提高,可以攻擊更快的飛行目標和具有更大的作戰空域。可以說“前衛”-4的出現,使我國和西方先進國家的最新便攜式防空導彈站在了同一水平。我們有理由相信“前衛”-4將是未來便攜式防空導彈市場的有力競爭者。
美國“毒刺”便攜式導彈
“毒刺”導彈是美國陸軍火箭局研制的一種第二代單兵便攜式地對空近程防空導彈,主要用于在戰地前沿或要地對付低空、超低空的飛機和直升機。
這種導彈采用鴨式氣動布局,長1.524米,彈徑70毫米,射程從200米到5500米,發射重量只有10千克,可以輕松地扛在肩上發射。老式“毒刺”原本性能平平,到1983年,在這種導彈上加裝了紅外、紫外雙色導引頭后,一躍成為當時性能最優異的導彈之一。為了提高“毒刺”導彈的性能,美國又在便攜式導彈的基礎上,發展了車載型“毒刺”導彈,即8聯裝的“復仇者”導彈系統。其火力密度、強度及持續作戰能力都比肩射式強得多,臺灣當局就從美國進口了該型導彈。
中、美、俄三國單兵便攜式
防空導彈技術參數
目標最大速度(米/秒):“前衛”-1 300;“毒刺” 大于300;“薩姆”-16 300。
最大導彈殺傷距離(米):“前衛”-1 5000;“毒刺” 4500;“薩姆”-16 5200。
最小導彈殺傷距離(米):“前衛”-1 800;“毒刺” 200;“薩姆”-16 500。
最大導彈殺傷高度(米):“前衛”-1 4000;“毒刺” 3800;“薩姆”-16 3500。
最小導彈殺傷高度(米):“前衛”-1 30;“毒刺” 30;“薩姆”-16 10。
導彈最大飛行速度(米/秒):“前衛”-1 大于600;“毒刺” 750;“薩姆”-16 大于600。
導彈探測器類型:中美俄三國導彈都采用致冷銻化銦
導彈反應時間(秒):中美俄三國導彈都是5秒
通過對比發現,俄羅斯“薩姆”-16的作戰空域最大,中國“前衛”-1次之,美國“毒刺”最小。
中美俄三國單兵肩射防空導彈的反應時間都在5秒左右,反應能力難分伯仲。
在武器系統總重量方面,三者都在15~17千克之間,“毒刺”最輕,“薩姆”-16和“前衛”-1’稍重,但1~2千克的質量對導彈的機動性影響不大。
最大飛行速度以“毒刺”為優,2.2馬赫使之具有攻擊速度更快的目標能力,而“薩姆”-16和“前衛”-1都只有1.8馬赫的最大速度,只能攻擊最大速度不超過300米/秒的目標。
從整體性能上來看,美國的“毒刺”比較平衡,雖然作戰空域不及“前衛”-1與“薩姆”-16,但其抗干擾性能占優勢。因此,在以上中、美、俄這三種導彈中,“毒刺”的作戰效能可能最好;“前衛”-1由于研制時間較晚,整體性能較俄羅斯的“針”式稍好,但由于受我國工業基礎的制約,作戰效能上可能比“毒刺”稍弱。
但是我國新研制的“前衛”-2、“前衛”-3、“前衛”-4等導彈,性能又有了新的提升,最重要的是導彈的引導頭,進一步得到改進,采用獨特的紅外光學成像技術,具有極強的抗干擾能力,作戰效能大幅提升。據研制廠商介紹:目前中國的“前衛”系列導彈是世界上最有效的單兵便攜式防空導彈,性能超過了美國的“毒刺”、俄羅斯的“薩姆”-16和法國的“西北風”便攜式防空導彈。