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最近這樣一則新聞出現在各大媒體:據英國《簡氏防務周刊》5月13日報道,巴西陸軍于當地時間5月12日,開始簽收第一批從瑞典薩博-博福斯動力公司購買的RBS-70單兵防空導彈。據報道,這項采購合同價值約2800萬巴西里爾,包括16具單人便攜式發射器、備用Mk 2導彈、6臺訓練模擬器、17套夜視設備、一組測試裝置、維修工具及其備件、輔助設備,以及武器操作員和維修員所對應的培訓服務。報道稱,該系統將被用于保護巴西的戰略基礎設施,也將在即將來臨的幾場大型活動中,如2014國際足聯世界杯和2016年奧運會上發揮警戒作用。第二批導彈系統的交貨時間原定于2015年,但可能提前至今年年底。
巴西承辦的2014年世界杯和2016年奧運會是全世界關注的體育盛會,那么擔當賽場防空警戒的瑞典RBS-70單兵防空導彈究竟是怎樣的武器,有什么特點呢?讓我們來一探究竟。
RBS-70系統簡介
RBS-70是瑞典博福斯防務公司(2002年,博福斯公司與薩博公司合并,新公司改名為“薩博-博福斯動力公司”,)研制生產的便攜式地空導彈武器系統,也是世界上首次采用激光制導的低空近程防空導彈,其研制、生產開始于1969年,首批導彈系統于1974年開始進行試驗,同時研制生產與系統配套使用的PS-70目標搜索雷達。1978年,RBS-70系統開始裝備瑞典陸軍,主要用于中低空防空作戰。
整個RBS-70系統由PS-70“長頸鹿”目標搜索雷達、發射裝置和導彈組成。盡管每套發射裝置都能單獨使用,但RBS-70系統的戰斗使用通常還是與PS-70“長頸鹿”雷達配合使用。
PS-70“長頸鹿”雷達是一部脈沖多普勒雷達,工作頻率為5.4~5.9GHz,對典型空中目標的探測距離為40千米,跟蹤距離為20千米,雷達天線可借助移動式桅桿升高至12米以縮小低空盲區,這也是其綽號“長頸鹿”的由來。PS-70雷達能裝配在各種底盤上,比如Tgb40越野卡車、Bv206型履帶式裝甲輸送車和其他車輛,雷達展開時間不超過5分鐘,班組人員5人。在使用中,一套PS-70雷達配套9具RBS-70導彈發射裝置,通過有線或無線方式用語音向導彈發射裝置操作手提供空情信息。在理想狀態下,PS-70搜索雷達可同時跟蹤3個目標。
RBS-70導彈系統的發射裝置由制導系統、光學瞄準儀、帶可調焦距的激光束生成裝置、敵我識別系統、電源、三腳架和裝在預包裝筒內的導彈組成。其中,制導系統、光學瞄準儀、激光束生成裝置和電源裝在一個總重36千克的模塊內,可由單兵背負攜帶,該模塊也是整個導彈發射裝置的制導站。三腳架是整個發射裝置的基座,全重24千克,上有連接導彈發射筒和制導系統模塊的插口,還有一個射手座位。敵我識別系統是一個長方形的箱子,掛在支架前方。導彈部分平時密封在預包裝筒內,全重24千克,包裝筒兼做發射筒,上面有連接腳架和制導模塊的電纜插口。在平時,預包裝筒內的導彈可長期儲存不需要檢測維護。
RBS-70導彈系統最有特色的莫過于其使用激光駕束制導,就是由制導站內的激光發生器產生激光,通過一組棱鏡和反射鏡將激光束射向目標,激光束的光軸和光學瞄準鏡的光軸同步,射手只要把光學瞄準鏡內的分劃板倒V形瞄準指標持續壓住目標,激光束就會同步持續照射目標,而導彈尾部的激光感應裝置就能感應到激光束,通過導彈內的飛行控制裝置讓導彈圍繞激光束光軸飛行直至擊中目標。為了讓導彈在發射后盡快進入激光光束,RBS-70的激光發射裝置是可變焦的,當導彈剛剛發射時,激光波束較寬呈一個開口較大的喇叭形,使導彈盡快進入波束,待導彈開始沿著光軸飛行后,波束逐漸變窄以保證導彈瞄準精度。
激光駕束制導在導彈導引率上屬于三點法導引,即瞄準裝置—導彈—目標始終保持在一條直線上。這種導引法有一個特點,也是一個主要的缺陷,就是當迎擊低空目標時,導彈發射角很小,此時導彈因為剛剛離軌(筒),飛行速度也很小,控制效率較低,空氣動力所能提供的升力比較小,所以導彈離軌(筒)后就可能發生下沉,有可能導致導彈觸地。為避免這種情況,RBS-70在射擊低空目標時可引入一項前置偏差量,說得通俗一點就是提高導彈初始彈道的高度,讓導彈出筒后先爬升一小段距離,再逐漸下降進入制導激光波束,這種改進的三點法制導規律也稱為小高度三點法。在RBS-70的制導站操縱臺上有一個“小高度射擊”開關,當射擊小高度目標時,打開這個開關,導彈即按照這種小高度三點法導引飛行,自動抬高初始彈道的高度;當射擊的目標飛行高度較高,不需要抬高彈道時,關閉這個開關,導彈即按照普通的三點法導引飛行。
RBS-70導彈長1.32米,彈徑105毫米,質量17千克。導彈采用正常布局,可折疊彈翼,全彈大致分三段。最尾端是激光感應器和舵機,通過感應制導站射出的激光波束,控制4片X型舵面偏轉,讓導彈圍繞激光束光軸飛行。往前是中間段,這里有導彈的4片折疊彈翼,在發射筒里時4片彈翼向前折疊緊貼彈體,出筒后向后展開。在彈翼之間有4個向后傾斜的固體火箭發動機噴口,導彈飛行時固體火箭發動機燃氣從噴口向斜后方噴射推動導彈飛行。導彈最前端是自動駕駛儀和引信-戰斗部段,RBS-70導彈使用預制破片戰斗部,重1千克(后期型號1.1千克),由鋼制殼體包裹烈性炸藥以及2000顆(后期型號為3000顆)鎢合金鋼珠,通過激光近炸引信起爆。為達到最大殺傷效果,導彈激光近炸引信盡可能使彈體在目標側面起爆,因為向彈體側面飛散的破片鋼珠最為密集。除了激光近炸引信外,導彈還配有碰炸引信,直接撞擊目標時也能起爆。當導彈射擊低空目標時,為防止導彈離地過近造成激光引信誤觸發,射手可斷開激光近炸引信,只用碰炸引信引爆導彈。此外,在導彈本體后方還連接著一個起飛發動機,其實就是個固體助推器,發射時先點火將導彈拋出發射筒,隨后脫落讓導彈自主飛行。
RBS-70防空導彈可用帶座椅的三腳架架設發射,也可以方便地安裝在各種機動平臺上,例如輕型越野汽車、履帶式裝甲輸送車、軍用艦艇等。有的改進型還將目標搜索雷達與導彈發射系統安裝在同一個平臺上,成為能自主作戰的簡易自行野戰防空系統。endprint
RBS-70防空導彈從上世紀70年代就開始生產,經過了將近40年時間,出現了多代改進型號,主要改進型號如下。RBS-70(Mark0):1977年推出的第一個量產型號。有效射程達到5000 米,高度達到3000米,最大飛行速度1.5馬赫。RBS-70(Mark1):1990年推出的第二個量產型號。有效射程達到6000 米,最大飛行速度1.6馬赫。RBS-70(Mark2):1993年推出的第三個量產型號。主要是改進電子設備和使用威力更大的戰斗部,戰斗部重量從1千克提高至1.1千克,鎢合金鋼珠的數量從2000顆增加到3000顆,有效射程達到7000米,高度達到4000米,最大飛行速度1.8馬赫。巴西這次購買的就是該型號。RBS-70(BOLIDE):2001年推出的型號,即“火流星”。為打擊巡航導彈和無人航空載具而研制,具有改進的電子產品和新型的“火流星”(BOLIDE)導彈。有效射程達到8000米,高度達到5000米,最大飛行速度可達2.0馬赫以上。RBS-70NG:2011年推出的型號,主要是提高了夜間作戰能力,包括一個新型光學瞄準鏡、新型熱成像儀和改進的電子設備,同樣采用“火流星”導彈。RBS-90:1991年推出的型號,具有遙控的雙聯或三聯發射器。由于熱成像儀和PS-91 HARD 三坐標搜索雷達,這個版本夜戰能力較強。使用的導彈是Mark1和Mark2型導彈。
操作使用
為了讓大家更加直觀地了解RBS-70防空導彈的技術細節、激光駕束制導的原理方式,這里按照RBS-70防空導彈的使用說明書,簡要描述一下其操作過程:
搜索目標 在有PS-70“長頸鹿”目標搜索指示雷達或者其他對空警戒雷達保障的情況下,在射手班組架設好導彈發射架后,組內的報務員只需用耳機收聽空情信息,把空情信息報告給班長。班長用望遠鏡搜索指定空域,發現目標后指示給導彈射手。如果沒有目標搜索指示雷達支持,射手組就自行用望遠鏡和肉眼搜索。
瞄準 發現敵機后,射手打開系統安全保險,轉動制導站,用制導站上的準星照門概略瞄準敵機,然后用光學瞄準鏡精確瞄準。RBS-70系統制導站的光學瞄準鏡由陀螺儀穩定,倍率7倍,視場9°,光學瞄準鏡的物鏡鏡頭兼做激光波束發射窗口。打開系統安全保險后,制導站電源開始給制導站的瞄準鏡、陀螺儀等電氣設備供電,制導系統已經做好了工作準備。
敵我識別 射手按下左手握把旁邊的敵我識別按鈕,制導站就會發出一組編碼信息,詢問目標是否為敵機。敵我識別的結果通過光學瞄準鏡四周的四個發光二極管(LED)燈光信號反饋給射手:如果確認是敵機,瞄準鏡視野內左右兩側的發光二極管會閃爍;如果確認是友機,瞄準鏡視野內上下左右四個發光二極管都會閃爍。目標反饋為敵機的,制導站激光發生器的氟利昂冷卻裝置開始工作,準備發送照射波束。
發射 目標確認為敵機并且已進入有效射程的,光學瞄準鏡視野內下方的發光二極管會亮起,射手根據指揮員命令按下左手握把頂端的發射按鈕,此時會引發以下一系列動作。首先,敵我識別系統會自動發送第二次詢問信號,如果目標仍反饋為敵機,導彈上的電池就會啟動,彈載陀螺儀開始工作,制導站開始發出激光照射波束。在導彈點火前,敵我識別系統將發送第三次、也是最后一次詢問信號,如果仍舊反饋為敵機,激光照射波束就會與光學瞄準鏡同步,指向目標,導彈起飛發動機點火。
起飛發動機先賦予導彈一個50米/秒的初速,將導彈拋出發射筒后自行脫落,露出彈尾的激光感應器。導彈彈翼和舵面展開,火箭發動機點火,在5~6秒鐘內將導彈加速到最大速度,然后發動機燃料耗盡停止工作,導彈依靠慣性飛行。在發射初始,制導站發出的激光照射波束成一個開口很大的喇叭形,讓導彈盡快飛入波束。等導彈進入波束后,波束會自動逐漸收窄指向目標。
制導 射手用右手拇指轉動右手握把上的操縱搖桿,使光學瞄準鏡分劃板上的倒V形指標尖頭始終壓在目標上,此時激光照射波束會同步指向目標,導彈會繞光軸持續飛行。光學瞄準鏡四周的發光二極管(就是反饋敵我識別結果的發光二極管)會給射手提供方向偏差的提示,當瞄準鏡(激光照射器)的反射鏡即將轉動到某一方向極限位置(目標將飛出瞄準鏡視野)時,相應位置的發光二極管就會閃亮,提示射手朝這個方向轉動瞄準鏡,將目標重新納入鏡頭中央。
導彈飛行途中,兩個獨立的引信保險打開,引信進入戰斗狀態,當與目標接近到激光近炸引信觸發距離內時,激光近炸引信引爆戰斗部(通常是在目標側面),用密集的破片和鎢合金鋼珠殺傷目標;當導彈直接撞擊目標時,碰炸引信也會起爆戰斗部殺傷目標。在導彈飛行過程中,射手如果需要放棄攻擊,只要關閉激光照射器,導彈上的激光感應器一段時間接收不到照射波束也會啟動引信引爆戰斗部,讓導彈自毀。
高不成低不就
在各種單兵防空導彈當中,RBS-70屬于非常獨特的一個。首先是制導模式,絕大多數單兵防空導彈都使用被動紅外制導,導彈可以發射后不管,但RBS-70使用需要人工持續瞄準的激光駕束制導,在導彈飛行過程中射手需時刻瞄準目標,讓激光波束始終照射目標,導彈沿著激光波束的光軸飛行直至命中。其次,整個系統的全重、以及彈體尺寸重量也是各種單兵防空導彈當中最大的。支架、制導站和導彈加起來有84千克,同樣以單人簡易支架發射的另一種單兵防空導彈——法國“西北風”單兵防空導彈,整套發射裝置連同支架只有約40千克,RBS-70重了幾乎一倍。上世紀80年代,我國軍工科研人員赴歐洲考察野戰防空導彈時接觸過RBS-70,對它的評價并不高,說它是“高不成低不就”。那么,為什么瑞典要發展這樣一型地空導彈呢?RBS-70采用的技術途徑是出于什么考慮,性能上有什么優劣呢?
從國家整體工業實力和國防政策上看,瑞典是一個有一定工業實力的中立國。在冷戰時期,瑞典雖然偏向于西方,但國防政策并不跟北約國家捆綁,仍是以本土防衛為主。瑞典的工業實力在歐洲不算差,但要研發高性能的自行式野戰防空導彈就顯得不夠了,況且以本土防衛為主的國防政策也不需要瑞典研發此類伴隨機械化部隊大規模攻防作戰的武器。因此,RBS-70各種“獨特”的地方比如系統全重、射擊斜距、制導體制等,都是為了適應瑞典本國的實際戰術需求,要在這個背景下進行分析。endprint
和當時其他國家的單兵防空導彈相比,瑞典RBS-70在射程上的要求比較高。上世紀70年代,世界上成熟的紅外制導單兵防空彈只有美國FIM-43“紅眼”和蘇聯9K32“箭”-2(SA-7),他們的射擊斜距都不到4000米,而RBS-70在1977年推出的第一個型號Mark0其有效射擊斜距就達到5000米。之后的Mark1、Mark2和“火流星”,主要的改進方向也都放在增加射擊斜距上,到“火流星”這一代,有效射擊斜距達到了8000米。為什么瑞典對單兵防空導彈的射擊斜距那么重視呢?
其實,RBS-70雖然歸類為單兵防空導彈,但與其他國家的單兵防空導彈有很大區別。其他國家的單兵防空導彈基本是作為廉價的步兵簡易防空武器列裝的,地位作用和一次性使用的單兵反坦克火箭筒類似,供步兵在面對空襲敵機時有起碼的自衛能力,其性能是不能跟專業野戰防空導彈比的。而RBS-70雖然掛著單兵防空導彈之名,在瑞典陸軍中卻是以連為單位編入旅級單位,作為旅級防空武器使用,與博福斯40毫米L70高炮配合,彌補美制“霍克”地空導彈(瑞典賦予的編號是RBS-77和RBS-97)的低空盲區。所以,RBS-70不能跟“紅眼”、“毒刺”、“箭”-2等紅外制導單兵防空導彈比,它實則是帶有單兵防空導彈色彩的專業野戰防空導彈,和它相當的武器應當是英國“劍”、蘇聯“箭”-1、“箭”-10等型號。這就是為什么瑞典一再強調其射擊斜距的原因,因為射擊斜距小了,就不能滿足旅級防空的需要。在防空作戰中,博福斯40毫米L70高炮因為射速較低(單管射速330發/分,同級別的厄利空35毫米高炮單管射速達550發/分),容易漏過目標。有RBS-70搭配后,對40毫米L70高炮漏過的目標就多了一次補射機會。從這個角度看,RBS-70與其說是最重的單兵防空導彈,不如說是最簡易輕便的專業低空野戰防空導彈。
在提高射擊斜距這個主要目標面前,該彈在制導方式和彈體設計上都做了取舍。RBS-70使用的激光駕束制導方式,導彈沿著照射激光束的光軸飛行,在導引率上屬于三點法導引,即瞄準裝置——導彈——目標始終保持在一條直線上。這種導引方式技術實現簡單,有利于節約成本(這也是瑞典的工業實力和國防政策決定的),但是對抗高機動目標的能力較差。因為導彈越接近目標彈道越是彎曲,需用過載越大,而導彈在彈道末端能量已經在減少,無力做大過載動作,如果剩余能量不能滿足越來越彎曲的彈道需要,導彈就會脫靶。但是在70年代,紅外制導導彈導引頭普遍使用的是硫化鉛尋標器,掃描方式又是單元串列掃描,信噪比比今天的多元并聯掃描差,因此不但捕捉距離近,而且幾乎沒有迎頭打擊能力,如果是航前的目標基本捕捉不了,這與要承擔的旅級防空任務是嚴重不符的。在當時如要滿足5000米的射擊斜距指標,就不能使用被動紅外制導方案。相比另一種制導方案無線電指令制導,激光駕束制導還有抗干擾能力強的優勢。所以在當時,瑞典選擇激光駕束制導有其合理性。
美國FIM-92“毒刺”代表了絕大多數單兵防空導彈的典型特征,與它們細長光順的彈體相比,RBS-70導彈的五短身材加上較大的彈翼的確是個另類。
RBS-70導彈彈體的設計也受制于提高射擊斜距這一任務目標。采用三點法導引的地空導彈在接近目標時彈道會愈加彎曲,彈體承受的過載也會持續加大,所以最好選擇短粗的彈體提高抗過載能力,并且提高大攻角飛行時的操縱性能,這也是RBS-70的導彈彈體比其他單兵防空導彈粗的原因。RBS-70導彈發動機工作時間較短,只有5秒多一點,之后的彈道是無動力滑行,如果彈體氣動面太小,升力不足,就拉不出大過載來,所以RBS-70導彈的彈翼面積較大。在氣動面的布置中,為滿足彈道末端大過載的需要,一般要求選擇舵面效率更高的設計,比如鴨式布局(彈翼在后、舵面在前,舵面轉動時產生的升力增量與彈翼上所產生的升力增量方向相同,因此導彈的響應特性較快、升阻比大、舵面效率高)。但是,這些又是與提高射擊斜距相矛盾的,要提高射擊斜距,理想的彈體應當細長,氣動面應當盡可能小,氣動面布置也應盡量選擇有利于減小空氣阻力的設計,比如常規布局(彈翼在前、舵面在后)。在這種矛盾下,RBS-70的彈體設計做了折中,使用大直徑短粗彈體和大彈翼滿足彈道末端大過載需求,氣動面布置則選擇有利于飛行減阻的常規布局。因此,RBS-70的彈體和其他單兵防空導彈相比就顯得很怪異——彈體短粗、彈翼面積大、舵面在后方,而其他單兵防空導彈彈體一般都細長光順,彈翼很小甚至沒有,舵面都布置在頭部。而這背后,是矛盾交織的各項指標妥協取舍的結果。
正因為20世紀70年代地空導彈的技術局限加上瑞典自身獨特的戰術需求,使得RBS-70防空導彈顯得很另類。說它是單兵防空導彈吧,太大太重;說它是專門的野戰防空導彈吧,制導模式等方面又過分簡陋,影響了作戰性能。當時中國陸軍需要的是有較強機動性能、能夠滿足機械化部隊伴隨防空任務、能夠抗擊中低空多批次高機動目標的野戰防空導彈,RBS-70顯然不能滿足這種需求。但是,像中國這樣要求高端的客戶畢竟是少數,相當多數的國家出于經濟實力、軍隊規模、防空作戰戰術需求等方面的考慮,并不需要太高端的武器,RBS-70的“高不成低不就”在他們眼里恰恰就是“低檔價位、高檔享受”,花上單兵防空導彈的錢(RBS-70售價只有美國“復仇者”系統的一半),就能獲得類似專業野戰防空導彈的防空火力,這又何樂而不為呢?所以雖然在中國代表團面前碰了壁,但RBS-70在中小國家當中銷路相當好,除了巴西,阿根廷、澳大利亞、孟加拉國、捷克、芬蘭、聯邦德國、印尼、伊朗、巴基斯坦、新加坡、泰國、委內瑞拉等十多個國家都裝備有RBS-70地空導彈,該彈還參加了兩伊戰爭等局部戰爭。
但是到了80年代,紅外導引頭、火箭發動機技術都有了很大提升,同樣的射擊斜距指標,法國“西北風”單兵防空導彈一樣可以做到(6000米),而且全系統重量比RBS-70輕了將近一半。帶制冷的四元并列銻化銦尋標器大大提高了導引頭的捕捉能力,不但提高了射擊斜距,并且有了實用的迎頭打擊能力,多棱錐型的彈頭設計加上更先進的火箭發動機,使得“西北風”的導彈飛行速度達到了2.6馬赫,遠高于RBS-70的1.8馬赫。戰斗部質量上,“西北風”是3千克,RBS-70是1千克,前者優勢明顯(實際上RBS-70的戰斗部質量一直是個軟肋,在同時代的單兵防空導彈中屬于偏小的)。到了80年代后期,紅外制導單兵防空導彈的性能已經不像70年代那么悲劇,顯示出更大的發展潛力。而到了今天,隨著凝視焦平面成像導引頭等新技術的運用,紅外制導導彈的迎頭打擊能力已經可以超越RBS-70這樣的激光駕束制導導彈。因此可以判斷,未來的單兵防空導彈紅外制導毫無疑問是主流,類似RBS-70這樣的駕束制導方案已經失去了發展價值,今后就不會再有了。
最后再來說一說巴西這次采購RBS-70的事情。巴西采購這批導彈主要用于2014年世界杯和2016年奧運會的賽場防空,稍有常識的人都明白不會有政府軍出動戰斗轟炸機和巡航導彈轟炸體育場館和奧運村,賽場反恐安保需要對付的空中假想敵無非就是被恐怖分子劫持的客機、中小型運動飛機、載炸彈的遙控航模等“低、慢、小”目標,對付這類目標RBS-70導彈綽綽有余。更何況巴西所處的南美洲也不會有強敵和它打一場大規模的地面戰爭,巴西軍隊對高性能野戰防空導彈沒有戰術上的需求。因此,采購一批廉價夠用的RBS-70導彈對巴西軍隊來說還是很實用。也許今年和后年,我們能在新聞照片和電視鏡頭中找到這種不起眼的小型防空導彈保衛體育賽事的身影吧。
(編輯/梔子)endprint