王俊,凌麗
(上海機電工程研究所,上海 201109)
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國外兵組架射導彈武器系統的現狀及發展趨勢*
王俊,凌麗
(上海機電工程研究所,上海201109)
摘要:基于對瑞典RBS70、德國毒刺、俄羅斯“針-C”、以色列RedSky-2等幾種具有代表性的兵組架射導彈武器系統的介紹,著重分析了兵組架射導彈武器系統在制導體制、抗干擾能力、自動化、信息化及協同作戰和標準化、模塊化、通用化設計等多個方面的發展趨勢,并提出了其在未來發展中面臨的挑戰。
關鍵詞:兵組架射; RBS70; 毒刺;針-C; RedSky-2;發展趨勢;挑戰
0引言
便攜式防空導彈是超近程空間內攔截空襲兵器的主要防空兵器。自20世紀60年代以來,便攜式導彈在多次局部戰爭中經受了考驗,尤其是紅外尋的便攜式防空導彈,采用紅外被動制導方式,其制導精度高、發射后不管、使用簡便、機動靈活等特點,適于大量裝備,已成為地面部隊有效的低空、超低空防空兵器[1]。便攜式防空導彈有單兵肩射和兵組架射2種作戰方式,單兵肩射方式作戰效率低、人員體力消耗大,不少國家將多聯裝便攜式導彈安裝在發射架上,配備光電系統、敵我識別器、通信電臺等設備,并留有接入上級空情網的接口。由此構成的兵組架射導彈武器系統,由3~5名射手協同完成作戰,極大地提高了武器系統作戰性能。自20世紀70年代,國外許多國家如法國、瑞典、俄羅斯等,紛紛開始研制兵組架射導彈武器系統,在世界戰爭中發揮重要作用。本文描述了國外幾個典型的兵組架射導彈武器系統,并對該類武器系統今后的發展趨勢作著重分析與總結。
1國外發展現狀
1.1基于激光制導便攜式導彈的兵組架射系統
瑞典研制的RBS70是率先使用激光駕束制導的便攜式導彈,由裝筒彈、瞄準測控裝置和發射架3部分組成,見圖 1,行軍時分別由3名戰士背負攜帶,僅需30 s即可完成組裝、準備就緒。
彈上裝有制導控制系統、激光引信和以重金屬彈丸為破片的殺傷型戰斗部。裝筒彈總重約24 kg。
瞄準測控裝置含搜索雷達、光學瞄準鏡和激光制導波束發射機等組合,夜間作戰時配備夜視瞄準具。整個瞄準測控裝置重約35 kg。
發射架用來支托裝筒彈和瞄準測控裝置,在方位360°、高低-10°~+45°方向轉動以實現對目標的瞄準和跟蹤。發射架總重約20 kg。
RBS70于20世紀70年代后期裝備瑞典陸軍,產量超過15 000枚,出口到多個國家,是兵組架射導彈武器系統的典型性代表之一。

圖1 RBS70 導彈系統Fig.1 RBS missile system
1.2基于紅外制導便攜式導彈的兵組架射系統
1.2.1德國雙聯裝毒刺
德國雙聯裝毒刺導彈系統由裝筒彈、三腳架、電子設備和前視紅外儀組成[2]。如圖2所示。
三腳架上裝有座椅以及用于俯仰方向操控的手柄。電子設備帶有微型控制器、方位角編碼器和頭盔式耳機,還可配備無線電目標數據顯示器。

圖2 雙聯裝毒刺Fig.2 Two missiles of Stinger on launching tripod
毒刺導彈采用紅外和紫外雙色導引頭和先進的算法來對抗各種干擾[3],可全天時作戰,作戰能力強。
雙聯裝毒刺最大的特點是采用模塊化設計,通過不同的組裝模式及更換微處理器軟件,可對付不同的目標。
雙聯裝毒刺的三腳架重47 kg、電子設備(不含電源)重23 kg、前視紅外儀重6 kg、2枚毒刺導彈重37 kg,武器系統分解重量不超過50 kg,可由車輛運輸或由3人攜帶,在90 s內完成展開、架射、進入戰斗準備。
雙聯裝毒刺作戰反應時間小于5 s、導彈再裝填時間小于1 min,作戰效率高,可自主作戰,也可接受其他近程防空系統或雷達與紅外搜索跟蹤裝置的目標信息,完成作戰任務,也可安裝于輕型車或小型艦船上。
1.2.2俄羅斯“針-C”導彈
“針-C”便攜式導彈是俄羅斯的新一代便攜式防空導彈系統,包括:裝筒彈、發射筒外接一次性地面電源和冷卻劑、可復用的發射機構、光學瞄準具,還配備夜視瞄準具。“針-C”導彈具備較強的抗干擾能力,能在兩種紅外波段上對目標輻射進行評估,在干擾背景上選擇目標。
如圖3所視,“針-C”便攜式防空導彈系統與“騎手”三角架發射裝置結合在一起,組成一套性能更優的兵組架射武器系統。該武器只需一人操作,它的齊射能力獨一無二,在齊射時能夠確保目標命中概率平均提高50%,并可選配目標指示設備、光學瞄準具、敵我識別等設備,也可根據客戶要求改裝為車載、艦載及機載等不同型別。

圖3 “針-C”導彈三腳架架射系統Fig.3 Tripod-launched missile system of Igla-C
1.2.3以色列RedSky-2
以色列自2000年開始研制RedSky-2防空導彈系統,其最大特點是組成模塊獨立、外形緊湊、簡單、輕便,武器系統總重量為98 kg。該系統有4個組成單元:跟蹤發射單元,紅外掃描單元,指揮、控制和通信單元及供電單元,線控連接,見圖4。
跟蹤發射單元,采用兩聯裝發射架,發射架上安裝激光測距機和紅外探測系統,以實現對目標的跟蹤。跟蹤發射單元可以在紅外掃描單元控制下跟蹤目標,也可以依靠自身探測設備獨立自動跟蹤目標。
紅外掃描單元,通常置于高地進行探測,實現方位360°,俯仰-10°~+70°的機械掃描范圍,能夠在掃描范圍內形成全景圖像,提供全被動的晝夜探測。
指揮、控制和通信單元(C3)是一個用于綜合信息處理的便攜計算機,其功能是進行圖像處理、目標識別、導彈發射前的操作,還能夠接收外部雷達或指揮單元指令。指揮、控制和通信單元可外接用于控制轉塔的操作手柄,用于控制發射架轉向以實現搜索、跟蹤目標。
RedSky-2導彈系統作戰布陣如圖 5所示。
RedSky-2發射架兼容性強,可裝載如美國“毒刺”,俄羅斯“箭”、“針”系列導彈等多種不同類型的紅外制導導彈。
該系統可認為是基于RBS70、“毒刺”等兵組架射導彈武器系統的擴展與改進,采用紅外搜索與人機監視系統、自動操控裝置,在保證便攜、機動性的前提下,更好的體現了人性化設計、自動化操作、信息化作戰的優點,非常適于前沿陣地的快速部署,并可在多種平臺使用。

圖4 RedSky-2導彈系統作戰單元Fig.4 Battle units of RedSky-2 missile system

圖5 RedSky-2導彈系統作戰布陣圖Fig.5 Battle disposition of RedSky-2 missile system
1.3小結
通過對上述幾種兵組架射導彈武器系統的介紹,可歸納該系統存在下述幾個方面的共同點:
(1) 便攜性
系統總重一般控制在100 kg以內,并且可將武器拆分為幾個部分,便于若干名士兵行軍背負,使兵組架射導彈武器系統具有便攜性、機動性特點。
(2) 具備接入上級空情信息的能力
系統一般由射手操作,搜索空域內來襲目標,并預留接入上級空情信息的接口,使武器系統提前獲取來襲目標信息、爭取充裕的時間做好攻擊準備,獲得作戰的有利時機。
(3) 配備光電,指揮控制等設備
由于便攜式導彈早期的單兵肩射作戰方式存在安全隱患大、值守壓力大、作戰風險高等缺陷,因此兵組架射導彈武器系統引入了紅外、電視及指揮控制等輔助設備,利用這些先進的科技化設備,彌補了單兵肩射作戰的不足,提高了武器的自動化程度,提升了作戰成功的概率。
2未來發展趨勢及挑戰
兵組架射導彈武器系統作為單兵便攜式導彈的擴展應用,以其卓越的性能,得到了世人的公認,在現代戰爭承擔至關重要的角色。但隨著軍事科技日新月異的發展,信息化、綜合化作戰需求日益突出,戰場環境復雜程度加劇,兵組架射導彈武器系統也需要進一步發展。
(1) 制導體制的發展
目前,便攜式導彈的制導方式主要有紅外尋的制導、激光駕束制導和無線電指令制導等[1]。無線電指令制導技術成熟,但制導體制復雜且易受電磁干擾和反輻射導彈的攻擊;另外,為保證制導精度,在導彈發射、控制過程中,武器系統不能轉移火力,難以實現多目標作戰功能。激光制導導彈,雨雪、煙霧、灰塵對其使用影響較大[4],不能全天候作戰;另外,要求在導彈命中目標前,需要全程激光照射,不能轉移火力,不具備對付多目標的能力,增加了射手的操作難度與安全隱患。紅外尋的制導導彈具有被動探測、自尋的功能,對系統探測精度要求低,發射后不管,能實現多目標作戰功能,且具有全天時作戰能力,但存在迎頭探測距離近,易受紅外誘餌彈干擾等缺點。
綜合上述分析,單一的制導方式已不能滿足復雜的現代軍事戰爭的作戰需求,需要研究新型的制導方式。
(2) 抗干擾能力要求的提高
隨著現代軍事科技化水平的提高,各種電子設備應用于戰爭,使得電磁環境日益復雜,對導彈武器系統的正常作戰造成了極大的干擾。同時,應用高科技手段研制的干擾源、干擾機也層出不窮,對導彈武器系統也存在極大的威脅[5]。
因此,為了穩固兵組架射導彈武器系統在現代戰爭中的地位,提升其作戰性能,必須研究應對各種干擾的技術,提高武器系統的抗干擾能力。
(3) 兵組架射導彈協同作戰技術
現代軍事戰爭不再是單個單元的獨立作戰,需要充分融合可利用資源,在上級指揮控制系統或者火控系統的指揮下,協同作戰,提高武器系統綜合作戰能力。隨著通信技術的提高,可對多個兵組架射火力單元進行組網部署[6-7],網絡內部通過無線通信設備互通信息、協同作戰,能夠增強作戰火力、有效提高攔截多目標的能力。另一方面,一旦網絡中某個火力單元打擊目標失敗,可快速通知網絡內其余節點,使其余節點快速轉移火力以攔截目標,提高攔截成功的概率。因此,研究兵組架射導彈系統組網協同作戰技術具有重要意義。
(4) 自動化、信息化作戰,提高快速反應能力
軍事的進步離不開科技的支撐,現代軍事戰爭正朝著信息化戰爭趨勢發展。因此在武器系統設計中要融入科技信息元素,提高武器系統信息化、自動化作戰能力。現有的一些兵組架射導彈武器系統,如RBS70、“毒刺”、俄羅斯“針-C”等,由于需要人眼觀瞄或者射手操縱激光制導,使得射手操作壓力大、安全隱患高、快速反應性差。伴隨著技術進步,以RedSky為例,對該類兵組架射導彈武器系統進行技術改革,通過指揮、控制和通信系統與監視系統相結合,實現自動化/半自動化作戰,系統的快速反應能力得以提高,同時緩解了人員操作與值守壓力、降低了人員操作的安全隱患。
(5) 實現標準化、模塊化、通用化設計
兵組架射導彈武器系統實現模塊化、通用化、標準化設計,提高可移植性,可在地面、車載、艦載等多種平臺使用,以節省人力、物力、財力,減少科研費用,強調一彈多用,具有重要的軍事意義和明顯的經濟意義。
剖析兵組架射導彈武器系統的發展趨勢,其中面臨著幾個方面的技術挑戰:
(1) 以紅外尋的制導為主體的多模復合制導
由于現今作戰需求對作戰空域、抗干擾能力要求等的日益提高,單一的制導體制已無法滿足現代軍事戰爭的需求。
隨著多元成像導引頭和紅外抗干擾[8]等技術的進一步成熟,紅外尋的制導導彈作戰空域可提升至10 km以上,抗紅外誘餌能力也會有質的提高。因此,采用紅外尋的制導和其他制導體制交替制導,在飛行前段使用其他制導方式,末段使用紅外尋的制導和其他方式的復合制導[9],或在飛行全程以紅外制導為主,輔以其他方式的制導,既增大了武器系統的作戰空域,保證制導精度,又能一定程度提高抗紅外誘餌干擾的能力。
無論是紅外制導與其他制導體制的交替制導,或是紅外制導輔以其他制導體制,都需要對這種復合制導的方式做可行性論證,充分研究不同制導體制的優缺點,對2種制導信息做融合,綜合判斷、分析、佐證,以有效提高制導性能。
(2) 抗干擾能力
一般情況下,兵組架射導彈武器系統都可接入上級空情信息,向武器系統提供目標的方位、距離信息,探測距離遠遠大于便攜式導彈,以增強武器系統發現目標的能力。雷達等作為上級空情信息的主要提供者,在搜索目標時發射電磁波信息,容易暴露自身,平時偵查時容易被偵察到,易受干擾,抗干擾能力差[10]。因此研究雷達的抗干擾措施[11]非常亟須且意義重大。目前國內外在雷達抗干擾技術方面[12]的研究主要集中在時域、頻域、空域、極化域及多域聯合等范圍,具體的抗干擾技術措施[13-14]應用于雷達的主要分系統,如天線、發射機、接收機、信號處理機中。表1描述了幾種常見的抗干擾措施對付各種干擾類型的得益效果。表中“+”表示雷達方獲益,“-”與“+”相反,數值表示得益程度。根據表1在設計時可以選擇雷達針對某一具體干擾得益最大的抗干擾措施。例如,對于捷變頻來說,對付掃頻干擾和瞄準式干擾是十分有效的。從表1中還可以看出各種抗干擾措施都是有針對性的,有各自的局限性,沒有一種措施是萬能的,所以各種抗干擾措施應該組合使用,綜合考慮抗干擾效益與算法運算時間[15],以有效地對付來襲的各種干擾措施。另一方面,光電搜跟裝置由于其更遠的探測距離、更廣的視野,也被用于提供空情信息。目前光電搜跟裝置比較成熟的波段有紅外波段、可見光波段、紫外波段。由于戰場背景的復雜性、干擾源的多變性,研究針對于3種波段的抗背景干擾、抗干擾源干擾[7]的措施具有重大的應用價值。
(3) 信息化作戰[16]的協調
隨著科技水平的發展,越來越多的高科技設備應用于武器系統中。但是武器系統作戰性能的提高,并不是對諸多高科技作戰設備技術性能的簡單累加,更為重要的是解決如何協調武器系統中的諸多作戰設備,充分利用各自的優點、融合各方作戰信息、不同階段協同作戰[17],使武器系統總體作戰效能[18]得到飛躍性的提高。

表1 各種抗干擾對干擾類型的得益
3結束語
本文介紹了現有的幾種具有代表性的兵組架射導彈武器系統,并比較各自的優缺點,詳細描述了今后兵組架射導彈武器系統的發展趨勢以及面臨的關鍵技術挑戰。本文認為兵組架射導彈武器系統由于其與生俱來的便攜性、機動性、操作簡便性,非常適合于野外作戰、定點布防,因此在軍事戰爭中仍然占有一席之地;但是,常規的兵組架射導彈武器系統由于人員操作對作戰性能的限制及存在的安全隱患,必須加以改進,以提高武器系統的自動化作戰能力,適應現代戰爭自動化、信息化的需求;另一方面,對兵組架射導彈武器系統進行標準化、通用化設計,可移植到車載、艦載等多種場合使用,極大提高武器系統的作戰能力,擴展了應用范圍。
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Development Status and Trend of Abroad Tripod Launched Missile Weapon System by Several Soldiers
WANG Jun, LING Li
(Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute, Shanghai 201109,China)
Abstract:Some typical tripod-launched missiles by several soldiers as Swedish RBS70, German Stinger, Russian Igla-C and Israeli RedSky-2 are introduced. The developing trends of guidance mode, antijamming capability, automating, information, cooperative combat, standardization, modularization and generalization of these missiles are specially analyzed. In the end the challenges of missile weapon systems are put forward.
Key words:tripod-launched missiles by several soldiers; RBS70; Stinger; Igla-C; RedSky-2; developing trend; challenge
*收稿日期:2015-02-01;修回日期:2015-07-07
作者簡介:王俊(1978-),男,江蘇宜興人。高工,碩士,主要從事便攜式旋轉導彈擴展應用研究、彈炮結合武器系統應用研究及遙控架射導彈武器系統應用研究。
通信地址:201109上海市閔行區元江路3888號上海機電工程研究所E-mail:18917940061@189.cn
doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2016.02.002
中圖分類號:TJ761.1+3
文獻標志碼:A
文章編號:1009-086X(2016)-02-0010-07
空天防御體系與武器