非圓截面彈身：導(dǎo)彈的隱身外衣

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▲ 美國(guó)洛·馬公司研制的賈斯姆空射巡航導(dǎo)彈

進(jìn)入2018年，世界導(dǎo)彈領(lǐng)域熱鬧非凡。美國(guó)最新研制的賈斯姆空射隱身巡航導(dǎo)彈（JASSM-ER）首次投入實(shí)戰(zhàn)；B-1B轟炸機(jī)連續(xù)兩次實(shí)現(xiàn)LRASM導(dǎo)彈雙發(fā)齊射；挪威的海軍打擊導(dǎo)彈（NSM）擊敗“捕鯨叉”和LRASM，成功中標(biāo)美國(guó)瀕海戰(zhàn)斗艦反艦導(dǎo)彈項(xiàng)目。這些看似毫無關(guān)系的導(dǎo)彈型號(hào)，卻有著一個(gè)共同的特點(diǎn)——均采用了非圓截面的彈身設(shè)計(jì)，使自己化身為隱身導(dǎo)彈。那么，什么是非圓截面彈身？與傳統(tǒng)的圓形截面彈身相比，非圓截面彈身具有哪些無可比擬的優(yōu)勢(shì)？未來導(dǎo)彈隱身技術(shù)還將有何突破？

非圓截面PK圓形截面

幾百年來，隱身技術(shù)一直是大家津津樂道的話題。“一葉障目，不見泰山”雖令人可笑，但是確是隱身技術(shù)界追逐的夢(mèng)想。

什么叫隱身？科研人員認(rèn)為，“隱身”有兩個(gè)含義：第一，不是“眼睛”看不見物品，而是“眼睛”不易看見物品，這里的“眼睛”泛指雷達(dá)、紅外夜視儀等現(xiàn)代化設(shè)備；第二，隱身的目的是為了保護(hù)自己生存或物品安全。

20世紀(jì)70年代后期，美國(guó)擔(dān)心其巡航導(dǎo)彈被蘇聯(lián)的SA-10地空導(dǎo)彈擊落，開始制定隱身巡航導(dǎo)彈的研制計(jì)劃。

作為隱身巡航導(dǎo)彈的開山鼻祖，美國(guó)AGM-86A空射導(dǎo)彈采用了前所未有的彈身外形——腹部扁平，背部呈橢圓形，自此開啟了非圓截面彈身在導(dǎo)彈應(yīng)用的廣闊天地。

后來，隨著雷達(dá)隱身技術(shù)的發(fā)展，研究人員通過對(duì)比圓形、橢圓形、菱形、矩形、三角形等十余種截面的雷達(dá)散射面積（RCS），發(fā)現(xiàn)三角形的隱身性能最好。但是，在實(shí)際的導(dǎo)彈設(shè)計(jì)過程中還要考慮到氣動(dòng)性能、內(nèi)部設(shè)備的裝載以及載機(jī)的掛載要求，因此，實(shí)際選用的都是多邊形的變形，例如，將矩形進(jìn)行圓角處理，對(duì)長(zhǎng)寬比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

于是，歐美各國(guó)開始在導(dǎo)彈上應(yīng)用各種優(yōu)化后的非圓截面彈身設(shè)計(jì)，取得了很好的效果。

美國(guó)下定決心走非圓截面彈身這條路，還有一個(gè)最重要的原因，那就是這種彈身設(shè)計(jì)與隱身飛機(jī)搭配堪稱完美。

研究表明，飛機(jī)外掛的導(dǎo)彈使其RCS大幅增加。為了保持飛機(jī)隱身，最好的解決辦法是將所有武器內(nèi)埋。但是，受內(nèi)埋彈艙尺寸的限制，只能內(nèi)埋長(zhǎng)度較短、重量較輕的導(dǎo)彈，導(dǎo)致飛機(jī)的作戰(zhàn)能力極為受限。

保形武器則是解決這個(gè)難題的有效途徑，美國(guó)于20世紀(jì)80年代后期提出了Have Slick保形武器項(xiàng)目，試圖把導(dǎo)彈設(shè)計(jì)成可貼隱身飛機(jī)的蒙皮掛載，而不顯著增加其RCS。JASSM就是在這個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

除了更好的雷達(dá)隱身特性，非圓截面彈身還具有較大的升阻比和配平升力，較大的體內(nèi)容積，便于貯存、攜帶與分離等“意外之喜”。

▲ 挪威的NSM隱身反艦導(dǎo)彈

▲ 賈斯姆導(dǎo)彈即將擊中目標(biāo)

非隱身不導(dǎo)彈

隱身技術(shù)不但能夠提高導(dǎo)彈的總體性能，還可以提高其縱深遠(yuǎn)程突防和打擊能力，引起世界各軍事強(qiáng)國(guó)的高度重視，更是出現(xiàn)了“非隱身不導(dǎo)彈”的趨勢(shì)。

▲ 美國(guó)洛·馬公司的LRASM遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈

最初，隱身設(shè)計(jì)主要用于巡航導(dǎo)彈，主要是因?yàn)檠埠綄?dǎo)彈飛行速度低，在敵方空域內(nèi)飛行時(shí)間長(zhǎng)，可能受到來自各個(gè)方向的雷達(dá)探測(cè)。但是隨著隱身技術(shù)的日益成熟，反艦導(dǎo)彈、巡飛彈等類型導(dǎo)彈也開始采用隱身技術(shù)，尤其是非圓截面彈體技術(shù)。

世界上第一款冠以“全隱身”頭銜的導(dǎo)彈是AGM-129空射隱身巡航導(dǎo)彈，其彈身截面近似橢圓。AGM-129是第一款按照氣動(dòng)-隱身-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化原則開展設(shè)計(jì)的型號(hào)，非圓截面彈身加上隱身材料彈體及涂層，使得導(dǎo)彈的RCS只有0.005平方米。

今年4月14日，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)空襲敘利亞時(shí)，JASSM-ER導(dǎo)彈首次投入實(shí)戰(zhàn)，取得了不菲的打擊效果。該導(dǎo)彈采用的就是非圓截面彈身，其外形獨(dú)特，像一艘倒扣的獨(dú)木舟。四面體彈身上窄下寬，并進(jìn)行了修圓。彈體下表面寬、平滑，形成一個(gè)大的升力面，具有傾斜飛行的能力，與現(xiàn)役的巡航導(dǎo)彈相比，機(jī)動(dòng)能力更強(qiáng)。

美國(guó)空軍寄予厚望的遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈LRASM，其實(shí)就是在JASSM的基礎(chǔ)之上研制的新一代高性能反艦導(dǎo)彈。在非圓截面彈身的LRASM-A和傳統(tǒng)圓截面彈身的LRASM-B競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，前者勝出，非圓截面彈身帶來的高隱身性能無疑是一個(gè)加分項(xiàng)。

俄羅斯國(guó)防部在《2018―2027年國(guó)家武器裝備規(guī)劃》中明確將采購最新一代隱身空射巡航導(dǎo)彈X-50。該導(dǎo)彈采用的非圓截面彈體橫截面尺寸為0.4×0.4米，是繼美國(guó)AGM-129之后，世界上第二種全隱身型空射巡航導(dǎo)彈。

不過，非圓截面雖然優(yōu)勢(shì)顯著，但是也有被“嫌棄”的時(shí)候。為了適應(yīng)潛艇的圓形魚雷發(fā)射管，法國(guó)的海斯卡耳普導(dǎo)彈不得不放棄了通用斯卡耳普導(dǎo)彈的非圓截面設(shè)計(jì)，回歸到傳統(tǒng)的圓形截面彈身。

▲ 隱身巡航導(dǎo)彈的鼻祖——美國(guó)的AGM-86A空射巡航導(dǎo)彈

▲ 美國(guó)AGM-129空射隱身巡航導(dǎo)彈

未來，隨著高超聲速技術(shù)的武器化，隱身設(shè)計(jì)也許將不再那么重要，有了速度這把利劍，導(dǎo)彈足以刺破任何強(qiáng)大的防空“金鐘罩”。

道高一尺 魔高一丈

隨著雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的超越式發(fā)展，世界各國(guó)正在醞釀新的隱身概念和新的隱身技術(shù)。

海鷗雖與燕八哥的形體大小相近，但海鷗的RCS比燕八哥的大200倍。蜜蜂的體積小于麻雀，但它的RCS反而比麻雀大16倍。科研人員正在研究這些現(xiàn)象，試圖采用仿生技術(shù)尋求新的隱身技術(shù)。此外，等離子體隱身技術(shù)和微波傳播指示技術(shù)也正成為新的隱身技術(shù)興趣點(diǎn)。

隱身材料是隱身技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。手性材料、納米隱身材料、導(dǎo)電高聚物材料、多晶鐵纖維吸收劑、智能型隱身材料等為降低導(dǎo)彈雷達(dá)散射特征做出了貢獻(xiàn)；耐高溫吸波結(jié)構(gòu)技術(shù)的成熟為超聲速導(dǎo)彈隱身設(shè)計(jì)帶來了曙光。

▲ 俄羅斯的X-59MK2空射隱身巡航導(dǎo)彈

▲ 法國(guó)的通用斯卡爾普空射隱身巡航導(dǎo)彈

▲ 俄羅斯的X-101隱身巡航導(dǎo)彈

與傳統(tǒng)的隱身技術(shù)截然不同，量子隱身結(jié)構(gòu)通過對(duì)電磁波的偏轉(zhuǎn)，使電磁波繞過目標(biāo)，如同在自由空間傳播一樣。對(duì)于外界觀察者來說，這個(gè)被隱蔽的目標(biāo)根本不存在，也許這才是隱身的最高境界。根據(jù)入射電磁波頻率的不同，量子隱身結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)雷達(dá)、紅外或者可見光的隱身，成為隱身界的“三棲明星”。

隱身與反隱身是一對(duì)矛盾，既互相制約又互相促進(jìn)。在隱身技術(shù)取得突破性進(jìn)展的今天，反隱身技術(shù)相應(yīng)地也在發(fā)展中，成為推動(dòng)和檢驗(yàn)隱身技術(shù)能否真正發(fā)揮作用的一種手段。

采用雷達(dá)隱身技術(shù)的導(dǎo)彈仍有一定的RCS值，因此在導(dǎo)彈不可能做到全吸波和全透波的前提下，建立雙基地和多基地雷達(dá)體制是反隱身技術(shù)的一個(gè)方向。

隱身導(dǎo)彈的RCS值與雷達(dá)的工作頻率有很大的關(guān)系，擴(kuò)寬雷達(dá)工作頻譜將使隱身導(dǎo)彈的對(duì)抗工作頻率失效。利用毫米波技術(shù)或諧波接收來識(shí)別隱身目標(biāo)也是一種反隱身措施。

超視距雷達(dá)和空中預(yù)警雷達(dá)不僅波長(zhǎng)較長(zhǎng)，還能利用電離層從上向下看目標(biāo)，更有利于反隱身的實(shí)現(xiàn)。