改變博弈規則的“LRASM”?

張有志 沙德鵬 毛世超，2

（1.海軍航空大學 煙臺 264001）（2.92852部隊 寧波 315033）

1 引言

高超音速導彈憑借速度快、突防能力強、毀傷能力大等優勢在眾多武器裝備中脫穎而出，顛覆了傳統的作戰理念和方法，對新的戰場態勢的形成和作戰樣式的革新產生了重要影響。

高超音速導彈具有飛行速度快、突防能力強、毀傷效能高等優勢。其飛行速度達到5Ma～25Ma，能夠實現全球快速打擊，而傳統的防空體系和雷達預警系統難以實現對高超音速飛行器的實時跟蹤和觀測，由于速度太快，攔截時間短、攔截概率低，普通防空導彈武器系統難以形成有效攔截。且動能與速度的平方成正比，高超聲速的飛行器，相比于亞音速飛行器，動能呈指數倍數增加，從而極大提高戰斗部的毀傷效能［1］。

2 超音速反艦導裝備現狀

俄羅斯海軍把擁有強大防空作戰能力的航母戰斗群的美國作為首要對手，所以一發命中，甚至造成毀滅性傷害是其主要追求的目標。憑借在超聲速導彈技術方面的優勢，俄羅斯現役的反艦導彈中以高超聲速型號居多［2］。例如“花崗巖”、“日炙”“寶石”等。據俄羅斯《軍工信使》周報報道，俄羅斯成功試驗了最新式高超音速導彈——“鋯石”導彈。其飛行速度為5Ma～6Ma，射程可達800km～1000km，采用兩級推進體制，起飛級為固體燃料發動機，巡航級采用沖壓式空氣噴氣發動機［3］，導引頭的作用距離與“縞瑪瑙”相近，為50km～80km。外型上采用隱身技術，有效散射面積（RCS）在千分之一米級別。在最佳條件下，若直接從運載平臺獲得目標指示進行攔截，1枚“標準—6”防空導彈對“鋯石”導彈的摧毀概率僅在2%～3%。

日本作為四面環海的島國，其主要威脅來自海上，故研制高性能的反艦導彈一直是其軍事發展的重點。尤其是從20世紀90年代中后期開始努力實現對超音速導彈技術的突破，包括空艦和岸艦兩型反艦導彈。研制的ASM-3反艦導彈，最快飛行速度預計可達5Ma，可實現高彈道和低彈道兩種巡航模式。

印度和俄羅斯在1998年便開始了布拉莫斯導彈的合作開發。布拉莫斯是具有多彈道的超聲速巡航導彈，其突防能力和抗干擾能力均達到當前世界領先水平。布拉莫斯導彈彈體呈梭鏢式，彈身表層涂有雷達吸波涂料，采用了GPS/慣導/主動雷達復合制導方式，動力系統采用固體火箭助推器和液體沖壓噴氣發動機組合模式，最大射程達290km，具有末端蛇型機動的能力，適應于山區環境下的作戰［4］。

3 高超聲速反艦導彈的缺陷

高超聲速反艦導彈的發展一直面臨著自身技術制約和戰場環境干擾等諸多問題［5］。

在高超聲速導彈的研發過程中，需要克服許多技術難點。很多國家雖然都有發展高超聲速反艦導彈的計劃，但真正實現導彈服役的國家寥寥無幾，瓶頸就在于以下四個方面的問題。一是發動機技術。高超聲速飛行的關鍵是要解決在不同速度范圍內有效工作和持續超聲速工作的問題，所以組合動力技術和超音速發動機的發展成為重點。很多國家都在推動裝置方面開展了許多研究，但實踐成功的國家較少。二是氣動外形布局設計。相比于亞音速導彈，高超聲速反艦導彈在穩定性和操作性方面要求更高，且為了保證其為速度和機動能力，必須具有高升阻比，所以其外形布局設計難度極大。三是防熱和散熱技術。超高速飛行時，氣流強烈壓縮與摩擦導致彈體表面溫度高達幾千攝氏度，這對導彈的材料和結構提出了較高要求；此外，彈體表面的高溫，尤其是發動機噴器口位置，成為雷達觀測的重點部位，極易被敵方預警系統捕獲，所以對散熱技術的要求也很高。四是更高的成本。高超聲速反艦導彈需要特殊材料和巨大的燃料消耗。此外生產工藝和技術也更為復雜。有研究表明，超聲速反艦導彈的耗費是亞聲速反艦導彈的2.5倍。

日益復雜的戰場環境，對高超聲速導彈也提出了更高的要求。當前其面臨的主要環境考驗為：一是復雜的電磁干擾環境。當前對水面艦艇作戰的方式不再是單一平臺之間的對抗，而是由敵我雙方“陸、海、空、天、電”組成的五維一體的綜合對抗。對于反艦導彈而言，“電”環境具有巨大的雙面作用，戰場環境中存在的電磁頻譜基本上已經涵蓋了所有頻段，這對高超聲速反艦導彈目標識別和跟蹤、航路規劃、精確制導等都產生重大影響。二是新型的防御手段。反艦導彈對水面艦艇的威脅能力不言而喻，各國競相把反艦導彈作為防御重點。美國早在20世紀90年代就針對攔截高超聲速導彈制定了空射反導計劃，包括空基導彈攔截項目（NCADE）、空基激光器（ABL）、網絡中心機載防御單元（NCADE）等，都取得了一定的進展，對高超聲速導彈具備了相當的攔截能力。同時，當前部分國家積極發展的激光武器、微波武器、粒子束武器、動能武器等都將對高超聲反艦導彈的生存帶來巨大威脅。此外，隨著當前針對反艦導彈導引頭的舷內、舷外有源干擾，紅外、箔條等無源干擾設備和手段的增加，無疑增大了反艦作戰攻防對抗的激烈程度。三是戰場空間的不斷擴大。在高超聲速反艦導彈作戰過程中，敵我雙方是綜合體系對抗，涉及預警探測、目標指示、目標識別選擇、目標跟蹤、毀傷效果評估等環節，從作戰距離上可達上萬公里，作戰空間范圍可包括陸地、海上、空中以及太空等，作戰時間范圍可從預先準備開始，直至最終毀傷效果評估，少則幾個小時，多則幾日甚至幾個月。因此可以看出隨著高超聲速反艦導彈射程的增大，反艦作戰空間范圍和時間范圍都有了較大的延展，戰場態勢的準確把握難度日益增加。

綜合以上分析可以看出，高超聲速發艦導彈雖然優勢明顯，但技術難度大，固有弊端難以克服。在反艦作戰中，高超聲速導彈不再只是唯一的選擇，美國便另辟蹊徑，選擇了研發遠程反艦導彈（LRASM）。

4 美國遠程反艦導彈的性能分析

美國于2009年啟動LRASM項目，旨在應對“反介入/區域拒止”環境，并計劃2018年具備初始作戰能力，未來將在美軍實施“全球公域介入與機動聯合作戰”中發揮重要作用。LRASM是為替代捕鯨叉系列導彈研制的，在聯合空對面防區外導彈增型（JASSM-ER）彈體結構基礎上發展的亞音速導彈［6～10］。其性能的特點體現在以下三個方面。

1）射程遠。導彈射程在當前海上局部戰爭的直接對抗火力射程之外。美軍21世紀初研制成功的JASSM-ER導彈使用了F107-WR-105渦扇發動機，攜帶的燃料增加使得射程增加至1300km。LRASM-A采用了這個技術，但由于它增加的主動雷達占據了一定空間，導彈攜帶燃料減少，其射程約為800km。

2）隱身性能強。公開資料顯示LRASM繼承了JASSM的外型設計和LRSO氣動布局。JASSM彈體采用預成型工藝，表面光滑，同時在外表面和承載結構中使用了復合材料和新型吸波材料透波材料。LRSO彈頭采用了上下非對稱橄欖形頭部，這種非圓截面可以大大減低前部的RCS，同時具有較好的氣動升阻性，采用了大展弦比來提高升阻特性，采用大后略的下單翼，并且向折刀一樣對折在下方。關于雷達探測的另一個重點是發動機進氣道，LRSO采用內埋式進氣道，進氣道位于腹部，唇口與彈體平齊，可以減弱腔體散射，其RCS僅為0.005m2，經過進一步升級改造的LRASM的RCS可能更低。再加上掠海突防，進一步提高了隱身性能。

3）精確智能制導。LRASM的制導體制為慣性測量裝置INS/抗干擾能力的制導裝置GPS+紅外成像+被動雷達+雙向數據鏈。DARPA多年來致力于發展不依賴于GPS芯片級慣性定位/導航/授時技術，并應用于精確制導武器，其采用的多模復合制導技術，大幅提高了命中精度。在常規的GPS接收機、數據鏈無法正常工作時，能夠依賴彈載傳感器技術探測目標，通過數據處理功能進行目標識別。

根據LRASM的戰技性能，裝備該型導彈的艦艇可以不依賴航母編隊單獨遂行突擊作戰任務。LRASM不依賴GPS與戰場網絡特性，可有效避免對GPS系統等平臺的精確定位信息的電子干擾、壓制、欺騙，可獨立突入目標區，對敵軍海上核心力量與網絡節點進行打擊，使對手作戰力量癱瘓并喪失制海權。

當然，LRSAM也難以避免亞音速導彈的固有弊端，對于高速的動態目標，其并不適合進行攻擊，且亞音速巡航階段比較容易被防空火力截獲。

5 結語

從以上分析可以看出，高超聲速導彈和亞音速導彈各有其利弊，那么未來反艦導彈的發展則應該實現強強聯合，在技術和功能上相互借鑒，實現雙向突破［11～14］。

對外型和氣動布局方面，一方面是一體化、小型化和通用化設計，雖然目前在高超聲速導彈動力系統與機體一體化設計方面取得了一定的成就，但導彈武器上制導系統、引戰系統、通信、電子戰等硬件一體化設計仍需電子、微系統等技術的發展才能得以實現。另一方面是隱身設計。在保證升阻比的同時，通過新型材料的使用和外型結構的設計來提升隱身性能。

在制導和數據傳輸方面，主要是要加強導彈武器數據鏈的建設，構建完整的可支撐導彈協同作戰的信息化網絡體系，實現導彈武器系統與指揮控制系統的無縫對接。此外，信息化網絡體系要具備高速、穩定和遠程或超遠程的數據通信能力，以適應高超聲速反艦導彈的速度特性、有效射程特性和反應特性。在精確制導方面，采用人工智能技術，全面提高導彈自主打擊能力。導彈可充分運用當前模式識別、計算智能、分布式人工智能和Agent等人工智能技術，將可獲取的目標外形以及目標發出的紅外、無線電波、聲波等信息，與彈載目標數據庫進行比對，對目標進行自主定位、識別和選擇。同時，在跟蹤目標過程中，如果目標丟失，可自主規劃最優搜索方案，對目標進行再次搜索和捕捉。另外，在毀傷目標時，能夠按照獲取的目標的結構特性、材料防護特性等適時重新配置引戰系統啟動時機，并重新設定導彈的命中點，盡可能使毀傷效果最大化。未來高超聲速反艦導彈應具備智能抗干擾的能力。