漫談美俄空射巡航導彈的尺寸權衡

潘文林

巡航導彈突防能力強，命中精度高，是軍事強國競相發展的武器裝備。這是美軍AGM-86空射巡航導彈，載機是B-52H和B-2A戰昭轟炸機。AGM-86空射巡航導彈外形上窄下寬，具備可折疊彈翼，便于艙內掛載。

假如，給你這樣一個任務：為既有戰略轟炸機研制一種空射巡航導彈，既要讓該飛機武器艙能裝下，又要保證掛載數量盡量多，還要符合規定的射程。你將如何設計？在面對同樣任務時，美俄兩國的設計人員提交了幾乎相同的答案，但在解題過程中又有一些明顯的不同。

6枚還是8枚這是個問題

熟悉美俄兩國戰略轟炸機的朋友都知道，美國的B-52H戰略轟炸機能夠攜帶20枚波音公司研發的AGM-86B/C空射巡航導彈，具體是在機內武器艙中容納8枚，在機翼掛架下攜帶12枚。如果換成AGM-129先進空射巡航導彈，則只能在翼下攜帶12枚，而不能在武器艙中攜帶。假如是B-2A戰略轟炸機，則可在機體兩個武器艙中攜帶16枚上述任一種空射巡航導彈（不過兩種導彈不能混搭）。B-1B戰略轟炸機盡管在設計要求上允許在武器艙中容納8枚導彈，但限于美俄兩國簽署的削減戰略武器條約，不再攜帶空射巡航導彈，只能攜帶常規彈藥。

具有同樣功能的俄羅斯圖-160戰略轟炸機，只能在每個武器艙中容納6枚彩虹設計局研發的Kh-55（北約編號為AS-15，核戰斗部）或Kh-555（常規戰斗部）空射巡航導彈。同樣出于美俄兩國條約的限制，圖-95MS只能在武器艙中攜帶6枚Kh-55或Kh-555空射巡航導彈，原先在翼下再攜帶另外10枚的方案被禁。俄羅斯現在已經嘗試在圖-95MSM翼下攜帶8枚最新型的Kh-101空射巡航導彈。而圖-160則可在兩個武器艙中容納12枚上述任何一種巡航導彈。

對比美俄兩國戰略轟炸機不難發現，美國的B-52H、B-1B、B-2A的單個武器艙內可以攜帶8枚AGM-86C/D空射巡航導彈。而俄羅斯的圖-95、圖-160僅能攜帶6枚Kh-55或Kh-555空射巡航導彈。是因為俄羅斯轟炸機比美國的小嗎？答案顯然不是，俄羅斯轟炸機一般都比美國的大。例如，B-52H翼展56.39米，機長47.55米，最大起飛重量221噸：武器艙約長9.1米（一說8-53米），寬1.83米，容積29.53立方米。B-1B在機翼后掠角最小時的翼展41.8米，機長44.5米，最大起飛重量216噸；前武器艙長9.53米，后武器艙長4.57米。B-2A翼展52.43米，機長21.03米，最大起飛重量170噸；兩個并列武器艙的容積稍大于B-52H的武器艙。圖-95MS翼展50.04米，機長49.13米，機身最大直徑2.9米，最大起飛重量185噸。盡管無法獲取該機武器艙的尺寸，但是比圖一22M3轟炸機武器艙的尺寸稍大卻是不爭的事實。圖-160在機翼后掠角最小時的翼展55.7米，機長54.1米，最大起飛重量275噸；前后各有一個約長12米、寬1.92米的武器艙，每個容積43立方米。

再看看兩國空射巡航導彈的情況：美國的AGM-86B/C彈長6.32米，AGM-129彈長6.37米；俄羅斯的Kh-55和Kh-555長度均為6.04米。

按說國-95MS、圖-160轟炸機體形巨大，在武器艙內容納更多的空射巡航導彈不成問題。但事實上俄羅斯轟炸機盡管體形較大，但是其彈艙載彈量卻不如稍小些的美國轟炸機。

個中原因耐人尋味。

玉米芯一樣的旋轉發射架

美國B-1B轟炸機前部彈艙以及內置的旋轉發射架。按照美俄兩國削減戰略武器條約，B-1B轟炸機不能發射空射巡航導彈，因此該發射架只可掛載其他武器。

俄羅斯圖-160轟炸機武器艙里的MKU-6-5U旋轉發射架。

轟炸機通過彈艙內的多聯裝旋轉發射架，能夠攜帶或發射多枚巡航導彈。美國的B-52H轟炸機的武器艙內有一個由波音公司研制的旋轉發射架（英文簡稱CRSL）。而B-1B轟炸機的CRM旋轉發射架，就是在CRSL基礎上研制的。B-2A的旋轉發射架同樣由波音公司研制，具體情況不詳。俄羅斯的圖-95MS和圖-160轟炸機均使用MKU-6-5U旋轉發射架。

這些旋轉發射架大多沿飛機縱軸布置在武器艙內，前后兩端與飛機直接相連或間接連接。空射巡航導彈、短程攻擊導彈、核炸彈等機載武器圍繞旋轉發射架成對兒布置。發射時，旋轉發射架在液壓動力的驅動下，帶動上述武器繞軸旋轉，位于最底端的那枚導彈或炸彈被投放下去。

事實上，空射巡航導彈的尺寸，抑或武器艙和旋轉發射架的掛載能力，是同一枚硬幣的兩面。例如美國的B-52G/H轟炸機，利用旋轉發射架，可以在武器艙內攜帶8枚彈徑450毫米、長4.267米的AGM-69短程攻擊導彈。后來，波音公司在設計AGM-86A巡航導彈時，之所以將其長度定為4.27米，也是因為要符合旋轉發射架的長度。美國B-1B轟炸機的后武器艙長4157米，可以帶一組AGM-69導彈，而前武器艙的長度是后武器艙的兩倍，是為了攜帶2組16枚AGM-69導彈。俄羅斯圖-22M3的武器艙長約7米、寬1.8米，內裝MKU-6-1旋轉發射架，可以攜帶6枚彈徑455毫米、長4.78米的Kh-15短程攻擊導彈。而圖-160轟炸機的兩個武器艙之所以較長，是因為設計當初打算為其配備較長的Kh-45空地導彈，而這樣的長度，攜帶4組共24枚Kh-15導彈，一點問題都沒有。

玉米粒 巡航導彈橫截面

美國空軍當年提出研發空射巡航導彈計劃時，B-52轟炸機已經服役很多年，并且再未生產。為了滿足空軍的要求和B-52武器艙的空間尺寸，波音公司必須尋找出一項不同于以往各型導彈的研制之路。在美國空軍提出為B-52研發空射巡航導彈之前，美國海空軍已在20年前裝備、使用過體形較大、射程極其有限的“獵犬”“鯊蛇”“天獅星”等空地導彈。當時的蘇聯也裝備有Kh-10、Kh-20等類似的導彈。這類導彈因技戰術性能落后，很快退出現役。

到20世紀70年代，隨著航空技術和電子技術的發展，美俄兩國科研部門和相關企業已經有能力研制巡航導彈，它們的體形大幅減小而射程卻大幅提升，而且還能緊貼地面高度飛行。

AGM-86巡航導彈與旋轉發射架通常是作為一個整體，被安置在轟炸機的武器艙內。

美國人在設計AGM-86B空射巡航導彈時，B-52武器艙的長度已經無法改變。美國空軍要求必須能夠將其納入B-52的武器艙，并保持8枚的數量。在一般情況下，空射導彈大多采用圓柱形彈體。

我們都知道，任何柱狀物體，在橫截面周長相同的情況下，圓的橫截面積最大，因此圓柱形的導彈理論上可以攜帶更多的燃料，也有利于維持彈體的強度，同時便于加工。但是，圓柱形導彈并非在任何情況下都是最佳選擇。美國人很快發現，如果仍以圓柱形彈體作為AGM-86B的基本外形，像“戰斧”式巡航導彈那樣，那么這種導彈的射程有可能無法滿足空軍的要求。

為什么？玉米粒、玉米芯及玉米棒的形狀，是大自然幫助人類解決工程問題的一個很好的例證。掰斷一根玉米棒，從截面看——玉米粒的形狀基本呈梯形，一頭大一頭小，緊密排列在玉米芯的周圍。正是因為玉米芯的直徑較大、玉米粒很小，在一根玉米芯上可以環繞許許多多的玉米粒。假如玉米芯的直徑變小，而玉米粒變大，同一根玉米棒上的玉米粒數量將大大減少。

空射巡航導彈及其旋轉發射架，就如同玉米粒和玉米芯的關系。如果導彈的直徑較大，發射架的直徑也必須變大，方可保證足夠的導彈攜帶量。而在旋轉發射架直徑一定的情況下，巡航導彈的直徑越小，可布置的導彈數量則越多。因此，受限于武器艙的寬度與高度，旋轉發射架與導彈的直徑都要適中。為了能夠將8枚AGM-86B納入B-52的武器艙，并保持其具有戰略打擊意義的航程，只能從增加導彈的燃料攜帶量的角度下功夫來設計新型導彈。

美俄空射巡航導彈在旋轉發射架上的排列橫截面。左為餓式設計，最下面為Kh-55SM導彈。右為美式設計，粗線部分代表AGM-86巡航導彈橫截面。

美國人希望在直徑一定的旋轉發射架上，盡量多掛導彈，而且盡量要把導彈之間的空隙填滿。所以，新設計的導彈，其彈體橫截面未必一定是圓，其更大的橫截面面積，意味著整枚導彈的燃油裝載量也隨之增大。換句話說，與“戰斧”、Kh-55巡航導彈相比，AGM-86B的彈徑不大，但橫截面卻不小，8枚導彈圍繞旋轉發射架擠在一起，就如同在一根玉米芯上一共生長了8顆玉米粒一樣。

由此可見，決定美俄戰略轟炸機武器艙內空射巡航導彈數量差異的原因不是導彈的長度，而是導彈的直徑和橫截面的形狀。再看看這些導彈的彈徑，就更明白了。

美國AGM-868/C空射巡航導彈底部最大寬度（大于直徑）為693毫米，AGM-109“戰斧”空射巡航導彈的彈徑為540毫米，AGM-129的彈徑為737毫米。俄羅斯Kh-55的彈徑為514毫米，增設保形油箱的Kh-55SM的最大寬度為770毫米。

玉米粒，玉米芯，互相影響，互相依存。以美國AGM-129空射巡航導彈為例，由于該彈彈徑變粗，B-1B轟炸機的彈艙旋轉發射架只能攜帶4枚，而B-52H轟炸機的旋轉發射架連一枚都攜帶不了。

Kh-55SM空射巡航導彈的情形。

圖-160利用彈艙旋轉發射架掛載Kh-55（左下）

各領風騷的美俄空射巡航導彈

正因為美國AGM-86B/C空射巡航導彈的截面不是圓形，而是經過充分的修形，才最大限度利用了轟炸機武器艙的空間。波音公司的設計如同畫出兩個同心圓，將“玉米芯”的橫截面分出8個等份來排列空射巡航導彈，每枚巡航導彈占據45度，8枚導彈緊密排列。俄羅斯的設計是將360度平分6份，每枚巡航導彈占據60度，但是導彈之間有較大間隙。

AGM-86B/C空射巡航導彈的優點還不止如此。在寬度最大的彈體底部，美國人設置了折疊式彈翼，在彈體橫截面面積一定的情況下增加了導彈的翼展，有利于增加導彈的射程。發動機進氣道設在該型導彈背部，好處是，旋轉發射架后部直徑較細，彈艙里多出來的空間可以被充分利用。而且該彈固定進氣道結構簡單，設計生產難度低，故障率也跟著降低。

相比較而言，俄羅斯的設計略顯保守。圖-22M3轟炸機在其略小于B-52H的武器艙中，利用旋轉發射架可以攜帶6枚Kh-15短程攻擊導彈。而體形較大、武器艙更大的圖-95MS和圖-160轟炸機，其空射巡航導彈攜帶數量依然是6枚。只能說俄羅斯人的設計美中不足。當然，美國的AGM-129因為要顧及增加射程的需要，直徑變大，無法在B-52H的武器艙中攜帶，對于美國空軍而言同樣是比較遺憾的事情。

導致美俄兩國戰略轟炸機武器艙攜彈量差異的原因，除了上述因素外，還與旋轉發射架的直徑和導彈的裝載方式有關。

相對于武器艙的寬度和巡航導彈的直徑，俄羅斯的旋轉發射架的直徑較小，美國的較大。在裝載巡航導彈后，美國的巡航導彈完全占滿了武器艙的橫向空間，而俄羅斯的還有一定間距。在巡航導彈的艙內裝載方式上，美俄兩國也有不同。美國空軍可以將旋轉發射架連同8枚導彈一起裝入武器艙，也可以將導彈逐個懸掛到旋轉發射架上，俄羅斯只能采用后一種方式，這樣就需要裝載后的導彈與武器艙側壁保持一定的距離。

吸取美國人的經驗，俄羅斯人對已有空射巡航導彈做了一定程度的改進。改進之一，是為巡航導彈在彈體兩側局部增設保形油箱，這些導彈包括Kh-55SM、Kh-555。增設保形油箱后，這些巡航導彈的橫截面接近AGM-86的形狀，射程明顯增加。由Kh-55衍生而來的Kh-65空地導彈，僅頭部形狀發生了改變，與Kh-55SM增設保形油箱段的截面形狀非常相像。改進之二，是研制新型導彈。最近一個時期投入服役的Kh-101空射巡航導彈的外形，頗受AGM-86的影響。彈體修型，不僅能夠減小導彈的雷達反射面積，還可高效利用有限的武器艙的空間，導彈的射程也大幅提升。

科學與藝術的完美結合

作戰飛機也好，導彈也罷，這些武器統統都是凝結了人類智慧的藝術結晶。如同詩歌、繪畫、音樂、建筑等藝術作品都有不同的流派一樣，武器設計也有各自的風格，有其獨特的法則、視角、亮點和細膩之處。例如我們都熟知的中國繪畫，為了更好展現繪畫主題和意境，有時候寫意更佳，有時候使用工筆更妙；在具體技法上，有的色彩濃重，有的線條洗練，還有的善于烘托……繪畫大師可以依照自己的理解和喜好，任意灑脫，無拘無束。但作戰飛機、導彈、軍艦等設計還要遵循有關規范和軍方的技戰術要求，不能像藝術品那樣盡情發揮。即使這樣，武器設計仍然是科學與藝術的結合，體現了設計人員的設計素養和藝術造詣。

無論是作戰飛機還是導彈或者其他什么武器，在設計方面都不能因循守舊一成不變，需要充分發揮設計人員的聰明才智，需要他們的奇思妙想和不斷創新。例如，我們所熟悉的馬克沁重機槍、“響尾蛇”紅外制導空空導彈、“密集陣”近防炮、F-117隱形戰斗機、傾轉旋翼機等都是具有創新性、開拓性的設計，也都是設計人員不拘泥于形式，大膽創新尋求突破的革命性設計。

早先的空地導彈，有相當一部分采用火箭發動機。由于需要配置幫助燃料燃燒的氧化劑，減少了燃料的攜帶量，使導彈航程受限。后來這類導彈改用渦輪噴氣發動機或渦輪風扇發動機，射程得以大幅提高，這是因為渦噴或渦扇發動機吸入外界的空氣助燃，不需要額外攜帶氧化劑，無形中增加了燃料的攜帶量。

假如要求導彈的飛行速度超過聲速，就需要更多的燃料，否則其射程自然會降低，尤其是采用渦噴發動機或渦扇發動機的空地導彈。為了提高這些巡航導彈的射程，美俄兩國設計人員均選擇降低導彈的航速，否則的話，燃料將很快消耗完畢。因此，這類導彈用的發動機不需要太大的推力，動力剛剛夠用就行，使用小型噴氣式發動機就可以滿足需求，而使用火箭發動機就不太經濟了。另外，這類巡航導彈使用的噴氣式發動機，依據價值工程原理，制造成本要盡量低廉，使用壽命剛好滿足射程需要就行。由此可見，較之于早期的導彈，巡航導彈在剛出現的時候，也屬于革命性、創新性的設計。當然，帶有沖壓發動機的超聲速空射導彈（如俄印合作的空射型“布拉莫斯”）反映的是另一類的需求，它們存在的意義是讓對手很難有時間防御或攔截，此處不再贅述。

實際上，美俄兩國在武器研發思路方面，同樣是既有相同之處，也有較大的差異。究其原因，既與兩國的科技水平、工業能力等因素相關，也與兩國間的文化差異、武器研發單位的行事風格等有關。

在那時，如何在并不大的彈艙空間容納更多的符合射程要求的巡航導彈，是個很大的設計挑戰。同時解決這么多的問題，就需要通盤考慮，有所取舍。

責任編輯：吳佩新

俄Kh-101空射巡航導彈在外形上借鑒了AGM-86的設計。但因其長度達到7.45米，只能裝進圖-160的武器艙。圖-95轟炸機想用該彈的話，就只能選擇翼下外掛了。