反艦巡航導彈多彈聯(lián)合攻擊研究

傅學慶，毛英奇，遲 彤

（1.海軍大連艦艇學院艦船指揮系，遼寧 大連 116018；2.海軍大連艦艇學院學員五大隊，遼寧 大連 116018；3.海軍裝備部裝備保障大隊，北京 100080）

0 引言

導彈以其優(yōu)異的作戰(zhàn)特性深受各國軍隊歡迎，但同時單枚導彈在反艦方面也暴露出一些問題：受搜索扇面大小的限制，難以在遠距離飛行后準確地搜索目標；在層層防御的防空武器面前突防能力較弱；難以做到十分精確的打擊，在毀傷方面難以發(fā)揮最大的效能。

如果只是簡單導彈數(shù)量的疊加，很難實現(xiàn)一個質的飛躍，必須還要在導彈之間建立聯(lián)系，使之形成一個整體，隨著各樣的攻擊都逐步趨于協(xié)同化，導彈聯(lián)合攻擊也是發(fā)展的必然趨勢［1］。

1 單枚反艦導彈攻擊存在問題

對水面艦艇攻擊需要多枚導彈組成一個導彈“編隊”來進行。但是，如果只是簡單地提高導彈的數(shù)量，那么僅能滿足“1+1=2”，若要實現(xiàn)“1+1>2”，需要在導彈編隊中間建立信息組網(wǎng)，依靠各彈之間信息交互進行聯(lián)合搜索和攻擊［2］。

1.1 單枚反艦導彈搜索目標存在的問題

隨著反艦導彈技術的發(fā)展，反艦導彈的射程有很大提高，但是觀測手段的發(fā)展卻滯后于導彈的發(fā)展。由于自身原因和外界環(huán)境影響，雷達的探測距離相對導彈打擊距離顯得較小，導致“看的近，打得遠”，而且缺乏過硬的遠海信息保障能力，無法持續(xù)可靠地獲取海上目標的準確位置，如果打擊目標距離很遠，很難獲得一個精確的目標坐標，能得到的往往是一個較大的范圍，在導彈雷達搜索時候容易覆蓋不到目標或者不能完全覆蓋目標（目標為編隊時）。

為提供更精確的目標信息，現(xiàn)在往往使用超視距雷達、衛(wèi)星定位、預警機平臺等方法，這些手段確實可以在一定程度上改善“看的近，打得遠”的問題，但是，仍存在以下幾個問題：1）現(xiàn)有的超視距雷達不夠穩(wěn)定，受天氣影響較大。2）衛(wèi)星定位不夠精確，不能時時跟蹤，存在較大的誤差。3）預警機平臺的機動性和隱蔽性較差，極易成為敵方首要攻擊的靶子。

1.2 單枚反艦導彈突破敵防空存在的問題

即使單枚反艦導彈比較幸運地搜索到目標，考慮到敵方的防空能力較強，在遠端有不同距離導彈的攔截，在末端有火炮和電子對抗手段的干擾，在硬防御和軟防御的共同作用下，單枚反艦導彈想突破重重的防空保護擊中目標是非常困難的。如果多艘艦艇發(fā)射導彈對目標進行齊射，導彈的航路規(guī)劃需要在導彈發(fā)射前裝到導彈中去，在遠距離的飛行過程中難以預判敵方艦艇的情況變化，難以保證前期裝定的參數(shù)能讓導彈以最優(yōu)的航路捷徑去突破敵艦的防空。所以，單枚導彈或者沒有信息交互的多枚導彈難以突破敵艦的防空［3］。

1.3 單枚反艦導彈毀傷目標存在的問題

即使單枚反艦導彈比較幸運地擊中目標，考慮到現(xiàn)在的反艦導彈小型化的趨勢，以及擊中點的要害程度不確定，單枚反艦導彈的破壞力也不足以確保使目標完全喪失戰(zhàn)斗力。

2 艦艇防空存在問題

雖然敵方防空能力很強，但其防空能力畢竟有限度，如果能保證攻擊超出其限度，就可以使部分導彈無法被有效攔截。防御和攻擊不同，只有保證百分之百攔截才算防御成功，即使大部分導彈被攔截，只要有一枚導彈突防擊中目標，那么防空任務就失敗了。

2.1 飽和攻擊

由于受作戰(zhàn)人員的訓練水平、心里素質和實際作戰(zhàn)中需要反應時間等因素的影響，防空武器需要反應時間、轉火時間、效果評估時間。所以敵方對多彈齊射的反應能力一般影響不高。尤其是當多枚導彈在同一時刻到達目標區(qū)域形成飽和攻擊時，防空能力將變得十分有限，研究表明，即使防空導彈對單枚反艦導彈的攔截概率高達90%以上，但一旦來襲反艦導彈數(shù)量超過10 發(fā)時，攔截概率將大大降低，難以保證沒有一發(fā)導彈可以突防［4］。

2.2 電子對抗

在電子對抗過程中，即使敵方對一次齊射中的同一類型導彈可以進行有效干擾，也沒有充足時間對頻率、方向和制導方式都不相同的導彈同時進行有效的干擾［5］。

2.3 二次攔截

末端防空的導彈和密集陣火炮雖然毀傷能力較強，但目前主流的亞超結合導彈以及超音速導彈在末端突防時的速度均達到數(shù)個馬赫，難以進行二次攔截，只有一次攔截的機會很難阻止反艦導彈突防。

3 協(xié)同攻擊的過程

綜上所述，將多枚反艦導彈組成一個整體進行協(xié)同攻擊，可以更好地利用敵方艦艇防空存在的問題，克服我方單枚導彈攻擊時候的短板，達到最大的毀傷效果［6］。對協(xié)同攻擊的整個過程描述如下：

3.1 發(fā)射與巡航階段

當艦艇收到攻擊命令后，當需要使用多彈聯(lián)合攻擊時，艦艇需要計算好相關參數(shù)，根據(jù)搜索的有效寬度d、搜索帶重合寬度d重以及目標的大概寬度確定導彈的個數(shù)（文中假設目標坐標誤差較大、數(shù)量較多，所以發(fā)射10 枚導彈），然后向指定方向按時間間隔t1-2、t2-3、…、t9-10依次發(fā)射10 枚導彈，計算過程為：

最小轉彎半徑為rmin

轉彎半徑為r

在軌道連續(xù)高低變化的仿真計算中，需模擬在4根軌枕范圍，即4.5 m內中間兩根軌枕之間高低發(fā)生的變化。與軌道單點高低變化的仿真類似，在懸浮架采集的4路間隙信號中取兩端的間隙信號2、3進行分析，并根據(jù)4路信號計算求得直線度。

最大機動過載nmax

為保證10 枚導彈可以在雷達開機搜索的時候并列搜索，第1 枚導彈和第2 枚導彈飛行航程差值S1-2，第2 枚導彈和第3 枚導彈飛行航程差值S2-3…第9 枚導彈和第10 枚導彈飛行航程差值S9-10，如下頁圖1 所示。

圖1 并列搜索示意圖

導彈實際運動的軌跡為曲線，S差為直線和曲線的差值，如圖2 所示。

圖2 導彈實際運動軌跡

第1 枚導彈和第2 枚導彈發(fā)射時間差t1-2，第2枚導彈和第3 枚導彈發(fā)射時間差t2-3…第9 枚導彈和第10 枚導彈發(fā)射時間差t9-10。

導彈為亞超結合導彈，在助推段爬升到一定高度后俯沖下降，進入巡航段，在距離海面較低的高度以亞音速遠距離巡航飛行。

由于海上沒有標志性地標，反艦導彈在飛行過程中無法像對陸攻擊導彈一樣利用陸地坐標進行定位，而慣導系統(tǒng)隨著飛行距離的增加誤差逐漸積累，飛行距離超過一定的范圍則無法提供有效的定位。由于慣導系統(tǒng)的誤差是隨機的，各彈上的慣導系統(tǒng)由于長時間飛行積累的誤差較大時，導彈無法保持正常的隊形，需要主領彈消除誤差，主領彈使用超短波衛(wèi)星鏈進行通信來校對位置，同時可以避免被敵方探測設備偵查到。

3.2 搜索階段

當導彈群飛到一定距離時，進入到搜索階段。當目標的散布區(qū)域過大，單枚導彈的雷達寬度不能完全覆蓋目標散布區(qū)的時候，可能搜索不到目標。多枚導彈相互并列形成編隊進行搜索則可以加大搜索寬度，各彈按照一定的航路進行轉彎，如圖1所示，可以保證導彈在隊形變換后呈并列隊形，由于雷達導引頭掃描過程中導彈在快速飛行，所以搜索扇面會出現(xiàn)盲區(qū)，如圖3 所示，所以要計算好導引頭的有效搜索半寬d，導彈飛行過程中會有一定的誤差，為了避免出現(xiàn)盲區(qū)，各搜索帶之間要有一定的重合，搜索帶重合寬度為d重［7］，如圖4 所示。

圖3 搜索扇面盲區(qū)示意圖

圖4 搜索扇面重合區(qū)示意圖

如果主彈進行比較，發(fā)現(xiàn)各彈發(fā)來的目標情況差距過大，則判定敵方進行了電子干擾，如萡條云、充氣角反射體、納爾卡有源誘餌等。各枚領彈都有雷達導引頭，同時依次具有毫米波、紅外、電視等導引頭組成復合導引頭。不同的導彈利用不同導引頭的優(yōu)勢探測出目標位置，然后將位置信息傳到主領彈上，主領彈根據(jù)環(huán)境和各導引頭能力綜合判斷出目標的位置信息。

3.3 近敵階段

當發(fā)現(xiàn)目標后，距離目標仍有一段距離，各彈立刻關機降到低空，朝向目標掠海飛行。通常雷達搜索3 個以上周期，確定3 個以上的點才能確認目標進而在敵方雷達屏幕上顯示，探測到目標立刻關機降高，可以減小被探測的概率。

由主領彈將目標信息和解算好的航路規(guī)劃路線信息傳送給各個彈。各彈按照各自的路線經過大概相同的時間，同時到達二次開機點［8-9］。為了使各個導彈反艦導彈同時到達目標，它們的雷達二次開機點r1、r2、r3、…、r10必定在以（原）目標位置點T 為圓心，R 為半徑的圓周上，如圖5 所示。

圖5 多枚導彈雷達開機點情況示意圖

兩個開機點與圓心的連線的夾角為攻擊差角（如角∠r1Tr2），由于目標艦船運動、反艦導彈自身的誤差、各反艦導彈所受環(huán)境影響不同，反艦導彈在攻擊目標時會偏離預定路線，攻擊差角角度較大時，效果不好，因此，在保證相鄰導彈安全距離足夠的前提下，采用較小的角度作為攻擊差角效果更好［10］。

3.4 突防階段

各彈到達開機點后，各導彈雷達二次開機，將探測到的編隊分布情況發(fā)送到主領彈上，主領彈根據(jù)探測到的整體隊形和信號特征等條件，在多個目標中選擇出本次攻擊的目標位置信息并發(fā)送給各個彈，各彈雷達鎖定目標后第3 級助推啟動，多個導彈同時以超音速進行掠海飛行對目標進行攻擊，形成飽和攻擊態(tài)勢。由于導彈低空掠海飛行而且以幾倍馬赫數(shù)的高速度攻擊，防空導彈反應時間較短，在短時間內進行跟蹤、轉火和毀傷效果評估等一系列流程后，可能擊落幾枚導彈，但難以毀傷所有的反艦導彈；末端防空的密集陣火炮對于不同方向的導彈轉火需要耗時，而且子彈數(shù)量有限，往往只能進行一至兩次的打擊，同樣難以完全毀傷突防的反艦導彈，最后突防的多枚導彈從不同的方向擊中艦艇，確保艦艇受到重創(chuàng)喪失戰(zhàn)斗力。

3.5 毀傷評估

毀傷評估是為了觀測前期結果，為后續(xù)決策提供保障，是攻擊過程中重要的環(huán)節(jié)，應根據(jù)目標受到打擊前后相關信息的變化，綜合采用多種方法確保其準確性和及時性，所以使用衛(wèi)星偵察、機載平臺和彈載平臺3 種平臺綜合進行判斷。衛(wèi)星平臺利用光學照相衛(wèi)星和雷達成像衛(wèi)星的互補優(yōu)勢，實現(xiàn)全天候、全時段成像；機載平臺主要使用無人機進行靈活的跟蹤和信息獲?。粡椵d平臺使用各彈上安裝的電視系統(tǒng)，在攻擊過程中利用數(shù)據(jù)鏈實時回傳戰(zhàn)場信息，在爆炸前將畫面和相對位置等信息傳回［11］。

集群攻擊的目標如果確定被重創(chuàng)失去戰(zhàn)斗力，可以通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送信息，使尚未攻擊的導彈攻擊其他目標或者在附近巡航待機。

4 結論

為提高導彈的戰(zhàn)斗能力，將導彈通過信息交互的方式組合在一起，形成多彈聯(lián)合攻擊的態(tài)勢，既可以克服單枚導彈攻擊和導彈齊射攻擊的缺陷，又可以有效利用艦艇防空存在的問題，將我方導彈性能優(yōu)勢發(fā)揮到最大。