理论教育 马赫垂直打击:弹道导弹反航母的技术实践

马赫垂直打击:弹道导弹反航母的技术实践

时间:2023-07-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,尽管导弹早就成为反航母作战的必备利器,弹道导弹却从没有登上过反航母战场。总体来看,反舰弹道导弹的技术难题主要集中于3个环节:发现目标、锁定目标、击中目标。除非航空母舰“等”在落点处,否则是不可能被弹道导弹击中的。因此,为了让弹道导弹攻击上千千米外坐标不断变化中的航母,就必须采用末制导技术。通常情况下,弹道导弹上的主动雷达作用距离不会超过60千米。弹道导弹却要复杂得多。

马赫垂直打击:弹道导弹反航母的技术实践

如果反舰弹道导弹存在巨大价值,反对并枪毙它的人就等于放弃未来打赢战争的一种手段,而谁又能保证在下一场战争中超级航母不会是又一个海上马奇诺?

2011年7月11日上午,时任中国人民解放军总参谋长陈炳德在八一大楼与来访的美军参谋长联席会议主席麦克·马伦举行会谈。会谈后,双方共同会见了记者。就备受关注的解放军新型导弹“东风”21D,陈炳德在记者会上坦承:“我们正在研究。我们的武器是防御性的,不是进攻性的。这种高新技术的武器,需要投入大量的人力、物力、财力,这是制约我们发展的根本因素。”

■ 陈炳德宴请麦克·马伦,觥筹交错的背后,是两个大国的战略博弈

对于国外媒体与网络上一直炒作的“反航母大杀器”“东风”21D来说,这是其第一次被中国官方在公开场合确认存在。不过,陈炳德上将言辞中似乎也承认,至少在2011年11月,“东风”21D应该还没有形成战斗力,中国科研人员很可能在研制世界上第一款可供实用的反舰弹道导弹时,遇到了某些技术瓶颈。

■ ATACMS陆军战术导弹的发射过程连拍

不可能完成的任务?

从遥远的内陆打击大洋深处的航空母舰,无疑是那些试图颠覆航母霸权的国家梦寐以求的目标。在现有反航母技术中,只有弹道导弹能够满足此要求,美国参谋长联席会议主席马伦甚至形容它是“颠覆海战规则的武器”。

弹道导弹自德国V-2“火箭”出现已经走过了70年的历史,航空母舰更可以追溯到百年前的第一次世界大战。然而,尽管导弹早就成为反航母作战的必备利器,弹道导弹却从没有登上过反航母战场。总体来看,反舰弹道导弹的技术难题主要集中于3个环节:发现目标、锁定目标、击中目标。其中,苏联海军在20世纪70年代投入使用的MKRC Legenda海洋卫星监控系统基本解决了如何发现目标的问题,并给后来者留下了丰富的经验和现成的模式。下文将主要讨论如何锁定并击中目标。

传统的弹道导弹只能打击固定目标,其按自由抛物体弹道飞行。在无控制情况下,火箭发动机关机时或主动段终结时的导弹速度和飞行倾角基本上就决定了导弹的落点。除非航空母舰“等”在落点处,否则是不可能被弹道导弹击中的。因此,为了让弹道导弹攻击上千千米外坐标不断变化中的航母,就必须采用末制导技术。

美苏在冷战时期均研制过具有末制导能力的战术弹道导弹。以美国ATACMS陆军战术导弹系统为例。海湾战争中,该系统曾在一次攻击中击毁了200多辆伊拉克军车。ATACMS可携带13枚智能反装甲子弹药。该子弹药装有双模(声学/红外)末制导系统,当子弹药被抛撒滑翔至预定目标区后,声学传感器自动寻找移动装甲车队中的一个独立目标,到两者足够接近时,红外搜索器启动,引导子弹药从目标车辆的顶部实施攻击。ATACMS的攻击模式证明,采用末制导技术的现代弹道导弹已经具备精确攻击机动点目标能力。

■ ATACMS陆军战术导弹的弹药散布过程

现代反舰巡航导弹多数均采用主动雷达末制导,其优点是弹上雷达可以在目标进入搜索范围后独立发现目标,随后锁定并自主攻击,不需要第三方传感器再提供目标精确坐标,因此具备较强的抗干扰能力与使用弹性。不出意外的话,反舰弹道导弹的主要末制导方式也会是在弹上安装主动雷达。导弹先通过惯性制导飞向目标大致方位,当目标进入弹上雷达搜索范围后,导弹随即启动末制导模式,弹上雷达主动搜索目标并引导导弹实施最后的攻击。这一过程其实与反舰巡航导弹并无二致。而且,为了避免出现“黑障”,弹道导弹还必须主动降低末端攻击速度。只不过与巡航导弹一般的掠海水平攻击弹道相比,反舰弹道导弹的攻击弹道相对海面的角度要大得多。

通常情况下,弹道导弹上的主动雷达作用距离不会超过60千米。也就是说,反舰弹道导弹能否将弹头送到距航母60千米以内甚至更近区域,成为能否捕捉并攻击航母的关键。弹道导弹的飞行速度足够快,其在太空的中段飞行速度可以达到10马赫以上,美国超级核动力航母的巡航速度最快也只有30多节,弹道导弹理论上完全来得及在航母驶出60千米主动雷达搜索范围前进入目标上空。然而,实际作战却未必如此理想化,毕竟从侦察系统发现目标到指挥机构进行作战决策需要时间;从受领任务,到发射单元进入阵地需要时间;从发射单元进入阵地到实施导弹发射也需要时间。这些时间累积起来很可能比导弹从发射到飞抵目标区的时间长得多。

■ 反舰弹道导弹飞行过程示意图

因此,为了尽可能修正因航母坐标不断变化而带来的误差,反舰弹道导弹必须具备中段弹道修正能力,且这种能力不是类似于美国“侏儒”、俄罗斯“白杨”M导弹那种按初始制导方案实施的机动,而是在飞行中随机修正弹道的能力。导弹在太空中飞行,只需很小的力矩就可使其姿态发生较大变化,使用微型固体火箭发动机或冷气喷管完全可对弹道做精确控制。太空中段飞行的反舰弹道导弹可以通过数据链接收其他太空或大气层内传感器持续提供的航母坐标变化数据,及时修正弹道,从而保障导弹准确飞向距航母60千米内的空域。

对于巡航导弹来说,在弹上主动雷达锁定目标后,接下来的攻击就很简单了。导弹将依靠气动控制舵面或推力矢量发动机调整方向,直至命中目标。弹道导弹却要复杂得多。弹道导弹的再入速度很大,其再入初段的飞行速度可以达到10马赫左右,进入大气层时,由于受到巨大的气动阻力,弹头速度迅速减慢,此时导弹的纵向过载达数十个G,弹上雷达捕获目标后,导弹还要进行横向机动,其横向过载甚至比纵向过载还要大。这么大的机动过载,仅依靠气动舵面是很难在极短时间内满足机动幅度和精度的要求的。此外,由于速度太快,一旦出现弹道修正错误,根本就不会再有校正的机会。因此,反舰弹道导弹在如何“击中目标”的环节需要更精密,反应更迅速,控制精度更高的飞行控制系统。同时,除气动舵面外,反舰弹道导弹很可能还需要安装微型推力矢量发动机。弹头强度也必须做针对性强化,以免在超高的机动过载与气动摩擦热量压迫下解体。

如此严苛的技术要求,难怪美国海军前军官史宾塞就指出,要使反舰导弹适应数十个G重力加速度的工作环境,根本就是不可能完成的任务。

切洛梅伊的洲际反航母狂想

中国并非最早研制反舰弹道导弹的国家。冷战时期的苏联为了击沉美国超级航母可谓无所不用其极,在具备成熟的弹道导弹技术后,苏联人很自然地想到将这种技术移植到反航母作战体系中。

1960年,赫鲁晓夫在一次全苏导弹火箭及航空系统专家论证会上提出了海军方面的反航母要求,希望技术精英们给出解决方案。正忙于为战略火箭军研发弹道导弹的切洛梅伊感到机会来了。当时,苏联导弹工业处于三足鼎立状态,切洛梅伊面对着科罗廖夫和扬格利两大竞争对手,前者利用自己研制的导弹弹体将世界首颗人造卫星送上太空;后者则依靠为战略火箭军开发实用的洲际弹道导弹赢得青睐。搞巡航导弹出身的切洛梅伊明显吃亏,在信奉弹道导弹的战略火箭军将领眼里,切洛梅伊设计的东西有些不伦不类。

“难道我们不能直接从内陆击败美国舰队吗?现在导弹能把卫星送上太空,为什么不能把核弹头扔到敌人舰队的母港甚至是海上集结点呢?”切洛梅伊将自己的创意于1960年8月递交给苏联国防工业部,正式提出研制一种能够击中海上机动目标的弹道导弹,全系统研制代号是UR-200。

让切洛梅伊想不到的是,当他的设计书送到苏联国防工业部长乌斯季诺夫案头时,这位一贯保守的高官大发雷霆,斥责他不务正业:“你的工作是为战略火箭军服务,却去帮海军操心。”乌斯季诺夫的态度让切洛梅伊感到委屈。

然而,切洛梅伊在1962年2月突然时来运转,他接到通知,赫鲁晓夫将在黑海疗养胜地皮聪达召开全苏导弹火箭科研大会,目的是理顺过于庞杂的导弹科研项目。在前往皮聪达途中,切洛梅伊遇到了乌斯季诺夫,后者告诫他说:“国家现在把科研的钱管得很紧,容不得半点浪费,咱们得体谅国家的难处。”切洛梅伊答道:“部长同志,我现在要做的就是替国家省一大笔钱。”

■ 左图:2012年发行的纪念“火箭沙皇”科罗廖夫的邮票,背景中是他主导研制的3个里程碑式的项目,即世界上第一颗人造卫星——“卫星”-1号,世界上第一颗拍得月球画面的无人月球探测器——“月球”-3号,世界上第一艘载人飞船——“东方”-1号

■ 右图:身为前苏联科学院院士的扬格利低调而神秘,在前苏联航天领域中,他是与科罗廖夫、切洛梅伊和格鲁什科齐名的四位元老之一,他主导研制的R-12、R-16、R-36系列导弹奠定了前苏联洲际弹道导弹的技术基础(www.daowen.com)

■ 乌斯季诺夫斥责切洛梅伊:“你的工作是为战略火箭军服务,却去帮海军操心。”

开会那天,切洛梅伊是最后一个登场的,他一直是个很会讲故事的人,用现在的话说,切洛梅伊是个公关高手。他利用幻灯做了一个完美的UR-200导弹从1000多千米外击中美国航母战斗群的动画。当赫鲁晓夫和元帅们被别具匠心的幻灯吸引时,切洛梅伊不失时机地描绘出这样一幅画卷:如果美国舰队胆敢向苏联开战,位于内陆的苏军UR-200导弹部队只需按下开关,不仅是呆在黑海与地中海的美国舰队将被送入海底,就连远在太平洋上的美军航母也无法幸免,苏军甚至可以干脆用UR-200导弹攻击美国的两大航母基地——诺福克和圣迭戈。切洛梅伊最后不忘加上至关重要的一笔:“当我们的计划得以实现时,不光苏联海军,就连陆军也能在公海上致帝国主义舰队于死地,而且我们不需要建造昂贵的航空母舰,这能够节省大笔资金。”

■ 试射中的UR-200

演讲完毕,一时间台下嗡嗡声一片。切洛梅伊清楚地看到了戈尔什科夫和乌斯季诺夫难看的脸色——这个不知天高地厚的家伙竟然同时动了海军和战略火箭军两大军种的“奶酪”。乌斯季诺夫对切洛梅伊的方案予以激烈抨击,他的理由是苏联弹道导弹科研战线本来摊子就大,皮聪达会议的主题是压缩战线,集中人力物力形成“拳头”,而这个“拳头”自然是指与他关系莫逆的科罗廖夫。

然而,赫鲁晓夫却被切洛梅伊打动了。“切洛梅伊同志的设想很有价值,如果成功了,想想看,只要一动拇指,敌人的航母就没影了,我们能腾出多少经费来。”切洛梅伊的方案显然正中早就嫌海军花钱多的赫鲁晓夫下怀。于是,在他要求下,UR-200项目于1962年4月通过苏联最高国防委员会审核。苏联海军也于1964年将其列入1966年开始的五年海军装备发展计划。

■ K-102号

然而,苏联政坛风云突变,1964年10月赫鲁晓夫下台。一直通过赫鲁晓夫儿子与高层建立关系的切洛梅伊一下失去了靠山。其UR-200陆基反舰弹道导弹计划也立刻遭遇困境。随着切洛梅伊主导的US-A海洋监视卫星连续发射失败,乌斯季诺夫终于有了足够“说不”的理由,UR-200项目就此终结。

接近服役的潜射R-27K

UR-200并非苏联唯一的反舰弹道导弹,在赫鲁晓夫决定研制陆基反舰弹道导弹的同时,还有一款潜射反舰弹道导弹也被批准研制。由于其毕竟还是需要海军的潜艇来发射,因此命运比切洛梅伊纯陆基发射的UR-200稍好一些,不过最后仍然逃不脱无果而终的结局。

1962年,苏共中央和苏联部长会议决定研制R-27(SS-N-6“索弗莱”)液体弹道导弹的D-5潜射系统,之后又决定在此基础上研制R-27K反舰弹道导弹,整个项目由专门研制潜射弹道导弹的马克耶夫设计局负责。与原型不同,反舰导弹的二级助推段尺寸不大,主要用于校正轨迹。目标瞄准和指示由MKRC Legenda海洋卫星监控系统,以及Uspekh-U空基海上监控系统负责。在飞向目标时,导弹在大气层外就会两次启动二级发动机修正弹道。值得注意的是,R-27K没有采用上文分析的主动雷达末制导技术,可能是由于当时的弹载主动雷达还不成熟,R-27K只安装了可接收敌舰雷达信号的被动末制导系统,并配有弹载计算机。确切地说,R-27K实际上是一种海上反辐射弹道导弹。此外,为确保R-27K导弹在命中后足以摧毁目标,其还使用了核战斗部。

R-27K的发射重量为13.25吨,长9米,直径1.5米,最大射程900千米,是苏联当时射程最大的反舰导弹,发射平台可以在美军舰载机巡逻半径外实施攻击。该导弹从1970年开始进行发射试验,在卡普斯京亚尔试验场共进行了20次地面试射,其中16次成功。从1972年12月起,R-27K改由一艘高尔夫级K-102号柴电弹道导弹潜艇试射,11次发射10次成功,最后一次是在1975年,导弹准确命中目标船只。1974年K-102号潜艇与R-27K导弹系统开始在苏联海军试用。

仅从技术上看,R-27K在1974年已经接近形成战斗力。然而苏军最后却并没有装备这款反舰弹道导弹,可能的原因主要有两个——遗憾的是,它们都不是技术原因。一是原计划装备R-27K的德尔塔级弹道导弹核潜艇与用于战略核打击的德尔塔级外形上几乎没区别。根据美苏1972年签署的限制战略武器条约,德尔塔级核潜艇数量被严格控制,苏联为了尽可能多保留一些战略核武器平台,被迫将R-27K“忍痛割爱”;另一方面,苏联海军意识到一旦装备这种导弹,其一直希望打造的远洋舰队就将沦为鸡肋——如果潜艇发射的弹道导弹就能消灭敌方航母编队的话,那还要远洋水面舰队干什么?出于上述考虑,不仅R-27K项目被叫停,后续更加先进的R-33反舰弹道导弹、D-13潜射发射系统,以及专用的687型反舰弹道导弹核潜艇也均被取消。

航母与弹道导弹的悖论

从苏联实践来看,反舰弹道导弹的技术难度其实没很多人想象中那么大。R-27K不仅初步解决了“发现目标、锁定目标、击中目标”三大难题,而且还可以直接从潜艇上发射,其技术路径无疑为后来者规划好了蓝图。更值得研究的是,切洛梅伊所提出的洲际反航母作战将反航母首次提高到了战略层次,从陆地发射弹道导弹直接攻击美国本土或者大洋纵深处的航母编队,如此大胆的设想不仅展现出切洛梅伊本人强烈的创新精神,也在今天延展了其他抱有反航母决心,并拥有成熟弹道导弹技术国家的战术思维。

有意思的是,无论UR-200还是R-27K,它们的不幸都并非出于纯技术原因。反舰弹道导弹在战略与战术上自然有其逻辑合理性,不过研制这种导弹也可能会被传统“航母制胜论”者视为不切实际的异端。在对待反舰弹道导弹的态度中,我们终于看清楚了戈尔什科夫本人到底持怎样的海权思想。从本质上来说,戈尔什科夫与库兹涅佐夫没什么不同,库兹涅佐夫希望发展美国式的超级航母海军,戈尔什科夫也一样。只不过后者更加圆滑,更讲策略,库兹涅佐夫的悲剧给了戈尔什科夫最好的教训。自他上台之后,苏联海军开工了大量核潜艇和各种类型的“反潜舰”,实际上,它们均为戈尔什科夫建设远洋航母海军的实质计划做了掩护与铺垫。当碰到可能毁灭自己梦想的反舰弹道导弹计划时,戈尔什科夫与乌斯季诺夫毫不手软地扼杀了它。

然而,战争的目的毕竟是要打赢,如果反舰弹道导弹存在巨大价值,反对并枪毙它的人就等于放弃了未来可能赢得战争的一种手段。我们应该还记得,马奇诺防线占用的大量资金曾经阻碍法国装甲部队在第二次世界大战前的发展,后来的事实证明这几乎要了法兰西的命。可以肯定的是,甘末林和贝当式的保守主义者在任何国家都有,而谁又能保证下一场战争中的超级航母不会是又一个海上马奇诺呢?

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库兹涅佐夫元帅的悲剧

尼古拉·格拉西莫维奇·库兹涅佐夫1904年生于德维纳河流域麦德维德卡村的农民家庭,1919年参加红军,1932年毕业于海军学院。1939~1946年担任苏联海军人民委员和海军总司令,苏德战争中指挥海军对德作战,1955年晋升为海军元帅,是苏联历史上最杰出的海军将领之一。

1947年斯大林下令把海军司令库兹涅佐夫逮捕入狱,罪名是战时在和美英交换情报时让苏联蒙受损失。1942年9月,苏联和英国签署了双方有关海军军事技术和军事情报的互助协议,此后苏联又和美国签署了类似协议,斯大林曾亲自批准把苏联海军手里的德国鱼雷赠送给英国。这种双向交流,实际苏联占的便宜更大。经过审查,没查出库兹涅佐夫有什么问题。最后军事总检察长乌尔利希上将宣布处理结果,库兹涅佐夫被降为少将,调到太平洋舰队海校服役。库兹涅佐夫是个技术型干部,海军专业非常强,斯大林喜欢这种人,但也喜欢整这种人——看他能否经受考验,以堪重用。果然,库兹涅佐夫1950年被任命为太平洋舰队司令,1951年7月再度出任海军总司令。1953年,库兹涅佐夫担任国防部第一副部长兼海军总司令。

■ 库兹涅佐夫元帅

1955年10月,苏联战列舰“新罗西斯克”号在塞瓦斯托波尔港爆炸沉没,这是当时苏联最大、战斗力最强的军舰之一,满载排水量近3万吨。该舰本来是意大利海军的“凯撒”号,根据波茨坦协定作为战败国赔偿交给苏联。海军总司令库兹涅佐夫被认为是这次事故的第一责任人,他于1955年底被解除国防部第一副部长兼海军总司令职务,次年2月降为海军中将退役,其职务由戈尔什科夫接替。1974年12月6日,库兹涅佐夫在莫斯科去世,终年72岁,葬于红场克里姆林宫宫墙下。

1988年戈尔巴乔夫上台后恢复了库兹涅佐夫的海军元帅军衔。此后不管是俄罗斯还是其他国家媒体,总将库兹涅佐夫事件评论为一场政治阴谋。认为库兹涅佐夫建设远洋航母舰队的想法与赫鲁晓夫所信奉的导弹核武器制胜论发生冲突,并指出库兹涅佐夫与时任国防部长朱可夫也存在私人矛盾。赫鲁晓夫和朱可夫因此借“新罗西斯克”号沉没事件将库兹涅佐夫整下台。上述猜测其实没什么直接根据,海军最重要的舰艇无故爆炸沉没,海军总司令承担首要责任本来无可厚非。2000年“库尔斯克”号核潜艇沉没后,时任俄罗斯海军总司令弗拉基米尔·库罗耶多夫一样被撤职!库兹涅佐夫下台后,《苏联军事百科全书》仍称他为“苏联海军军事家”,现在俄罗斯唯一的航空母舰与一所海军学院以他的名字命名,也充分肯定了这位海军统帅的历史地位。

■ 舰艏被炸开一个大洞的“新罗西斯克”号倾覆在港口里,该舰从触雷爆炸到彻底沉没历经2小时44分钟,在这个漫长的过程中,包括黑海舰队司令巴尔赫米科上将,副司令库拉科夫中将,以及身处舰上的地中海分舰队参谋长尼科利斯基少将在内的整个黑海舰队高层官僚团都没能下达正确的命令,以减缓该舰沉没的速度,更为荒唐的是,在明知还有舰员困在舰尾舱室里的情况下,库拉科夫中将竟然下令救援工作进入打捞尸体的阶段,纵使“新罗西斯克”上幸存的舰员们都坚守岗位到最后时刻也无力回天,最终导致608个年轻鲜活的生命无辜逝去

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