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长剑-100超音速巡航导弹有多厉害?

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  长剑-100超音速巡航导弹有多厉害

  在新中国成立70周年阅兵式上,火箭军在战略打击模块中展示了两型新式中远程精确打击武器——长剑-100超音速巡航导弹和东风-17高超音速导弹。这两型导弹在飞行速度、飞行弹道方面实现了全新的技术跨越,标志着火箭军中远程常规精确打击作战能力新的提升。

  从亚音速到超音速,象征着作战能力上的显著提升

  巡航导弹是一种重要的防区外中远程精确打击武器,其最大射程可达数百上千公里,命中精度小于10米,可在敌方防空火力圈以外进行发射。在2009年新中国成立60周年阅兵式上,第二炮兵(火箭军前身)首次公开展示了长剑-10陆基巡航导弹;在2015年9月3日纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式上,第二炮兵首次公开展示了改进型长剑-10A陆基巡航导弹;这次公开展示了火箭军新列装的长剑-100超音速巡航导弹。从亚音速巡航导弹到超音速巡航导弹,不仅实现了飞行速度上的重大跨越,更象征着作战能力的显著提升。

  传统的导弹按弹道特性分为弹道式导弹和飞航式导弹两类。巡航导弹是指专门用于攻击地面目标的中远程飞航式导弹,其弹道通常由起飞爬升段、巡航(水平飞行)段和俯冲段组成。所谓巡航是指在稠密大气层内以恒速、等高度进行全程有动力水平飞行,靠发动机产生的动力克服飞行阻力,靠弹翼产生的气动升力与自身重力平衡。在巡航状态下,导弹单位航程的燃料消耗量最少。

  二战期间,纳粹德国率先发明V-1巡航导弹并于1944年6月13日首次实战使用,这是巡航导弹的鼻祖。二战结束后,美国、苏联等国最初重点发展带核弹头的中远程战略巡航导弹,但由于其速度慢、体积大、命中精度差,使巡航导弹发展受到一定影响。

  20世纪50年代中后期,苏联、美国先后突破了洲际弹道导弹技术,美国不再研制中远程巡航导弹,苏联则重点发展用于反舰攻击和潜射对地攻击等任务的海基巡航导弹。20世纪70年代后,由于精确制导技术的快速突破,中远程巡航导弹东山再起,美国列装了BGM-109A陆基“战斧”核巡航导弹和BGM-109C/D海基“战斧”巡航导弹等。

  1991年1月17日,美国发起海湾战争,在第一波次作战中首次发射35枚AGM-86B空射巡航导弹和54枚海基“战斧”巡航导弹(第一天共发射116枚,整个战争期间共发射288枚)。时至今日,美军在局部战争和武装冲突中已经累计实战使用过2520余枚巡航导弹。

  长剑-100公开亮相,表明我国在超音速巡航导弹推进技术上实现重大突破

  在技术原理上,巡航导弹相当于小型无人驾驶飞机,属于航空技术范畴,首先需要攻克两大核心技术。一是推进系统。亚音速巡航导弹采用高效率、小型化涡扇发动机,这是其动力之源。涡扇发动机和涡喷发动机都属于常用的典型航空动力装置,相比之下,涡扇发动机具有燃烧效率高、推力大、单位耗油率低等优点,但在压力燃烧室等结构上更为复杂。巡航导弹使用的涡扇发动机必须实现小型化,因而综合技术难度极大。

  目前,世界上大多数在役使用的巡航导弹都是高亚音速,其与民航客机的飞行速度相当,仅有印度率先列装了反舰型和空射型“布拉莫斯”超音速巡航导弹,其是在俄罗斯提供全面技术帮助之下合作研制生产的。如今,中国自主设计、研制、生产的长剑-100超音速巡航导弹首次公开亮相,表明我国已在超音速巡航导弹推进技术领域实现了重大突破。

  二是制导系统。先进的高精度复合制导系统是巡航导弹命中精度之本。巡航导弹通常采用惯性制导、地形匹配制导、卫星定位导航、景像相关匹配制导等组成的复合制导系统,以保证在全程飞行过程中高精度导航和控制,最终实现对预定目标的米级命中精度。

  其中,惯性制导主要依赖于弹载惯性测量仪表,不依赖于外部信息,在飞行全过程中自主导航,但飞行时间越长则累积误差越大。地形匹配制导是通过数字地形图的高程差进行制导,通常需要选择几个或十几个地形起伏明显的定位区,巡航导弹借助弹载计算机、雷达高度计、气压高度计等进行高程测量与比对,即可修正偏差,命中精度可达20米级且与射程远近无关,但这种制导方式还需要借助测地卫星等对预定打击目标区域和飞行航线全程的精确测图,数据处理量极大,综合保障难度大。

  景像相关匹配制导是比对实际景像与目标图像的吻合度,即按图索骥,巡航导弹在发射之前装载预定打击目标图像数据,在接近目标区几十公里距离上打开弹载摄像机,实时获取目标区的图像信息并进行比对,即可准确寻找到预定打击目标。这样一番复合制导之下,巡航导弹通常可以实现十米级命中精度,精准命中并摧毁地面或半地下固定目标。

  20世纪90年代中后期,美国率先在巡航导弹上加装GPS制导系统,利用卫星定位导航数据在飞行全过程中实时修正导弹偏差,早期GPS制导精度约16米,可使巡航导弹实现1-3米命中精度,但卫星导航下行信号十分微弱,容易遭到干扰而失效。如在2003年3月伊拉克战争中,美军发射的“战斧”巡航导弹、AGM-86C空射巡航导弹和“联合直接攻击弹药”(JDAM)等主要采用惯性制导+GPS制导,多次发生过错失目标的情况,事后查明是由于伊拉克军队使用GPS干扰系统所致。美军后来在改进型“战术战斧”(即“战斧”-4)上加装双通道GPS接收机,以提高GPS制导系统的抗干扰能力。

  长剑-10系列巡航导弹已在火箭军部队服役10多年,采用复合制导系统。2018年12月27日,中国自主建设的北斗三号全球卫星导航定位系统开始提供全球服务,这意味着中国已经具备了完全自主可控、技术水平先进的全球卫星导航定位能力,可以用于巡航导弹等武器制导。由此推断,长剑-100应当加装了国产卫星导航定位的卫星制导系统,以保证其精准摧毁远距离目标。

  模块化、系列化发展,以满足打击不同目标的实际作战需要

  巡航导弹具有诸多优点。一是通用化程度高,发射方式多样。巡航导弹可携载核弹头,由战略轰炸机挂载投掷或潜艇水下发射,执行战略核打击任务;也可携载爆破、杀伤、穿甲、燃烧等类型的整体式或子母弹式常规战斗部,执行战役战术打击任务。

  巡航导弹可以由不同作战平台携载和发射,如潜艇水下发射、水面战斗舰艇发射、轰炸机或战斗轰炸机空中投掷、地面机动发射等,具有较强的机动、隐蔽发射能力,易于达成作战突然性效果。

  二是突防能力强,命中精度高。巡航导弹主要在中低空域全程有动力飞行,可以利用地形跟踪系统按预先设定的高度飞行,以规避雷达的探测和跟踪。同时,巡航导弹在作战使用时可以通过任务规划系统,精心选择攻击目标和设计飞行航线,以有效躲避敌方防空系统的部署阵地和火力范围。巡航导弹以攻击高价值地面固定目标为主,也可对部分集群式地面目标或海上大型慢速运动目标进行攻击,远距离飞行并以米级精度击中目标,堪与“百步穿针”相媲美。

  三是模块化结构,系列化发展。长剑-10系列陆基巡航导弹发射车呈品字形配置三具发射箱,长剑-100超音速巡航导弹也采用陆基机动发射方式,但五轴发射车仅并列配置两具发射箱,由此推断,其体积应略大于长剑-10。由于飞行速度从亚音速提高到超音速,长剑-100巡航导弹的全程飞行时间大大缩短,战斗部击中目标时的动能毁伤效果显著提升,不仅可以有效摧毁地面或半地下固定目标,也可以用于攻击时间敏感型的地面或海上慢速运动目标,而这是长剑-10巡航导弹所不具备的能力。

  各国在研制巡航导弹时通常采取模块化、系列化发展途径,即在基本型弹体结构的基础之上,通过更换不同类型战斗部、制导模块等进行灵巧变身,以满足打击不同目标的实际作战需要。在火箭军长剑-100陆基超音速巡航导弹的基础上,可能还会派生出其他型号,从而构成我军新一代超音速巡航导弹系列,全面强化我军一体化联合作战的中远程精确打击能力。

  立文 来源:中国青年报

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