千里點穴手,隱身巡航導彈正騰飛
近日,據俄羅斯媒體報道,俄羅斯正在進行國家測試的蘇-57隱身戰鬥機首次試射了1枚X-59MK2隱身巡航導彈,表明該戰鬥機為最終服役打下了良好基礎。
一時間,關於隱身巡航導彈的話題再次成為媒體討論的熱點。那麼,什麼是非圓截面隱身巡航導彈?它與傳統的圓截面非隱身巡航導彈相比具有哪些優勢?未來導彈隱身技術還將有何突破?
非圓截面與圓截面的較量
幾百年來,隱身技術一直是大家津津樂道的話題。「一葉障目,不見泰山」是隱身技術界追求的夢想。
什麼叫隱身?科研人員認為,「隱身」有兩個含義:第一,不是「眼睛」看不見物品,而是「眼睛」不易看見物品。這裡的「眼睛」泛指雷達、紅外夜視儀等現代化設備;第二,隱身的目的是為了保護自己生存或物品安全。
上世紀70年代後期,美國擔心巡航導彈被蘇聯SA-10防空導彈擊落,開始制定隱身巡航導彈的研製計劃。作為隱身巡航導彈的開山鼻祖,美國AGM-86A空射導彈採用了前所未有的彈身外形,腹部扁平,背部呈橢圓形。自此,開啟了非圓截面彈身在導彈應用領域的廣闊天地。
後來,隨著雷達隱身技術的發展,科研人員通過對比圓形、橢圓形、菱形、矩形、三角形等十餘種截面的雷達散射面積(RCS),發現三角形的隱身性能最好。但是,在實際的導彈設計過程中還要考慮到氣動性能、內部設備的裝載以及戰鬥機的掛載要求,因此,實際選用的都是多邊形的變形,例如,將矩形進行圓角處理,對長寬比進行優化設計。於是,歐美國家的一些軍事大國開始在導彈上應用各種優化後的非圓截面彈身設計,取得了很好效果。
除了更好的雷達隱身特性,非圓截面彈身還具有較大的升阻比和配平升力,較大的體內容積、便於貯存、攜帶與分離等「意外之喜」。
非隱身不導彈
隱身技術不但能夠提高導彈的總體性能,還可以提高縱深遠程突防和打擊能力,因此,近年來出現了「非隱身不導彈」的趨勢。
最初,隱身設計主要用於巡航導彈,其原因在於巡航導彈飛行速度慢,在敵方空域內飛行時間長,可能會受到來自各個方向的雷達探測,但隨著隱身技術的日益成熟,反艦導彈、巡飛彈等武器也開始採用隱身技術。
世界上第一種冠以「全隱身」頭銜的導彈是AGM-129空射隱身巡航導彈,其彈身截面近似橢圓。該導彈是第一種按照氣動-隱身-結構設計一體化原則開展設計的型號,非圓截面彈身加上隱身材料彈體及塗層,使得導彈的RCS只有0.005平方米。
今年4月14日,美國、英國、法國空襲敘利亞時,美最新研製的賈斯姆空射隱身巡航導彈首次投入實戰,取得了不菲的打擊效果。該導彈採用的就是非圓截面彈身,其外形獨特,像一艘倒扣的獨木舟。四面體彈身上窄下寬,並進行了修圓。彈體下面寬、平滑,形成一個大的升力面,具有傾斜飛行的能力,與現役的非隱身巡航導彈相比,機動能力更強。
據俄羅斯媒體報道,俄羅斯國防部在《2018~2027年國家武器裝備規劃》中也將採購最新研製的空射隱身巡航導彈X-50。該巡航導彈採用非圓截面彈體,其橫截面尺寸為0.4×0.4米,是繼美國AGM-129後,世界上第二種全隱身空射巡航導彈。
不過,非圓截面雖然優勢顯著,但也有被「嫌棄」的時候。為了適應潛艇的圓形魚雷發射管,法國研製的海斯卡耳普導彈不得不放棄通用斯卡耳普的非圓截面設計,回歸到傳統的圓形截面彈身。
未來,隨著高超聲速技術的武器化,隱身設計也許將不再那麼重要,有了速度這把利劍,導彈足以刺破任何強大的防空「金鐘罩」。
俄羅斯研製的X-59MK2空射隱身巡航導彈
美國研製的賈斯姆空射隱身巡航導彈
道高一尺 魔高一丈
隨著雷達探測技術的超越式發展,世界各國正在醞釀新的隱身概念和新的隱身技術。
海鷗雖與燕八哥的形體大小相近,但海鷗的RCS比燕八哥的大200倍。蜜蜂的體積小於麻雀,但它的RCS反而比麻雀大16倍。科研人員正在研究這些現象,試圖採用仿生技術尋求新的隱身技術。此外,等離子體隱身技術和微波傳播指示技術也正成為新的隱身技術興趣點。
隱身材料是隱身技術發展的關鍵。手性材料、納米隱身材料、導電高聚物材料、多晶鐵纖維吸收劑、智能型隱身材料等為降低導彈雷達散射特徵做出了貢獻;耐高溫吸波結構技術的成熟為超聲速導彈隱身設計帶來了曙光。
與傳統的隱身技術不同,量子隱身結構通過對電磁波的偏轉,使電磁波繞過目標。根據入射電磁波頻率的不同,量子隱身結構能夠實現雷達、紅外或可見光的隱身,成為隱身界的「三棲明星」。
隱身與反隱身是一對矛盾,既互相制約又互相促進。在隱身技術取得突破性進展的今天,反隱身技術相應地也在發展中,成為推動和檢驗隱身技術能否真正發揮作用的一種手段。
採用雷達隱身技術的導彈仍有一定的RCS值,因此在導彈不可能做到全吸波和全透波的前提下,建立雙基地和多基地雷達體制是反隱身技術的一個方向。
隱身導彈的RCS值與雷達的工作頻率有很大關係,擴寬雷達工作頻譜將使隱身導彈的對抗工作頻率失效。利用毫米波技術或諧波接收來識別隱身目標也是一種反隱身措施。
超視距雷達和空中預警雷達不僅波段較長,還能利用電離層從上向下看目標,更有利於反隱身的實現。
德國與瑞典聯合研製的金牛座空射隱身巡航導彈
作者:楊慧君
來源:中國航天報·飛天科普周刊
TAG:中國航天報社 |