防空导弹纵横谈 s400防空导弹

　　 　　研 制 　　 　　 记者：钟山院士您好。作为我国防空导弹领域的专家，您先后主持过多种防空导弹的研制工作。首先请您给我们讲一讲研制防空导弹的重要性。
　　 钟山院士(以下简称钟院士)：二十世纪九十年代的几场高科技局部战争，如海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等都充分说明，空袭和反空袭始终贯穿整个战争，因此说，没有空防就没有国防。而防空则包括两个方面：一方面是空军的航空兵，另一方面就是地面的防空兵。航空兵方面靠战斗机发射空空导弹拦截入侵目标，地面防空部队则以防空导弹辅以高炮来拦截目标。目前，空天正向一体化发展，航空航天的界线越来越模糊，(高度在100千米以下为航空，100千米以上为航天)，而且空天技术与信息技术的结合，引起的军事变革要求空天防御一体化，这就对地面防空提出了更高的要求，而担当重任的就是防空导弹。
　　 记者：防空导弹的研制过程包括哪些环节?
　　 钟院士：防空导弹是一个复杂的武器系统，一般应由系统工程总体、导弹、制导站、发射装置四部分组成，此外还应有配套的技术支援设备，如电站、测试设备、导弹装填设备等。一个复杂系统工程一般分为预先研究阶段和工程研制阶段，前者主要解决武器系统的关键性支撑技术，后者要完成样机的设计、试制、联试、直至靶场打靶完成定型试验，才可以生产交付部队使用。
　　 记者：防空导弹研制的难点在哪里?
　　 钟院士：与空地导弹相比，防空导弹研制的难度更大、更复杂，因为它要对付的是高速运动目标，其跟踪、识别及拦截要难得多。从这个意义上讲，防空导弹要求的精度、导引规律、反应时间、引战配合等比其它类型导弹高一些。而且从组成上讲，防空导弹还要有配套的预警系统和探测系统，如卫星，飞机，水上、陆上预警系统等，体系结构复杂。
　　
　　发 展
　　
　　 记者：从早期的雏形到现在性能日益完备的高科技武备，防空导弹都有哪些技术上的进步?
　　 钟院士：首先，导弹要发射出去就必须克服重力和阻力，并获得一定的速度，这就需要发动机产生一个足够的推力，发动机的推重比越高，那它就越先进。如二十世纪五六十年代的防空导弹使用的是液体发动机，到了七八十年代，除了大推力的防空导弹仍使用液体发动机外，小型的防空导弹已开始使用固体发动机，而到了九十年代，则几乎全部采用了固体发动机。因为液体燃料平时不能存放在弹里，否则毒性燃料可能会泄露。所以在需要发射时才加注，这样其反应就比较慢。相比之下，固体发动机就没有这么多麻烦。随着发动机推重比的提高，燃料固体化的发展，防空导弹越来越小，速度越来越高。
　　 其次，防空导弹壳体的材料要耐高温、高压，强度要大，抗弯抗拉，所以要采用超高强度合金钢。近年来，复合材料的发展方兴未艾，防空导弹壳体也开始采用这一新兴材料来制作。
　　 再则，制导与控制是导弹的核心，防空导弹就是充分运用各种信息，然后再加上控制理论，使它高精度地动态跟踪目标。信息技术水平高，控制运用水平就高，精度就高。比方说洲际导弹，刚诞生时主要依靠惯性制导，精度很差，射程10000千米时误差达1000米左右；八十年代开始利用星光的测量角度来修正弹道，精度有所提高，误差约在二三百米；到了九十年代，随着卫星技术的发展，特别是GPS的应用，使弹道导弹的精度大幅提升，命中精度可达十米级。相比之下，防空导弹的精度要求更高，因为它要对付的目标要小得多，而且是高速运动的。
　　 记者：前不久以色列已开始将激光武器应用拦截火箭弹。您能否就激光武器在防空方面的应用情况详细谈谈?
　　 钟院士：应当说激光武器是未来各国高度重视和高度发展的武器，也是未来防空武器的一大发展方向。目前，美国、以色列都在致力研究，但要达到实用阶段，估计2010年以前不会成熟。更好的应用也将是在太空，因为太空几乎没有空气，激光不会衰减。地面的实验美国已做了，但也只是在一两千米内有威力，而且往往需要有庞大的电站。现在激光武器的效率也低，只有20％的电能转换，其余的都转换为热能白白耗散掉了。在飞机上用没有足够的电能，只有追求高的转换效率。总之，效率是关键，即如何聚焦能量。
　　 记者：防空导弹未来会向哪些方向发展?
　　 钟院士：首先还是谈谈发动机。对发动机来说未来的发展方向就是增大推力，提高总冲，增大推重比，力求发动机减少重量，如壳体材料采用复合材料制作。其次是改进设计，充分利用空气动力，其发展方向是提高速度，减小阻力。再就是发展信息技术，特别是航天信息技术。还有就是战斗部的技术改进，应不断适应目标的技术特点。此外，现在在激光、能量束等方面，人们也一直在尝试，但要实际应用还得有一个过程。
　　
　　发现、识别与拦截
　　
　　 记者：防空导弹是怎样发现目标的?
　　 钟院士：是由空中或地面的预警系统，在相应的主体空间范围内发现有进入防御空域内的可疑目标，即向地面指挥系统报告，尔后防空导弹的目标指示雷达对目标进行跟踪测量。
　　 记者：您刚才讲到了发现目标，那么防空导弹又是怎样识别目标的呢?
　　 钟院士：首先靠雷达敌我识别器，自己的飞机都有编码，可以通过编码进行识别。
　　 记者：发现、识别后就该实施拦截了吧?
　　 钟院士：识别后的信息传给指挥控制中心，指控中心给防空导弹下达拦截命令。防空导弹本身也配有跟踪制导雷达，用以引导导弹拦截目标。防空导弹有远、中、近程之分，可分层拦截。
　　 记者：高、中、低防空导弹是如何配置的？
　　 钟院士：这是一个费效比的问题，一般来说，高空导弹比较贵，低空导弹比较便宜。但高空来袭的目标价值很大，所以一般打高价值目标用高价值的地空导弹，低价值的用低价值的地空导弹。
　　 记者：要想准确拦截，离不开制导，现代防空导弹末制导是不是用雷达导引头多一些?
　　 钟院士：导弹的末制导可以用红外，分长波、中波、短波等，都是可以用的，以后甚至可能使用激光。目前用得最多的还是红外和雷达或两者复合。一种是不同波长的复合，长波的、中波的，另一种就是只有一种波长，重点是提高精度和抗干扰，频率也可以变。
　　 记者：S-300防空导弹系统编成中专门有一辆车负责运输塔台，塔台竖起后有几十米高，其上的雷达可用于搜索低空来袭的巡航导弹。但正是由于要运输庞大的塔台，严重影响了S-300防空导弹系统的机动性。您认为S-300这样的做法值得吗?
　　
　　 钟院士：这很难说，无论是“爱国者”还是S-300，拦截低空的目标，如巡航导弹都很困难，首先是不易发现。因为地球曲率的关系，50米高的目标到了十几千米以内才能发现，为了提高防御能力就要把雷达加高，或者用预警机、预警卫星给它提供信号。为了拦截低空目标，牺牲一定的作战性能是值得的。
　　 记者：拦截巡航导弹难在哪里?
　　 钟院士：首先就是不容易发现，巡航导弹飞得低，低空区域雷达有盲区。其次是不容易打，巡航导弹的速度一般是每秒200米左右，10千米也就30来秒，拦截时要提前发射。一般说来对付巡航导弹，用低空导弹比较好，而射程远的导弹打高空、中空的飞机比较合适。因为低空目标有严重地面杂波干扰，雷达精度很差，使用光学、红外制导等效果反而比较好，可以克服地面的干扰。
　　 记者：拦截弹道导弹呢?
　　 钟院士：弹道导弹弹头小，一般飞机的雷达截面有2平方米，弹头只有0.1平方米，而且速度也比较快，飞机最大到3马赫，而它会达到十几个马赫数。因此发现、拦截都很困难，摧毁更困难。应该说S-300和“爱国者”拦截弹道导弹的概率都很低。
　　 记者：成功率能达到多少，据说俄罗斯S-300V可以达到96％?
　　 钟院士：不可能达到96％。做实验也许可以达到，因为规定的时间、规定的地点、规定的弹道都知道了，拦截率自然高。打起仗来，你知道东南西北哪个方向，什么时间会来?而且目标也不会一个一个来，一次会来几十个，甚至几百个，恐怕连一半也拦不上。海湾战争中，“爱国者”拦截“飞毛腿”的成功率不足50％。现在美国做的反导实验都是拦截单目标。在一切都知道的情况下，做了七次实验，但只成功了五次。从目前的水平来看，弹道导弹的拦截效率是有限的。俄罗斯最近的实验，速度达十几马赫，还可以机动，如果是这样的话，在战时的复杂环境干扰下，就目前的技术水平，要想拦截很困难。现在来袭目标的雷达截面越来越小，速度越来越快，飞行轨迹也越来越复杂，拦截困难相当大。
　　 记者：地空导弹有直接撞击杀伤和破片杀伤两种方式，哪种杀伤效果更好一些，例如“爱国者”最初是破片杀伤，现在改为撞击杀伤?
　　 钟院士：在超高空空气阻力几乎不存在的情况下，只要瞄准了，就直接可以撞击了，但需要一个精确的导引头。目标是移动的，导弹本身也是移动的，相对速度大，就要求导引头的准确度要好，稍微差一点就打不着了，反卫星和反导弹都是这样。但打飞机就没有必要这样了，因为飞机高度都在30千米以下，阻力还是有的，而且打飞机时用破片作用反而更大，因为飞机的任何一个关键部位被打中都容易造成飞机坠毁。
　　 记者：防空导弹拦截弹道式导弹是不是有个时机问题，什么时候拦截最好?
　　 钟院士：目前分析认为，中段最好，但发现很困难。美国的NMD(国家导弹防御系统)在大力研究中段拦截，但目前还没有成功，从理论上讲，拦截远程导弹可根据其飞行弹道，即初始(起飞)段、中段、末段(再入)分段拦截；初始段必须由卫星发现导弹发射，目标显著，但拦截武器要由空中发射实施拦截，难度大。中段时间长，拦截机会多一些，可以有多种手段实施拦截。末段再入时速度快，再加上真假弹头、机动弹头等，目标识别难度大，但对拦截器的距离相应比前者要短一些，对地面雷达的指标要求更现实一些。
　　
　　 记者：为什么二三百千米的近程弹道导弹好拦截?
　　 钟院士：因为二三百千米肯定弹道低嘛，弹道越低末端速度越慢，自然就好拦截。
　　 记者：现在飞机上的干扰、电子对抗能力很强，导弹该怎么来对付?
　　 钟院士：现在防空导弹也在增强抗干扰的能力，而且在不断地发展和变化。防空导弹的制导雷达和导弹都相应采用光学、红外、雷达等各种手段进行制导，同时每一种手段的设备上都相应有多种抗干扰措施。实际上干扰与抗干扰，是矛盾的对立统一关系，“魔高一尺，道高一丈”，就看谁能抢先针对性应用，并取得效果。
　　 记者：像S-300V为了追求高杀伤性，有时连射2枚，这样做划算吗?
　　 钟院士：这样杀伤的成功率要高一些，一发导弹命中概率是80％，有20％的可能性命中不了。假如2发的话，第二发就会打那20％，总的命中率就可以达到96％。
　　 记者：美军善于用反辐射导弹攻击对方的防空基地，防空导弹怎样对付反辐射导弹?
　　 钟院士：对付反辐射导弹有很多办法，像被动式的，我不发射，它就发现不了。也可以用诱骗方式，在几千米外做一个假的雷达站，就是一个小的发射机，让反辐射导弹摸不清真假目标。
　　 记者：在打别人的同时还必须防被别人打，这应该是一对矛盾，如何解决?
　　 钟院士：应该说这两个方面要求的指标都要达到，但首先重要的是拦截，如拦不住机动性再好也没有用。不过，根据伊拉克战争和科索沃战争，空袭一方第一个波次打的就是防空导弹部队，防空导弹一旦发射，对方通过空中侦察马上就知道你的位置，你一打弹又是光又是电，很容易被人发现。这时对方就会集中火力打掉你的防空阵地，而且第二波数量大，很难全部拦截，所以自身的生存力也很重要，要打一枪换一个地方。其实机动性和拦截性并不矛盾，不管是轮式还是履带式，停下来调平精度不受影响。不是说有了机动性，就一定会牺牲拦截性，这两个方面都重要，但关键是拦截性。
　　 记者：那移动后重新装填是否会被敌人抓住空隙?
　　 钟院士：不会的，就像我有8枚防空弹，前一批打了4枚就移动，一转移就是几千米，然后再打4枚，我不可能一下子把所有的弹全打出去。再说，防空导弹是编队作战的，不可能只有一辆发射车，这就存在一个战术配合作战的问题。第一辆发射车打完弹后迅速转移，第二辆发射车可接着再打，然后是第三辆车发射――尔后第一辆发射车转移进入战备后可接着再打，周而复始，不存在空隙。
　　
　　打预警机
　　
　　 记者：现在打仗主要靠预警机，防空导弹打预警机怎么样?
　　 钟院士：应该说是有招，具体什么招我就不说了，对预警机也好隐形飞机也好，反正有矛必有盾。预警机相对来说比打隐形飞机还要好打，敌方预警机只要到达我们的火力范围就可以把它打下来。打不下来，将它赶跑了，也起到作用了，至少那些作战飞机无人指挥了。
　　 记者：珠海航展上曾展示过一种外销型号的反辐射导弹，叫FT－2000，据说是世界上第一种地空型反辐射导弹?
　　 钟院士：是的，而且采用被动雷达制导，利用预警机电子干扰机的主动雷达作为导引源，地面被动雷达接受确定目标坐标，就可以发射导弹。预警机没有这个辐射源它指挥不了，也预警不了。打隐形飞机也可以，隐形飞机也必须要有信号源，利用它的信号源，反辐射导弹就可以攻击。
　　
　　战斗部与引信
　　
　　 记者：要把目标打下来，不但要打得准，还要打得狠，把它打得粉身碎骨，这就要靠战斗部的威力了。能否谈谈防空导弹的战斗部?
　　 钟院士：战斗部最早用的是TNT炸药，后来改进配方，在里面加一些东西，增加能量，加大威力。以后就考虑到了战斗部的破片，像破片的大小、飞散角和速度，可穿透多少毫米的钢板等。再往后的发展就是链条杀伤，战斗部的壳体是预制的一条一条的，一炸开就形成了链条，美国的“响尾蛇”就是这样的，可以切割来袭的飞机。后来又发展出了杀伤效果好的聚焦式，就是在战斗部的外壳上面，把方位预制好，链条按预制方向飞出去形成一个带子，过去是360度散开，现在知道飞机的方位，就可以把能量聚集在某一个方向上，这叫定向式，特别是对付战术弹道导弹常用这种方式，因为如果不能把它彻底毁灭掉，它掉下来仍会造成伤亡。
　　 记者：战斗部威力的发挥离不开引信，引信主要有哪几种类型?
　　 钟院士：防空导弹的引信一般都是近炸式的，偶见触发引信，特别是小的导弹，战斗部威力小，只能选择触发引信。主要有激光近炸引信、红外近炸引信、无线电近炸引信三种。
　　 记者：哪种好一些呢?
　　 钟院士：各有所长，不能说哪种好，激光的抗干扰能力强；但一般针对不同目标和导弹本身参数而有所选择。
　　 记者：引信和战斗部如何配合?
　　 钟院士：现在用的最多的是无线电引信，用多普勒信息判断目标的速度距离，在距目标最近时启动战斗部，因为引信启动后，还要延时多少毫秒，延时短了，离目标远，延时长了，又过了，所以要有一个最佳时间，还要考虑引信启动的时间和战斗部的角度配合，使产生的效果最好。战斗部聚焦到某个方向，引信的波束就要在这个方向超前一点。引信还要能定好位置，知道目标是从哪个方向来的，哪边来的就向哪边炸，这就是引信和战斗部的配合，它们的方向要一致起来，也就是它们的空间、时间和相对位置都有一个配合问题。
　　
　　射程与射高
　　
　　 记者：防空导弹在飞行距离上有两个指标，一个是射程，一个是射高，两者之间有什么关系?
　　 钟院士：射高是指导弹的垂直运动高度，射程是指导弹的实际飞行距离。对于地地导弹而言，目标是100千米，射程就是100千米，尽管它实际飞的距离远一点；但防空导弹的射程是随着目标速度变化的，目标速度快射程就远。比方说，目标在30千米外被跟踪，如果其来袭速度慢的话，要求防空导弹的射程20千米就足够了；如果来袭目标的速度相当快，那就要求防空导弹的射程相应的增加，以便在更远的距离上及时地发射进行拦截。射高与目标入侵的高度有关系，因为高度不同，空气压力不同，阻力就不一样，这样导弹控制的修正系数不同，需要用气动参数来调节，所以要多大的攻角，应该怎样运动，和弹道有关系。因此，防空导弹的射高，即可拦截目标的高度与导弹的过载能力、引战配合以及制导精度密切相关。
　　
　　发射筒
　　
　　 记者：有些防空导弹有发射筒或发射箱，像S-300、“爱国者”，但有些防空导弹则没有发射筒，像SA-2等。这是为什么?
　　 钟院士：防空导弹一般比较昂贵，所以要尽量延长其使用周期，还要保证它有一定的可靠性。导弹在外面的时候风吹日晒，温差变化、振动都会加速它的老化。SA-2是固定部署的，平时不用就放在仓库里，又是早期生产，因而当时没有配备发射筒。而S-300、“爱国者”为了提高使用贮存寿命、运输性、可靠性，都加一个发射筒把它装起来，筒中充有氮气，可以起到保护的作用。
　　 记者：筒装的防空导弹检查时是不是挺麻烦?
　　 钟院士：也不麻烦，检查时不用打开发射筒。筒外有插头，插头也有盖子，打开盖子插上插头就可以检查。防空导弹现在的可靠性已经很高了，再加上发射筒的保护，基本不用太过频繁地检查，而且运输储存，装填也很方便。
　　 记者：发射筒有方的也有圆的，哪种比较好一点?
　　 钟院士：各有优缺点吧。方的发射筒因为对角线比较长，翼展大的导弹可以斜放进去。但圆的发射筒好加工。现在不管圆筒、方筒，其头部都由一层复合材料进行了密封，发射时气流一冲就破了。
　　 记者：导弹发射后发射筒还能再利用吗?
　　 钟院士：导弹发射后由于发射筒烧蚀得太厉害，一般就再不能用了。
　　
　　发射方式
　　
　　 记者：垂直发射和倾斜发射各有什么优缺点?
　　 钟院士：舰上一般有个塔台指挥部，如果导弹用倾斜发射，舰艉发射时容易打到自己塔台，垂直发射就不用考虑这些因素。它发射到空中，调一个角度，就可以了。所以垂直发射在舰上的用处大一些。在陆地上，垂直发射和倾斜发射各有千秋，陆地上不用怕伤到身后的东西。另外，倾斜发射最小作用距离小，而垂直发射最小作用距离大，但相对安全一些；倾斜发射再装弹时间短一些，而垂直发射则长一些，但在地面上区别不大。
　　 记者：冷发射与热发射又有什么区别?
　　 钟院士：冷发射是导弹在筒中被弹射出去以后在几十米空中的时候，发动机才点火；而热发射则直接在筒中点火发射。冷发射相对安全一些，现在点火一般可靠性很好，万一点不着也没什么关系，战斗部肯定不会炸，所以陆地上一般采用冷发射，当然个别小的导弹也用热发射，因为小的导弹威力小。一般冷发射采用垂直方式，要不，像S-300那样如果采用热发射，其高温气流对载车有一定影响。
　　
　　变 型
　　
　　 记者：曾有人提出把过去老的防空导弹改成地地导弹，您认为可行吗?
　　 钟院士：可以，而且许多国家都已经这样做了。地地导弹大多采用惯性制导，而地空导弹则是随时制导，实时地进行制导修正偏差。虽然防空导弹的原理和地地导弹不同，但随时修正弹道机动性就比较好。机动性好自身的安全性也好了，另一方面，机动性越好也越难拦截。全程随时制导使用在地地导弹上，有利于突防，这样可以把原来一些地空导弹改造重新利用，特别是近程的地地导弹。
　　 记者：美国常把一些空空型导弹改成地空型导弹，这在技术上有什么要求?
　　 钟院士：地空型导弹和空空型导弹它们有着相同的地方，都是对付空中高速目标，制导方式也有部分相同，可以互相移植，不同的地方就是载体有差异，发射装置要变化。地空导弹在车上或舰上，空空导弹在飞机上，飞机给它一个初速，所以空空、地空相互移植是很普遍的，只是平时空空导弹没有筒子，保养时应注意一下。
　　 记者：有人说空地导弹的设计比防空导弹难得多，因为地面目标雷达很难识别，是不是防空导弹更容易设计一些?
　　 钟院士：这个不一定，各有各的难处。因为空对地打的目标基本不动，例如，相对来说，坦克移动的并不快。而且制导方式多种多样，有电视制导、匹配制导、光制导、红外制导等，只要发现目标，精度可以很高，可以达到一两米。而防空导弹对付的目标一般比地面目标要小，而且空中目标速度通常很快，这个动态误差要大得多，摧毁的可能性要低。
　　 记者：有很多防空导弹，陆上可以用，舰上也可以用，它们有差别吗?
　　 钟院士：一般来说是可以互通的，差别也是发射架的不同。陆地上是可移动的，舰上则是固定的，由于是固定的，它的供弹系统比较麻烦，因此总希望装的多一些，不像陆地上装的少，而且舰上装弹也是自动化的。但这两型导弹本身的制导方式、战斗部都差不多。舰上的装填系统在甲板下面，打完了再重新装填，垂直发射的可以垂直存放也可以水平存放，打的时候再竖起来，但倾斜发射的一般不垂直存放。
　　 记者：谢谢钟院士接受我们的采访。
　　 编后语：采访结束后，记者陷入了深思，从海湾战争到科索沃战争，再到伊拉克战争，美军为什么能肆无忌惮地实施空袭，原因就在于这些国家缺少必要的防空能力，正如钟院士所说，“没有空防就没有国防”。在此，记者衷心地祝愿我们祖国利箭擎天，让任何入侵之敌有来无回。古诗云：“但使龙城飞将在，不教胡马度阴山”，早就诠释了这个内涵。
　　（原载《兵工科技》）