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绝密的毒蝎反击利器 台军“捶妖计划”(组图)

http://jczs.sina.com.cn 2003年12月05日 10:45 千龙新闻网

英国的“警犬”防空导弹于50年代末期装备部队,动力系统包括4台固态助推器和2台冲压发动机,是当时的典型防空导弹动力配置

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中山科学院院庆展出的“擎天”载具全尺寸模型,应为第2代“擎天”

图中下方的是Kh-31超声速反舰导弹,采冲压发动机推进

  “某年某月某日清晨5时48分,澎湖海军荣光营区导弹控制中心警报声大作,因为接到要执行“捶妖计划”的绝对机密任务电报,准备发射70枚中山科学研究院自行研发的“疾风”4号陆对海超声速掠海反舰导弹,攻击大陆广东澄海空军基地。”——这是台湾一部小说《武吓台湾》里“幻想”的一个场面,不过,关于上面提到的“疾风”4号还是值得一提的。

  “疾风”4号导弹长6.2米,弹径0.84米,飞行时速1 200节,但射程只有170千米,如何攻击远在320千米外的澄海机场?难道台湾被打昏头了不成?中山科学院研发的各式导弹都按照国际限武规定,射程均不超过290千米,不过中山科学院在生产过程动了一点手脚。超声速掠海导弹贴海飞行的射程不长,是因为飞行体越接近海面空气密度就越高,而飞行阻力也就越大,这代表飞行同样的距离会耗费较多的燃油。也就是说,相同重量的燃油,以“贴海飞行”的距离最短;反之,高空中的空气稀薄会使空气阻力较小,使用相同重量燃料可飞行较远的距离。依据试验,2枚完全相同的导弹,1枚全程保持“高”高度飞行,另一枚则“贴海”飞行,结果前者飞行距离可达后者的2.7倍。

  “疾风”4号导弹对外宣称是:陆基超声速掠海反舰导弹,但它有一个不为外人所知的飞行模式,即高空模式。所谓高空模式就是在导弹“固体燃料助推器”脱离以后,一直到抵达目标区以前,“疾风”4号全程皆保持18千米的飞行高度,在此高度导弹全程可以维持1 645节(约3 000千米/小时)的飞行速度,这种飞行模式可使射程延伸为450千米。由于导弹飞行轨迹完全受其制导控制系统的管制,轨迹的设定则决定在“什么时间控制俯仰舵”,这对导弹设计而言,只是俯仰舵“软件程序”控制时间的差异,对导弹造价的影响并无太大差别。因此只要略动一点手脚,射程166.77千米的反舰导弹就可变成射程450千米的陆射导弹。

  虽然上述只是1996年出版的这本军事小说中的虚拟情节,但值得玩味的是,小说中提到的“疾风”4号超声速掠海反舰导弹,在改采高高度飞行模式后,即可摇身一变成为陆射导弹,在现实技术上是否可能?虽然小说中没有明说“疾风”4号导弹采用何种发动机,不过从超声速、发射初期使用固体燃料助推器加速和巡航时使用液体燃油等性能特性,可推断出“疾风”4号是一采冲压发动机为动力的高速导弹。而冲压发动机是否有此能耐,可以先从国外的研究发展来探讨。

  

冲压发动机式导弹

  2002年5月美国海军研究部(ONR)与美国国防高级研究计划局(DARPA)成功地进行全尺寸、巡航导弹用整合式超声速燃烧冲压发动机地面试验,该发动机使用传统式的碳氢化合物液态燃料,试验在美国国家航空航天局兰利(Langley)研究中心的风洞内进行,地面试验模拟27千米高度、6.5马赫的飞行条件。这是美国研发以碳氢化合物为燃料的超声速燃烧冲压发动机(supersonic combustion ramjet,scramjet)首次试验,为高超声速巡航导弹发展的必要试验步骤。地面试验完成后,接着在田纳西州阿诺德(Arnold)空军基地里的工程与研发中心,进行冲压发动机在3.5—4马赫飞行条件下,接替固体燃料助推器的性能模拟。

  测试中的冲压发动机将被使用于ONR/DARPA的联合超声速飞行验证计划“HyFly”,这个计划目的在进行以液态碳氢化合物为燃料的高超声速巡航导弹飞行试验,以验证导弹巡航速度能达到6马赫,射程能远达1 100千米。测试的冲压发动机为约翰霍浦金斯大学应用物理实验室所研发。另外,美国海军还与波音公司合作发展速度达4马赫的“快鹰”导弹,这款超声速冲压导弹有空射型和舰射型,舰射型将可从军舰的垂直发射系统发射以攻击1 300千米外的地面目标,采用的制导方式为GPS结合惯性制导。

  除了美国外,法国VESTIA研究计划正在研究新型冲压发动机,准备用于未来法国或法欧合作的所有超声速对地攻击/反舰巡航导弹上,如ASMP-A核巡航导弹、ANF等。俄罗斯也和印度合作研发一款有效射程290千米,最高时速3马赫的反舰/陆攻双用冲压发动机导弹。虽然美国是研发超声速燃烧冲压发动机,而非传统的冲压发动机,技术层次较高,不过由美、法等国的研发方向可知,配备冲压发动机的超声速中远程陆射导弹并非梦想。再来看看台湾在冲压发动机发展上的成就。

  冲压发动机结构由冲压进气道(作为压缩段)、燃烧室、尾喷管等三部所组成,与一般喷气发动机最大不同就是没有压缩机,机械结构较简单,只靠进气道加压,其组件包括渐扩进口(Divergent inlet)及渐缩(Convergent)或渐缩-渐扩出口(Convergent-divergent exit)的导管。作用原理为借助外面动力(通常为固体火箭助推器)使其前进运动时,将外面的空气冲入进气口,经过渐扩导管降低速度至亚声速,增加其压力,再与燃油混合燃烧产生高温气体,而后直接排出产生推力,所以也称为冲压喷气发动机。为了使进气道的空气压力超过燃烧室内的压力(否则外界空气进不了燃烧室),因此,载具必须维持超声速,越高的速度可以获得越高的进气压力,对燃烧室的燃烧也越有帮助。

  中山科学院进行冲压发动机研究甚早,20世纪70年代后期中山科学院导弹火箭研究所一组就已开始进行冲压发动机研究,二组(气动力组)并负责筹建大型风洞等地面试验设备。中山科学院的冲压发动机研发,很早就获得美国技术支援,像这座大型风洞就是由美国马夸特(Marquardt)公司在80年代初期提供技术协助建立的。马夸特公司在研发冲压发动机领域算是老字号,50年时就已建立冲压发动机地面测试设备,并开发出导弹用冲压发动机,1951年该公司的冲压发动机就已利用X-7火箭进行测试,后来这个冲压发动机还用在波音公司为美国空军研发的“波马克”(Bomarc) A、B(IM-99A、IM-99B)防空导弹上,后来再研改为“波马克”CIM-10A和CIM-10B。这两型导弹系部署美国本土防御苏联轰炸机入侵的远程防空导弹,最特别的是2型导弹都使用2个冲压发动机,CIM-10A时速2.8马赫,射高20千米,射程达400千米,而CIM-10B时速达3马赫,射高30千米,射程更远达710千米,这两型导弹从1959年开始服役,直至1972年4月才全部从美国空军退役。另外,马夸特公司曾在1953年时为格鲁曼公司替美国海军开发的Rigel超声速巡航导弹设计冲压发动机,不过Rigel计划后来被取消。由于长期研发冲压发动机,马夸特公司的喷气实验室拥有完善的冲压发动机试验和研发设备。


挂在机翼下的ALVRJ,可清楚看到冲压发动机进气口

当年A-7E攻击机发射和挂载ALVRJ的档案照片,当时是在中国湖进行测试

  

中山科学院的研制计划

  1980年时,后来出任中山科学院代院长的黄孝宗刚从美国返台,当时出任二组科技顾问,二组组长的陈传镐后来也成为“天弓”计划主持人。虽然当时筹建中用于研发冲压发动机的大型风洞已进入设备组装测试的最后完成阶段,不过黄孝宗仍提供不少建议,这也是二人首度合作。马夸特公司技术协助的大型风洞在1984年完成,这座风洞因是冲压发动机测试设备,而有别于一般风洞,就是必须在风洞制造的气流中引燃丙烷产生热量,增加温度,以模拟实际飞行的空气密度,借以了解飞行中燃烧现象和结果,所以这座风洞又称热风洞或高熵风洞。这套地面试验设备后来也运用在“天弓”、“天剑”、“雄风”、“雷霆”2000等计划中,执行气热力环境模拟测试或绝热材料验证等试验。除了风洞等地面测试设备外,中山科学院也陆续完成冲压发动机涡轮泵、燃油阀、燃烧室、进气道、燃油供应控制系统等关键组件开发研制。

  1981年中山科学院正式进行液体燃料冲压发动机的先期研发工作,同年2月,中山科学院也成立“天弓”计划室,原本这个冲压发动机的研发就是要用于“天弓”导弹上,因此就把冲压发动机奠基研究计划并入其中,显见“天弓”导弹采用冲压发动机的原始构想应是受马夸特公司过去研发“波马克”冲压发动机防空导弹的影响,不过后来因中山科学院技术未成熟而放弃,后来的“天弓”二型导弹也要采用冲压发动机,但当时冲压发动机技术仍达不到要求而取消,可见当时中山科学院研发冲压发动机,虽有外国技术支援,但仍面临发展瓶颈。

  既然研发冲压发动机之路如此艰巨,为何中山科学院仍偏向此行呢?因为2—6倍声速的飞行范围内,液体燃料冲压发动机是所有推进系统中性能最好、效率最高的一种。冲压发动机拥有的远程、高速、持续推力等能力,速度还可控制,远为其它推进系统所不及,为发展新一代导弹武器系统的关键技术。而且冲压发动机是一种吸气式推进系统,燃料中氧气可自空气中取得,故比冲值高,也因为省却氧化剂的携带,体积可以缩小或增大射程。另一个原因就是冲压发动机与涡轮发动机相较,机械结构相对简单,对当时连汽车发动机都无法自制的台湾反而提供一条入门快捷方式。

  中山科学院研发冲压发动机的技术瓶颈,一直到1984年底美方突然同意沃特(Vought)公司(后来改为LTV,即Ling-Temco-Vought)输出冲压发动机技术才有进一步突破。当时引进的是沃特公司研发的ALVRJ(Advanced Low-Volume Ramjet,或称Air-Launched Low-Volume Ramjet)衍生的STM(超声速战术导弹)技术。虽然是单向引进技术,但当时沃特公司也很重视中山科学院之前对冲压发动机下的功夫,如热风洞等冲压发动机测试设备。

  ALVRJ计划在1968年展开,是沃特公司接受美国海军委托,所进行的小型导弹冲压发动机飞行测试。ALVRJ第一次自由飞试是在1974年12月进行,由A-7E攻击机于空中发射,测试速度超过2马赫,射程超过70千米。1976年进行4次成功的飞行测试,整个计划告一段落。ALVRJ全长4.57米,弹径38厘米,时速2 735千米,最大射程超过160千米。LTV公司后来提出一个以ALVRJ为基础的战术导弹构想,即STM空对舰导弹(外型类似ALVRJ但弹体较长),并参与美国海军相关计划竞标,在1979年4月进行第一次飞试。不过美国海军并没有持续推动STM案,改以发展亚声速的“战斧”巡航导弹。1983年LTV公司以ALVRJ/STM设计推出SLAT(Supersonic Low-Altitude Target)导弹,再度参与美国海军计划竞标,但后来败给同样采用整合式火箭冲压发动机的马丁马瑞塔(Martin Marietta)公司的ASALM(Advanced Strategic Air-Launched Missile),于是SLAT计划被取消,未生产任何原型导弹。


法国曾经计划发展的ANS超声速反舰导弹,能以2马赫速度对200千米范围内的目标进行低-高-低掠海攻击

俄制SA-6防空导弹采用固体-冲压组合式发动机,是当时动力技术的重要突破

  

“擎天”计划上马

  虽然引进美国冲压发动机技术,中山科学院直到1990年才在导弹火箭研究所成立“擎天计划室”,针对已研发10年的液体燃料冲压发动机载具的相关技术,进行系统组合,并设计“擎天”MK-1载具,验证冲压发动机远程、高速的巡航性能,先后完成了4次飞试验证。

  ˙第1次自由飞行试验是在固定控制翼状况下,验证各组件操作性能。载具发射后,依设定程序完成加速、固体火箭助推器分离、冲压发动机承接、点火等动作后,再加速到超声速飞行。载具到达预定目标区的射程和预估值极为接近。

  ˙第2次飞行试验为中途制导、高空巡航飞行试验。载具发射后,依序加速、助推器分离、冲压发动机点火、开始飞行控制,并加速到巡航速度。爬升到巡航高度后,进行水平巡航飞行;巡航结束后,依照设定轨迹俯冲,成功结束任务。这次飞试是在1992年9月25日进行,为首度制导控制弹道飞行。

  ˙第3次飞行试验为模拟攻舰导弹的低-高-低弹道飞试。载具发射后,依照以往程序飞行,首先爬升至高空巡航,之后向低空俯冲,并调整速度,进入低空水平巡航相当距离后,载具以横向高G水平转弯,转弯结束后,导控命令归零,载具稳定飞行落海,成功完成任务。前3次飞试都在1994年前进行。

  ˙第4次飞试为验证掠海飞行性能。载具点火发射后,依次进行分离、俯冲、拉平,再以超声速于极低空不同高度掠海飞行,成功完成任务。


俄制Kh-31空射式反舰导弹装有固体-冲压组合式发动机,弹体四周有4个进气口

  虽然“擎天”载具飞试成功,不过其引进美国技术的过程,却在中山科学院内造成不少风波。因沃特公司冲压发动机技术是由电子所引进的,而非已有研发基础的导弹火箭所,因此造成二所间的争执,还引发陈传镐面告当时的参谋总长郝柏村质疑该公司的冲压发动机技术。当时陈传镐认为,沃特公司并不会做冲压发动机,这可能是因该公司研发的数款冲压发动机导弹都未受美军采用而引发的质疑。

  另外,1990年“擎天计划室”刚成立时,也有中山科学院人员投书报社指称,中山科学院在10年前决定发展冲压发动机地对空导弹是一个严重错误的决策(应是指模仿最早提供技术支援的马夸特公司研发“波马克”冲压发动机防空导弹的决策)。因为发展数年后才发现模仿国外所发展的导弹居然是空对舰导弹(即指沃特公司的STM),根本不能打飞机,必须重新设计却困难重重,后来才发现欧美这30年来根本已不再采用冲压发动机用于防空导弹上,于是中山科学院才转而发展采用火箭发动机的“天弓”导弹,整个错误的决策,使得中山科学院浪费了数年的时间及数百亿预算。这篇投书当时还在报上引发一场笔仗,据中山科学院相关研发人员透露,这些质疑也激起“擎天计划室”研发人员的激情,促使他们奋发努力,也才有后续的试飞成果。不过若从引进时间看来,当初要用在“天弓”导弹上的冲压发动机绝非使用沃特公司的STM技术,应是更早的马夸特公司提供的技术。

  中山科学院资料显示,其所发展的第1代冲压发动机载具体积硕大,发动机与弹体构形分别设计,发动机外挂于弹体。搭载马夸特公司冲压发动机的X-7测试火箭和“波马克”防空导弹即是冲压发动机外挂于弹体的第1代设计,可见中山科学院研发的第1代冲压发动机载具深受马夸特公司设计理念的影响。第二代则是发动机与弹体整体设计,助推器多为串接式,其中的固体燃料烧尽后即拋弃,这应是指早期的“擎天”载具,当时试射后面都加一截助推器。第三代发动机与弹体整合,助推器纳入发动机的燃烧室,缩短弹体长度,以便飞机空载,或置于舰艇弹箱之内,目的都是适应载台空间限制。地陆射型为了增加初始推力,在弹体侧面加挂可拋式助推器。


马夸特公司的X-7测试火箭,冲压发动机外挂于弹体,属于第1代冲压载具

在风洞中进行测试的第2代冲压发动机载具模型,这张图片最近在国际间被公开

  其实上述的第3代冲压发动机载具的发动机与弹体整合,指的就是ALVRJ和后续STM使用的组合式火箭冲压发动机系统(Integral Rocket/Ramjet Propulsion System),即助推的固体火箭助推器与续航冲压发动机整合为一体装置于弹体内部的后段,位于弹体尾段的固体火箭助推器先燃烧,其固体药柱烧完留下的空间就作为冲压发动机的燃烧室,因而能节省导弹的长度与体积,这种燃烧室又称为突扩(dump)燃烧室。像ALVRJ尾部的固体火箭助推器只要5秒钟就可达到激活冲压发动机的速度。中山科学院在1999年成立30年院庆活动中公开的“擎天”载具,几乎就是STM的翻版。差别大概在于ALVRJ和STM都是空射,而“擎天”载具是陆射,因此要加装侧挂式助推器,以增加推力。

  目前服役中及发展中的导弹系统,绝大部分使用固体火箭发动机当推进动力,但某些需要超声速巡航的导弹已逐渐考虑采用整合式火箭冲压发动机。因为组合式火箭冲压技术的发展,缩小整个推进系统的体积,因此开启了应用于空射导弹之门,所以超声速燃烧冲压发动机应用于导弹上的雄厚潜力不容忽视。俄制AS-17(Kh-31P/A)空射反舰/反辐射导弹就是采用组合式火箭冲压发动机,大陆自俄罗斯购入的“现代”级驱逐舰上配备的“日炙”反舰导弹,也是采组合式火箭冲压发动机。80年代早期的法、德ANS反舰导弹也选择这种推进方式,ANS于1993年由于ANNG计划的产生而中止。

  另一个谈到冲压发动机不得不提的相关技术就是固体管道火箭。固体导管火箭也属于冲压发动机家族之一员,虽是火箭,但因所使用的固体燃料含的氧化剂较少,所以必须和冲压发动机一样从大气中吸取氧气,又称为固体燃料冲压发动机。固体燃料冲压发动机是将含有少量氧化剂的固态燃料(含镁、铝、硼等金属颗粒)先燃烧成为富燃料气体,此即第一次燃烧,这些燃料气体再与经由进气道引进的空气混合,在冲压燃烧室中进行二次燃烧以产生推力。由于固体燃料冲压发动机构造远较液体燃料冲压发动机简单,因此可缩小体积,德法两国还将固体燃料冲压发动机用于空对空导弹,俄国R-77主动雷达制导空对空导弹也有使用固体燃料冲压发动机的型式。

  中山科学院研发的固体管道火箭研发始于1981年,主要就是着眼其兼具固体火箭的简单、可靠以及吸气式发动机的高比冲、长时间的持续推力及重量较轻等优点。1983年7月成立“固体管道火箭奠基研究”计划,采自行研制及与院外机构合作同时进行,主要是建立基本研究能力及系统设计分析能力;1987年7月,接续成立“固体管道火箭应用及基本研究”计划,完成基本型固体管道火箭自由试飞,并进行长燃时远程飞试验弹研制。1990年7月,再成立“组合式固体管道火箭研究”计划,成功的完成组合式火箭冲压引击转换关键技术,可应用于超声速反舰导弹上。另外,中山科学院在固体管道火箭进气道、燃烧室及气体产生器等关键技术开发,也都有一定的成果。

  为了使冲压发动机载具达到巡航高度和速度,除了尾部的串接式助推器外,弹身侧面通常还会加装2或4个较小型的侧挂助推器。不过因这些侧挂助推器燃烧完,必须同时脱离弹身,否则将严重影响载具主体后续飞行。中山科学院开始研发在“擎天”载具上加装侧挂助推器时,光要使侧挂助推器同时脱离弹体就遇到不少困难,如:不能同时脱离或脱离后因气流因素,使助推器回撞载具主体等,后来引进相关技术和人才才逐渐突破技术瓶颈,像原来是使用机械装置使侧挂助推器脱离弹体,但却常因机械故障而无法同时脱离,后来改用爆炸脱离装置,才解决这一难题。其它研发过程中遭遇的问题还有,冲压发动机喷管内壁硅酚绝热层曾因长时间高温焦化和剥蚀,无法长时间达成热防护目的;也遭遇燃烧不稳定,造成弹体振动等问题,不过最后都一一克服。

  中山科学院在完成“擎天”MK-1冲压发动机载具研发和试飞之后,1996年继续进行“擎天”5号冲压发动机载具的超声速超低空掠海飞行试验。虽然“擎天”5号配置的精密高度控制系统的软硬件是中山科学院首次研发的成品,不过第一次试飞就成功发挥作用,所以“擎天”5号是以超声速和数米高的终端弹道,成功完成第一次试飞。

  由上述试飞内容推断,中山科学院进行“擎天”载具研发似乎是以发展“超声速反舰导弹”为目标,加上1994年时“擎天”计划室和“雄风”作业室合并,这也难怪外界一直传说中山科学院在发展配备冲压发动机的“雄风”3型超声速反舰导弹。不过若从中山科学院也同步发展固体管道火箭看来,“雄3”超声速反舰导弹也有可能不是使用“擎天”载具技术,即液体燃料冲压发动机,有可能采用固体管道火箭技术,亦即配备固体燃料冲压发动机。

  不过军方对中山科学院冲压发动机技术应用的要求并非仅只于超声速反舰导弹。前行政院长郝柏村在《八年参谋总长日记》一书中就曾提到,1986年6月21日中山科学院黄孝宗代院长来见,认为干元案应恢复研发,此乃依图形识别制导的巡航导弹,我有冲压发动机研制能力,及发展战略性远程导弹之潜力,于是同意恢复,但由于敏感性,不得与外商合作。这段文字透露军方早有利用中山科学院冲压发动机技术,研发中远程导弹的意图。

  虽然“擎天”载具最大巡航高度已可达12千米,速度可达声速两倍多,但是中山科学院仍在1992年利用地面测试设备,进行液体燃料冲压发动机在高空高速环境下,最低点火能力的研究。虽然冲压发动机原本就是设计在高速下使用,但是速度一旦超过3马赫左右(大概值),气流通过进气道减速到亚声速,虽可提供冲压发动机足够的压缩比,但副作用却是高热,于是使燃料一喷入燃烧室就分解而无法进行氧化反应,也就是“烧不起来”。所衍生的问题就是如何在高速气流中点燃燃料,这也是中山科学院进行地面测试的目的。


在90年代中期研发的S225XR冲压发动机远程空对空导弹,相关技术已被用于“流星”导弹

“擎天”载具的研发一直被中山科学院视为高度机密的计划,其技术已进展到第3代,可应用于反舰导弹和中程攻陆导弹上

  当时中山科学院模拟3个环境条件进行点火测试,一是冲压发动机载具在高度2千米、飞行速度2.7马赫时进行点火,这刚好是固体火箭助推器烧完,冲压发动机接续激活的时候;二是冲压发动机载具进入巡航阶段时,即飞行速度已达3.2马赫,飞行高度为22千米;最后则是进行冲压发动机载具飞行速度在3.2—4马赫,飞行高度16—25千米的全空域极限点火试验。试验结果都能达到点火要求,虽然地面测试成功并不意谓中山科学院的冲压发动机载具已可在与测试环境相同的大气中运行,不过已遥指中山科学院研发冲压发动机所欲达成的性能目标。

  另外,值得注意的是中山科学院在导弹气动力奠基研究上,还曾进行过“高超声速气动力设计能力研发”奠基研究计划,为了进一步提升气动力研究水准,还自力建立我国第一个高超声速震波风洞。在导弹气动力关键技术方面,建立了自低亚声速至高超声速、低空至极高空飞行、简单外形至复杂外形、轴向分离至侧向分离及传统翼翅控制至喷流控制气动热力研发能力,显示中山科学院在“高超声速”领域着墨颇深。虽然我们不知道中山科学院是否已完成配备冲压发动机的高高度超声速中程陆射导弹的研发,不过可确定的是,若要走这条路必定是以“擎天”载具为基础构型,再予以发扬光大。

  虽然“擎天”载具具有发展成中程陆攻冲压导弹的潜力,但仍有很多问题要解决。第一个要面对的课题就是射程。虽然《武吓台湾》一书中提及的“捶妖计划”是虚构情节,但把掠海反舰冲压导弹的飞行弹道改成高高度确实可加大射程,以法国冲压核导弹ASMP为例,以低空飞行射程只有90千米左右,但采高高度飞行射程却可远达250千米,约为低空的2.8倍。不过即使“擎天”载具射程达200千米,采高高度飞行可远达560千米,射程仍称不上“中程”。若射程要增为属中程导弹的1 000千米以上,首先弹体要先加大以便有较大的空间,容纳较多的燃料,才能增加射程。由于是超声速飞行,因此弹体仍要维持修长的气动力外型,所以弹身也需拉长。弹体加大和增长之后,便能携带较大的弹头,大幅增加攻击能力。因为整个弹体加大,弹重也会大增,为了使导弹快速达到激活冲压发动机的速度和高度,在采用组合式火箭冲压发动机的前提下,尾部的固体火箭助推器必须加长,并且增加4具较大的侧挂助推器,用以增加推力。


俄制3M-80E超声速反舰导弹,目前是“现代”级驱逐舰的主要反舰武器,最大射程250千米

第二代“擎天”载具的发射姿态,图中的串接式助推器在第3代“擎天”载具已被组合于冲压发动机内,使得整个外型和尺寸更为紧致,综合性能也被提高

  另一个需要改变的就是进气道数目。目前“擎天”载具共有4个进气道,主要是因为用于反舰导弹用途时,在终端弹道需要做大G运动,使用4个进气道可以让导弹无论朝那个方向偏航时,即使有1—2个进气道受弹身影响,但仍有1—2个进气道处于正常进气状态。不过中程陆射导弹攻击的目标大多为固定目标,终端弹道不需进行大G运动,且高空巡航飞行阶段因射程长即使要调整方向,也不需要做大动作。也就是说,中程陆攻冲压导弹的飞行控制与一般高速导弹不同,反而较类似飞机或者是巡航导弹,这样一来进气道可以减为2个,即采左右对称设计,以减少阻力,不过为维持足够的进气量,这2个进气道口径也要加大。“擎天”载具若依上述方式研改成中程陆攻冲压导弹,外观上仍与反舰冲压导弹构型相去不远,只是体形加大,外形变化不大将有助于掩护“陆攻”的真正任务。

  由于中程陆攻冲压导弹是以3—4倍马赫飞行,因此可运用的导航方式也非常有限。像法国的ASMP采惯性制导,而美国下一代超声速冲压导弹则采GPS结合惯性制导,如果中山科学院研发中程陆攻冲压导弹应该也是使用GPS结合惯性制导,即中途制导采惯性制导,终端弹道再利用GPS修正误差,虽然台湾只能使用GPS民用码,命中精度会较差,不过若是用于攻击机场、港口等大面积目标,并无太大影响。加上若配备中山科学院“青云计划”研发的油气弹或“万箭计划”(机场遥攻武器,由德国MBB公司技术移转)发展的布撒弹系统(即子母弹)等弹种,威力仍很惊人。

  中程陆攻冲压导弹因飞行高度较高,远比低空穿透的巡航导弹要容易被敌人侦知,但是其高空巡航弹道并非一般弹道导弹的拋物线,所以无法预测,因此敌人很难展开拦截行动。弹道导弹为达到最大射程,必需采拋物线弹道,也正因此敌方只要侦测到初期弹道的一段,就可推算出全部的弹道路线和可能落点,可以马上展开拦截动作。而中程陆攻冲压导弹的飞行模式类似飞机,无法根据拋物线公式推算拦截点;加上3—4倍马赫的高速,将大幅缩短敌人反应时间,因此可用于攻击一些需要快速反应的敌人目标,如:弹道导弹发射车、指挥中心等,且20余千米的飞行高度,也要中远程防空导弹才打得到;另外,远较飞机小的弹体,将会增加防空导弹系统射控雷达锁定的困难度。它的部署方式与巡航导弹和弹道导弹类似,可采掩体式发射基地或机动部署,部署弹性很大。由于有上述的优点,所以即使现在武器系统讲究隐身,但是可以高空高速穿透敌人防空网的中程陆攻冲压导弹仍大有可为。

  

结语

  中程陆攻冲压导弹似乎为台湾发展反制武器开启了另一扇窗,也成为发展巡航导弹和弹道导弹外的另类选择。最重要的是,它真如《武吓台湾》小说中所述是可以隐藏真正任务,即以岸基反舰导弹名义服役,执行中程陆攻任务,以降低国际瞩目的敏感性。以中山科学院目前的科技能力,“擎天”载具要研转成“疾风”4号导弹,只欠东风,也许真实版的“捶妖计划”已在酝酿中。 (《世界航空航天博览》杂志供稿)


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