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失败的先驱者们——苏联对反舰弹道导弹的探索与尝试

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发表于 2016-9-14 16:38:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

北方机械制造生产联合体

作者:北方机械制造生产联合体

(笔名:施展)

本文原载于《舰船知识》杂志2015年第11期,已征得主编同意将全文发布于网络平台,欢迎大家交流与讨论

转载时请保留作者署名和原文链接

文后会附上详细的参考文献和资料

失败的先驱者们——苏联对反舰弹道导弹的探索与尝试

文/施展


早在1999年,美国著名的中国军事问题专家理查德·费舍尔(Richard Fisher)就预计,中国很有可能会在2005年通过整合卫星、预警机、侦察机等传感器的目标数据,获得攻击第一岛链以外的陆地和海上目标的能力。但直到2004年美国海军情报办公室(ONI)首次在一份报告中提及“中国正在发展常规弹头战术弹道导弹(TBM)的反舰能力”之前,中国的反舰弹道导弹(ASBM)一直是如同虚幻一般的存在。

之后的几年内,随着中国科研与学术界有关反舰弹道导弹技术与研制进程的论文、公开报道等逐渐增多,国外的军事刊物、西方和周边国家公布的军力研究报告都开始对中国的这种新型武器——反舰弹道导弹给予了最高级别的关注。在确认了中国反舰弹道导弹的真实存在后,让周边国家和地区,特别是曾经在1996年台海危机中派遣2支航空母舰战斗群向中国施压的美国惊呼感受到了“来自黑暗的力量”。随后曝光的一系列事件,包括在渤海湾“离奇失踪”的“远望-4”号航天测量船、由卫星拍摄到的中国内陆某靶场上的巨大弹坑等,则更是让其裹上了层层神秘的面纱。

如今,万众瞩目的DF-21D中程反舰弹道导弹以及DF-26中远程反舰弹道导弹已经在9·3抗战胜利70周年阅兵式上正式对外公开,对其的各种分析也铺天盖地般出现。而早在几十年前的冷战时期,身为当时两大超级大国之一的苏联就已经展开了对反舰弹道导弹的一系列早期探索工作,并最早完成反舰弹道导弹的发射。只不过,苏联反舰弹道导弹在经历了几个阶段的发展后就因一些原因而中止了。本文就借着DF-21D与DF-26导弹刮起的“东风”,向读者们详细梳理以往鲜有介绍的苏联反舰弹道导弹研制经历,并分析其失败的教训与经验。

一切的开始

1961年,苏联的第385特种设计局(СКБ-385,现在的“马克耶夫”国家导弹中心)和第7中央设计局(ЦКБ-7,现在的“武器库”设计局)同时开始了Д-5Ж导弹系统(Ж为液体燃料之意)和Д-5Т导弹系统(Т为固体燃料之意)两种新型导弹系统的研制工作,并计划装备在第18中央设计局(ЦКБ-18,现在的“红宝石”设计局)设计的667型弹道导弹核潜艇(667А型的原方案)上。

在从这两家设计局获得了基本的导弹信息后,第18中央设计局完成了若干个667型核潜艇的草案设计,分别搭载Д-5Ж导弹系统(16或24枚)和Д-5Т导弹系统(6枚、12枚或16枚)。不过,由于当时的科技水平限制,第7中央设计局未能解决固体燃料火箭上存在的一些技术问题,因而早早地放弃了射程1500~1700公里的Д-5Т导弹系统的研制,只有采用液体燃料的Д-5Ж导弹系统项目得以继续进行下去

根据第385特种设计局的设想,Д-5Ж导弹系统又分为潜艇用型号和水面舰艇用型号(两种导弹的外形大相径庭),射程分别为2000公里和150~2500公里。第17中央设计局(ЦКБ-17,现在的“涅瓦”设计局)还专门为之设计了多个被称为“远程打击舰”(УДД,Ударный корабль дальнего действия)的搭载舰方案,标准排水量从3750至5370吨不等。

在弹道导弹的导引方面,第592科学研究院(НИИ-592,现在的自动化生产科研联合体)的谢米哈托夫(Н.А.Семихатов)提出了两套方案,一个装有在飞行末端主动寻的导引头,另一个则为主动导引头辅以半主动导引头。不曾想到,随着667型核潜艇在1961年底突然下马,作为载弹的Д-5Ж导弹系统也随之被取消。但其研制成果被直接应用到了之后的Р-27К反舰弹道导弹上。

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第17中央设计局设计的УДД-2号方案,其满载排水量5480吨,最高航速29.5节,舰上装有12座弹道导弹发射装置,并载有卡-25直升机。

Р-27К反舰弹道导弹——世界首创

1962年4月24日,遵照苏联政府第386-179号决议,第385特种设计局正式启动计划装备于重新上马的667А型弹道导弹核潜艇的Д-5导弹系统的研制工作。与以往高层命令式地下达基本设计指标、再由专业化研究机构制定专门的战术技术任务书不同的是,Д-5导弹系统的研发是由该局总设计师马克耶夫(В.П.Макеев)主动提出并获准通过的。

在Д-5导弹系统研制之初,此项目中就包括了两种用途完全不同的导弹:一种为用于打击沿海固定目标的Р-27型(4К10,北约代号SS-N-6“塞尔维亚人”)潜射弹道导弹;另一种为用于打击大型水面舰艇的Р-27К型(4К18,北约代号SS-NX-13)反舰弹道导弹。如同其型号所表现的那样,Р-27К反舰弹道导弹是以Р-27弹体为基础发展的。两者也都由兹拉托乌斯特工厂(Златоустовский МЗ)负责制造,它们的第一级发动机、发射装置、运输工具以及制造工艺几乎完全相同。

尽管弹体直径相同(均为1.5米),但Р-27К和Р-27导弹的内部构造却大相径庭。前者为两级液体燃料弹道导弹,后者则为单级液体燃料导弹,长度也由其原型的9.65米减到了9米左右,发射重量为13250公斤。只不过,由第2设计局的伊萨耶夫(А.М.Исаев)负责研制的第二级液体火箭发动机主要用于在大气层之外调整飞行轨迹,会在弹头再入大气层前被抛离,因而尺寸和推力都不大。不过,由于新增的第二级火箭发动机挤占了原来的燃料舱空间,弹上又加装了大量天线和电子计算处理设备,Р-27К的最大有效射程从Р-27导弹的2500公里降到了900公里。

尽管弹体直径相同(均为1.5米),但Р-27К和Р-27导弹的内部构造却大相径庭。前者为两级液体燃料弹道导弹,后者则为单级液体燃料导弹,长度也由其原型的9.65米减到了9米左右,发射重量为13250公斤。只不过,由第2设计局的А.М.伊萨耶夫负责研制的第二级液体火箭发动机主要用于在大气层之外调整飞行轨迹,会在弹头再入大气层前被抛离,因而尺寸和推力都不大。不过,由于新增的第二级火箭发动机挤占了原来的燃料舱空间,弹上又加装了大量天线和电子计算处理设备,Р-27К的最大有效射程从Р-27导弹的2500公里降到了900公里。

既然是用于攻击水面移动目标的导弹,那就自然不能像打击固定目标的传统弹道导弹那样仅采用简单的惯性制导了。Р-27К反舰弹道导弹跟苏联海军装备的远程飞航式反舰导弹一样,都需要在发射前从“成功”/“成功-У”(МРСЦ-1 «Успех» / «Успех-У»)航空侦察与目标指示系统,或者“神话”海洋卫星侦察与目标指示系统(МКРЦ «Легенда»)中的УС-А主动雷达侦察卫星和УС-П被动电子侦察卫星那里获得初始位置与运动参数信息,导弹在发射之初所标定的目标允许误差距离为75公里。虽说是有了这种当时极为复杂的海洋监视系统作为保障,但设计师们依然觉得难以准确摧毁目标,因而又在弹上增加了一套独特的被动制导方式作为再保险。

在Р-27К导弹弹头后部的仪器舱中,装有一具以被动方式接收目标旁波瓣信号来确定信号源大致位置的十字型被动电子侦察天线(俄文称呼为АФУ,直译为天线馈线装置),该装置由第648科学研究院(НИИ-648,后来的精密仪器科学研究院)的姆纳察卡尼扬(А.С.Мнацаканян)主持设计,被动探测距离800公里。很显然,Р-27К导弹上的电子侦察天线起到的是跟УС-П电子侦察卫星相同的效果,两者的外观和构造几乎完全相同,实际上是将导弹的目标指示从独立的卫星或侦察机平台直接搬到了导弹上。全苏共有21家设计与研究单位参与到Р-27К反舰弹道导弹的研制过程中,其中有12家之前就参与了Р-27弹道导弹的设计工作。


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Р-27К导弹外形

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Р-27导弹外形

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世界上第一款反舰弹道导弹的设计师马克耶夫(В.П.Макеев),他同时也是苏联液体燃料海基弹道导弹的极力推崇者和领军人物。

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不同角度的Р-27К反舰弹道导弹内部构造图,可见弹体中的被动电子侦察天线仪器舱。

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展开的十字型被动电子侦察天线,该装置与УС-П电子侦察卫星上的同类产品的外观、构造和用途几乎完全相同。

当Р-27К导弹飞出大气层后,弹上的侦察天线会从仪器舱伸出并向目标方位展开,根据目标辐射出的无线电波和雷达波信号来标定目标。随后经采用半导体元件(二极管和晶体管)的弹载计算机处理分析信息后计算出弹头飞行轨迹,再经两次点火调整轨道后完成头体分离,将一枚0.3~0.8兆吨TNT当量的热核弹头(重700~800公斤)送入大气层,直至抵达目标上空引爆。

在研制之初,Р-27К反舰弹道导弹和Р-27潜射弹道导弹都计划装备到当时正在设计的667А型弹道导弹核潜艇上。不久后,第18中央设计局还提出了一个专门搭载Р-27К导弹的667В弹道导弹核潜艇项目。除了潜艇外,第17中央设计局甚至还在60年代中期规划了一型携带Р-27К反舰弹道导弹的核动力反潜/防空型水面舰艇(型号不明,可能只是研究方案),其排水量达13480吨。舰上可携带6枚Р-27К导弹、96枚“鸢”型(Коршун / 2К5)导弹系统,2座“黄蜂-М”型(Оса-М / 9М33,北约代号SA-N-4“壁虎”/ Gecko)防空导弹系统,2门100毫米炮、2座4联装533毫米鱼雷发射管,并可搭载15架卡-25直升机。主动力装置功率16万马力,航速34节,自持力60天,舰员400人。只不过,无论是潜艇还是水面舰艇方案,都随着Р-27К项目的下马而被废弃。

改装与测试

按照惯例,新的海军弹道导弹需要在浮动发射台及实艇上经过试射验收后才能进入海军服役,Р-27К反舰弹道导弹也不例外。1967年12月31日,第16中央设计局(ЦКБ-16,又称“波浪”设计局,ЦПБ «Волна»)在鲍里索夫(В.В.Борисов)总设计师和两位副总设计师切尔诺皮亚托夫(Л.В.Чернопятов)、奥舍罗夫(Д.Ф.Ошеров)的领导下,开始以629型弹道导弹潜艇(G级)为基础,进行Р-27К反舰弹道导弹试验艇的改装设计,试验平台选在了当时正在北方舰队服役的К-102号潜艇(建造编号№805,原Б-121号)上。新的改装项目被称为605型(北约代号为G-IV级),1968年3月完成技术设计。

К-102号于1968年11月5日进入北德文斯克“小星星”修理厂,并在船厂总建造师罗兹金(Ю.А.Роздин)的指导下开始接受改装工作。潜艇中部的原第III舱(指挥舱)被加长,并加装了新的第III-бис舱(导弹舱),使全长由原本的98.9米增加到116米。在移除了体积巨大的Д-2导弹发射装置后,潜艇围壳空间被彻底解放,得以重新布局其中的一系列雷达、通信导航与潜望设备,其中容纳了“燕子-Б-605”型(Касатка-Б-605)卫星目标指示接收天线和“帆船”型(Парус)卫星通信系统。新的第III-бис舱中纵向布置有4具Р-27К导弹的发射井,由于Р-27К导弹的长度超过了原本629型潜艇耐压艇体的直径,因而在艇体上形成了一段“龟背”整流罩,“龟背”的末端中装有“破雷卫”型(Параван)拖曳通信天线及其卷绕机构。另外,艇上还新增了“西格玛-605”型(Сигма-605)综合导航系统和用于导弹发射控制的“唱片-2”型(Рекорд-2)舰载中央数字计算机系统(КЦВС),后者由“花岗岩”中央科学研究设计院(ЦНИИ «Гранит»)的阿芙罗(О.М.Авроа)和诺西科夫(О.В.Носиков)两位设计师研制。其他水声设备和动力装置则基本保持不变,6具533毫米鱼雷发射管也得到了保留,但其航速和续航力指标都比改装之前稍有降低。


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605型弹道导弹试验潜艇总布置图:

1 – 艉鱼雷发射管 2 – 艉鱼雷舱和居住舱 3 – 尾出舱口 4 – 电机舱 5 – 柴油机舱 6 – 柴油机控制室 7 – 蓄电池舱和居住舱  8 – “破雷卫”型拖曳通信天线 9 – 导弹发射井 10 – 导弹舱 11 – 天文校正仪 12 – ВАН型天线 13 – “燕子-Б-605” 卫星目标指示接收天线和“帆船”型卫星通信系统天线 14 – РЛК-101“信天翁”型水面搜索雷达 15 – ПР-1型无线电测向仪 16 – “茴香”型通信装置 17 – “涌浪-КМ”型电子侦察雷达 18 – 通气管 19 – ПЗН-9型潜望镜 20 – “天琴座-1”型天文导航潜望镜 21 – 耐压指挥台 22 – 指挥舱 23 – 高压空气瓶 24 – 蓄电池舱和居住舱25 – 首出舱口 26 – 艏鱼雷舱 27 – 艏鱼雷发射管 28  – “斯维亚加河”型声呐站 29 – “光-М”型声呐站 30 – МГ-10型声呐站 31 – “北极-М”型声呐站 32 – 锚链舱 33 – 电动空气压缩机 34 – 蓄电池组 35 – 中央部位 36 – 37Д 型柴油机 37 – 轮胎离合器 38 – ПГ-101型推进电机 39 – ПГ-104型经航电机。   

1970年,К-102号结束改装,在完成系泊试验和厂方试航后准备开始Р-27К导弹的发射试验。然而,由于“花岗岩”中央科学研究设计院(ЦНИИ «Гранит»)负责研制的“唱片-2”型舰载中央数字计算机系统尚未完成最终调试,因此一直到1972年12月9日才进行了Р-27К反舰弹道导弹的首次艇上发射,随后于1973年11月在白海上进行了最大射程的发射且成功命中了海面的预定目标,此外还进行过2枚导弹的齐射(发射间隔为10秒)。

在上艇之前,Р-27К反舰弹道导弹就首先从1970年12月起在卡普斯京亚尔国家靶场完成了陆上发射,之后又在ПСД-5号浮动平台上成功发射了模型弹,然后才装备到К-102号潜艇上进行试射。导弹采用水下热发射方式,发射时要求潜艇保持在水下40~50米深度,航速5节以下,发射纬度限制则为0~±85°。

根据俄方资料,Р-27К导弹的地面发射共进行了20次,其中16次成功;水下发射11次,其中10次成功,最后一次发射甚至直接命中的水面靶标——一艘经过改装的驳船,可以发出无线电波和雷达波以模拟水面舰艇目标。1975年8月15日苏联海军签署验收合格证书,605型弹道导弹试验潜艇К-102号重新编入海军服役。半个月后的9月2日,根据苏联第765-240号决议,Р-27К导弹也正式投入使用,但一直到1982年(也有资料称是1981年)之前该型弹都处于所谓“试运行”状态。而在此之前的1980年7月3日,Р-27К导弹唯一的搭载平台К-102号就已经从苏联海军中除役,随后于次年12月被拆解,这也意味着Р-27К反舰弹道导弹项目最终流产。


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Р-27К反舰弹道导弹弹道示意图。

(原创图片,绘制:小吕飞刀)


缘何下马?

按照前文中的描述,包括地面试射在内,Р-27К反舰弹道导弹的发射成功率高达84%。而据苏联海军自己评估也认为,其摧毁大型水面舰艇编队的概率大约为75~80%,似乎是一种有发展前途的新式反舰攻击武器,最终却未能大量装备,究其原因不外乎以下几点:

导引与目标指示问题。Р-27К导弹设计上最有特色的部分就是其弹体中的可收放式电子侦察天线,利用被动截获敌方舰艇编队的雷达或无线电信号的方式标定其位置坐标。其好处是舰艇雷达波或无线电波频段具有很强的云雾穿透性,因此Р-27К导弹在大气层外飞行时就可以接收到这些讯号;另外就是被动电子侦察不像主动雷达侦察那样需要消耗大量电功率,可以腾出更多空间和电能给弹上的运算与处理设备使用。

有一个细节读者们可能会忽略。那就是605型弹道导弹试验潜艇上装备了与“神话”系统配套的“燕子-Б-605”型卫星目标指示接收天线,这是Р-27К反舰弹道导弹可以通过“神话”海洋侦察卫星获取目标信息的直接证据。然而,605型试验潜艇、Р-27К反舰弹道导弹从未同“神话”系统进行过任何的匹配性测试,只是在1973年试验过大气层外展开被动电子侦察天线来对发出无线电信号辐射的目标进行被动定位。这主要是因为当Р-27К导弹处于试射阶段时,“神话”系统尚未投入正常运作。尽管首颗实用型УС-А主动雷达侦察卫星“宇宙-367”号(首次携带全工作状态的БЭС-5型核电池升空)在1970年10月3日就已经发射,但在仅运行了110分钟后就因星载核动力装置故障而报废。“神话”系统一直到1975年下半年才实现全系统的正常工作, 而就算应用了这个空前复杂的海洋侦察与目标指示系统,其信息传递的延迟,还有卫星的可靠性也都是十分突出的问题,一直到苏联解体之前都未能彻底解决。

命中精度问题。即使顺利解决了发射前的初始目标指示,接下来的问题则更让苏联人头疼,那就是弹头再入大气层后的命中精度。Р-27К导弹上所装的被动侦察天线只能在大气层外的飞行中段使用,因为弹头在以高速重返大气层时,其表面会因为被气流快速加热而离子化,使雷达波无法穿透,也就是说即使导弹安装了末端主动雷达导引头也无法使用。弹头在重返大气层之前,还有一次第二级火箭发动机的点火,导弹的最后的命中就只能指望这最后一次弹道修正上了。

Р-27К反舰弹道导弹的原型Р-27导弹的圆概率误差(КВО)就达到了2700~3000米,前者虽然经过改进将圆概率误差降到2500米级别,但用来打击航母战斗群显然是不够的,Р-27К才为此加上了核弹头。一旦导弹进入了大气层,就只能靠核弹头的威力来弥补命中精度的不足了。然而,美国海军在战后建造的超级航母,都根据“十字路口”行动(Operation Crossroads)的实际空中和水下核爆炸效果强化了防护能力以及核生化条件下的作战能力。

另外,当100万吨级别的核弹头空中爆炸时,对标准排水量3~5万吨中型航母的破坏半径是2.7公里,水面爆炸是1.9公里。这个破坏指让航母失去战斗力,且自身无法修复需退出战场。以60年代美军航母群护航舰艇10~40公里的间距,因此Р-27К只能摧毁被跟踪的舰艇,其他舰艇基本不受影响。所以要摧毁航母群,需要发射至少6~10枚反舰弹道导弹才能起作用。

这一切使得苏联人对他们花费了大量时间精力和经费研制出的反舰弹道导弹充满了怀疑,他们认为光靠核弹头爆炸难以使其完全丧失战斗力,必须继续发展重型反舰导弹以超音速直接命中舰体穿透爆炸,或是用重型鱼雷(533、650毫米口径)水下爆炸才能使之重创或沉没。


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“十字路口”行动促使美国海军研发反辐射污染清洗系统(Countermeasure Wash-Down Systems,CMWDS),以加强舰艇在受到核爆后清理辐射的能力。

政治因素。除了难以攻克的技术问题之外,美苏之前签订的条约也制约了Р-27К反舰弹道导弹的进一步发展。前文也提到,Р-27К和Р-27导弹在基本外形尺寸方面差别不大,发射装置则完全相同,苏联海军曾直接试图将其装备在667А型弹道导弹核潜艇上,不久后又决定重新设计装备Р-27К导弹的667В型弹道导弹核潜艇,其外形也与667А/АУ型没有任何区别。然而,在1972年签署的美苏《关于限制进攻性战略武器的某些措施的临时协定》(即第一阶段限制进攻性战略核武器条约,SALT-1 / ОСВ-1)将苏联海军的导弹核潜艇数量限制在62艘,而海基弹道导弹数量上限则为950枚。当时苏联已经服役了8艘658型(每艘带弹3枚)、超过30艘667А型(每艘带弹16枚)弹道导弹核潜艇,另有10多艘的667А型和667Б型弹道导弹核潜艇在建。以“弹道导弹”为名目发展的Р-27К反舰弹道导弹若是大量生产装艇服役,必将占用有限的海基战略导弹及搭载艇的限额存量。因此,除了在605型弹道导弹试验潜艇上进行了测试外,没有继续装备在其他潜艇上。

苏联对洲际反舰弹道导弹的研究

一般而言,现代航母战斗群需要接近目标沿岸至少1000~1500公里才能发挥其作战能力,但从DF-21中程战术弹道导弹发展过来的DF-21D反舰弹道导弹的射程据信达到了1500~2000公里甚至更远,这就具备了将美国航母战斗群驱离到其能够干涉中国周边地区的距离之外。但是为了尽可能发挥导弹的射程,就需要将导弹发射车部署在沿海地区,这在战时就有可能招致敌方无人机或者隐身飞机对其发射车或信息节点的集中攻击。

因此,从相对安全的内陆地区发射导弹打击大洋深处的航空母舰,无疑是所有希望对美国赖以支使的航母战斗群构成足够强威慑力的国家梦寐以求的目标,而具备“大区域无依托机动发射”能力的DF-26很有可能就是基于这一思想的直接产物。虽然这相应地浪费了一定的射程,但发射平台更安全,而且导弹在发射后的助推段更不容易被拦截。而从内陆发射中远程(洲际)反舰弹道导弹的这一概念,同样也是由苏联最早提出的。

60年代初,开发飞航导弹起家的第52特种设计局(ОКБ-52)总设计师切洛梅(В.Н. Челомей)在研制“神话”海洋卫星侦察与目标指示系统的同时,也在设计用于发射УС-А/П海洋侦察卫星的УР-200型二级液体燃料运载火箭(8К81,北约将其视为导弹,代号SS-X-10“瘦子”/ Scrag,УР为“通用火箭”的俄语缩写)。УР-200全长34.6米,直径3米,发射重量138吨,能将3900公斤的荷载发射到200公里高度的预定轨道。除了运载“神话”卫星外,还计划用于“卫星歼击机”(ИС)和轨道轰炸系统(Система частично-орбитального бомбометания)等苏联军事航天项目。

就在这一时期,精于政治并富有商业头脑的切洛梅总设计师就向苏联海军“推销”,可以在УР-200运载火箭上发展用于反舰的“УБ”洲际弹道导弹项目。这样一来,海军就可以在用УР-200火箭发射УС系列海洋侦察卫星的同时,用相同弹体改进而来的弹道导弹来攻击10000公里以外的美国航母、海上集结点甚至母港,构成一体化的远程侦察(海洋侦察卫星)-打击(反舰弹道导弹)系统,这样既节省经费,又可以加快研制进程。这个想法得到了当时的苏共中央委员会第一书记С.Н.赫鲁晓夫的认可,但海军却对该项目十分抵触——有了这样的武器,那还要他们海军干什么?可是,最高领导人的表态却又让他们无可奈何。

从1963年11月4日至1964年10月20日,УР-200运载火箭一共进行了9次发射,但其研制却在1965年戛然而止,用于反舰攻击的研究计划也被冻结。УР-200火箭发射УС系列海洋侦察卫星的任务被第386特种设计局(ОКБ-386,后来的“南方”科研生产联合体)的“旋风-2”型运载火箭(Циклон-2 / 11К69,由Р-36洲际弹道导弹改进而来)取代。其原因除了技术上的缺点(运载能力和可靠性不足),还有当时苏联复杂的政治斗争。

通过任用赫鲁晓夫的儿子Н.С.赫鲁晓夫,切洛梅迅速受宠,在1955年他年仅41岁时就拥有了自己的设计局,并通过这层关系不断向赫鲁晓夫游说苏联海军应当大力发展飞航导弹。然而,聪明反被聪明误的切洛梅没有料到他最重要的靠山——赫鲁晓夫在1964年突然下台,而被他视为心腹的Н.С.赫鲁晓夫也在不久后离职。不但УР-200运载火箭的研制计划被“枪毙”,原本由第52特种设计局负责的卫星歼击机项目也被交给了科罗廖夫(С.П.Королёв)设计。好在切洛梅的军事科研与设计生涯并没有就这样断送,他后来主持研制的一系列飞航式反舰导弹(“玄武岩”、“花岗岩”等)以及УР-100型(8К84,北约代号SS-11 Mod.1“赛果”/ Sego)和УР-500型运载火箭都大获成功,而УР-500后来更是演化成了大名鼎鼎的“质子”系列运载火箭。在之后УР-100的改进型号УР-100М与马克耶夫的Р-29(4K75 / РСМ-40,北约代号SS-N-8“锯蝇”/ Sawfly)竞争苏联海军下一代海基弹道导弹的过程中,切洛梅再一次提出了不切实际的反舰弹道导弹构想,当然也随着竞争失败而未能如愿。


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УР-200运载火箭外形图。

无力回天的后继者

在Р-27K反舰弹道导弹设计与试验的同时,第385特种设计局还开发了另一种用于打击航母战斗群的Д-13导弹系统和Р-33潜射反舰弹道导弹。就像Р-27K是在Р-27导弹基础上研制的那样,Р-33导弹与苏联当时正在发展的Р-29潜射弹道导弹有直接的技术关联。

1964年,第385特种设计局就开始研制了提升射程的Д-5М导弹系统和Р-27М型(4К10М)潜射弹道导弹,其射程达到3800~4000公里,计划装配在正在第16中央设计局进行设计的705Б(687)型弹道导弹核潜艇上,但705Б(687)项目的下马也使Д-5М导弹系统被取消。取代Д-5М导弹系统的是之后装备在667АУ型弹道导弹核潜艇上的Д-5У导弹系统和667Б型弹道导弹核潜艇上的Д-9导弹系统,前者所用的为射程2500公里的Р-27У导弹,虽然射程没有增加,但可携带3枚集束式分弹头,且发射精度有所提高;后者所用的Р-29潜射洲际弹道导弹则直接将最大射程一举提高到了7800公里。

1971年6月,苏联政府下令第385特种设计局开始开发装有复合制导(主-被动)和末端自导引头的Д-13导弹系统和配套的Р-33反舰弹道导弹。该导弹的重量和直径应与Р-29导弹接近以装备到潜艇上,并要求其既可使用小型低当量核战斗部,也可采用常规战斗部(单弹头/分导式弹头),射程2000公里。同年12月,设计局召开了一次首席设计师会议,决定将Д-13系统的设计工作列为优先项目,这次会议上明确了设计进度要求,在确定了导弹的基本参数和系统各组成部分的基本战术技术指标之后,展开对弹载设备的初步研制,此外还计划在1977年进行潜艇发射试验。

按照设计,Р-33导弹的荷载为700公斤,其中弹头制导设备约重150公斤。但到了1972年中期,其设计进度并不令人满意。由于导弹的弹头部分较Р-29导弹加长了50%,导致Р-33导弹的最大射程减少了40%,最大起飞重量也下降了20%。此外,在设计中还存在诸如在导弹高速再入大气层后的“黑障”条件下制导设备的有效工作、弹道飞行段的热保护与应力保护以及对目标进行侦察与定位等一系列复杂的技术问题。最后,设计局提出分两个阶段继续推进项目:首先将导弹和系统达到1971年首席设计师会议所确定的性能水平。随后在1974年解决开发中存在的其他问题,包括敌方可能的对抗模拟以及侦察与目标指示等。

到了1974年6月,Р-33反舰弹道导弹的方案设计完成并交给海军学院审核,在潜艇上进行的联合发射试验则被拖迟到1980年举行。经过研究后,苏联政府决定终止Р-33反舰弹道导弹继续发展,Д-13导弹系统的研发也没有被列入1976~1980年的苏联科学研究和试验设计工作五年计划之中。


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Р-33反舰弹道导弹
Р-33反舰弹道导弹外形图。

他山之石

在苏联试验Р-27К反舰弹道导弹10多年后,美国成功研制并装备了“潘兴”-II中程弹道导弹。“潘兴”II导弹是“潘兴”-IA导弹的改进型号,其机动弹头中装有一部美国古德伊尔公司研制的J波段雷达,其天线直径45厘米,波束宽2.2°,全重45.4公斤。由于末制导雷达开始运作的高度受到视野、速度等众多限制,因而“潘兴”II导弹需要在重返大气层阶段进行减速,而成为“机动重返载具”(MARV,美国第四代机动弹头)。当其在弹道最高点(300公里高度)时先进行姿势调整,在进入大气层后距地面约40公里高度进行第一次机动,通过水平舵偏转将弹头以大攻角进行几乎是水平状态的减速飞行,利用空气阻力将速度由6马赫降至4马赫左右;随后在抵达目标上空进行第二次机动,以零攻角继续再入;其间,在距目标约20公里时,末制导雷达导引头开机进行测高,随后在15公里高度对目标进行2转/秒的环形扫描,形成典型地域的图像,并与弹上计算机存储的基准图像进行比较,形成位置修正指令,控制弹头向目标发起俯冲攻击。

因为用雷达地形匹配末制导的精度相对较高(其CEP达到了30~40米级别),美国陆军最初考虑为“潘兴”II导弹配备76枚常规弹头的反机场跑道侵彻子母弹用于打击敌方机场跑道或地面部队集结区域。但是,美军作战中对机场的攻击都由空军负责;而且,当时从欧洲发射的任何弹道导弹都会被对方视为携带有核弹头,敌方不会等到“疑似”核弹落地后才决定发起反击,因此陆军最后只好采用一枚W85型核弹头作为其战斗部。

这种射程1800公里、两级固体火箭推进的导弹虽然早已按照美苏1987年12月签署的《消除两国中程导弹和中短程导弹条约》(即中导条约,INF)被全部销毁,但至今都常常被人们所提及,其原因就是“潘兴”II导弹是世界上最早服役的配备机动弹头并采用雷达地形匹配末制导的导弹武器。而实际上,“潘兴”II导弹在实施机动时牺牲了弹道导弹的高速突防能力,再加上其无法像“战斧”巡航导弹那样可以借助雷达低空盲区和地面杂波掩护自己,从多种高度、多个方向向目标发起攻击使其在当时苏联的С-300防空导弹系统面前变得更易被拦截。另外,将“潘兴”II作为反舰弹道导弹攻击航母类目标的想法也是不可取的。“潘兴”II虽然命中精度高,但其所用的地形匹配雷达,显然是无法攻击水面移动目标的。


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“潘兴”II中程弹道导弹弹道示意图。

(原创图片,绘制:小吕飞刀)

末端引导的别样构想

除了Р-33反舰弹道导弹的主/被动复合末制导外,苏联人也研究过和“潘兴”II导弹类似的雷达地形匹配末制导雷达。根据1973年10月下达的政府令,第386特种设计局开发了一种被称为“信标-1”(Маяк-1 / 15Ф678)的自导头,用于装备给大名鼎鼎的Р-36M洲际战略导弹(15A14 / PC-20A,北约代号SS-18“撒旦”/ Satan),并于1975年完成了草案设计。1978年6月至1980年8月,“信标-1”被安装到实弹上进行飞行试验,其上搭载了同“潘兴”II上相似的地形匹配雷达和地形图数据库,但最终没有装备部队。

1967~1973年,中央自动化装置和液压传动装置科学研究所(ЦНИИАГ)以及“液压机”科研生产联合体(НПО «Гидравлика»)两家单位在佩尔西茨(З.М.Персиц)总设计师的领导下,合作研制另一种用于弹道导弹的末制导模式——图像(光学)比对制导。该装置可以通过弹上计算机中存储的地形影像库与目标区域进行比对、识别、锁定并根据目标图像进行导引工作。另外保险起见,导弹在发射前一般需要由前线侦察机来确认敌方目标的精确位置。

1974年,苏联在卡普斯京亚尔靶场首次试验了装备“管乐器”型(Аэрофон / 8К14-1Ф)光学导引头的Р-17ВТО导弹(9К72-О,北约代号SS-1E“飞毛腿-D”/ Scud-D)。1979年9月29日,该弹进行了一次300公里射程的试射,资料称其圆概率误差仅“几”米。不过,采用光学末制导的好处是相对雷达波可能会在再入段无法使用、以及红外线会被弹体表面高热辐射所饱和而言的,也仅能用于攻击地面固定或半机动目标,此外光学引导头还无法在多云雾的海面上以及夜间发挥作用。因此采用惯性+光学末制导的Р-17ВТО短程弹道导弹虽然在1989年少量装备了部队,但其作用基本可以忽略不计。

 楼主| 发表于 2016-9-14 16:40:53 | 显示全部楼层
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与传统“飞毛腿”导弹不同的是,Р-17ВТО导弹因装有光学导引头的关系而没有采用圆锥尖弹头。

在80年代时,苏联另一款著名的导弹——“先锋”(Пионер / 15Ж45,北约代号SS-20“军刀”/ Saber)也曾被试图加上反舰的功能。当时为了打击美国航空母舰以及防备西方对苏联的欧洲部分和华沙条约盟国所可能发起的大规模两栖登陆行动,苏联政府指示莫斯科热力工程研究所(МИТ)在两级固体燃料推进的“先锋”中程弹道导弹基础上,结合日趋成熟的“神话”和“成功”系统构建新的岸基侦察-打击系统。不过,一纸《中导条约》让苏联的“先锋”和“奥卡河”(Ока / 9K714,北约代号SS-23“蜘蛛”/ Spider)这两款中程弹道导弹成为了“潘兴”II中程弹道导弹和陆基“战斧”巡航导弹的陪葬品,该项目也就此终止。

到了21世纪初期,俄罗斯又针对提高弹道导弹的机动性和命中精度而展开了一系列研究项目。其中最值得一提的就是机械制造科学生产联合体(НПО Машиностроения)和中央机械制造科学研究所(ЦНИИМАШ)为УР-100НУТТХ洲际弹道导弹(15А35 / РС-18Б,北约代号SS-19 Mod.2“匕首”/ Stiletto)研制的“呼号”(Призыв)系统,用于对海上遇难船只进行紧急救援。该项目的早期研究从1987年就已经开始了,并在1991年进行了首次试验,其开发代号为“信天翁”(Альбатрос)。

弹道导弹上原本的弹头部分被改为带有滑翔翼的СЛА-1或СЛА-2型空-天救生飞行器(СЛА为“超轻型飞行器”的俄文缩写),因此可以在较低的高度进行末端飞行控制,并可在15分钟至1.5小时内,以20~30米的精度将420~2500公斤的荷载投送到事故地点附近。其中СЛА-1型飞行器可携带90具救生筏,СЛА-2型则可以携带尺寸更大的救生、消防、排水器材或潜水设备。由于相关资料甚乏,这个所谓的“海上救援”项目背后的意义我们不得而知。但有一点可以确信的是,俄军对发展弹道导弹海上精确打击能力同样十分感兴趣。


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СЛА-1和СЛА-2型空-天救生飞行器示意图。

对中国的启示

以现在的眼光来评判,不论是В.П.马克耶夫的潜射反舰弹道导弹,还是В.Н.切梅洛的反舰洲际弹道导弹想法都是超前的,甚至超出了当时科技与国际战略环境所能承受的范围。从Р-27К型导弹的实际测试来看,能够基于成熟的潜射战略导弹平台研制出潜艇搭载的Р-27К反舰弹道导弹,更能使对敌国大型水面舰艇编队的威慑范围从沿海扩展到大洋上;而从内陆发射的反舰版УР-200弹道导弹虽然没有研制下去,但从经济性和通用性角度来看似乎更有吸引力,而苏联庞大的海洋监视体系和“神话”系统的不断完善也保证了其在技术上的可行性。

这里需要指出的是,中国开发的DF-21D和DF-26导弹虽然同苏联反舰弹道导弹并没有多大技术关联性(例如DF-21D/DF-26更多地应用了“潘兴”II的类似技术),但对假想敌的威慑效果却是相同的。2005年,美国海军退役少将艾瑞克·麦克凡登(Eric McVandon)就曾公开表示:“反舰弹道导弹的作用,与1964年中国获得核武器在战略上是等值的。” 另外,根据美国战略与国际问题研究中心(CSIS,Center for Strategic and International Studies)2014年7月公布的一份报告分析称,解放军装备有80枚DF-21和DF-21A型、36枚DF-21C型中程弹道导弹,并在以每年装备6枚的速度部署DF-21D反舰弹道导弹。而美国国防情报局(DIA)局长迈克尔·弗林(Michael Flynn)也在参议院军事委员会上证实了解放军拥有了“有限但越来越多的中程常规弹头弹道导弹,这将提高中国打击某一区域目标的能力。”

实际上,美国人的担忧远不止如此。他们认为,当前中国已经成功发展了一定区域内的反舰弹道导弹能力,这只算是一种非对称作战理念的开始。作为一种发展到极致的岸防武器,反舰弹道导弹可以用于执行海上封锁并在局部战役中获得海上优势,可以用于打击航母、全通甲板两栖攻击舰、大型补给舰或者海上预置舰等。而在这次阅兵中,中国不但展示了装有常规弹头的DF-21D,更公开了核常兼备、全域慑战的DF-26反舰弹道导弹。这就证明了中国可以基于相同的技术和体系,建立起超出近海、乃至全球性的精确打击和联合作战能力。这样就可以在美国介入可能发生的台海冲突时,不仅具备摧毁上述大中型水面舰艇的能力,还可能攻击美国设在关岛、夏威夷上的军事设施、甚至直接威胁到美国本土。

不过,在针对美国航母战斗群建立庞大的及侦察-打击体系(RSC,Reconnaissance-Strike Complex)中,苏联人的经验与教训就至关重要了。冷战时期,苏联人组成了专门的侦察-打击群(РУК,Рекогносцировочное-ударный Комплекс)用于对美国航母战斗群进行长时间的跟踪定位,并在爆发战事的第一时间为海军航空兵、携带远程飞航导弹的核潜艇和水面舰艇提供目标方位,随即转向撤离。执行此类任务的主要有装备后向导弹发射装置的大型导弹舰(便于在发射完导弹后迅速逃跑)以及装备130毫米口径火炮的驱逐舰。这种方法虽然相对可靠(抵近跟踪-目视确认),但也意味着战时侦察-打击群将付出巨大的牺牲。因此,苏联后来又发展了空中与太空平台的侦察定位系统,即“成功”与“神话”海洋侦察系统。前者结合被动和目视方式标定目标,后者则在被动侦察的基础上增加了主动雷达侦察。这是源于苏联海军逐渐发现了被动电子侦察方式的局限性,侦察效果在不断下降的同时,实施起来的难度也在不断地增加。

美国海军在长期研究苏联海军的海洋监视体系过程中,慢慢摸索出了与之对抗和反制的措施,其中最为重要的一项就是保持高频静默。完全的电子静默(雷达、高频无线电台和声呐)可以让依靠高频测向获得美军舰艇方位坐标并导引苏联侦察-打击群前来的图-95РЦ侦察与目标指示飞机、情报搜集船无从侦测目标。这也是苏联海军在“神话”系统研制之初,要求加入主动雷达海洋侦察功能的原因。此外,冷战时期美国海军航空兵就经常通过跟踪图-95РЦ并使用各种欺骗手段来妨碍其发挥作用,并不断引入更先进的主动电子对抗措施。

目前力图建立常备反航母打击与威慑能力的中国同样面临着这个问题,也就是航空侦察的效率和侦察平台的安全问题。没有完备的侦察、通信和指挥步骤,再强大的单件武器也无法施展威力。现在中国虽然装备了各种“高新”系列飞机,但依旧没有像图-95РЦ这样的远程海上巡逻/侦察与目标指示飞机,而高空长航时无人机也存在持续性和脆弱性等问题。因此中国最终还是需要发展稳定的大型地面天波雷达和精确可靠的太空侦察平台,来对大洋上的美国航母作战群进行概率定位。

近年来,中国发射了一系列“高分”、“风云”、“环境-1A/B”、“尖兵”和“遥感”等一系列光学/逆向合成孔径雷达(ISAR)/电子侦察卫星以及“天链”系列通信中继卫星用于对海上目标进行定位和信息数据交互,其速度已将俄罗斯正在重建的“蔓藤”海洋侦察系统远远抛在了身后。按照美国海军的估计,解放军正在建设一个包含6个光学侦察卫星、10个雷达侦察卫星和6个电子侦察卫星在内的对海侦测系统,这个比苏联时期“神话”系统规模还要庞大的系统能够给对海侦察-打击部队(水面舰艇、潜艇、航空兵以及第二炮兵的DF-21D/DF-26反舰弹道导弹)提供重点海域内45分钟以内的数据刷新率。


盾与剑之争

2007年3月29日,美国兰德公司发表了一篇题为《中国的反介入战略及其对美国的影响》的报告研究。报告中认为,在对付拥有压倒性军事优势的美国时,“中国不会与其硬碰硬,而是将动用包括军事、外交手段在内的一切力量,拒止美军进入台海战场。” DF-21D导弹就足以动摇美国海军干涉台海的决心,而射程更远的DF-26导弹的出现有可能带来一种全新的战争模式,美国人在其面前毫无选择余地,似乎只有“远离中国海岸”这一个选项。

然而,反舰弹道导弹并非不可拦截。以冷战时期的美苏对抗经验来看,从目标的获取、跟踪、识别、中继制导再到末端导引过程,都有各种软硬结合的应对方法。按照目前公开的信息,DF-21D和DF-26反舰弹道导弹都采用了与“潘兴”II导弹类似的弹道末端变轨(再入机动变轨)技术,装有“机动重返载具”并通过主/被动雷达实施末端导引。与苏联发展的Р-27К反舰弹道导弹不同的是,它们都需要在重返大气层后减速到能够正常使用末制导雷达的速度。其再入弹头的减速机动就可以为拦截方的侦测雷达提供足够的观测窗口;而反舰弹道导弹3米长的典型再入弹头中通常包含末制导雷达、一组类似“弹头母舱”(PBV)使用的推进器和穿越黑障区以后使用的气动翼面,自然要比现代弹道导弹的小型再入弹头更容易被雷达捕捉到。

当年为了防御苏联飞航式反舰导弹饱和攻击而建立起的“宙斯盾”系统,如今再一次担当起了海基反导的重任。不过这一次,提康德罗佳级和阿利·伯克级“宙斯盾”舰的对手换成了中国海军和反舰弹道导弹。“标准-2”Block IV和“标准-3”导弹已经具备了有限防御弹道导弹的能力,还有部署在亚太盟国的“萨德”末端高空区域防御系统(THAAD)等防御手段,此外还能从台湾的“铺路爪”、日本的X波段雷达那里获得早期预警。

不过,作为防御一方的美国海军也存在着一定的问题,其弹道导弹防御并不是万无一失的。反舰弹道导弹是以攻顶的方式命中水面舰艇,而“宙斯盾”舰上的舰载相控阵雷达在天顶方向的工作效率会大幅下降,迄今为止进行的多次海基和陆基反导试验也有过失败的记录。对于中国来说,在战时或许可以发射几十枚以上的反舰弹道导弹发起饱和攻击,而对于美国海军来说,未能成功拦截其中的一枚可能就意味着灭顶之灾。当然,美国可以在开战之处即通过技术手段干扰甚至摧毁中国的天基或空中侦察-信息获取节点,不过中国也可以用相同的方式予以反击,但这可能意味着中美两国热战的全面爆发。

低头磨剑,也须时时料敌铸盾之功。苏联开发反舰弹道导弹以及反航母综合侦察-打击体系的过去历历在目,脱离战场实际,缺乏足够远见的闭门造车,注定不会获得令人满意的成果。今天DF-21D和DF-26的出现只是一个开始,要真正实现“关岛之内无航母”这一长远目标,未来的路途必定漫长而坎坷。

附:参考资料


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发表于 2016-9-14 18:30:26 | 显示全部楼层
苏联科技树走歪了不少。
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发表于 2016-9-20 11:34:31 | 显示全部楼层
写得还真详细,领教了
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发表于 2016-12-18 01:10:43 | 显示全部楼层
苏联开发反舰弹道导弹以及反航母综合侦察-打击体系的过去历历在目,脱离战场实际,缺乏足够远见的闭门造车,注定不会获得令人满意的成果。今天DF-21D和DF-26的出现只是一个开始,要真正实现“关岛之内无航母”这一长远目标,未来的路途必定漫长而坎坷。
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发表于 2017-1-27 11:54:32 | 显示全部楼层
好专业的感觉
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