透视伊朗“雷霆”500新型固体燃料导弹

2020-06-21 15:02何鹏程
兵器知识 2020年6期
关键词:制导弹头雷霆

何鹏程

2020年2月9日,伊朗电视台公布了伊朗革命卫队的最新武器装备——“雷霆”500(Raad 500)弹道导弹的相关情况,引起外界广泛警惕,普遍认为这是一种技术先进的实用性武器。那么,这种新型武器究竟怎样呢?

“雷霆”500的发展

这型导弹基本反映了伊朗导弹武器技术发展的进程,也集中体现了其军事需求变化。

“蛙”式起步的“地震” 严格意义上看,伊朗的固体火箭发展要比现在成为主力的液体燃料火箭早。从反应时间来说,液体燃料弹道导弹有先天不足,同时也存在液体燃料存储技术攻关和后续可靠性等问题,因此在导弹发展初期,伊朗就同步开展了固体燃料火箭技术的开发。我们从“雷霆”500的波斯语“Raad”可以看出,该导弹虽为弹道导弹,但实际沿袭了伊朗火炮的命名系列。实际上,伊朗的固体火箭起步就是冷战时期远程炮兵部队的“蛙”式(FROG,Free-Rocket-Over-Ground)火箭。两伊战争中,伊拉克军队的“蛙”7无控火箭曾给伊朗军队留下了深刻印象,以后伊朗对其进行了仿制。伊朗国产的“蛙”7被称为“地震”1(Zelzal)火箭,弹径0.61米,长8.32米左右,以后又发展了“地震”2和“地震”3火箭,射程从150~200千米不等,但都和“蛙”式火箭一样没有制导能力,主要用于打击靠近前线的大城市等面目标。2001年前后,伊朗曾设想为“地震”3加装助推器并增加惯性制导系统,使射程达到400千米,但由于与“流星”1作用重复而不了了之。这一阶段伊朗工程人员在外部帮助下对“萨姆”2导弹的保障系统和助推器进行反设计分析,逐步掌握了制导和导弹总体设计等关键技术,在“地震”2基础上开始研制更为复杂的“征服者”系列导弹。

伊朗视频公布其正在发展一种直径更大更先进的固体火箭发动机

伊朗视频中“雷霆”500导弹正在发射

由空到地的“萨姆” 上世纪90年代中期,国际军贸市场上出现多型以苏联“萨姆”2(SA-2)防空导弹为基础的近程地对地导弹。该导弹虽然射程只有150千米,但有纯粹的弹道导弹技术,对拥有大量“萨姆”2导弹的国家具有很强的吸引力。伊朗很快在相关国家的协助下改造并仿制了该型导弹,发展了射程130千米的固体燃料的“穆萨克”120导弹,又被称为“伊朗”130或“纳济特”10。以后又发展了“穆萨克”160和“穆萨克”200,射程逐步增大到160千米和200千米。这时导弹的弹径只有0.45米,与“萨姆”2导

弹血缘非常接近。通过“穆萨克”系列的研制,伊朗逐步掌握了近程弹道导弹的制导技术和固体导弹的飞行控制技术,这为伊朗固体导弹发展提供了很大帮助。

百变实战的“征服者” 通过“地震”和“穆萨克”导弹分别掌握固体燃料发动机和制导控制技术后,伊朗从1997年开始发展其首型真正意义的固体燃料弹道导弹,被称为“征服者”110。伊朗国有德黑兰电台2001年5月31日报道,伊朗成功测试了由伊朗国有航空工业公司制造的伊首枚固体燃料地地导弹。该导弹全长8.9米,弹径0.61米,射程约200千米,是一种典型的固体短距弹道导弹,较好地弥补了“地震”火箭精度和“穆萨克”导弹威力不足的缺陷,有效填补了“流星”1导弹与火炮之间的火力空白。“征服者”110导弹最初射程仅为200千米,后扩展至250千米。2010年8月,经过进一步改进,该导弹的射程已经达到300千米。2012年8月,第四代的“征服者”110-D1射程不变,但采用了打击精度大幅提高的制导系统。以此为基础,伊朗甚至通过使用可见光和雷达制导方式发展了“波斯湾”陆基反舰弹道导弹。此后在2015年8月披露了被称为“征服者”313的增程型“征服者”,导弹射程提高到了500千米。与之前的导弹相比,该导弹对尾翼进行了重新设计,增加了制导组件,减小了载荷携带量。这极大改善了导弹的飞行特性,从而获得更大升力,而且发动机有效推力更大,同时通过轻质材料减轻弹体质量。“征服者”313的优异性能在2020年1月8日伊朗对美国驻伊拉克空军基地的报复行动中曾得到验证。伊朗甚至以此为原型还发展了射程为500千米的“霍尔木兹”反舰弹道导弹,必要时可封锁“霍尔木兹”海峡。

“霍尔木兹”反舰弹道导弹

“征服者”110导弹试射时的场景

精益求精的“雷霆” 伊朗电视台在2月9日公布了两枚“雷霆”500导弹的外形以及试射的视频。伊斯兰革命卫队(IRGC)总司令侯赛因·萨拉米少将称,“雷霆”500的最大射程达到500千米,是伊朗现役“征服者”导弹的两倍多,且重量仅为后者的一半,推重比大幅增加,打击精度也有质的提高。目前该导弹生产线已全面启动,开始批量生产。“征服者”313和“雷霆”500导弹的接连问世,表明伊朗战役战术弹道导弹开始全面实现固体燃料化,比液体燃料导弹在操作上更安全,发射程序更简化。

“雷霆”500的总体设计

从总体外形看,“雷霆”500沿用了“征服者”系列导弹的总体设计,应该是“征服者”110的后续分支改进型,但发动机和制导系统等主要部件改进都较大,总体外形有所不同。虽然伊朗没有公布该导弹的尺寸参数,但从公布的视频截图,参照周围人物和物体大致尺寸,可对导弹外观尺寸进行测算。从已知图片可知导弹的长径比为13.8,按照弹径0.61计算,导弹全长应为8.4米,其中弹体部分长5.4米,弹头长3米。而“征服者”110的长度约为8.9米,弹体长约6.6米,弹头长2.3米。可见,虽然两者全长接近,但“雷霆”500的弹体比“征服者”110短了约1.2米,这可有效增加战斗部的质量和体积。

发射架上的“雷霆”500导弹弹头特写

“雷霆”500的尾部弹翼特寫

视频中公布的碳纤维编织机制造火箭发动机的情景

“雷霆”500沿用了“征服者”系列导弹的鸭式气动布局,弹头为两级圆锥体形(题图),与最初仿制的苏联“蛙”7火箭的铅笔形设计非常相近。由于“雷霆”500射高有限,再入速度不会像“流星”3或“霍拉姆沙赫尔”那样的中程导弹高,因此这样的设计不但简化了工艺,而且确保了飞行和再入的稳定性,也保持了全弹的优良空气动力学性能。弹头后部配置了4部三角形控制翼,呈“十”字型对称分布在弹头尾部,控制翼可调节。导弹弹体尾部配备4个垂直分布的截尖直角三角形尾翼,主要担负对弹体部分的空气动力控制。虽然伊朗视频中没有公布尾部正面特写,但是从以往“征服者”系列导弹看,该导弹应该也采用了四个燃气舵担负火箭发动机的矢量控制。

“雷霆”500在弹头后部设计的三角形控制翼,就整个弹体来讲,在靠近质心的位置调整的力矩,显然没有尾部大。但从公布的视频可以看出,“雷霆”500采用了战役战术导弹不常用的头体分离技术,而上述控制翼位于弹头尾部,调整弹头力矩的效率较大。

“雷霆”500的性能特点

采用新材料,发动机效率明显提高伊朗媒体宣称,“雷霆”500使用了被称为“泽海尔”(Zohair)的固体火箭发动机,彻底抛弃了传统的铝合金半硬壳结构,采用了主要由复合材料制成的发动机,显著减轻了重量,比早期“征服者”110导弹轻一半。从视频来看,这种“神秘”的复合材料实际就是碳纤维编织材料。伊朗媒体公布了“雷霆”500导弹弹体和火箭发动机壳体使用碳纤维材料由编织机缠绕成形的过程。由于整体成形取消大量紧固件,而且碳纤维材料远比金属材料或玻璃钢材料要轻,因此大幅减轻了导弹发动机重量。此外,碳纤维材料不但使发动机喷管和喉衬等关键部位更加耐烧蚀,而且编制工艺也使发动机燃烧室的耐压能力大幅提高。据称这种含有碳纤维的发动机能够承受3000℃高温和高达100巴的压强,这相当于100千克的物体压在指甲盖大小的面积上。这使得提高发动机燃烧效率和比冲成为可能。从透露情况看,“雷霆”500的整弹质量从“征服者”110的3.45吨减少了一半,约为1.6吨,但射程却增加了200多千米,达到了惊人的500千米。

战斗部设计独特从结构上看,“雷霆”500外观比“征服者”110更加瘦削,这从两者的弹体与弹头长度比也可以看出来:“雷霆”500比值为1.765,“征服者”110为2.923。两者弹头的实际长分别为3米和2.3米。较大的长度使得“雷霆”500的弹头有较大的体积,载荷量也比“征服者”110要大,加之弹头锥角更小,弹头飞行和再入速度也都会更大和稳定。而在弹头设计上,“雷霆”500与“征服者”110最大的区别在于“雷霆”500采用了头体分离技术,这一点从公布的“雷霆”500打靶视频可以看出,最后命中目标的只有较小的弹头。头体分离后较小的目标和较大的再入飞行速度无疑使反导拦截更加困难。

“雷霆”500可携载常规高爆战斗部、化学战斗部或子母战斗部。其较为狭长的弹头,内部更适合配置较多的子母型弹药,更适合打击跑道、兵营和轻装甲类目标,特别是对于美军在中东临时构筑的兵营、库房和轻钢或帐篷型机库更加有效。

制导系统复杂,打击精度提高 目前,伊朗没有透露“雷霆”500的制导方式,但从打靶画面看到其末端命中精度十分惊人,弹头几乎直接击中靶标。在300~500千米射程上可以一中靶心,没有末制导几乎是不可能的。其实从“征服者”110开始,外界就猜测该系列导弹的中制导采用了捷联惯性制导+GPS制导,末制导采用复合制导。早在2005年,伊朗曾宣称“征服者”110可使用GPS/INS制导加末端光电制导的复合制导方式。2011年伊朗公开的“征服者”110衍生型“波斯湾”反舰弹道导弹采用了红外末制导。实际上,伊朗通过早年引进的AGM-65“幼畜”空地导弹和C-802反舰导弹就已经掌握了光电制导和主动雷达制导技术。导弹狭长战斗部顶端设计了黑色的端头(题图),大致可看出材质与弹头整体不同。射程较远的战略导弹在这一部位通常使用抗烧蚀材料,而射程仅500千米的“雷霆”500大可不必,但其很可能采用了类似防空导弹传感器罩的设计,使用了玻璃钢或石英玻璃罩,以满足红外或雷达复合末制导的透波性需要。

采用高机动平台,地面疏散隐蔽性更强 从视频看,“雷霆”500采用车载倾斜发射方式。由于“雷霆”500作为固体导弹自重不高,降低了对运载和发射平台的要求。而车载发射方式似乎更适合伊朗大部分戈壁和沙漠地带的简易公路网。因此“雷霆”500通过地面高速机动可快速分散部署,能更好地应对空中打击。

“雷霆”500的作战运用

伊朗革命卫队指挥官侯赛因·萨拉米少将就“雷霆”500导弹宣称,该导弹的先进技术,使伊不惧任何外来势力挑战。从前面分析可以知道,此言虽有夸大,但也并非无稽之谈,“雷霆”500在具体的作战使用上可在以下几个方面发挥作用。

远程精确定点打击 “雷霆”500的射程具备了对伊拉克等国境内高价值目标的远程打击能力,这对中东美军具有很强的威慑力。在2020年1月对驻伊拉克美军的报复中,射程300千米“征服者”313打击阿萨德空军基地取得了良好的威慑效果,而这一射程对500千米外的埃比尔空军基地无能为力。因此伊朗不得不使用了射程800千米左右的液体燃料导弹“奇亚姆”(Qiam)。但该导弹可靠性不高,并未取得实际战果。而随着“雷霆”500的量产,以后伊朗对埃比尔空军基地这类距离较远的目标,也有能力实施精确定点打击。

视频中“雷霆”500打靶命中目标瞬间,可见头体分离后,弹头较小

“雷霆”500的发射架与“征服者”系列类似

填补陆上火力空白伊朗拥有大量自主的“雷电”(Raad)等远程火炮和“地震”等无控火箭。这些武器可覆盖前沿80~200千米范围内的区域,现役的“征服者”110/313等可满足120-300千米的火力打击,而苏25攻击机等对陆打击兵器最有效的打击距离则在400千米以上,在300~400千米距离内就有了明显的火力空白。过去这一地带的火力压制是由“飞毛腿”或“流星”1、“奇亚姆”等液体导弹担负的,但这些武器体积大、反应慢、成本大、数量有限,只能偶尔使用,无法大规模发射,难以满足陆上力量的前沿需要。而“雷霆”500可在前沿大规模进攻前,对敌二线机场和交通枢纽等敌兵力集结地,从前沿到500千米的战场实施无间隙火力打击:在防御作战时,可在敌进攻后方300~500千米范围建立遮断地带,切断敌后续进攻力量和支援保障部队,与前沿配合防御削弱敌进攻势头。

广域机动纵深反击 “雷霆”500在战时可以利用自身射程远的优势,在距离目标500千米内的广袤区域内,利用公路网快速疏散機动,甚至可以在戈壁和沙漠上的简易道路上疏散,利用简易阵地、伪装网、高架桥和隧洞隐蔽待机:一旦接到打击指令,即可在附近迅速展开,对敌发起反击。甚至还可以利用规模优势,在距离目标500千米范围内,组织多个发射单元齐射,对敌形成饱和突击。

机动突防远程压制 “雷霆”500的头体分离,和弹头尾部的机动弹翼,不但使其雷达反射信号最小化,而且还能在末端规划弹道,这对反导系统提出了更高的要求。从这方面来看,“雷霆”500基本就是针对末段反导拦截系统而设计的。因此,“雷霆”500可以作为战争初期的“踹门”手段使用,依靠其低信号和高机动性有效突破敌反导系统,对反导系统阵地实施精确打击,从而压制其防御能力,对后续的“征服者”、“流星”等导弹的大规模突击提供前期掩护。

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