“紫菀”导弹

好蛋 · 发表于 2017-10-11 12:14:55

“紫菀”导弹
来源：武器工程

　　“紫菀”导弹由多国联合研制而成，集众家之长于一身，融多国之先进技术于一体，将成为世界海军武器库中的佼佼者。而且一次投资获得两种型号，既节约了研制费用、降低了开发风险，又便于部队装备和作用，可根据不同的需求选装一型或同时搭载两型导弹。最大的特点就是一弹多用。它可在10～25千米范围内防御超音速反舰导弹，在15～45千米内防御高速飞行的攻击机，在30～80千米内拦截预警飞机。不但可以担负舰艇自身的防空反导任务，加装远程警戒雷达还可以执行战区导弹防御任务。

　　中文名：“紫菀”导弹
　　范围：10～25千米范围
　　高度：15～45千米内
　　特点：4个呈十字的细长窄弦翼

　　系列导弹
　　“紫菀”导弹的设计思想与“标准”系列类似。该导弹分为两级，使用称为“标枪”的主弹体，“紫菀15”和“紫菀30”通过配装不同的助推器来用于完成不同的任务。主弹体装有4个呈十字的细长窄弦翼和尖头三角形垂直尾翼。助推器为粗圆柱形状，平滑地连接到导弹弹体上，并拥有形状较尖的梯形弹翼。
　　制导方面，“紫菀”导弹分两段制导，初段采用惯性加上行数据链制导，末段采用主动雷达制导。惯性导航系统是由萨基姆公司研制的，它包括惯性制导基准装置(意大利提供)和微型激光陀螺仪（萨基姆公司提供）。导弹的飞行中段采用惯性制导，来自于火控中心的制导正信息经多功能雷达天线发射，通过上行无线电信道控制导沿一个反航线路径(即预先探测到来袭导弹的弹道，然后防空导弹进入此弹道迎头拦截)接近到目标附近。之后，导弹前部的主动雷达开机工作。它由“米卡”空空导弹的AD4A导引头改进而成，由法国达索电子公司和阿列尼亚公司联合研制。该雷达为Ku波段主动式脉冲多普勒型，装有高功率发射机，具有较强的抗干扰跟踪能力和可编程能力，这种雷达使导弹可以最佳的比例导航路线来接近目标。
　　导弹的战斗部采用聚能杀伤破片式高爆弹头，并使用无线电近炸延迟引信触发，使导弹能在靠近目标约2米的近距离引爆，以确保完全摧毁目标。在导弹的重心附近还装有1个燃气阀，利用4个横向喷嘴直接产生横向加速度，采用推力矢量控制技术使导弹在接近目标时产生一个较大的过载，这样即使目标进行高至15g的规避机动，也能确保将其摧毁。
　　“紫菀15”导弹是该系列中的近程型号。该导弹全长4.2米，弹径180毫米，总重量310千克，推进系统采用两段式固体推进器，助推器重200千克，由SNPE公司提供，长1.6米，加速时间25秒，最终速度3马赫，主弹体末段飞行时的最大过载大于6Og，有效射高为1.7千米～13千米，射程是30千米。
　　“紫菀30”作为中程型号，在结构上与“紫菀15”类似，也分为两级，主弹体与“紫菀15”相同，区别是使用了更大的一级助推器。其助推器由SNIAEBPSD公司提供，直径0.54米，重345千克。这使“紫菀30”的总长度增加到5.2米，总重量增加到510千克，加速时间为35秒，最终速度达到了42马赫，最大射高增加到了20千米，射程扩大到3千米～120千米。
　　“紫菀60”是正在研制的型号，估计将使用更大的助推器和更高的系统配置，因为它的研制目标就是真正意义上的防御先进战术弹道导弹甚至战略弹道导弹，而达到这一要求需要更大的作战空域和更快的反应速度。
　　与“标准”系列相比，“紫菀”在各方面都远胜过“标准1”，相对“标准2”而言，“紫菀”也有很大优势。首先在制导方面，“标准2”采用的是惯导/指令+半主动雷达寻的，而“紫菀”使用的是主动雷达寻的。第二，在作战空域上，两者基本相当，“紫菀30”的最大射高略低于“标准2”增程型相当，都是120千米，且都具有很好的反掠海飞行反舰导弹的能力。第三，在机动性方面，“紫菀”具有的矢量推力助推器和先进的飞行控制技术PIF-PAF，使之在机动性上大大地超过了“标准2”导弹，而且“紫菀15”和“紫菀30”的末端速度都超过了“标准2”的2.5马赫，两枚导弹的最小发射间隔时间也只有“标准2”的一半，为0.5秒。第四，在通用性方面，“紫菀”的重量、长度和体积都只有“标准2”的一半左右，使用垂直发射系统，具有全方位防御能力。而“标准2”原由斜臂发射架发射，经过改进后可以使用垂直发射系统，由于“紫费菀”体积上比“标准2”小，发射系统在舰艇上所占的空间更小，并且更适用于中小型的护卫舰和其它舰艇。“标准2”相比“紫菀”则具有技术成熟，型号多样等优势，而且“标准3”在射程、防御能力等方面将超过“紫菀15”和“紫菀30”，并且预计比“紫菀60”早服役，所以这两个分别代表美国和欧洲最高水平的舰载防空武器的较量还将继续下去。

　　系统组成
　　SAAM舰对空反导系统　该系统是一个舰载点防御系统，用于满足舰艇自卫和保护舰队的需要。它既可独立工作，也可融入舰队的防御系统中。该系统包括以下几个部分：基于多功能电子扫描雷达的火控系统；一座或多座八联装“席尔瓦”(Sylver)A43垂直发射系统和相应数量的“紫菀15”导弹；实时多个处理器的Mara计算机和图形界面的Magics作战指挥与武器控制系统。
　　由于使用的火控系统不同，SAAM又分为两个版本：法国版(SAAM-F)使用泰利斯公司的“阿拉贝尔”雷达，装备法国“戴高乐”号航母和沙特的新型驱逐舰；意大利版SAAM-I则使用“埃姆帕”G波段雷达，其它分则与SAAM-F相同。“阿拉贝尔”雷达是三坐标雷达，频率8～13吉赫，作用距离100千米，对雷达反射截面积0.5平方米的导弹的探测距离为50千米，对大型空中目标的探测距离为100千米，最多能跟踪100个目标，同时制导10～16枚导弹。由于配备了精密的反电子干扰设备及采用频率捷变、脉冲压缩等技术，该雷达具有很强的抗干扰能力。“埃姆帕”G波段雷达的工作频率为4～6吉赫，其性能与前者相似。
　　“紫菀”导弹的发射系统为“席尔瓦”八联装垂直发射装置，它由法国开发研制，其性能与美国的MK41不差上下。它是一种多用途导弹发射装置，主要有A43型和A50型两种。 A43型可发射8枚最长为4.3米的导弹，主要用于发射“紫菀15”。 A50型主要用于发射“紫菀30”，但也可用于发射“紫菀15”。此外，法国还正以“席尔瓦”系统为基础，研制一种既可发射“紫菀”又可发射最新研制的SCALP海军型巡航导弹的通用垂直发射系统。
　　SAAM系统还有一型改进版叫SAAM-AD，这里的AD即“区域防空”的意思，因为改进版使用“席尔瓦”A50垂直发射系统，所以它可以同时使用“紫菀15”和“紫菀30”，并增加了两部搜索雷达和光学设备，不仅能同时制导10～16枚导弹作战，必要时还能引导海军战斗机进行拦截，使得该系统的作战空域加大。
　　使用“紫菀15”的SAAM系统作为FSAF计划的一部分从1990年开始研制，现已完成飞行测试和系统认证。1997年4月8日在位于法国博多克斯的艾斯德兰中心进行的第一次试验中，一枚“紫菀15”成功地拦截了模拟掠海反舰导弹的一枚C-22靶标，该靶标飞行高度10米，速度1000千米/小时。这次试验是在很强的电子干扰环境下进行的，同时检测了“紫菀”导弹良好的抗干扰能力。实验中“紫菀”导弹的爆炸点和目标重心点的距离小于1米，这一表现立即得到了法国方面的好评。1998年“紫菀15” 导弹系统完成了所有的发射试验和功能测试。2001年10月，供法国和沙特使用的SAAM-F系统开发完成。意大利也在1999年到2002年间先后进行了6次发射试验，所有的发射试验都是在“龙骑兵”号护卫舰上进行的，到2002年12月为意大利海军开发的SAAM-I系统结束了测试阶段。
　　SAMP/T地对空反导系统　是一个面向21世纪需要的陆基区域防空武器系统，可以同时担任反导和防空的双重使命，具有防御先进战术弹道导弹的能力，该系统还提供了高层次的战术和战略机动性。
　　该系统主要用来抵御来自飞机和防区外发射导弹的进攻，以保护高价值的军事目标。它将取代法国和意大利陆军现役的“霍克”地空系统和法国空军的“响尾蛇”导弹。 SAMP/T系统是为满足中远程防空和自卫的需要而设计的，由于SAMP/T的操纵和控制系统与北约使用的各种C2/C3I系统兼容，所以它既可以独立工作，也可以融入一个复杂的防御网络系统，在预警雷达或者大范围监视雷达的引导下摧毁目标，使它具有防御“飞毛腿”之类战术弹道导弹的能力。该系统可以在100千米范围内防御飞机，在25千米范围内防御导弹。
　　使用“紫菀30”导弹的SAMP/T系统包括以下几个部分：基于“阿拉贝尔”电子扫描雷达的火控系统；一座或多座八\联装垂直发射系统和相应数量的“紫菀30”反导导弹；实时多处理器的Mara计算机和图形界面的Magics作战指挥与武器控制系统。
　　除了具有360°的防御能力以外，SAMP/T系统具有极快的反应能力，能在10秒内发射8枚导弹，能同时跟踪10个目标，控制16枚导弹的飞行，以及管理48枚待发导弹，而且该系统具有自我测试能力。SAMP/T系统的发射车兼有运输、存储和发射功能，一旦发现目标，“紫宽30”就可以进行垂直发射。
　　由于全系统的总模块很少，而且外形尺寸都符合国际标准，所以可以方便地拆卸，并可以用C-130等多型运输机运输，可在短时间内完成战略部署。该系统也有很好的战术机动性，一套典型的SAMP/T系统由1辆雷达车、1辆控制车和44辆发射车组成，控制车装有导航和定位系统，全系统可在15分钟内做好发射准备，并且支持分散部署和自动远程控制，改进后的控制系统只需两个人，一个四发射模块的系统只需14个人，这样由数量不多的几辆卡车组成的防空反导部队可以在战区进行灵活机动。
　　使用“紫菀30”导弹的SAMP/T系统作为FSAF计划的一部分从1990年开始研制，现已完成飞行测试和系统认证。1995年7月18日，当时的欧洲防空导弹公司在朗德试验中心完成了“紫菀30”的发射试验。试验任务是拦截一架距发射点30千米、在15000米高度以1000千米/小时的速度进行机动飞行的模拟飞机。在1995年11月的一次试验中“紫菀30”在3.5千米高度内成功拦截了一枚超音速巡航导弹的模拟弹。模拟的巡航导弹末段机动过载为1g，飞行速度2马赫。1997年12月11日一枚从地面发射的“紫菀30”进行了第一次拦截真实目标的试射，导弹在飞行了30千米后以超过2.68马赫的速度迎头拦截了一架从海拔11000米高空发射，飞行速度为0.84马赫（900米千/小时）的C22型靶机。1998年11月又在强电子干扰环境下进行了一次拦截试验。1999年在意大利的测试中心对“阿拉贝尔”电子扫描雷达进行了测试，试验中使用了大量的真实目标，以测试其同时跟踪多个目标的能力和抗饱和攻击能力。到2001年底SAMP/T系统已经成功完成了所有的功能测试、发射试验和全系统测试。
　　PAAMS主防空导弹系统　该系统的研制利用了英、法、意三国在联合研制模块化的FSAF系统中开发出来的技术。它可以安装在舰船或地面上，用来担负全方位、多层次的防空和反导任务。首先发展的是它的海军版，实现本舰防御、邻舰防御和舰队防御三重使命。“主防空导弹系统”的主要防御对象包括掠海飞行的反舰导弹、巡航导弹、反辐射导弹及战斗机等，具有全方位抗饱和攻击能力，能在恶劣的电子对抗环境下工作。其主要组成部分包括:“紫菀15”和“紫菀30”主动寻的舰空导弹；“埃姆帕”G波段(供法国和意大利使用)或“桑普森”F/Z波段(供英国使用)多功能雷达；两座八联装“席尔瓦”垂直导弹发射系统；T1850型D波段远程搜索雷达，负责向主防空导弹提供三坐标搜索信息，以及向舰艇作战系统提供水面和空中图像数据。
　　PAAMS系统的研制计划从1999年8月开始。按计划，2003年将进行“主防空导弹系统”的综合试验，2005年进行海上发射试验，同年向英国海军交付第一套“主防空导弹系统”，2006年开始批生产。系统交付后将立即装舰进行港口试验和海上试验，并计划在2007年前完成。按照合同规定，联合投资公司还将就增强导弹性能进行研究，以使其能够对抗2010～2012年间的反舰导弹威胁，届时“主防空导弹系统”的基本结构可能会进一步改进，从而具备对抗低层弹道导弹的能力。

　　技术特点
　　“紫菀”导弹比传统的防空导弹具有众多的优势和特点。首先，“紫菀”导弹具有极高的机动性和命中率。它是世界上唯一使用“直接碰撞杀伤”作战方式的防空导弹，实验中“紫菀”导弹的爆炸点和目标重心点的距离小于1米，如此精确的打击能力主要归功于具有专利的先进飞行控制技术PIF-PAF，它结合了空气动力学控制和径向推力矢量控制技术。导弹垂直发射后具有推力矢量控制技术的助推器可以使导弹迅速转向，以最快的速度接近目标，助推阶段导弹通过发射系统给予的初始目标数据和多功能火控雷达实时上传的数据进行制导，助推器在完成加速后被抛弃，以保证主弹体的飞行机动性。在以后的飞行时间内，目标的姿态和速度数据通过数据链不断传给导弹，由弹上计算机计算出最佳弹道，随后主动雷达开始搜索，锁定目标后主发动机点火加速飞向目标，导弹依靠主体上的4个长方形弹翼的可操纵舵面进行导弹的气动飞行控制(PAF)。导弹飞行末段，控制系统靠位于导弹重心附近的横向燃气喷嘴进行径向推力矢量控制(PIF)，这一系统在高海拔PAF系统效果减弱时依然十分有效，由于PAF可以提供5Og的过载，因PIF可以提供12g的过载，“紫菀”在不足几毫秒的反应时间内可达到大于6Og的机动过载，这么高的机动性使得其能够拦截过载15g以上高机动目标。而且，通过限制攻击角度，显著提高了全主动电磁制导系统的精度，加上先进的延迟引信技术更保证了“紫菀”导弹在非常小的目标窗口内也能实现成功拦截。
　　第二，模块化设计思想。首先体现在“紫菀”导弹本身，通过使用相同的主弹体和不同的推进器来形成一个导弹系列使得设计和生产得到简化，并且可以使用通用的火控和发射系统。其次这种思想也体现在基于“紫菀”导弹开发的数个防空反导系统中。总体上说SAAM、SAMP/T、PAAMS都是由多功能火控雷达模块、垂直发射模块和指挥控制模块组成，其中的指挥控制模块几乎完全一样，火控雷达模块有多种选择，而且通用性较好，使用标准尺寸且模块化的垂直发射系统，可以方便地安装在舰艇或者卡车上，也易于运输和储存。
　　第三，用途广泛。既可用于舰艇防空，又可用于陆基防空;既可在10～25千米范围内防御超音速反舰导弹，又可在15～45千米内防御高速飞行的攻击机，还可在30～80千米内拦截预警飞机；既可以担负舰艇自身的防空反导任务，还可以加装远程警戒雷达以执行战区导弹防御任务。
　　总的说，“紫菀”系列的性能已在很大程度上超过“海响尾蛇”、“玛舒卡”和“标准1”以及陆军的“霍克”防空导弹，与“标准2”相比各有优势，且略占上风，研制中的“紫菀60”导弹也将与“标准3”一决雌雄。

　　装备情况
　　第一批使用“紫菀15”的SAAM系统已装备“戴高乐”号航母。舰上装了4座八联装垂直发射装置，1部汤姆逊公司的“阿拉贝尔”雷达，以及“西尼特”(SENITB)战术数据系统。当接到指令中心的启用命令后，系统确定优先拦截的目标，并将所有有关发射数据送给导弹，随后导弹助推器点火，如需要，可马上让第二枚导弹助推器点火。2002年10月30日，“戴高乐”号在法国土伦军港附近海域发射了一枚“紫菀15”，目标是一枚模拟反舰导弹。导弹发射8.8秒后，模拟目标在距航母6.1千米处被击毁，这是法国从航母上发射的第一枚“紫菀”导弹，标志着“戴高乐”号的导弹防御系统通过验收。第二批“紫菀15”将装备沙特订购的3艘“SAWARI Ⅱ型”护卫舰，舰上将安装2座八联装垂直发射装置和1部“阿拉贝尔”雷达。2002年7月，第一艘护卫舰移交沙特。新加坡也于2000年3月从法国订购了6艘改进型“拉斐特”级护卫舰，其上也将装4座八联装垂直发射装置和1部“阿拉贝尔”雷达用于发射“紫菀15”。

　　分段制导
　　使用“紫菀30”的SAMP/T地对空反导系统的首批量产型即Block-1型于2002年交付法国和意大利。法、意已确定采购27套SAMP/T分别是法国陆军8套、法国空军7套、意大利陆军12套。生产商未来将对使用“霍克”防空导弹的国家进行推销。另外意大利还计划与德、美两国合作研制中高空区域防卫武器(MEADS)，该项目的启动比SAMP/T系统晚十年，计划更具前瞻性，是一种保护机动部队对抗战术弹道导弹攻击的武器。其导弹最大射程70千米，主要是用来防御面积不超过300平方千米的小区域战区。MEADS的技术层次高于SAMP/T，但整个计划仍处于图纸阶段，倒是SAMP/T在反导技术方面有了进一步发展。欧洲防空导弹公司已对FSAF计划赋予了新功能，将发展出最大射程超过600千米的反弹道导弹系统SAMP/T的Block-2型。新系统具备反战区弹道导弹能力，将分别改良软、硬件系统。软件方面的改进主要在信号处理和“阿拉贝尔”多功能雷达的可调适波性上面，并强化系统的末段数据链路。硬件方面的改进主要是针对“紫菀30”换装对付高速弹道导弹所需的新型弹头。欧洲防空导弹公司宣称，若发展顺利，SAMP/T的Block-2型可望在2005年服役。
　　PAAMS“主防空导弹系统”更是前景广阔。法国和意大利的“地平线”级驱逐舰以及英国45型驱逐舰都将装备该系统，但将使用各自的多功能火控雷达。每艘舰上预计安装6座八联装“席尔瓦”垂直发射装置，这种发射装置通常混装16枚“紫菀”15和32枚“紫菀”30。法国计划建造4艘“地平线”级舰，首舰预计在2005年交付。意大利计划建造2艘“地平线”级舰，首舰预计在2007年交付。此外，法意两国还希望吸引更多的欧洲国家加入“地平线”项目。英国45型驱逐舰计划使用“桑普森”E/F波段多功能火控雷达和S1850M型D波段远程搜索雷达。英国计划共建造12艘，第一艘将于2007年服役，加上舰载的“主防空导弹系统”，总投资为60亿英镑(约985亿美元)。意大利计划建造的一艘新型航母也将使用“主防空导弹系统”，同法国“戴高乐”号航母一样，也将安装4座八联装“席尔瓦”垂直发射装置，该航母预计在2007年服役。
　　“紫菀”系列前景广阔，法国、意大利、英国等国都在积极支持PAAMS和SAMP/T的Block-2型的研制工作。按现在的计划和合同，总共将有29套舰载防空系统和27套车载防空系统，连同至少1800枚“紫菀”导弹一起交付给英国、法国、意大利、沙特和新加坡。可以预见，基于“紫菀”导弹的各种防空系统在全世界都有市场，未来弘10年它将成为欧洲最主要的防空“保护伞”。