俄烏沖突中的“伊斯坎德爾”戰役戰術導彈
遠望智庫開源情報中心 侯 兵 編譯
積極運用新式裝備可以充分的依據進行分析、思考,這一新裝備明天將針對誰?波蘭、波羅的海三國和其他對俄持敵視態度的國家應該好好想想了。
歷史溯源
一切源于1939年11月末,當時德國空軍部研究了“阿古斯發動機”公司的最新成果。提供的建議包括遙控飛機方案,可以距離500千米攜帶1000千克的載荷。也出現了“V-1”原型導彈,1942年首次發射了“V-2”,這是馮·布勞恩的杰作。
這樣首枚巡航導彈、首枚彈道導彈誕生了。我們下面的講述中,巡航導彈和彈道導彈同等重要。
“V-2”是單級導彈,采用液體火箭發動機,垂直發射,配備帶陀螺儀控制系統的原型控制計算機(程序化機構)。巡航飛行速度約6000千米/小時,射程超過300千米,軌跡高度80-90千米。戰斗部是800千克三硝基甲苯炸藥。
遠距離快速投送約一噸爆炸物,不必讓飛行員面臨危險—— 令第三帝國滿意。
順便說一句,V-2成為世界上完成亞軌道太空飛行的首枚導彈,1944年達到了188千米高度。不足為奇,戰后V-2成為多國、包括前蘇聯研制最初彈道導彈的原型。
事實上“伊斯坎德爾”和V-2是近親。甚至它們的外形都很像。技術的發展可以讓尺寸較小的導彈置于汽車或履帶式底盤上,戰術導彈武器的發展取得了長足進步。盡管洲際彈道導彈已經統治了世界,但戰術導彈系統仍生機勃勃。
戰術導彈在現代世界中找到了自己的定位。并不是讓敵人領土“清零”,戰術導彈(即使攜帶5萬噸當量的核彈頭)主要殲滅鐵路樞紐、機場、指揮所、通信樞紐、電站、防空系統、橋梁和倉庫。
核彈頭可以輕易彌補離瞄準點可能的偏差。
總之,世界意識到有必要發展戰術導彈,能夠研制的國家都在積極制造。
蘇聯導彈的演進我們心知肚明。一切源于1955年列裝的戰術導彈R-11或“暴風”(北約代號“飛毛腿-A”)。
兩種導彈借助液體火箭發動機加速,僅在火箭發動機工作的飛行初段進行控制。加速段結束后彈頭自由落體,沒有任何修正和控制。
1975年列裝了“圓點”,這是偉大設計師涅波別季梅研制的。
這一系統使用9M79導彈,采用固體燃料發動機,彈體中部有小型舵面。
1980年 “奧卡河”取代了“圓點”,9K714導彈也采用固體燃料,為了控制尾部有十字舵面。“奧卡河”從1980至2003年服役。
2006年列裝了“伊斯坎德爾”戰役戰術導彈系統。
系統引起了諸多爭議,主要是宣稱的性能,許多人表示置疑。16年后歷史上對“伊斯坎德爾”能力的各種不信任劃上了句號。
彈道導彈還是空氣動力彈道導彈?
是的,如果根據飛行軌跡判斷,今天導彈有許多亞種。有彈道、空氣動力彈道、準彈道導彈。準確地說,出現了 “準彈道導彈”——指的是“匕首”,進行了非常特殊的試驗。現在正開展工作實現“匕首”和“伊斯坎德爾”的融合,將獲得變種導彈,令任何防空系統的計算機頭疼不已。
為了評估“伊斯坎德爾”,應該理解其飛行原理。
彈道軌跡—— 就像子彈飛行的軌跡,不足為奇。或者是投石機發射的石頭。即導彈射出時與水平面有一定夾角,整個軌跡的飛行受到重力的影響。隨著速度的減慢,彈頭越來越傾向地面,因為飛行因重力、空氣阻力變慢。這不僅影響射程,也影響精度。因此彈道導彈發射時不是按照微傾斜軌跡,而是根據軌跡最高點的拋物線。
對“伊斯坎德爾”而言,這一高度約50千米。這一平均高度可以實現在同溫層上層幾乎沒有空氣的空間中加速,不會碰到衛星和國際空間站。這一軌跡射程有所減小,卻提高了速度,很難被攔截。此外,在上部時,可以釋放假目標,這增加了敵人防空系統工作的難度。
完成加速后,導彈速度很快,開始下降,借助舵面可以高效進行控制。由于速度快,舵面不需要太大,迎面氣流施加到舵面上,使彈體轉向需要的角度。
可以談一下空氣動力問題了。因為施加到舵面上的空氣處于超音速時,即使很小的迎角(1-2度)也可以形成升力,不僅可以朝上,也可以向兩側。即導彈完全可以正常機動,改變飛行軌跡。
可以規定軌跡,使其成為半彈道,即分為頂點之前的加速段,然后在下降段通過高速時導彈氣動特性實現的升力盡可能延伸軌跡。
這樣一來,一方面導彈的軌跡是半彈道的,因為在上升段、到達頂點和下降段保持了彈道曲線。另一方面—— 半空氣動力軌跡,因為在大氣層飛行段,導彈將利用氣動升力延緩下降,增大射程。
“伊斯坎德爾”結合了兩種原理,因此,導彈按空氣動力彈道軌跡飛行。軌跡的彈道部分提供遠射程,可以在大氣層外飛行中運用各類假目標。大氣層內通過速度的損失可以經常機動。
主動加速段結束時,“伊斯坎德爾”的速度達到約2000米/秒。在大氣邊緣下降段結束時速度—— 2600米/秒。接近目標的速度—— 800米/秒。
速度損失去了哪里,顯而易見。用于機動時克服空氣的阻力,但提高了彈頭的精度。因此,“伊斯坎德爾”通常50千米的工作高度并不能說明,實際采用何種軌跡。這可能是急彈道弧線,從高度50千米的緩滑翔。
主要是—— “伊斯坎德爾”可以在任何飛行軌跡段機動。有時通過發動機,有時通過舵面。再加上拋射假目標(“伊斯坎德爾”-M)和電子對抗模塊。
為了讓導彈成功飛越整個軌跡,需要發動機,保證導彈的速度和射程。
三、發動機
“伊斯坎德爾”采用固體燃料發動機,比液體火箭發動機更先進,因為不需要為導彈運輸、加注各類液體,運送時也不需要大量專用罐。固體燃料保證更快裝填,更高效發射,為此要付出推力更小的代價。
困難在于,固體燃料貯存時不應喪失密度,壓縮或失去勻質化。
“伊斯坎德爾”究竟裝填的是什么,顯然高度保密。但可以推測,看一下不保密的固體火箭燃料。
通常使用鋁粉和易變烴作為燃料,高氯酸銨是氧化劑。加熱時高氯酸銨分子中的四個氧原子很容易釋放,引起鋁燃燒。此時燃燒的溫度達到約3300攝氏度。這一環境中下列成分可以充分燃燒:丁二烯氰化橡膠或烴。
火箭燃料的主要成分如下:
-69.6%高氯酸銨;
-16% 金屬鋁;
-1.96% 環氧固化劑;
-0.4% 作為催化劑的鐵。
物理上這很像鉛筆橡皮擦。但極易燃,可以在很短時間內燒盡。這段時間導彈飛行了約15千米。發動機保證導彈加速,然后按慣性繼續飛行。證明發動機推力很好。
四、結構
“伊斯坎德爾”結構上由兩部分構成。后部圓柱體中有發動機、燃料艙,前部的錐體是整流罩,內部有戰斗部、假目標、控制模塊、舵傳動等。更輕的前部使壓力中心后移,壓力中心—— 導彈縱軸上的一個點,所有空氣動力合力作用于此。
壓力中心離質心越遠,導彈在空氣環境中的飛行越穩定。
氣動舵由耐熱材料制成,因為超過7馬赫高超音速飛行時,空氣摩擦使其達到1000度。彈體由隔熱材料覆蓋,同時起到吸波作用。氣體動力舵是耐熱的,更不必說,控制導彈在主動加速段和稀薄空氣中運動。還是采用V-2的控制方式。
五、戰斗部
“伊斯坎德爾”的戰斗部重480千克,具有9種方案:
1.集束戰斗部,攜帶54個非接觸起爆殺傷單元,在地面之上約10米起爆。9E156遙控引信借助激光測距儀和無線電高度表進行起爆。
2. 集束戰斗部,攜帶PTAB-2.5KO聚能殺傷戰斗單元,能夠擊穿裝甲裝備頂部厚度達20毫米的裝甲。
3. 集束戰斗部,攜帶CPBE-D自瞄準戰斗單元。單元借助自己的雷達和紅外導引頭進行瞄準。
4. 溫壓集束戰斗部,用于毀傷建筑物、掩體內的有生力量、裝備。
5. 集束戰斗部,可以進行遠程布雷,使用PFM-1地雷,或POM-2“浮腫”自設置餌雷,或PTM-3反坦克磁地雷。
6. 侵徹爆破戰斗部,用于毀傷鋼筋混凝土地堡中的指揮中心。
7. 殺傷爆破戰斗部,用于毀傷點狀目標,以及旁邊的裝備和人員。
8. 爆破燃燒戰斗部,用于毀傷彈藥、油料庫。
9. 當量5萬噸的核戰斗部。
戰斗部和子母彈起爆的可靠性基于良好的引信和起爆系統,而爆炸物的威力保證“伊斯坎德爾”毀傷的高效能和廣泛的戰斗能力。
六、“伊斯坎德爾”戰役戰術導彈系統的構成
“伊斯坎德爾”戰役戰術導彈系統有6種型號的車輛:
- 自行發射裝置(9P78-1)。用于貯存、運輸、準備和向目標發射2枚導彈,基于MZKT-7930底盤。戰勤班3人。
- 運輸裝填車(9T250/9T250E)。用于運輸補充的兩枚導彈,并為自行發射裝置裝填。基于MZKT-7930底盤,配備裝卸吊車。戰勤班2人。
- 指揮車(9S552)。用于指揮整個“伊斯坎德爾”系統。基于“卡馬斯-43101”輪式底盤。采用R-168-100KA“渡槽”電臺。戰勤班4人。
- 定檢與技術維護車。用于檢查導彈的彈載設備和儀器,進行小修。基于卡馬斯輪式底盤。戰勤班2人。
- 信息準備車(9S920),基于卡馬斯-43101底盤。用于確定目標的坐標,為導彈準備飛行任務,隨后發送給自行發射裝置。信息準備車與所有偵察裝備交聯,可以從各類所需來源獲取任務和規定目標,包括衛星、飛機或無人機。戰勤班2人。
- 生活保障車,基于卡馬斯-43118底盤。用于戰勤班的安置、休息,領取給養。
整個系統是自主的,能夠開赴任何地點進行等待。然后我們可以看到:銳不可當的精準打擊。
機械制造設計局繼續開展工作。現在正列裝改進型“伊斯坎德爾-M”,射程超過500千米,而且會繼續增大。
今天還有巡航導彈—— “伊斯坎德爾-K”系統的9M728導彈。
這是精確制導的巡航導彈,信息很少。根據不同的來源,9M728的射程是500-2500千米,而且負責制導精度的系統與“伊斯坎德爾-M”別無二致,導彈屬于精確制導武器。
顯然,巡航導彈采用亞音速,接近目標時可以低空飛行,和“伊斯坎德爾-M”一樣,采用光學導引頭和同樣的制導、分析方法,可高效毀傷目標。
“伊斯坎德爾”參加了烏克蘭特別軍事行動,表現優異。現在很多問題已經解決,因為烏克蘭的S-300PS根本無法與之對抗,行動最初幾天“伊斯坎德爾”就高效打擊了烏克蘭的機場和其他基礎設施目標。
而俄羅斯的防空系統可以攔截烏克蘭的“圓點-U”,它幾乎沒有成功的機會。
最后,應該指出,當年美國擁有足夠先進的“潘興”導彈,兩級導彈能夠以約8馬赫的速度飛行1800千米。
簽署中導條約后,“潘興”退役。美國實際上放棄了這一領域的所有工作。