天弓防空导弹的性能
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发布时间：2022-04-20 03:49
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时间：2023-06-26 06:23
1992年6月，台湾和美国达成为期5年的合作协议，由美国提供爱国者系统的关键技术和零部件，对天弓I型进行改进，使其具有反战术弹道导弹能力。1998年7月15日，在台湾屏东导弹测试基地进行了试验，改进后的天弓I导弹以4马赫的速度拦截了战术弹道导弹靶弹，估计天弓I改进型将在稍晚时候将陆续装备部队。 防空导弹系统从整体角度衡量是否先进，最主要看的就是采用的雷达*和制导*。由于技术引进上受到美国的*，天弓系统的母型是海军舰载型的宙斯盾战斗系统，其导弹为半主动制导的标准SM-2，因此天弓I型的雷达、导弹也分别沿用了相控阵*和半主动制导*。这样的*到底是不是像台湾媒体所说的那么先进呢，我们从它的作战过程入手分析就知道了。
天弓I型系统以连为独立作战单元，1个连配有1辆战术指挥中心/长白(CSIST/GE ADAR-1)相控阵雷达车、2辆照射雷达车、至少4辆天弓I型发射车、1辆电源车和1辆导弹运输车。作战时首先由长白相控阵雷达搜索发现目标并将目标信息传给指挥控制中心，由指挥控制中心进行敌我识别、威胁判断和目标分配。并选定发射架，将发射前需要的数据和程序送给导弹。当导弹发射后，首先由长白雷达对其进行截获，使导弹和相控阵雷达之间建立起联系，通俗的话说，就是让雷达和导弹知道彼此的位置，形成闭环控制回路。当导弹进入末端后，由长白相控阵雷达*给与改型霍克相类似的CS/MPG-25型连续波照射雷达照射目标、制导导弹。该雷达是在美制改型霍克系统的大功率照射雷达AN/MPQ-46HPI的基础上研制的，但功率比改型霍克的大60%，且抗干扰能力和敌我识别(IFF)设备得到了改进。 当天弓I型导弹上的半主动雷达导引头开机后，通过头部天线接收经目标反射的照射雷达信号，导弹尾部基准天线则直接接收通过照射天线旁瓣向导弹发射的照射波。在弹上对这两个信号进行相干检波后，所形成的信号中即包含有与导弹与目标接近速度成正比的多普勒频移，通过频率范围很窄的窄带频率*精确提取出这一频谱后，弹上电路就可以截获、跟踪目标多普勒频率，并从中提取出控制导弹飞行轨迹的制导信息。制导信息在自动驾驶仪中变换放大后，可产生操纵液压舵机的信号控制舵面偏转，使导弹按预定的弹道飞向目标，直到最后导弹和目标距离很近，进入杀伤区后，照射雷达将按照程序发射指令，让导弹打开引信(为了防止在飞行过程中受外来干扰的影响导致提前误炸，引信要等到距离目标很近时才打开)，然后天弓I型导弹进入最后的交战程序，引信截获到目标后，按照程序选择起爆时机和方式。这就是天弓I型半主动制导*工作的主要过程。
说到这里，不得不再提一下天弓I型的导引头，在雷锡恩公司帮助下，天弓I型的导引头对目标速度跟踪时采用了多普勒跟踪，能从严重的地物杂波干扰中分离出运动目标，因此具有较好的低空性能。导引头采用倒置接收机，提高了抗干扰能力，噪声干扰对照射雷达天线照射目标影响不大。同时也提高了对多普勒频率的分辨能力。
由上可见，天弓I型导弹和美俄同类以相控阵雷达为核心的远程防空导弹系统最大的差别就是其独特的导引方式。这样的半主动配置使长白雷达指挥作战时负担比爱国者和S-300要低，对空情的掌握能力更强。但这种制导*也有自己的弱点：需要额外的照射雷达，虽然照射雷达只在最后阶段对目标照射5-10秒，相比搜索/警戒雷达从发现到击毁目标整个期间都在向其辐射电磁波来说要短的多，但它制导导弹跟踪目标的波束是持续不间断的，足以为现代战斗机的雷达告警器和定向仪提供充分的反应时间。而战斗机的综合电子战系统从接到告警器报警到电子侦察接收机进行目标定位，再到调用数据库分析做出处理结果，总共不会超过1秒钟，剩下的时间就是发射反辐射导弹了。从美军反辐射导弹运用的战例看，在空地对抗中，照射雷达被反辐射攻击的概率最高，也是对方压制防空网的重点和突破口。以第一次海湾战争为例，伊拉克防空网的各类警戒雷达被反辐射导弹摧毁的损失率为17%，剩下大部分都是*造成的伤害，而且都是在防空网瓦解或所配属的防空导弹单位中照射/制导雷达被摧毁后才遭轰炸损失的。而各类照射/制导雷达被反辐射导弹击毁的损失率达到63%，可见照射雷达是最“招惹”反辐射导弹的。天弓I型的CS/MPG-25照射雷达源自霍克系统，虽然霍克系统经过三次现代化改进，但毕竟其基础设计是20世纪50年代的。因此照射雷达的峰值功率肯定很高，而且天弓在此基础上又将功率加大近一半，则功率就更高了，也更容易被对方电子侦察、锁定，成为很明显的辐射目标而遭到集中摧毁。虽然照射雷达被攻击后长白雷达仍可存活，但没有照射雷达，天弓I型导弹就无法制导，光剩下长白雷达也无用，这时对方飞机用*也可以摧毁它。因此，天弓I型的这种半主动制导*在现代空地对抗中已经落后。 天弓导弹的制导系统包括导引头、遥控发射/接收机系统和自动驾驶仪。制导舱为铝合金壳体，外缠15度斜绕的酚醛棉布条并涂一层改性橡胶以加强强度和提高隔热性能。导引头工作在J波段，由平面阵天线、常平架系统和控制导引头运动与处理信号的电子组合等组成。尾部控制舱为环形空间，内装液压舵机系统，通过自动驾驶仪接收指令，操纵舵面对导弹进行控制和稳定飞行。天弓I型导弹采用破片杀伤式战斗部，质量为90公斤。为了提高杀伤效能，导弹采用近炸和触发引信。这比爱国者上单一的无线电近炸引信的可靠性和冗余程度要高。单个破片质量3克，大于爱国者的2克。战斗部舱为铝合金精密铸造，除内装有战斗部外，还有惯性传感装置、遥控发射机/接收机装置、安全保险和电子装置、引信和天线等。
天弓I型的动力装置由发动机、外部隔热罩和上述两条向尾翼传送控制信号的外部导管组成。发动机壳体是导弹结构的一部分，外部有隔热防护罩，和爱国者一样，天弓I型的固体火箭发动机也采用了先进的HTPB氢氧基聚丁烯混合推进剂系列。推进系统质量约490公斤。推力约134.8千牛，工作时间12秒。按照台湾方面自称“天弓I型射程100公里”的说法，其弹体尺寸、质量与爱国者都基本无差别，那么要达到射程更远，则只有在推进剂上下功夫了。据称天弓I型上比爱国者上性能更高的推进剂是台湾自行开发的，但是考虑到台湾化学工业的水平，再从美国方面透露的蛛丝马迹看，其中有不少美国参与、协助的因素。由于这些不确定因素，对于天弓I型导弹的射程也有多种说法，主要的有两种：最大射程60公里，有效射程40公里；最大射程100公里，有效射程80公里。从多方面因素分析看，笔者认为取前者可能性大些。因为如前所述天弓I型的照射雷达是在霍克基系统的础上改进并加大60%的功率，霍克导弹的最大射程为40公里，有效射程30公里。其照射雷达的作用距离在100公里左右，按照雷达方程，功率增加60%，作用距离只增加1.6的4次方根，也就是说，天弓照射雷达的最大作用距离也只有115公里左右，再考虑其采用先进元件、优化设计等因素，至多达到130公里。这样的雷达作用距离要为射程达到100公里的导弹提供照射，有点勉为其难。别的不说，单单对方战斗机的电子对抗设备如果采用苏式大功率阻塞、压制路线的话，就很容易干扰掉采用半主动制导*的天弓I型导弹。综合考虑，其最大射程在60公里比较符合台湾工业实际。 天弓系统的核心是长白相控阵雷达和与之同处一车的战术指挥中心。由于是舰载雷达陆上化，因此该系统的设计和另两种一开始就为了地面防空专门设计的相控阵雷达来说差异不小。
长白雷达采用了美国提供的固态收发单元、电子扫描技术(但美国不允许台湾制造这些元件，只让其负责装配)。整个天线阵面由6000个移项器收发单元构成，可覆盖方位120度、高低70度的范围，由于没有机械转动装置，扫描时没有机械惯性，波束可在瞬间改变在空间的位置，有利于同时跟踪多个目标。此外，长白雷达还具有频率捷变能力，可在受到干扰时自动转换工作频率点。在C3I系统支援下，长白雷达并入了台湾于1994年开始兴建的“强网”系统，可担负防空作战，也能在警戒雷达受损情况下转为监视或空中管制任务(美国E-2和E-3预警机上的雷达也为S波段)。长白雷达的诱饵战术也在受到挑战。如俄罗斯X-31P等空地导弹已经装备了多模导引头，可自动进行数据融合，识别目标(见本刊2003年第13期《突防——苏俄反辐射导弹家族》)。另外，还可以靠X-31与红外/INS制导的X-59配合，或GPS+红外、红外+毫米波等多种制导模式来破解长白的诱饵阵。因此，固定阵地的长白雷达在密集、多方式的反辐射攻击面前，下场还是大不妙的。
