郭正玉,董 蒙, 杜苗苗
(1.中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院,河南 洛陽(yáng) 471009; 2.航空制導(dǎo)武器航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 洛陽(yáng) 471009; 3. 空裝駐洛陽(yáng)地區(qū)第一軍事代表室, 河南 洛陽(yáng) 471009)
誰(shuí)掌握了制空權(quán),誰(shuí)就掌握了戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈是由空基平臺(tái)發(fā)射、 打擊空中戰(zhàn)斗機(jī)等目標(biāo)的導(dǎo)彈武器,其是奪取制空權(quán)的重要武器裝備,在打擊空中戰(zhàn)斗機(jī)目標(biāo)時(shí)發(fā)揮了極其重要的作用。隨著技術(shù)的發(fā)展和裝備能力的進(jìn)步,在傳統(tǒng)空域的目標(biāo)性能提高的同時(shí),出現(xiàn)了飛行高度更高、 飛行速度更快的臨近空間高超聲速目標(biāo)和太空飛行目標(biāo),現(xiàn)有空空導(dǎo)彈武器裝備不具備打擊這些新目標(biāo)的能力,其給制空權(quán)的爭(zhēng)奪帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。如何構(gòu)建探測(cè)、 跟蹤和打擊空天高超聲速目標(biāo)的新能力,突破飛行、 制導(dǎo)、 毀傷等關(guān)鍵技術(shù)是擺在技術(shù)研究人員面前的新難題。
美國(guó)和俄羅斯于20世紀(jì)50年代起,先后開(kāi)展空天飛行器的研究和設(shè)計(jì)工作,典型代表項(xiàng)目的指標(biāo)見(jiàn)表1。美國(guó)主要研究和發(fā)展的是空天往返飛行器、 臨近空間助推滑翔飛行器和吸氣式高超聲速飛行器,典型的代表型號(hào)和項(xiàng)目包括: 戰(zhàn)術(shù)助推滑翔(Tactical Boost Glide, TBG)、 先進(jìn)高超聲速武器(Advanced Hypersonic Weapon, AHW)、 空射快速響應(yīng)武器(Air-Launched Rapid Response Weapon, ARRW)、 常規(guī)快速打擊(Intermediate Range Conventional Prompt Strike, IRCPS)、 遠(yuǎn)程高超聲速武器(Long Range Hypersonic Weapon, LRHW)、 吸氣式高超聲速武器概念(Hypersonic Air-Breathing Weapon Concept, HAWC)(如圖1所示)等。俄羅斯主要研究和發(fā)展的是空間軌道機(jī)動(dòng)飛行器、 臨近空間助推滑翔飛行器和吸氣式高超聲速飛行器,典型的代表型號(hào)和項(xiàng)目包括: “匕首”(如圖2所示)、 “先鋒”、 “鋯石”、 “鋒利”、 “精靈”和“克列沃克-D2”等。目前俄羅斯高超聲速技術(shù)已居世界領(lǐng)先地位。這類目標(biāo)飛行速度快、 高度范圍覆蓋廣,而且還具有一定的機(jī)動(dòng)能力,給防御系統(tǒng)有效防御帶來(lái)了更大的困難。
表1 國(guó)外高超聲速目標(biāo)的基本參數(shù)
圖1 美國(guó)HAWC導(dǎo)彈概念假想圖
圖2 俄羅斯“匕首”高超聲速導(dǎo)彈
為了有效地防御和打擊空天高超聲速目標(biāo),世界各國(guó)不但在技術(shù)領(lǐng)域大力投入,通過(guò)不同種類的技術(shù)研究項(xiàng)目發(fā)展多種攔截手段,還通過(guò)組織機(jī)構(gòu)調(diào)整和建設(shè),從政策層面加強(qiáng)對(duì)于技術(shù)方向的把握和項(xiàng)目的管理。
技術(shù)和項(xiàng)目方面,美國(guó)自2017年以來(lái),導(dǎo)彈防御局(MDA)和國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)等機(jī)構(gòu)從系統(tǒng)方案、 關(guān)鍵技術(shù)等多方面加強(qiáng)了關(guān)于空天領(lǐng)域高超聲速武器防御能力的建設(shè)。2018年9月26日,MDA簽署了21份合同,合作單位包括雷神公司、 洛克希德·馬丁公司、 諾斯羅普·格魯曼公司、 波音公司等美國(guó)傳統(tǒng)軍工企業(yè),用于開(kāi)展“高超聲速防御武器系統(tǒng)概念”研究,每份合同經(jīng)費(fèi)約100萬(wàn)美元,合同周期平均5個(gè)月。2018年,DARPA啟動(dòng)“滑翔破壞者”(Glide Breaker)項(xiàng)目,授予諾斯羅普·格魯曼公司1 800萬(wàn)美元研究動(dòng)能直接碰撞的方式在大氣層外攔截和摧毀來(lái)襲的高超聲速武器。2020和2021財(cái)年,MDA分別申請(qǐng)3.9億美元和2.1億美元開(kāi)展滑翔段區(qū)域武器系統(tǒng)(Regional Glide Phase Weapon System, RGPWS)項(xiàng)目研究,發(fā)展高超聲速武器防御技術(shù),研制攔截器原型并開(kāi)展飛行測(cè)試,降低攔截器關(guān)鍵技術(shù)和集成的風(fēng)險(xiǎn)。
組織機(jī)構(gòu)方面,美國(guó)于2019年10月批準(zhǔn)2020財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案,成立第六大軍種——太空軍。2020年6月頒布《太空防御戰(zhàn)略》,明確太空體系整合至作戰(zhàn)系統(tǒng)中,并把目標(biāo)確定為空間段、 地面段和鏈路段三大類,有計(jì)劃、 有重點(diǎn)地發(fā)展相關(guān)能力。2022財(cái)年,美國(guó)國(guó)防部為太空軍的研究、 開(kāi)發(fā)、 試驗(yàn)與鑒定項(xiàng)目申請(qǐng)113億美元資金,同比增長(zhǎng)7%。美國(guó)國(guó)防部2022財(cái)年計(jì)劃試射LRHW,爭(zhēng)取2023財(cái)年正式部署; ARRW預(yù)算為2.38億美元,中程常規(guī)快速打擊武器(IRCPS)預(yù)算為0.75億美元,高超聲速攻擊巡航導(dǎo)彈(HACM)預(yù)算為2億美元,空天高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的投入持續(xù)增大。
俄羅斯于2015年設(shè)立了由空軍、 太空部隊(duì)、 防空反導(dǎo)防御部隊(duì)組成的空天軍,并于2018~2019年期間大范圍地更換和列裝了俄軍新型現(xiàn)代化武器裝備,以增強(qiáng)防空反導(dǎo)能力。2021年7月20日,俄羅斯國(guó)防部首次公布了S-500“普羅米修斯”防空導(dǎo)彈空中靶試試驗(yàn)視頻,并計(jì)劃將該系統(tǒng)優(yōu)先配備俄羅斯空天軍空天防御兵。S-500系統(tǒng)中配備的攔截彈,具備攔截馬赫數(shù)10以上目標(biāo)的“超高速、 超高空、 超遠(yuǎn)程”的反高超聲速目標(biāo)能力,增強(qiáng)了俄羅斯對(duì)于空天高超聲速目標(biāo)的攔截打擊能力。2021年11月8日,俄羅斯網(wǎng)站對(duì)“鋯石”導(dǎo)彈研制原因、 關(guān)鍵指標(biāo)等問(wèn)題進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè),導(dǎo)彈的技術(shù)路線逐步浮現(xiàn)。
隨著世界各國(guó)空天高超聲速飛行目標(biāo)的出現(xiàn)和技術(shù)的不斷成熟,針對(duì)它的攔截系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善。從美俄近幾年不斷加大對(duì)于空天高超聲速飛行目標(biāo)攔截能力建設(shè)和資金投入的角度看,證明了空天高超聲速飛行目標(biāo)對(duì)于傳統(tǒng)作戰(zhàn)概念的顛覆性、 挑戰(zhàn)性和威脅性,除了傳統(tǒng)地基導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的攔截外,還需要有針對(duì)性地分析研究,并采取更加有針對(duì)性的措施進(jìn)行防御。
使用空基平臺(tái)發(fā)射空空導(dǎo)彈進(jìn)行空天攻防對(duì)抗將在飛行彈道、 探測(cè)目標(biāo)和打擊范圍三個(gè)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先,空基平臺(tái)與地基/?;l(fā)射平臺(tái)相比,其已經(jīng)將導(dǎo)彈帶載到10 km以上的空中,距離空天目標(biāo)更近,并且已經(jīng)越過(guò)了阻力較大的低空空域,空空導(dǎo)彈的飛行彈道設(shè)計(jì)將更加自由,可充分利用發(fā)射條件下阻力小的優(yōu)勢(shì),采用滑翔、 高拋等彈道形式,選擇迎頭、 側(cè)向等多種攔截打擊模式。其次,空空導(dǎo)彈依靠導(dǎo)引頭探測(cè)、 鎖定和跟蹤目標(biāo)。目前,空空導(dǎo)彈有雷達(dá)和紅外兩種體制,對(duì)于雷達(dá)導(dǎo)引頭,探測(cè)空天高超聲速目標(biāo)的背景環(huán)境相對(duì)較為“干凈”,目標(biāo)較少,沒(méi)有地面雜波等干擾,而且空天高超聲速目標(biāo)通常沒(méi)有針對(duì)性的隱身設(shè)計(jì),容易被探測(cè); 對(duì)于紅外導(dǎo)引頭,空天高超聲速目標(biāo)飛行速度快,目標(biāo)蒙皮因氣動(dòng)聲性摩擦產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱現(xiàn)象,形成明顯區(qū)別于背景環(huán)境的紅外輻射源,容易被探測(cè)。第三,傳統(tǒng)地基/?;綔y(cè)系統(tǒng)受到地球曲率、 大氣散射特性等因素影響,對(duì)空天高超聲速目標(biāo)的探測(cè)范圍和反應(yīng)速度產(chǎn)生影響,而使用空基平臺(tái)和空空導(dǎo)彈進(jìn)行探測(cè)將能夠在800~1 000 km的距離上發(fā)現(xiàn)和跟蹤并摧毀目標(biāo)。
世界各軍事強(qiáng)國(guó)均開(kāi)展過(guò)或正在開(kāi)展利用空中平臺(tái)發(fā)射導(dǎo)彈、 打擊攔截空天高超聲速目標(biāo)的空對(duì)空導(dǎo)彈項(xiàng)目。美國(guó)早在2006年,就開(kāi)展過(guò)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)載防御單元(Network Centric Airborne Defense Element, NCADE)項(xiàng)目。該方案是一個(gè)以AIM-120先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈為基礎(chǔ)、 安裝AIM-9X空空導(dǎo)彈的紅外成像導(dǎo)引頭的兩級(jí)構(gòu)型機(jī)載攔截彈,第一級(jí)由AIM-120空空導(dǎo)彈的后彈體組成,第二級(jí)采用后向推進(jìn)器和側(cè)向直接力推進(jìn)器,最大射程約150 km,具有在大氣層外飛行的能力,尺寸、 重量與AIM-120相仿,掛載方式與AIM-120相兼容,其主要被用于對(duì)上升段和助推段的近/中程彈道導(dǎo)彈的攔截。該項(xiàng)目由于成本低廉并能夠在前沿快速機(jī)動(dòng)部署,滿足了當(dāng)時(shí)美國(guó)MDA反導(dǎo)作戰(zhàn)的需求。2007年末,雷神公司在美國(guó)白沙靶場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn),由一架F-16飛機(jī)發(fā)射,對(duì)上升/助推段的彈道導(dǎo)彈模擬火箭進(jìn)行攔截,試驗(yàn)取得了成功。此后,NCADE項(xiàng)目并未繼續(xù)研究,很可能是因?yàn)榭栈l(fā)射空空導(dǎo)彈攔截技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟并取得突破。除了NCADE項(xiàng)目外,美國(guó)洛克希德·馬丁公司還在2007年提出空射碰撞殺傷(ALHTK)方案,把“愛(ài)國(guó)者”PAC-3等陸基動(dòng)能攔截彈集成到F-15C戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái),形成空對(duì)空攔截能力。PAC-3飛行速度更快,但是其尺寸、 重量大,將限制飛機(jī)平臺(tái)的飛行能力和掛載能力。2020年2月,俄羅斯國(guó)防部開(kāi)展了多用途遠(yuǎn)程攔截導(dǎo)彈系統(tǒng)項(xiàng)目(MFRK DP),這是一種包含兩級(jí)動(dòng)力裝置的遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈,被掛裝于米格-31和米格-41戰(zhàn)斗機(jī)上,由米格戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射空空導(dǎo)彈,導(dǎo)彈在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的大推力下,將形成馬赫數(shù)5以上的飛行速度,抵近目標(biāo)后導(dǎo)彈再發(fā)射所攜帶的子導(dǎo)彈,子導(dǎo)彈依靠自身導(dǎo)引頭鎖定、 跟蹤和毀傷目標(biāo)。2019年11月,歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)了天基戰(zhàn)區(qū)監(jiān)視實(shí)時(shí)預(yù)警攔截項(xiàng)目(Timely Warning and Interception with Space-Based Theater Surveillance),該項(xiàng)目由法國(guó)牽頭負(fù)責(zé),芬蘭、 意大利、 荷蘭和西班牙共同參與,2020年10月德國(guó)也加入了項(xiàng)目研究,其目標(biāo)是研發(fā)一種沖壓動(dòng)力、 傳統(tǒng)布局的多用途空對(duì)空攔截彈,用于在低大氣層攔截中程彈道導(dǎo)彈、 高超聲速巡航和助推滑翔導(dǎo)彈、 超聲速巡航導(dǎo)彈等各種導(dǎo)彈目標(biāo)以及下一代戰(zhàn)斗機(jī)等常規(guī)目標(biāo)。
世界范圍內(nèi),第四代空空導(dǎo)彈已經(jīng)廣泛裝備部隊(duì),導(dǎo)彈飛行性能穩(wěn)定,飛行速度快、 機(jī)動(dòng)能力強(qiáng),紅外和雷達(dá)兩種制導(dǎo)體制各具特點(diǎn),具備攔截空中各類目標(biāo)的飛行和毀傷能力。從發(fā)展趨勢(shì)看,空空導(dǎo)彈為了實(shí)現(xiàn)打擊目標(biāo)更多、 覆蓋范圍更廣,攻擊距離和打擊范圍不斷提高。制約空空導(dǎo)彈進(jìn)一步提高攻擊距離和打擊范圍的一個(gè)重要因素是,在發(fā)動(dòng)機(jī)化學(xué)能技術(shù)沒(méi)有革命性突破的前提下,載機(jī)平臺(tái)對(duì)于空空導(dǎo)彈的尺寸、 重量的嚴(yán)格限制,制約了空空導(dǎo)彈的飛行距離和飛行速度的提高。如果放開(kāi)尺寸和重量限制,采用多級(jí)推力裝置或者增大單級(jí)動(dòng)力的體積重量,空空導(dǎo)彈的飛行距離可大幅提高,可實(shí)現(xiàn)覆蓋更大的打擊范圍。美國(guó)空軍于2019年披露的其最新型空空導(dǎo)彈AIM-260,攻擊距離較AIM-120D有了大幅提升,再加上美國(guó)擁有強(qiáng)大的空中態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng),其空空導(dǎo)彈的打擊能力得到了較大的增強(qiáng)。
從世界各國(guó)的技術(shù)項(xiàng)目發(fā)展情況看,利用空空導(dǎo)彈的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),以現(xiàn)有空空導(dǎo)彈平臺(tái)為基礎(chǔ),進(jìn)行動(dòng)力、 探測(cè)、 制導(dǎo)、 引戰(zhàn)等方面的適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì),將能夠快速形成空天攻防打擊能力,解決目前探測(cè)難、 跟蹤難和攔截難的困境。
使用傳統(tǒng)的空空導(dǎo)彈進(jìn)行空天高超聲速目標(biāo)攻防對(duì)抗存在技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn),具體包括作戰(zhàn)體系、 發(fā)射平臺(tái)和導(dǎo)彈本身三個(gè)方面。
制空作戰(zhàn)包含OODA多個(gè)環(huán)節(jié),需要作戰(zhàn)體系中的探測(cè)、 指揮和控制系統(tǒng)的支援,才能對(duì)空天高超聲速目標(biāo)進(jìn)行觀察、 判斷、 決策后發(fā)射導(dǎo)彈,進(jìn)行打擊。目前,制空作戰(zhàn)體系中包含著衛(wèi)星、 預(yù)警機(jī)等探測(cè)節(jié)點(diǎn),其覆蓋的探測(cè)范圍較傳統(tǒng)飛機(jī)平臺(tái)更大,但是這些探測(cè)節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)之初大多并沒(méi)有考慮對(duì)于空天高超聲速目標(biāo)的探測(cè)和跟蹤,因而無(wú)法滿足對(duì)于如此快速目標(biāo)的連續(xù)探測(cè)和跟蹤,從而導(dǎo)致OODA循環(huán)無(wú)法閉合。
目前空空導(dǎo)彈均由戰(zhàn)斗機(jī)裝載、 戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射,對(duì)于發(fā)射高度、 發(fā)射速度都有著嚴(yán)格的限制。由于戰(zhàn)斗機(jī)的飛行高度相對(duì)于空天高超聲速目標(biāo)來(lái)說(shuō)十分有限,從當(dāng)前的飛行高度發(fā)射空空導(dǎo)彈來(lái)打擊空天高超聲速目標(biāo),需要對(duì)發(fā)射方式和導(dǎo)彈飛行彈道進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì),使導(dǎo)彈能夠覆蓋更大的攻擊范圍,才有可能完成攔截打擊任務(wù)。如果直接采用空天高超聲速飛行器平臺(tái)發(fā)射導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,導(dǎo)彈的搭載方式、 安裝方式和分離方式都將是全新的技術(shù)挑戰(zhàn)。
目前美國(guó)最先進(jìn)的空空導(dǎo)彈飛行距離大約在100 km以上,高度上可以覆蓋空天類目標(biāo),但是空天類目標(biāo)覆蓋的飛行距離遠(yuǎn),能夠達(dá)到千公里量級(jí),導(dǎo)致空空導(dǎo)彈僅能在一定的有限范圍內(nèi)進(jìn)行被動(dòng)防御攔截。如果對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)改裝,增大空空導(dǎo)彈飛行距離,會(huì)增大彈體飛行過(guò)程的氣動(dòng)熱積累,使得局部溫度超過(guò)2 000 ℃,氣動(dòng)熱通過(guò)殼體傳遞到導(dǎo)彈內(nèi)部,造成內(nèi)部電子器件電性能漂移、 電路失穩(wěn),影響正常功能; 同時(shí),導(dǎo)彈殼體長(zhǎng)時(shí)間承受氣動(dòng)壓力,會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)彈整流罩、 導(dǎo)引頭頭罩等局部變形,造成殼體整體損壞。目前的導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測(cè)距離和探測(cè)角度限制了導(dǎo)彈的探測(cè)空域范圍。以雷達(dá)型空空導(dǎo)彈攻擊戰(zhàn)斗機(jī)目標(biāo)為例,導(dǎo)彈依靠發(fā)射載機(jī)提供的目標(biāo)信息,對(duì)較為確定的區(qū)域進(jìn)行探測(cè),完成中末制導(dǎo)交接班后對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自主探測(cè)和攻擊??仗旄叱曀倌繕?biāo)飛行高度和距離覆蓋范圍大,給導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測(cè)范圍和制導(dǎo)律設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
使用空空導(dǎo)彈進(jìn)行空天攻防對(duì)抗,需要結(jié)合具體的作戰(zhàn)打擊場(chǎng)景和導(dǎo)彈特性,在發(fā)射安全、 結(jié)構(gòu)、 探測(cè)、 動(dòng)力、 制導(dǎo)、 毀傷等關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)和研究。
安全發(fā)射分離是導(dǎo)彈平穩(wěn)飛行的前提條件。空空導(dǎo)彈攔截空天高超聲速目標(biāo),可以考慮采用體系中其他節(jié)點(diǎn)發(fā)射空空導(dǎo)彈,需要結(jié)合具體發(fā)射平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性、 飛行特性和作戰(zhàn)場(chǎng)景,研究并設(shè)計(jì)新型發(fā)射分離方法,如基于復(fù)雜氣流環(huán)境下的發(fā)射分離參數(shù)智能柔性輸出,高馬赫數(shù)、 激波、 氣動(dòng)熱以及電離環(huán)境下的平臺(tái)一體化發(fā)射等新型發(fā)射分離方法,在確保發(fā)射平臺(tái)安全的基礎(chǔ)上,使導(dǎo)彈能以最適合的分離態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)設(shè)彈道,滿足攔截目標(biāo)的速度、 彈道等需求。
空空導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行需要保證結(jié)構(gòu)完整性。使用空空導(dǎo)彈進(jìn)行空天高超聲速攻防對(duì)抗,需要提高空空導(dǎo)彈的飛行距離和飛行高度,因此,要針對(duì)具體的飛行條件和環(huán)境特性,研究氣動(dòng)熱環(huán)境精確預(yù)測(cè)技術(shù)。如利用新材料、 新工藝、 新結(jié)構(gòu)等,改變空空導(dǎo)彈的表面熱物理性質(zhì),在長(zhǎng)距離、 跨空域飛行氣動(dòng)加熱過(guò)程中,有效控制彈體表面溫度,阻礙熱傳導(dǎo),保證彈體內(nèi)部工作溫度低于允許范圍,保證導(dǎo)彈殼體結(jié)構(gòu)材料不產(chǎn)生較大的強(qiáng)度和剛度損失。
有效的目標(biāo)探測(cè)和跟蹤是完成攻防對(duì)抗的前提條件,空天高超聲速目標(biāo)的飛行空域廣,需要較寬的探測(cè)視場(chǎng)、 較遠(yuǎn)的探測(cè)距離。傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈受到功耗、 體積等因素限制,擴(kuò)大導(dǎo)彈搜索探測(cè)范圍有著局限性??刹捎枚嗝秾?dǎo)彈協(xié)同探測(cè)技術(shù)擴(kuò)大整體搜索探測(cè)范圍,需要研究多源多目標(biāo)作戰(zhàn)場(chǎng)景下目標(biāo)識(shí)別虛警漏警問(wèn)題、 多源多目標(biāo)信息融合問(wèn)題、 傳感器信息分發(fā)技術(shù)、 分布式的信息融合技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)空天高超聲速目標(biāo)的大范圍、 寬角度和遠(yuǎn)距離探測(cè)。
為了實(shí)現(xiàn)空天攻防對(duì)抗,空空導(dǎo)彈不但要飛得更高、 還要飛得更遠(yuǎn),形成大范圍的覆蓋能力和大機(jī)動(dòng)的打擊能力,提高打擊范圍和打擊精度。空空導(dǎo)彈的飛行域?qū)目沼驍U(kuò)展到臨近空間域甚至太空域,需要研究新型組合動(dòng)力技術(shù)、 寬適應(yīng)長(zhǎng)工時(shí)動(dòng)力技術(shù)、 推力可調(diào)/可變動(dòng)力技術(shù)等支持導(dǎo)彈跨域飛行的新型動(dòng)力技術(shù),形成空空導(dǎo)彈空天攻防對(duì)抗的動(dòng)力基礎(chǔ)。
由于攔截打擊的空天高超聲速目標(biāo)飛行速度快,需要空空導(dǎo)彈有著極高的響應(yīng)速度,因此,需要研究提高空空導(dǎo)彈控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的控制方法。此外,空空導(dǎo)彈飛行速度快,再加上攔截目標(biāo)的飛行速度,彈目交匯的時(shí)間窗口將極為短暫,對(duì)導(dǎo)彈打擊精度的要求高,需要研究高精度軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)、 極高精度的導(dǎo)彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),匹配探測(cè)、 動(dòng)力、 毀傷等性能的需求。
使用空空導(dǎo)彈對(duì)空天高超聲速目標(biāo)攔截會(huì)擴(kuò)大導(dǎo)彈飛行域,將不局限于使用戰(zhàn)斗機(jī)等傳統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行目標(biāo)探測(cè),因此,需要研究戰(zhàn)場(chǎng)多源信息時(shí)空匹配性設(shè)計(jì)和融合技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)等,利用作戰(zhàn)體系中的預(yù)警機(jī)、 衛(wèi)星、 ?;綔y(cè)平臺(tái)等信息節(jié)點(diǎn),對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)后直接與導(dǎo)彈通信,傳遞目標(biāo)信息。導(dǎo)彈可在較遠(yuǎn)距離處接收目標(biāo)信息,預(yù)測(cè)目標(biāo)的飛行軌跡,提高跟蹤打擊精度和攔截效率。
空天高超聲速目標(biāo)與傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)目標(biāo)相比,體積、 重量較大,需要在提高導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部重量的同時(shí),研究新型聚能爆破戰(zhàn)斗部技術(shù)、 定向燃燒戰(zhàn)斗部技術(shù)、 高強(qiáng)高密度活性合金結(jié)構(gòu)材料等新型毀傷機(jī)理和毀傷材料,并針對(duì)具體的高速交會(huì)場(chǎng)景和攔截方式進(jìn)行針對(duì)性引戰(zhàn)配合設(shè)計(jì),提高毀傷概率和毀傷效能。
作為未來(lái)一體化戰(zhàn)場(chǎng)的重要組成部分,臨近空間和太空潛在的軍事應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越值得關(guān)注。目前,世界各國(guó)都在空天高超聲速飛行技術(shù)方面進(jìn)行了探索和研究,并希望占領(lǐng)先機(jī)。這對(duì)國(guó)內(nèi)空天防御提出了極大的挑戰(zhàn),開(kāi)展針對(duì)性的攻防對(duì)抗技術(shù)研究已經(jīng)迫在眉睫。利用空空導(dǎo)彈進(jìn)行空天高超聲速目標(biāo)攻防對(duì)抗有著較多優(yōu)勢(shì),雖然目前還存在著較多技術(shù)難點(diǎn),但是隨著智能技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 材料技術(shù)的發(fā)展和牽引,導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)、 氣動(dòng)、 控制、 毀傷等技術(shù)將會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步,結(jié)合空空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)使用特點(diǎn),在作戰(zhàn)模式、 飛行方式、 毀傷方式等方面進(jìn)行大膽創(chuàng)新和技術(shù)探索,將能夠形成新型空天攻防對(duì)抗技術(shù)。