伊朗“信仰373”防空導彈系統

廖錦藝

由于伊朗長期面臨以色列和美國空軍在中東地區的威脅，伊朗十分重視防空導彈系統的開發，近年來陸續對外公開了多款自主研制的防空導彈系統。其中最引人矚目的就是發射筒外觀酷似俄羅斯S-300的“信仰-373”防空導彈系統，外界對發射筒內導彈的模樣充滿了好奇。在2015年4月18日伊朗建軍節當天，這款氣動布局與S-300略有不同的防空導彈揭開了長期籠罩著的神秘面紗。

早在2007年，伊朗就和俄羅斯簽署了一份S-300PMU2地空導彈的采購合同，不過這筆交易很快就遭到美國和以色列的阻撓，基于地緣政治的考慮，俄羅斯中止了向伊朗交付S-300成品的計劃。暫時的挫折并沒有擊垮伊朗人，除了繼續努力從俄羅斯或其它獨聯體國家獲得S-300外，伊朗也悄悄展開了伊朗版S-300導彈系統的開發。

據俄羅斯“航空港”網站稱，伊朗在2008年繞開俄羅斯，從白俄羅斯弄到多套前蘇聯時代的S-300導彈，盡管性能落后，但設計原理和基本構造與S-300PMU2大同小異，相關技術促進了伊朗新一代防空導彈系統的開發。2010年4月18日，伊朗在首都德黑蘭舉行建軍節閱兵式，受閱方陣里突然出現了外觀酷似S-300的國產“信仰-373”導彈，當時法爾斯通訊社援引國防部長瓦希迪的話稱：“‘信仰-373’優于S-300，它主要針對中高空目標，從作戰記錄來看，一半以上的空襲行動都是在這一范圍內發生的，所以新防空導彈系統將顯著提高我國防御能力。”

2014年8月，伊朗宣布成功試射了“信仰-373”防空導彈。在當年年底的一次軍演上，伊朗電視臺還發布其野外機動訓練畫面，導彈發射車也刷上了軍用涂裝，暗示該系統可能已經列裝部隊。

“信仰-373”防空導彈的氣動外形與S-300使用的5V55系列和48N6E系列導彈都不相同，表明該彈并非簡單抄襲俄制導彈。S-300使用的48N6E系列導彈采用無翼式氣動布局，彈體光滑，只有尾部4片空氣舵。而“信仰-373”防空導彈在彈尾4片小型梯形尾舵的前方增設了X形布置的小展弦比梯形長條狀穩定彈翼，其前緣后掠，后緣與彈體垂直，可以在一定程度上改善導彈的升力性能并增加導彈方向穩定性。

氣動布局對導彈的性能影響很大，特別是防空導彈，因其主要飛行彈道幾乎都在稠密的大氣層，而且對導彈的機動性、反應性要求很高，這都對防空導彈的氣動外形提出了更高的要求。選擇氣動布局的主要原則有：升力大，阻力小，即升阻比大；舵面效率高，導彈響應特性好，過渡過程時間短；部位安排方便，結構簡單等。

“信仰-373”防空導彈的梯形舵面位于導彈質心之后的彈身尾段，呈X型配置。由于舵面離導彈質心較遠，舵面的面積可小一些，舵面的受力情況（載荷和力矩）也相應較小。“信仰-373”防空導彈的小型尾翼可轉動，既可起翼面作用，又可起舵面作用，取消了較大的中彈翼。這是因為隨著空中威脅的發展，對中高空導彈的射程要求越來越大，這就要求導彈有更快的飛行速度。由于采用了HTPB高能燃料，發動機在十幾秒時間內，就可以把導彈加速到6馬赫的最大速度，如此快的速度下，加裝大型翼面會產生很大阻力，反而成為一個巨大的累贅。當導彈高速飛行時，彈身對升力的貢獻增加，而彈翼的貢獻相對地減小。特別是大攻角技術的應用，彈身對升力的貢獻更大了，彈翼的作用更小了。縮小彈翼面積以致完全取消彈翼成為有翼導彈氣動布局發展的一個新方向。這種氣動布局具有結構重量小、結構簡單、工藝性好、發射裝置簡單的特點，為制造和使用維護帶來極大便利。同時，這種布局具有較好的過載特性，改善了非對稱氣動力特性，具有較高的舵面效率。其最大問題是：在導彈飛行過程中，隨著馬赫數的變化，壓力中心的變化范圍變得較大，而且氣動力的非線性較為嚴重。這對導彈的控制系統和計算機技術提出了更高要求。

“信仰-373”防空導彈的翼面沿彈身配置為X字形，可在各個方向都可產生相同的機動過載，且具有在各個方向機動的快速響應能力。因此導彈在空間任何一個方向機動時都不必滾轉，控制系統的滾動通道只要穩定滾動角或滾動角速度即可，從而簡化了控制系統的設計。

“信仰-373”導彈采用150千克左右常規高爆破片戰斗部，導彈長7米，彈徑0.5米左右，采用復合制導（初段程序+中段無線電指令修正+末端TVM）體制和單級固體火箭發動機。導彈封裝在發射管中，發射加速度達100g。使用氣動舵與推進矢量舵復合轉向。導彈實施密集部署，用于保衛重要目標，如政治經濟中心和空軍基地等，可對付巡航導彈及各類高速飛機等空襲目標。其主要設計思想是低空性能好，能對付多目標，能在惡劣的電磁環境中作戰。導彈系統具備良好的機動性，這主要是針對可遠距攻擊地空導彈陣地的空地導彈。

“信仰-373”導彈采用多聯筒式發射器垂直發射，導彈細長的彈體很適合筒式發射。導彈采用筒裝，貯存期10年，不用維護。一部發射車可裝載四枚導彈，并以此對付密集攻擊。在一次齊射后重新裝填的時間也大大縮短。導彈裝于發射筒內還減少了導彈暴露在外部環境下的損壞幾率。以前的伊朗防空導彈都安裝在暴露的軌道發射器上，易被損壞。導彈脫離發射筒后，最初的傾斜機動通過燃燒室噴管后部的燃氣舵偏轉來完成，這樣可以減小導彈在3千米最小射程內的發射盲區。導彈發射采用垂直冷發射，由燃氣發生器將導彈彈出發射筒20米后主發動機點火。其射擊死角遠小于傾斜發射。

據英國《簡氏導彈與火箭年鑒》介紹，“信仰-373”導彈系統幾乎所有的設備都安裝在全機動的越野卡車底盤上，使其成為全機動式地空導彈系統，行軍轉戰斗時間減少到5分鐘。從值班狀態進入戰斗狀態的時間長短則由系統自檢過程和傳感器輸出指令過程所消耗的時間決定，但仍比伊朗軍隊原先列裝的“霍克”、S-200等防空系統快得多。“信仰-373”導彈系統的全部車輛都安裝有夜視儀和行軍用無線通信電臺，戰時導彈系統各組成部分可通過無線通信進行協同。

該系統以連為作戰單位，連級作戰指揮中樞為“勇士”指揮所，它包括跟蹤引導雷達和戰斗指揮所。雷達安放在野戰方艙內，有兩個天線，較大的方形天線安裝在另一個較小的矩形天線上方，方艙內有一個帶詢問機的信號收發室，戰時雷達天線不間斷發射電波，實施目標探測、指示與跟蹤，即使在強電子干擾下也能精確地為導彈指引目標。戰斗指揮所部署在儀器方艙內。所有方艙都被安置到“佐爾約拿”10×10輪式重型卡車底盤上，可以快速機動。

每個“信仰-373”導彈連配備4輛發射車，以通行能力較強的8×8輪式重型卡車為底盤，車上有1部帶4枚攔截導彈的垂直發射器。每輛發射車長13.11米，寬3.15米，高3.8米，重約42噸，可發射遠程攔截導彈，最大打擊距離約為90千米。“信仰-373”可同時向6個目標發射12枚導彈（每個目標2枚，以便確保摧毀目標），導彈發射間隔為3～5秒。按照當初的技術任務要求，“信仰-373”不具備攔截戰術彈道導彈的能力，但根據該系統的設計特征，它完全可以實施有限的反導作戰。

“信仰-373”發射車在進入戰斗狀態前會首先停穩，并用液壓支撐機構固定車體（在此過程中依靠車載工具進行水平調整）。發射筒豎起后，每輛發射車相隔5～6米。發射車與指揮所之間通過無線通信傳輸數據和命令。為了抵御敵方直升機和空降兵的攻擊，地空導彈連裝備了12.7毫米口徑重機槍。

“信仰-373”防空導彈系統的抗干擾性能，反導性能以及超低空攔截性能，都離不開雷達，特別是整個系統的核心：照射制導雷達。其照射制導雷達安裝在輪式底盤上，車上還裝載電源系統、天線高頻艙和指揮控制艙，這種雷達在伊朗仿制美國“標準”SM-1導彈開發的“賽義德”2防空導彈系統上已經得到運用。該雷達能保證在嚴重的雜波干擾和電子對抗的條件下，對目標的跟蹤和對導彈的制導。雷達工作在X波段，天線掃描范圍為±45°，最大作用距離100千米（對雷達反射截面積2平方米的目標）左右，可同時跟蹤6個目標，制導12枚導彈。天線在工作狀態時抬升到58°位置，而在行軍狀態時，折疊下降在車廂的頂棚上。作戰指揮控制艙內裝有操作手的控制臺、多功能計算機、信號處理設備以及機內測試設備。

“信仰-373”防空導彈系統的照射制導雷達采用相控陣體制，這是現代嚴峻的空中威脅對防空系統提出的必然要求。“信仰-373”導彈系統的多功能相控陣雷達主要由雷達/指揮控制車接口裝置、控制器組合、發射機組合、射頻激勵器、接收機組合、信號處理機組合、敵我識別器組合、環境控制器組合以及天線組合等組成。行軍時天線折疊平放在車廂頂上。

“信仰-373”導彈系統的相控陣雷達的特點是：

第一，作用距離遠。相控陣雷達輻射到空間的功率，可以由許多中小功率發射機互相疊加，不受單個發射機功率限制，且天線口徑可以比較容易地加大，而不會象其它天線一樣加大天線尺寸近乎于重新設計雷達系統。因此采用相控陣雷達作為防空反導系統傳感器首先保證了系統有效防御范圍和探測邊界。

第二，相控陣雷達的多波束賦予雷達同時完成多種功能的能力，能同時形成多個獨立控制的波束，分別用以執行探測、識別、照射、跟蹤、制導和殺傷評估等多種功能。一部相控陣雷達就相當于多部專用雷達，因而極大地精簡了系統的設備，提高了機動能力。

第三，能同時對付多個目標。在相控陣雷達運用到防空系統中以前，一個防空火力單元一般只能對付一個目標，這種局面隨著相控陣雷達的問世而被打破。相控陣雷達利用電子掃描的靈活性、快速性和按時間分割原理或多波束，可實現邊搜索邊跟蹤工作方式，與電子計算機相結合，能同時搜索、跟蹤不同方向和不同高度的多批目標，并能同時制導多枚導彈攻擊多個目標。

第四，具有自適應工作能力。天線波束掃描的靈活性、信號波形的捷變能力以及近年來發展起來的數字波束形成技術，使相控陣雷達能自適應調整工作。通過相控陣天線波束的高速掃描和波束位置的靈活變化，目標丟失后可重新進行照射。通過信號波形的捷變，實現信號能量的自適應管理、搜索時間和跟蹤時間的自適應調整、跟蹤目標數的變化。在電子干擾十分普遍的現代戰場，相控陣雷達可以提供干擾區域零增益，就是在敵人出現電子干擾的方向根本不進行雷達波發射、掃描和接收，使得敵方電子干擾如同無物。

“信仰-373”導彈系統和S-300的跟蹤照射雷達有幾個共同點：第一，都有一個陣元數量龐大的主陣面。這個主陣面就是反導防空系統的主要傳感器，通過上千個陣元的劃分和疊加生成多個波束去完成搜索、跟蹤、照射目標和制導導彈等多種任務。第二，都需要一定數量的輔助陣面。其多功能相控陣雷達需要TVM天線陣、敵我識別天線和電子反干擾天線陣面。照射制導雷達需要輔助截獲陣面和干擾對消陣面。

“信仰-373”防空導彈系統采用復合制導，為初段程序+中斷無線電指令修正+末端TVM體制。TVM（Track via missile），即“經由導彈的制導”，又稱指令-尋的制導，是一種變形的半主動尋的和指令制導結合的制導體制。TVM與半主動雷達尋的的不同是：導彈控制指令由地面制導站產生而不是由導彈自身產生，這一點更象是指令制導，實際上可以認為將半主動尋的制導的導引頭分置，探測部分放在彈上，數據處理在地面制導站上；與純粹的指令制導不同之處在于導彈自身也測量目標坐標，并下傳給制導站。這種制導體制實際上是尋的制導技術不成熟的情況下一種替代的制導方法。

TVM制導精度高，并且制導精度不隨武器系統作用距離的增加而降低，導彈越接近目標，精度越高。這是由于TVM制導中，角度測量是由彈上的無線電測向儀完成的，隨著導彈越來越接近目標，其測定的方位角就越準確，進而可以精確攻擊遠距離目標，有助于增加防空導彈的有效射程。

“信仰-373”導彈的彈上設備較尋的制導簡單，而且抗干擾能力較強。TVM制導方式在對付大功率的瞄準式干擾時，可以通過導彈在空中偵測的干擾源方位以及地面雷達偵測的干擾源方位進行處理，通過對干擾源的方位及距離的估算，進而對干擾源進行攻擊。此外，TVM無須彈上計算機處理目標，而是下傳到照射制導雷達進行處理，而且采用半主動導引頭，不對外輻射，所需能量小，因此可以簡化彈上設備，降低價格。

“信仰-373”防空導彈的出現表明伊朗突破了垂直發射方式需要解決的導彈過載大、初制導、推力矢量控制和大攻角情況下的氣動特性、氣動耦合等問題，具有較大發展潛力，代表了伊朗防空導彈系統發射技術的發展方向。這種使用相控陣雷達實現多批次、多目標跟蹤和引導攔射的防空導彈系統可以在單位時間內攔截更多的目標，抗飽和攻擊的能力比以前的防空導彈更為強大。不過由于伊朗缺乏遠程預警雷達，反彈道導彈的能力仍然不足，其相控陣雷達的目標跟蹤和定位精度也不夠高，這些都限制了“信仰-373”防空導彈系統的作戰性能，需要在未來很長一段時間內加以克服和解決。