詳解中國防空新銳

張亦馳

防空導彈系統歷來是珠海航展上國內企業的重點展品。上屆珠海航展就展出了多型地空導彈武器系統，可以說展示了近十年來中國在防空導彈系統上的新成就。令人略感驚訝的是，僅隔一年，中國的防空導彈系統又增添了眾多新銳面孔，其中有些是換代的先進產品，有些則是進行了大幅度升級的型號。這讓中國防空導彈家族枝繁葉茂。

自從上屆珠海航展以來，FD-2000作為中國公開的防空系統中的最高端的產品，加之“曾贏得”土耳其防空導彈合同，一直國人關注的防空導彈明星。不過，在FM-3000出現后，FD-2000至少在技術上，就有些“過氣”了。本屆航展，航天科工集團公司推出的FM-3000頗為低調，僅僅從其公布的有限的參數來看，并無太多出眾之處，該系統的最大射程30千米，可同時對付8個目標。由于導彈外形很像“道爾”，還被扣上了“仿道爾”的帽子。但實際上，FM-3000防空導彈系統是航天科工推出的中國首款第四代防空系統，“道爾”和它根本不在一個層次上，說它是中國的“小邁茲”（”邁茲“為歐洲多國合作推出的先進中程防空導彈）或許更為恰當些。

FM-3000，也就是“飛蠓”3000防空系統，聽上去似乎是屬于近程的“飛蠓”系列。不過，按照展方講解人員的說法，這是中國公開的第一種第四代防空導彈武器系統，在世界范圍內，同類型的防空系統中也堪稱引領潮流。其最明顯的標志在于采用了有源相控陣雷達。它是國內公開的第一種采用有源相控陣雷達的防空導彈系統?？梢哉f，這部集全方位搜索和火控功能于一身的有源相控陣雷達，奠定了整套防空系統的優勢。

按照研制方的資料，這也是世界上第一種只使用單一的一部雷達，同時完成目標全向搜索和火力控制兩種功能的防空系統。當然，筆者認為這一說法是有待商榷的。中俄大型防空系統大多是采用一部搜索雷達（或者叫目標指示雷達）外加一部火控雷達的配置方式，但是美國的“愛國者”實際上就只是用一部AN/APG-53同時完成搜索和跟蹤。S-300的30N6E，也能同時進行搜索和跟蹤。只不過其搜索功能較弱，因為其波束角窄，完成一次掃描所需時間太長，無法進行圓周搜索。而FM-3000的這部雷達在工作中一直高速旋轉，一邊進行機械掃描，一邊進行電子掃描，波束控制極為復雜。而且在火控模式中，同樣在進行旋轉。

多位工作人員向筆者確認，該套防空系統可同時全向攻擊360度范圍內的8個目標，哪怕這些目標在方位上相差180度。而以往的防空系統，例如FD-2000，雖然也能同時對付8個目標，但是這8個目標必須在某一角度內。因為相控陣雷達陣面最多只能在方位上探測120度，進行火力控制的角度會更窄。如果要同時來自各個方向的目標同時攻擊，一般至少需要4個陣面。而FM-3000的突破在于則是通過高速旋轉的方式，通過機械掃描與電子掃描結合的方式，來對付不同方向的目標的。FM-3000能夠在旋轉中實現制導，這種功能也只有歐洲的“邁茲”系統剛剛演示過。

雷達制導的防空導彈最大的問題在于如何抗干擾。如今的干擾手段、干擾模式日趨多樣，特別是拖曳式有源誘餌的廣泛使用，給雷達制導防空導彈帶來極大挑戰。這種有源誘餌可由飛機在感知到雷達威脅時拋出，拖在尾部幾百米處。雷達制導導彈攻擊目標時，往往攻擊的是目標反射的雷達波與誘餌的功率中心點，結果是誰也打不上。傳統的雷達制導導彈還沒有找到很好的辦法對付這種誘餌。而固態有源相控陣技術為對付這類目標帶來了可能。有源相控陣雷達可以將占空比（也就是平均功率和峰值功率的比值）做得較大。平均功率在一定程度上決定著雷達的探測距離。平均功率一定的情況下，占空比越大，峰值功率小。傳統真空管的雷達占空比大多是個位數，而固態有源相控陣雷達可以達到30%以上，也就是說可以大大降低峰值功率，減小被發現概率。而且有源相控陣雷達的信噪比較高，再加上雷達采用功率控制技術，可以根據需要逐步擴大功率搜索目標，進一步減小被發現概率。

通常而言，三代機雷達告警器的靈敏度要低于雷達接收機

靈敏度幾個數量級（并非不能做得太靈敏，而是因為如果做得太靈敏了，將充滿噪聲，導致虛警率過高）。固態有源陣可以做到用恰到好處的功率照射目標，雷達恰好接收到回波，而敵方的雷達告警器卻無法察覺。因此，在實戰中可能會出現這種情況，有源相控陣雷達已經鎖定敵機并發射導彈，而敵機卻全然不知，這時自然也無法釋放干擾或有源誘餌。只有導彈逼近告警器告警時，才會漫無目標的進行無用的機動。當然，以上還只是理論分析，FM-3000能否達到這種水平，還很難說。但是畢竟有源相控陣雷達提供了這種可能。

FM-3000的導彈采用了鴨式布局，彈翼可折疊，而且發射箱為長方體。由于這些特征與俄羅斯的“道爾”很相似，很多人認為這種導彈甚至這套系統也是仿制“道爾”。不過，“道爾”是無法和FM-3000相提并論的。盡管都采用了折疊鴨翼，但兩者的外形細節差別很大，而且根本就不是一個量級的導彈?！暗罓枴鄙涑讨挥?2千米，而FM-3000達到了30千米。實際上，俄羅斯新一代的9M96E和9M96E2中程防空系統都采用了鴨式布局的導彈。這種布局具有良好的響應特征，機動性好。不過較少用于高速的遠程防空導彈中。FM-3000的導彈性能還有提升空間。“紫菀”導彈通過氣動控制和矢量發動機控制，達到了60g過載，其中40g來自于空氣舵面，而20g來自于橫向軌控發動機。俄羅斯的9M96E的過載據接近60g，更適合對付大過載機動目標和彈道目標。而目前來看，FM-3000的導彈似乎并未采用微型軌控發動機，這也可能和它射擊空氣動力目標的定位有關。

FM-3000和“道爾”更重要的不同點在于，FM-3000制導方式采用了慣性初制導+指令修正+末端主動雷達指導的方式。而“道爾”則是全程無線電指令制導。一般而言，由地面雷達控制的，射程10多千米的近程導彈，都采用無線電指令制導。因為在這個射程范圍內，雷達指令制導能提供相當好的精度，指令通道本身由于方向性很強，抗干擾能力也很高。而如果主動雷達制導用在最大射程10千米左右的導彈上，那就還會讓地面雷達和彈載雷達“倒一把手”，彈載雷達截獲目標也需要一定時間，射擊近距離目標就有些麻煩，優勢不明顯，而且成本相對較高。所以，俄羅斯在改進“道爾”時，導彈采用了全新的氣動外形，但仍然采用了指令制導方式，盡管俄羅斯已經擁有成熟的小型雷達導引頭。

除了第四代的FM-3000以外，航天科工還推出了一款新型中遠程防空導彈——FK-3。根據航天科工的資料，FK-3地空導彈武器系統是全天候中遠程地空導彈武器系統，可在復雜的電磁環境下進行防空作戰，主要用于區域、要地和野戰防空，攔截各類固定翼飛機、巡航導彈、戰術空地導彈、武裝直升機等目標。殺傷區斜距5千米～100千米，高度0.05千米～27千米。制導體制為指令+半主動雷達尋的復合制導體制，全程指令雙模制導體制，多目標能力為同時制導12發導彈攔截6個目標。

從制導體制來看，指令+半主動雷達尋的復合制導外，還增加了全程指令雙模制導體制。筆者分析，這種雙模制導有兩個好處：第一，在目標處于較近的距離內，可以以指令為主，省去了一個環節。第二，在對付遠距離目標時，彈上計算機可對半主動雷達導引頭獲得的信息和地面指令進行數據融合，提高了制導精度和抗干擾能力。實際上，這種方式和TVM制導方式有些類似。只不過TVM制導方式是由導彈將目標信息下傳到地面制導雷達，由后者進行信息融合，再通過指令控制導彈。計算機技術的發展，使彈載計算機已經能夠完成數據融合，所以也就無需下傳目標信息了。

FK-3這次只展出了一部發射裝置。該系統仍然使用了傾斜發射，發射裝置呈55度定角發射，在方位上可進行隨動。人們或許會質疑，中國早就突破了垂直發射技術，為什么在新型防空導彈上，卻仍然使用傾斜發射。其實，正所謂“尺有所短，寸有所長”。垂直發射一大優點在于360度全向發射。而傾斜發射實現這一點也不難，也就是讓發射架360度全向旋轉就是了。從車輛駕駛室后部的弧形導焰板判斷，該發射裝置應該具備向車體后部發射的能力。當然，垂直發射相對于這種隨動的發射架，另外一大優點在于發射裝置可靠性較高，用不著精確的隨動裝置。不過，隨動控制系統屬于傳統的自動控制技術，已經相當成熟。而傾斜熱發射則有自己的優點。第一，可以盡量提高導彈的射程。垂直發射的導彈，在發射后都要通過推力矢量系統進行劇烈拐彎，這個拐彎的過程就會損失一定的能量，從而降低導彈的最大射程，大概會少4%～6%左右。而傾斜發射則沒有這個問題。第二，導彈的成本相對較低。垂直發射在發射的初始階段，速度比較慢，空氣舵很難形成足夠的控制力，所以通常使用燃氣舵，燃氣舵在導彈被動飛行段是不起作用的。而且低速狀態下通常要采用捷聯慣導，這都會增加導彈的成本。而傾斜發射則可以省去（為提高性能增加這些設備也未必不可）。另外，相對于垂直發射，傾斜發射的發射筒結構簡單、重量輕，不必像冷發射那樣安裝復雜的燃氣發生器和拋射裝置，也不用像熱垂直發射那樣使用耐高溫的材料和復雜的導焰通道。所以，美國的“愛國者”、“薩德”以及歐洲的“邁茲”都是傾斜發射。從上述廉價的技術來看，FK-3似乎仍然是以射擊空氣動力目標為主，主打性價比的產品，應該是“凱山”的接班人。

“凱山”1防空導彈武器系統的發射車再次出現在珠海航展上，但是性能已經得到大幅提升。上屆展出的“凱山”1A射程為50千米，而本屆航展展出的“凱山”1C射程猛增40%，達到了70千米。而且多目標攻擊能力由原來的同時制導6枚導彈攻擊3個目標，提高到制導6枚導彈攻擊3～6個目標，也就是說可同時控制兩枚導彈攻擊3個目標，或者控制6枚導彈分別攻擊6個目標。可以說，“凱山”1C從導彈到雷達硬件以及算法都得到了大幅升級。它還創造了兩個新的記錄：采用全程無線電指令制導的防空導彈中，它的多目標處理能力是最高的。當然，雖然和FD-2000的同時攻擊8個目標有差距，但是FD-2000采用了末端主動雷達制導，地面雷達只需要將導彈導引到一定范圍內，就能“交班”了，由彈上的主動導引頭進行導引，而且前面的指令制導可以不那么精確。而無線電指令制導要求地面雷達全程對導彈提供高數據率的精確制導信息，地面雷達的工作負擔更大。能同時攻擊6個目標，說明雷達在算法上也進行了大量優化，大概也是達到極限了。

其第二個記錄是創造了雷達指令制導的防空導彈的最遠射程記錄。這之前，蘇聯曾經把C-75（SA-2）改進型的射程增加到了接近60千米。要知道，指令制導防空導彈的射程是不能無限增加的，因為在雷達角度誤差一定的情況下（角度誤差不可能無限減?。?，線誤差會隨著距離增加而增加，如果線誤差增大到一定程度，戰斗部就無法以規定的概率殺傷目標了。因此，提高射程更要全面考慮。首先，導彈本身要進行改進，增加彈上儀器工作時間，增加固體燃料或更換新型燃料；增加戰斗部重量，或者優化引信，或者采用先進的定向破片戰斗部，使得戰斗部能量朝著相對較窄的范圍內噴發，增加戰斗部的破壞半徑。

“凱山”1設計中規中矩，無論在導彈還是雷達以及體制設計上，都略顯保守。盡管嚴格意義上來講，“凱山”1還算不上第三代防空導彈，但其為中國的第三代乃至第四代防空導彈的發展奠定了基礎。正是通過研制“凱山”防空導彈系統，中國在防空導彈總體設計、雷達、引導率方面實現了一系列突破，才讓中國的防空導彈設計漸入佳境。

航天科技集團仍然展出了“獵鷹”80中程防空系統。這次披露的一個技術細節很有意思。一般而言，半主動雷達制導的防空系統中，照射雷達只發雷達波而不收，因此，照射雷達一般無跟蹤功能?！矮C鷹”80的雷達既能搜索跟蹤，也能實施照射，其奧妙在于采用了一部“雙波段雷達”。其雷達車雖然看著是一部天線，但實際上是將兩個陣面“合二為一”，陣面下部有兩個饋源。跟蹤陣面和照射陣面大致是按照6：4的比例布置的，而且兩個陣面是不同波段的。通常，照射陣面通常為X波段，而搜索跟蹤陣面為S波段。可以說，這一部典型的“雙波段雷達”，DDG-1000的雙波段雷達，美國炒作了好多年，其實早被中國實現了。這應該也是中國防空導彈系統的一個創舉。

中國兵器工業集團公司并非傳統的大型防空導彈研制企業，不過在這次航展上，展出了“天龍”50和“天龍”12兩型防空導彈系統，試圖在這一市場上與航天科工、航天科技兩大集團“三分天下”。

“天龍”50防空系統是一種射程50千米的中程防空導彈系統。根據參展商公開的資料，該系統由一步IBIS-150目標指示雷達、一部火力分配車、多部發射車和一套保障裝置組成。這一點令筆者感到疑惑。通常來說，目標指示雷達是給制導雷達指示目標的，而該系統中竟然沒有制導雷達。難道和航天科工的FM-3000一樣，目標指示雷達同時兼職制導？目前尚不能確定。值得注意的是，一起展出的還有一部S波段的探測距離250千米的IBIS-200目標指示雷達，依此判斷IBIS-150似乎也應該是S波段，但S波段并不適合作為制導雷達使用，通常制導雷達多為X波段。另外一種可能是火力分配車攜帶有制導雷達。對此，參展商的保密工作做得相當成功，盡管沒有跡象表明中國軍方打算采購這種防空系統，但工作人員基本上是“一問三不知”。

根據簡氏信息集團網站的報道稱，一個“天龍”50防空連包括一部IBIS-150三坐標目標指示雷達，一部火力分配車和3到6部發射車，每部發射車攜帶4枚導彈。在這種構型下，“天龍”50能夠發射12枚導彈同時攻擊12個不同目標。而IBIS-150三坐標雷達搜索距離130千米，可以同時搜索144批目標。發射車能夠在距離火力分配車5千米范圍內部署?！疤忑垺?0能在15分鐘內完成行軍狀態轉戰斗狀態?！疤忑垺?0防空導彈系統能摧毀距離在3千米～50千米之內、30米～21 000米高度的目標，并且能同時攻擊12個目標。速度超過1 000米/秒，最大過載達到38g。它使用的導彈系在“閃電”10A中距空空導彈的基礎上改進而來，上屆和本屆航展上，中航工業展示了其導彈，其第一級火箭加大、加粗，改動量不小，主要是為了提高射程。相比之下，世界其它國家利用空空導彈改地空導彈，基本是原封不動，如改動也是直接加一個第一級火箭。

該防空系統能夠使用12枚防空導彈對12個目標實施攻擊。如果這個報道無誤的話，意味著這套系統是地面防空系統中同時攻擊目標數最多的。為何這套看上去很簡陋的系統能同時攻擊12個目標呢？也許可以從以下幾個角度來考慮。第一，導彈射程較小，加之導彈采用主動雷達導引頭。一般而言，這類導彈的導引頭對戰斗機大小目標的探測距離可以達到15～20千米。如果目標處于這個距離內，那么導彈發射之后，其導引頭便可很快探測到目標，在這種情況下，地面雷達基本上不需要做什么工作，攻擊12個目標自然不在話下。第二，不排除這12個目標是“虛指標”或者說有水分。也就是前邊附加了一系列苛刻的條件，比如說目標之間的角度、距離、機動等等。當然，所有防空系統的多目標能力都不是無條件的，而“天龍”50的條件可能要更苛刻一些。雷達的時間資源就那么多，雷達控制導彈打擊12個目標不可能和打擊8個目標的數據更新率相同。打得目標越多，它接收到的目標的數據更新率就越小，在這種情況，導彈可能就更容易被擺脫掉。

“天龍”12防空導彈系統是一種近程防空系統，每部“天龍”12防空導彈系統能夠攻擊4批距離2～12千米的目標?？陀^而言，在航天科工的FM-90、FK-1000以及航天科技采用紅外成像制導的“飛豹”系列防空導彈的夾擊之下，“天龍”12并無任何優勢。特別是相對于FK-1000，采用幾乎相同布局的“天龍”12射程只有12千米，相當于“通古斯卡”早期水平，遠不及FK-1000，后者最大射程達到了22千米。

其實，兵器工業公司要想在防空系統領域有所建樹，還可以在底盤上做做文章。迄今為止，中國展出的各種防空系統，均為輪式底盤，越野能力有限。而野戰防空系統，則需要伴隨機械化部隊實施防空作戰，對其越野能力提出相當高的要求。俄羅斯的“山毛櫸”、“通古斯卡”就以履帶式底盤為主。而在這方面，兵器工業集團有著得天獨厚的優勢。為上述系統提供履帶式底盤，并無困難。當然，這也會造成價格提升，又不太利于主攻的低端市場。

總體而言，此次航展展出的防空導彈數量很多，上述只是一些新型的大型防空系統。由此來看，在防空系統方面，中國已經具備了相當強大的研發能力。但是型號太多，也要兩面來看。國內市場幾近飽和，而國外市場的盤子也就那么大。很多類型相似、功能相當的產品難免造成國內企業之間的相互內部競爭、壓價。而且造成資源的浪費，畢竟研制一種防空系統耗資不菲。[編輯/秦蓁]