航展上那些裝備間的聯系之“攻頂”和“紅外”

與期

兩年一度的珠海航展如期舉行，不只是軍事愛好者、航空攝影愛好者的盛會，也是我軍裝備發展的對外展示窗口。對于這屆航展，筆者的身份也由過去的軍事愛好者逐步向職業的軍事媒體人過渡，也由此得以在航展現場轉了近一個禮拜。雖然有了更多與展方工作人員的交流機會，不過涉及到的一些技術細節或因敏感或有些涉密，彼此也心照不宣不便細說了。所以這篇“航展文”并不會有所謂的“爆料”，這些裝備的信息，或是來自現場的宣傳材料、或是展方發言人的介紹，以及綜合多方面的采訪實錄。

2016年的“珠海航展”，在微博微信等平臺上大家不禁調侃著，這難道不是“珠海防務展”嗎？的確，本屆珠海航展兵器集團的參與度更高了。正是地面裝備的加入，讓筆者對這些參展裝備的思考多了“聯系”之感。雖然有些裝備是“天上”的、有的是“地上”的，有些裝備是炮兵的、有的是防空兵的，有些裝備是分屬進攻方與防御方，有些小裝備、子系統裝在地面重型裝甲車輛上但也裝在了轟炸機戰斗機上，有些裝備是……它們之間也因此有了技術上的共通性，或因矛與盾中的“魔高一尺、道高一丈”的對抗進而引發了“聯系”。

那么，就先從兵器館內的一型裝備說起。

攻頂

從兵器館的“紅箭”-12說起。在與旁邊的“紅箭”-9A的對比中，“紅箭”-12尺寸體積顯得很小巧。“紅箭”-12在上屆珠海航展上就展出過，以“攻頂”和“紅外凝視焦平面”（包括由此帶來的“發射后不用管”特點）的鮮明標簽，讓筆者念念不忘。這樣特點的反坦克導彈，或許大家第一個想到的就是美國的“標槍”。筆者也是，猶記得在FPS游戲大作《使命召喚4》中發射“標槍”時，導彈出筒陡然攀升，然后就是俯沖“一頭扎向”老蘇式T系坦克的炮塔頂部。望著畫面里“標槍”高拋物線式攻頂彈道，著實被驚艷到了，也是暗生“羨慕”之情，什么時候國內才有？轉眼到了珠海航展上一看，“攻頂”早已經不是什么黑科技了。在兵器館內，能“攻頂”的也不只“紅箭”-12，還有末敏彈。

從戰斗部看“，紅箭”-12的聚能裝藥破甲戰斗部與末敏彈的自鍛破片戰斗部算是技術同源了，只不過自鍛破片戰斗部是破甲戰斗部的異化，其戰斗部內的藥型罩的錐角很大，這樣裝藥引爆后，爆轟作用在金屬藥型罩上形成的不再是破甲戰斗部的射流，而是將藥型罩擠壓、翻轉、拉伸“鍛造”成2 000米/秒的高速彈丸（也就是“自鍛成形彈頭”）。這樣的自鍛破片戰斗部就成了包括末敏彈在內的靈巧彈藥的戰斗部，用于攻擊坦克等目標的頂部較薄弱裝甲。

而在制導上，對比“紅箭”-12反坦克導彈的紅外或電視制導，末敏彈上用于“制導”的叫“敏感器”。末敏彈的敏感器在技術上更為復雜，已經是紅外/多元紅外、激光雷達、主/被動毫米波敏感器的多模“復合”。年初官方媒體曾報道過兵器工業第203研究所已突破了紅外/激光/毫米波的三模復合敏感器技術。而在本屆航展上，不只是展出了與155毫米榴彈炮適配的炮射型末敏彈GP155G（GS1）型155毫米末敏彈，還展出了通過120毫米迫擊炮發射的末敏彈GP120B（GS2）型120毫米末敏彈，“迫擊炮也可以打坦克”現在是絕非虛言了。這也是航展現場諸多展品都在體現的，某項昔日的“黑科技”在我們突破掌握后，就開始不斷擴散，并應用自如。

另外，在兵器館還能看到另一型可“攻頂”的93毫米單兵掠飛攻頂火箭彈。相對于“紅箭”-12和末敏彈的彈道攻頂，這型火箭彈展牌上的“掠飛攻頂”在解讀上，或許就可以參考世界上第一型裝備入役的攻頂式反坦克導彈瑞典RBS-56“比爾”。“比爾”的“掠飛攻頂”是指：反坦克導彈以平緩的彈道飛到裝甲目標上方，通過傳感器啟動戰斗部，利用炸藥爆炸形成的金屬射流或爆炸成型戰斗部“垂直”向下攻擊目標最薄弱的頂部裝甲。

所以，對于“93毫米單兵掠飛攻頂火箭彈”基本可以理解為，瑞典“比爾”上的掠飛攻頂打擊方式通過適當的降配（比如射程降低、制導系統更低廉）后應用在了這型火箭彈上，以提高傳統的單兵火箭筒對坦克等重裝甲目標的命中精度和毀傷能力。但當筆者向現場人員求證掠飛攻頂是否如“比爾”一般時，答案是不置可否。不過，當問道這個彈出的彈翼看著比較脆弱，估計沒法承受高拋物彈道攻頂時的大過載、高速俯沖時，現場人員卻也微微點了頭。所以，這個可以“攻頂”打坦克的單兵火箭彈，應該是表里如一像展牌所示的“掠飛攻頂”。

紅外

那么，再看“紅箭”-12的另一技術標簽——“紅外”。紅外制導技術在空空導彈上的應用是非常早的，1948年第一枚紅外制導的導彈就是美國的“響尾蛇”空空導彈。但紅外制導技術在反坦克導彈上的應用卻相對滯后，這主要受限于紅外制導技術的發展。紅外制導包括紅外點源制導和紅外成像制導兩大類。在技術發展上，相對早的成熟應用的是紅外點源制導。

紅外點源制導的技術特點簡單概括就是，紅外探測器能從背景中識別出一個目標的“亮點”，這樣的性能對于反坦克導彈來說顯然是不夠的，但在早期的空對空作戰中是“夠用”的。紅外點源制導的空空導彈，只要能在天空的大背景下識別出目標飛機的發動機噴口等“發熱”部位即可。

只不過第一代紅外點源制導的探測器采用的是不制冷的硫化鉛，靈敏度差、抗干擾能力不足、跟蹤角速度低，所以當時紅外點源制導的空空導彈只能算是能用，只能跟蹤鎖定速度慢的飛機。到了第二代，紅外點源制導的探測器采用的是制冷的硫化鉛或銻化銦，探測器工作波段、敏感度都提升了，跟蹤角速度也提高了，具備了對高速目標的攻擊能力，雖然這一代的空空導彈還只能是對目標的尾追攻擊。而到了上世紀70年代，紅外探測器進一步升級為高靈敏度的制冷銻化銦，出現了圓錐掃描、玫瑰線掃描等信號調制方式，這才使得紅外點源制導做到探測距離遠、探測范圍大、跟蹤角速度高，具備對目標的自動搜索和截獲能力，才使得近距空空導彈具備了大角度離軸發射、全向攻擊、對付高機動目標等能力。

也是到了70年代，第一代紅外成像制導系統出現。相對于紅外點源制導識別呈現出的目標是個“亮點”，紅外成像制導呈現的則是個“面”，可以反映目標和周圍景物分布特征的圖像輪廓，這就是紅外制導技術上由“點”到“面”的進步。而隨后的紅外成像制導技術的發展歷程，核心就是如何更好的呈現這個“面”。在第一代紅外成像制導上給出的解決方案是，線列陣紅外探測器+旋轉光機掃描機構，也就是說線列陣紅外探測器是“線”，通過機械裝置的掃描來由“線”生“面”。到了第二代紅外成像制導，則是個“小面”生“大面”的關系，紅外探測器是平面陣列排布的，這種小規模的紅外焦平面陣列探測器是以串并掃描的方式來工作，由此來將小的紅外圖像“生成”完整的目標紅外圖像。

而在解決了紅外探測單元的體積和成本的問題后，第三代紅外成像制導的特點就是將紅外焦平面陣列進一步做大，集成更多的紅外探測元件，比如128×128單元、256×256單元、512×512單元等。在信號掃描上，焦平面陣列是電子自掃描，沒有了光機掃描機構在旋轉掃描時帶來的時間延遲，也就可以做到對目標目不轉睛的“凝視”（這樣的陣列優勢，可以類比“相控陣雷達”）。所以凝視焦平面陣列，就成了新一代紅外成像制導技術的代名詞，它在探測靈敏度、抗干擾能力、空間分辨率等方面有著全面優勢，不僅能探測遠程小目標和鑒別多目標，甚至可以實現對目標的自動識別和選擇命中點。

因此，紅外成像技術上的突破，才有了紅外制導在“紅箭”-12這類攻頂反坦克導彈上的應用。只有紅外成像焦平面陣列才能做到在地面復雜背景中搜索發現目標，鎖定目標，乃至對目標局部特定部位（坦克炮塔頂部）的鎖定，以及在發射后持續跟蹤鎖定機動中的目標。

在與現場人員的交流中也了解到，焦平面陣列是紅外技術領域相對高端的領域，技術被國外封鎖，是買不來的。而這些年來國內的技術發展非常快，不僅在觀瞄領域，在制導上的應用也開始規模化了。焦平面陣列技術，是紅外成像制導在硬件層面上的基礎，軟件層面的比如說制導上的跟蹤算法也同樣關鍵。導彈在飛行過程中，導彈與目標之間的距離、角度等都是不斷變化的，目標在制導系統中的成像也是時刻變化的，那么“跟蹤算法”就要保證能夠適應導彈飛行過程中的劇烈變化，保證對目標持續穩定的跟蹤鎖定。

航展上的裝備，當然不只“紅箭”-12反坦克導彈的紅外制導技術是“紅外凝視焦平面成像”。中航工業展區首次公開亮相的新一代空空導彈PL-10E，其身上諸多新特點中就包括了“凝視焦平面陣列”，這也是國際上第四代近距空空導彈的標配技術。

不僅如此，從1號館中航工業展區一直向前走到盡頭的7號館的航天科技集團展區，還會發現這次以數字模擬訓練系統展出的FN-16便攜式防空導彈，它采用的也是紅外凝視焦平面成像技術。由此帶來的直觀性能提升就是，目標在導引頭上呈現的是清晰的紅外圖像輪廓，這種信號特征是敵機施放任何干擾彈都難以模擬的，幾乎是無法被干擾的。同樣，這樣的性能優勢也會在PL-10E空空導彈上體現。

只不過，“紅外凝視焦平面成像”千好萬好有一個不好，那就是價格成本還不夠物美價廉。所以，“紅箭”-12在設計上采用了兩種制導模式，即紅外和電視圖像制導。據介紹，這兩種制導模式在發射的操作上基本相同，都是射手搜索捕捉到目標后激活導引頭，紅外或電視導引頭在鎖定目標后即可發射，發射后射手可以馬上轉移，做到了“發射后不用管”。在性能對比上，電視導引頭的像素更多、探測鎖定目標的距離達4千米，因此射程就要比紅外的遠很多，可在距目標4千米的距離上對其進行鎖定。但電視導引頭的劣勢也是明顯的，很容易受外界環境影響，只能在晝間作戰。紅外導引頭的“紅箭”-12雖然只能在距目標2千米的距離上鎖定目標，探測距離近了些，但基本不會受惡劣天候的影響，可全天候作戰。因此，兩種導引頭的“紅箭”-12可根據戰場環境和任務需要靈活選擇，這樣的配置，既有性能上的考慮，也平衡了裝備采購和使用成本。

兩種導引頭，這是“打坦克”的“紅箭”-12面對“紅外凝視焦平面成像”目前價格較貴所給出的比較理想的解決方案。那么采用紅外制導技術“打飛機打直升機”的便攜式防空導彈，在用不起“紅外凝視焦平面成像”的前提下，是怎樣做到性能不差價格不貴的呢？航展上航天科技展區的“前衛”-18的紅外制導解決方案就頗為代表性。

通過航天科技展方人員的介紹了解到，過去的第二代便攜式防空導彈一般多采用單一波段的紅外點源制導，對目標拋射出的紅外干擾彈以及色溫上的變化敏感度不夠強，很容易因干擾而丟失目標。因此，“前衛”-18采用的是雙波段紅外導引頭，也就是該導引頭可以同時對兩個波段的紅外輻射信號進行跟蹤，對目標的紅外信號偵測范圍更寬，敏感度有很大提高。雙波段紅外導引頭，既可以探測到目標的發動機尾噴口或尾焰較明顯的熱特征，也能探測到目標機體蒙皮上相對不那么明顯的氣動熱特征，從而牢牢地鎖定目標。而且，“前衛”-18的紅外導引頭還采用了比溫鑒別技術，導引頭能夠比較探測目標與周圍背景溫度之間細微的差別，從而在較復雜的背景中仍能探測到目標的熱特征。而便攜式防空導彈的紅外導引頭在靈敏度、抗干擾能力和精確度上的增強，也使得它對巡航導彈乃至超音速目標具備了一定攔截能力。

同樣是打擊空中目標的紅外制導空空導彈，比如與PL-10E擺在一起的PL-5DE空空導彈和TY-90多用途紅外戰術導彈，在沒有采用紅外凝視焦平面成像技術的情況下，也是通過采用與“前衛”-18類似的方式來增強紅外制導的性能。中航工業的官方展牌上介紹，PL-5DE和TY-90的制導方式分別是“紅外多元雙色”和“多元紅外”。這其中的“多元”也就是上面介紹過的多個紅外探測器單元排列成線列或小的面陣列，“雙色”是指對目標在兩個波段上的探測，最終的作用類比“前衛”-18。而這種紅外點源制導的雙色多波段技術，與紅外凝視焦平面成像技術都是目前紅外制導技術發展的大方向。