小型飛航導彈發展綜述

陳勝政，高曉波

(西安現代控制技術研究所， 西安 710065)

隨著軍事斗爭的不斷升級，現代戰爭對導彈射程的要求不斷提高，液體或固體火箭發動機比沖小、推進效率低的問題日益凸顯，對彈藥射程的不斷追求呼喚新的動力形式。另一方面，隨著相關基礎技術的不斷進步和取得突破，使得原先用于航空飛行器的渦噴(扇)發動機的成本不斷降低、體積不斷縮小、使用維護日益簡化。在此基礎上逐漸繁衍出以小型巡航導彈、低成本彈藥、巡飛彈等新概念武器為應用對象的小型、甚至微型渦噴(扇)發動機等新型動力形式，從而使得小型飛航導彈等低成本飛航式武器飛速向前發展。時至今日，小型飛航導彈已經成為現代主流的武器裝備之一，不僅型號眾多，并且還在多次的局部戰爭中發揮了重要作用。因此，有必要對該類武器的發展現狀、特點與發展趨勢進行梳理，以為相關的從業人員提供參考。

1 小型飛航導彈發展現狀

小型飛航導彈主要指的是采用飛航式的彈道形式、以低成本渦噴(扇)發動機為動力、攜帶打擊載荷、以執行戰術打擊為主要作戰任務的那一類低成本的導彈武器或制導彈藥武器的統稱。其中，兼具戰略核打擊或常規戰術打擊能力的大型巡航導彈如“戰斧”式巡航導彈、固體火箭推進的反坦克導彈、以及以偵查為主的巡飛彈武器不在此文的討論范圍內。

國際上主流的小型飛航導彈主要包括挪威的海軍打擊導彈NSM、土耳其的防區外導彈SOM、巴西的AV-TM 300地地戰術導彈、英國“風暴之影”巡航導彈、德國“金牛座”系列導彈、美國的聯合空對地防區外導彈(JASSM)、“魚叉”反艦導彈、以及以色列的“黛利拉”巡航導彈等。

1.1 挪威的海軍打擊導彈NSM

海軍打擊導彈NSM(參見圖1、圖2)是挪威研制成功的一型高性能反艦導彈武器系統[1，8]，具有很強的目標識別和分辨能力，能高效突防敵防御系統，能突擊公海和限定水域范圍內的目標，可裝備于各種水面艦艇、飛機等各種平臺，是兼有反艦和對陸攻擊能力的精確制導導彈。該型導彈武器系統目前已裝備挪威海軍并出口到多個國家[6]。

圖1 海軍打擊導彈NSM、儲運發箱及發射瞬間

圖2 海軍打擊導彈NSM外形

導彈采用正常式氣動布局、折疊式上翼+四片“×形”尾舵的結構布局形式。尾部采用收縮型船尾，降低了飛行阻力。翼展1.36 m，彈長3.96 m，彈重407 kg，彈徑0.69 m；巡航段(助推器分離)彈重344 kg、彈長3.5 m。最大射程達到185 km，最小射程僅3 km。最大巡航高度不超過60 m，水面巡航高度1～3 m。主巡航段速度0.95Ma。采用120 kg的復合半穿甲戰斗部，反艦效果突出。

導彈的動力形式為火箭發動機助推+渦噴發動機巡航方式。渦噴發動機采用法國微型渦輪發動機公司的TR-40發動機，推力(2.5～3.3)kN，口徑279 mm，采用腹下進氣方案。

彈身采用近似六棱柱外形，彈體結構廣泛采用復合材料和吸波材料，采用多種方式極大地降低了雷達隱身截面，提高了隱身性能。

導彈綜合利用全球定位系統GPS、慣性系統INS和測高系統進行中制導控制。在海岸附近或地面上空飛行時，則采用慣導+地形匹配復合制導，地形匹配制導的高度信息來源于激光測高計，激光測高計集成在導引頭內部，指向朝下，實時輸出高度信息。

末端采用紅外自尋的制導，可實現全天候作戰。紅外導引頭能夠同時處理(3～5)μm和(8～12)μm兩個波段的紅外信號，大大提高了目標鑒別能力。

后續型為聯合打擊導彈(JSM)，射程達到370 km，目前正在開展方案研究和試驗驗證工作。

1.2 英國“風暴之影”巡航導彈

“風暴之影”巡航導彈(參見圖3、圖4)是法國和英國共同研制的新型中程空對地巡航導彈，已于2002年裝備英國皇家空軍[12]。彈長5.1 m，翼展為2.84 m，重1 250 kg，戰斗部采用模塊化設計，可選配BROACH戰斗部或高爆戰斗部兩型。導彈采用TRI60-30渦噴發動機，最大射程250 km[16]。

導彈采用正常式氣動布局，頭部呈錐形，彈體呈矩形，表面光滑，雷達反射截面積小，隱身性能良好。

圖3 “風暴之影”巡航導彈

圖4 “風暴之影”巡航導彈布局

制導方式上，飛行中段采用GPS/INS+地形匹配導航系統。末段采用紅外成像制導方式，通過人工智能技術，能夠自動識別目標，使導彈具備了發射后不管、自動目標識別和低空地形跟隨等能力。

導彈結構布局上，采用模塊化艙段結構，分為前、中、后3個艙段：導引頭艙、戰斗部艙和發動機艙。

1.3 土耳其防區外導彈SOM

防區外導彈SOM(參見圖5、圖6)是土耳其自行研制的第一型防區外飛航導彈武器[2-3]，該導彈突破了土耳其現有空面導彈武器的最大射程，成為土耳其空軍防區外對地攻擊的重要武器。

圖5 防區外導彈SOM

圖6 防區外導彈SOM結構布局

防區外導彈SOM采用了微型渦輪發動機公司的TR-40型渦噴發動機，推力(2.5～3.3)kN，采用底部進氣形式。射程185 km，速度0.8Ma，彈長3.657 m。戰斗部230 kg，彈重600 kg。

防區外導彈SOM采用矩形彈身、上單翼翼面、正常式氣動布局形式。掛機狀態下，兩片彈翼向后折疊在背部，發射后展開，翼展2.6m。彈身向后逐漸變細，尾翼采用“×”型布局。

防區外導彈SOM制導系統包括GPS/INS、雷達高度表、氣壓高度表、紅外成像導引頭等傳感系統。中制導段采用GPS/INS+地形匹配復合中制導方式，提高了抗干擾能力。末制導采用紅外成像制導。具有雙向數據鏈，可在飛行中更新作戰信息，重新選定目標等，主要用于精確打擊陸上和海上的靜止或機動的軍事目標，如指揮控制中心、地空導彈陣地、?？康娘w機和水面艦船等。

導彈由前艙段、中艙段、后艙段以及上部硬殼式結構模塊共4部分組成。前艙段內置制導、飛行控制和導航設備以及大部分電子設備；中艙段為戰斗部艙；后艙段包括伺服電機、燃料箱、發動機、電源系統、尾翼等。上部硬殼式結構模塊由發射后展開的彈翼及其展開系統及與載機的吊掛接口等組成，功能是折疊或展開彈翼，并提供與載機的吊裝接口。

防區外導彈SOM目前總共發展了A、B、C三型。戰斗部采用模塊化設計，擁有高爆、鉆地、子母彈等多種型號，重約230 KG。C型在B型基礎上增加了人在回路系統，以精確打擊地面或海上目標。

1.4 巴西AV-TM 300地地戰術導彈

AV-TM 300地地戰術導彈(參見圖7)是巴西阿維布拉斯宇航工業公司為巴西陸軍研發的精確打擊武器，該導彈適配巴西自主研發的“阿斯特羅斯”2020多管火箭炮武器系統。

圖7 AV-TM 300地地戰術導彈及其發射平臺

AV-TM 300地地戰術導彈采用地面火箭炮發射、固體火箭發動機助推+渦噴發動機續航的總體技術方案。導彈射程300 km，配備150 kg的整體式戰斗部。目前已經通過關鍵設計審查，正在開展后續研發。

渦噴發動機采用北極星公司的TJ1000渦噴發動機，推力4.45 kN，直徑350 mm，重70 kg。

AV-TM 300地地戰術導彈采用GPS/INS復合制導，后期可能增加導引頭和數據鏈分系統，采用人在回路的控制方式。

導彈采用正常式布局形式，非圓截面彈身。尾部四片舵翼呈“×”字型，彈身為一對水平后掠翼。

1.5 德國“金牛座”系列導彈

“金牛座”系列導彈是德國于20世紀90年代末研制的一種機載發射的、主要用于打擊堅固目標的新型遠程防區外巡航導彈。包括KEPD-150/250/350三型(參見圖8)，射程分別為150 km，250 km，350 km。最新型號為KEPD-350。

圖8 KEPD-350

KEPD-350彈長5.09 m，彈徑1.067 m，彈重1 453 kg，戰斗部重495 kg。

KEPD-350的動力系統為一臺渦扇發動機，巡航速度0.8Ma，最大飛行速度0.95Ma，高空投放時的極限射程大于500 km。采用GPS+地形匹配+末端紅外影像制導的三模復合制導方式，命中精度CEP在10 m之內。

1.6 美國的聯合空對地防區外導彈(JASSM)

聯合空對地防區外導彈(JASSM)代號為AGM-158(參見圖9)，主要用于常規對地打擊堅固堡壘、工事、橋梁、機場、地下/半地下指揮中心等目標。采用了泰萊達因公司的J402-100渦噴發動機，射程460 km，巡航速度0.7Ma。

圖9 AGM-158

彈長4.26 m，彈身截面0.55 m(寬)×0.45 m(高)，翼展2.7 m。配備432 kg的爆破或侵徹戰斗部，發射質量1 025 kg。中段通過慣性導航裝置+全球定位系統實現地形匹配中制導，末段為紅外成像末制導(景象匹配制導)，制導精度CEP不超過3 m。于2002年開始小批量生產，2003年裝備部隊。

后繼型號為增程型，代號AGM-158B，采用了威廉姆斯公司的F107-WR-105渦扇發動機，燃油更多且耗油低，射程達1 300 km。

1.7 “魚叉”反艦導彈

“魚叉”反艦導彈(參見圖10)是美國20世紀70年代研制的一種全天候、高亞音速反艦導彈，可由飛機、水面艦艇、潛艇發射，主要攻擊大中型水面艦船、巡邏艇和露出水面狀態的潛艇等目標。

圖10 “魚叉”反艦導彈

目前已經陸續生產并交付了7 000枚導彈。除裝備美軍以外，還出口到日本、新加坡、韓國、阿聯酋等多個國家，我國臺灣地區也有購買。

彈長4.75 m，直徑0.34 m，戰斗部裝藥227 kg。最大速度0.85Ma，最大射程110 km，單發命中概率可達0.95，制導方式為慣性制導+主動雷達尋的制導。

動力裝置為固體火箭助推+渦噴發動機續航形式。渦噴發動機采用J402-CA-400型發動機，推力為2.97 kN。

1.8 以色列“黛利拉”巡航導彈

“黛利拉”巡航導彈(參見圖11)由以色列軍事工業公司基于同名誘餌彈研制[13]，并于2012年1月裝備以色列空軍。“黛利拉”巡航導彈可由飛機、直升機、地面車輛和艦船等多種平臺發射，發射后可在制導系統的幫助下尋找預先編程設定的目標，其操作人員可以向導彈發送控制指令，并在其飛行過程中稍稍調整飛行路徑，一旦導彈進入末段攻擊彈道，則操作人員無法再控制其飛行路徑，但是可以終止打擊過程返回到空中，繼續在目標區域上空保持巡飛，直到接收到新的指令。

圖11 “黛利拉”巡航導彈

“黛利拉”巡航導彈采用了BS 175渦噴發動機，推力90.6 kg，可在8 400 m以下的高度巡飛22 min，或射程最大至250 km，最大巡航速度238 m/s。

主流的小型飛航導彈一覽表如表1。

2 小型飛航導彈的性能及特點

小型飛航導彈的性能及特點可歸結如下：

1) 平臺通用性強。采用通用化設計思路，發展通用性彈藥。使一型彈藥能夠同時適配地面車載、水面艦載、機載等多種發射方式，從而滿足多個軍兵種的多平臺使用能力，大大降低了研發成本。

2) 模塊化、系列化設計[4]，擴展能力強，綜合性能突出。國外的飛航導彈多采用模塊化、系列化設計思路，艙段接口采用通用化設計，戰斗部、制導系統、動力系統均采用模塊化設計，通過不同的組合形式，可滿足不同的模塊化的作戰需求，使得其射程、目標適應能力等得到擴展，從而提高了整個系統的作戰能力。

3) 多以渦噴(扇)發動機為續航動力[9]，經濟性好，射程覆蓋范圍寬，有效載荷占比高。國外的小型飛航導彈多以渦噴(扇)發動機為續航動力，充分發揮其在亞音速條件下油耗低、經濟性好的優點，使彈藥按照亞音速或高亞速巡航，大大增加了航程，降低了成本。此外，由于渦噴(扇)發動機的燃料比沖高(約為固體火箭發動機的10倍)，因而使得全彈有效載荷占比高，毀傷威力大。

4) 復合制導方式，制導精度高、抗干擾能力強，使用靈活。多采用中制導+末制導的復合制導方式。中制導多采用GPS/INS+地形匹配/景象匹配/定高巡航等組合制導方式，具有自主性強，抗干擾能力突出，彈道突防能力強、中制導精度高等優點。末制導多采用紅外成像、電視成像、主動雷達等方式或復合末制導方式，并可根據需要選配數據鏈，采用人在回路的工作模式，具有作戰使用靈活性好、命中精度高、目標適應能力強等突出優點。

5) 模塊化、系列化的戰斗部設計，目標適應范圍寬。通過模塊化、系列化的戰斗部設計，同時設計出殺傷爆破戰斗部、子母式戰斗部、深侵徹戰斗部、反艦戰斗部、云爆戰斗部、特種戰斗部等多種戰斗部類型，實現戰斗部系列化發展。實際作戰時，針對不同目標選配不同類型的戰斗部，大大提高了對目標的適應能力。

6) 采用綜合的隱身設計手段，隱身能力突出。國外的小型飛航導彈多采用矩形截面、多邊形截面等非圓截面彈身，以及“一”字型上單翼設計，大大降低了雷達散射截面(RCS)。此外，彈身多采用復合材料，具有較低的紅外輻射特性或雷達反射特性，綜合隱身性能好。

7) 低高度巡航，突防概率高。采用超低高度的地形匹配制導方式，目前的巡航高度一般設計為：海平面2～8 m，平原15 m，丘陵50 m，山區100 m。由于采用了低高度巡航，有力地規避了敵方雷達的遠距離探測，大大提高了突防概率。

8) 作戰方式靈活多樣。以機載飛航導彈為例，既可采用高高度巡航方案，亦可采用低高度巡航方案，還可采用初始彈道段高高度巡航、而中末彈道段低高度巡航的組合彈道模式，大大提高了作戰方式的靈活性。此外，通過任務規劃系統的彈道規劃能力，可以規劃多條彈道，并優選突防概率高、航程短的路徑，大大提高了作戰靈活性。

表1 主流的小型飛航導彈一覽表

3 發展趨勢

小型飛航導彈下一步正朝著進一步低成本化、自主組網協同攻擊、復合末制導、通過提高末速以提高打擊效能、以及進一步的小型化或微型化方向發展。

1) 進一步低成本化

飛航導彈通用性強、成本低、作戰效費比高，越來越成為各個軍事大國競相大力發展的武器裝備。從各次局部戰爭來看，不僅使用頻次越來越高，使用量也越來越大。隨著用量的增加，隨之而來的對低成本化的需求就愈加強烈。低成本的途徑主要有：通過進一步的通用化、模塊化的設計方式[17]，來減少研制開發成本和維護費用，提高效費比；通過一體化、集成化設計減少部件數量特別是電子部件的數量，來降低電子器件的總費用；通過采用整體成型技術減少飛航式彈藥的零件數量；通過更換商業化零部件降低成本。

2) 信息化、智能化，組網協同攻擊

當前，小型飛航導彈大多不具備組網攻擊的能力。隨著數據鏈的廣泛使用，以及彈藥信息化水平的不斷提高，組網協同攻擊是下一步發展的必然趨勢。通過多彈組網協同，一方面可以提供雁群式的飽和攻擊能力，另一方面各彈之間可以進行合理分工與配合，相互協調指揮，都將能夠進一步提高打擊的時效性，是下一步發展的必然趨勢。

3) 采用復合末制導方式，進一步提高末制導抗干擾能力

當前，各類低成本彈藥主要采用的是單一光學(紅外、或電視)成像末制導，如NSM、SOM等，或單一雷達制導，如“魚叉”反艦導彈等。單一光學(紅外、或電視)成像末制導易受天氣變化、能見度變化、煙塵、雨霧、沙塵[18]等的影響，適應復雜環境的能力弱。而單一雷達制導對海作戰效果較好，對陸作戰效果較差。由此可見，單一末制導方式局限性較大。

目前，美國等發達國家已經具備了紅外+電視+毫米波的三模末制導能力，并已經在高價值的導彈上得到應用。隨著復合末制導技術的發展成熟并不斷降低成本，采用復合末制導是下一步發展的必然趨勢。

4) 提高末段速度

目前，飛航導彈主要以亞音速巡航為主，當執行攻擊硬目標如反艦作戰、打擊地下/半地下指揮中心等作戰任務時，存在著因末速低帶來侵徹能力不足的問題。由于侵徹動能與末速平方成正比，若能夠提高末速，那么侵徹能力將大幅度提升。末速提高以后，反過來可以降低戰斗部的重量要求，將節省下來的戰斗部重量用來加注更多燃油以提高航程，從而使導彈的綜合性能達到更優。

此外，提高末速還有利于提高末段得突防能力。

下一步的發展趨勢之一是通過采用組合動力形式，來提高末速。

5) 小型化、微型化發展

隨著渦噴發動機的不斷小型化，小型飛航導彈向著更小型化、微型化方向發展。

4 結論

小型飛航導彈已經成為現代主流的武器裝備之一，不僅型號眾多，并且還在多次局部戰爭中發揮了重要作用。本文對西方主流國家的該類彈藥的技術體制、技術指標、發展現狀及特點進行了梳理，并對發展趨勢進行了分析，能夠為本領域相關研究人員提供參考。