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[武器展望] 巡飞弹有大世界

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 楼主| 发表于 2022-11-26 22:55:44 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
乌克兰战争是充满意外的战争,最大的意外可能来自无人机和巡飞弹。在战争初期土耳其TB-2无人机大出风头后,现在轮到伊朗“见证者-136”(以下简称“见证者”)大放异彩了。
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巡飞弹是介于无人机和导弹之间的新型智能弹药,在构型和机电特征上接近无人机,但在使用上接近导弹,一般是一次性使用的。
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( [" I7 v  z0 M+ l$ W' d- D由于接近无人机,巡飞弹一般速度较低,典型速度在200公里/小时级,远远低于哪怕是亚音速的巡航导弹。但也由于接近无人机,巡飞弹具有远远高于巡航导弹的盘旋和机动能力,可以长时间滞留在目标区,耐心等待目标出现,或者等待攻击命令。
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# R; N4 ^  Y1 T" s最早的巡飞弹或许是以色列的“哈比”。这是重量为135公斤的反辐射巡飞弹,携带23公斤的战斗部,射程600公里,巡飞时间4小时以上,可在空中自动搜索和锁定发射电磁信号的雷达,然后发动俯冲攻击。“哈比”本身的速度和高度都不高,但目标小,活塞式发动机的红外特征小,几乎相当于无尾飞翼的气动外形使得雷达难以捕捉,要打下并不容易,而开火本身就暴露了防空阵地。“哈比”可以长时间滞留在可疑地区上空,敌人雷达一开机就打。改进型“哈洛普”在阿塞拜疆-亚美尼亚战争中取得了良好的战绩,“哈比”和“哈洛普”成为各国反辐射巡飞弹(当时称为反辐射无人机)的范本。; l! L  q- f, v/ N

; a, c/ o0 ?- U( w- {+ m, P“哈比”的成功引发了广泛兴趣,更加通用的巡飞弹很快出现,如美国的“弹簧刀300”。重量只有2.5公斤,战斗部威力相当于手榴弹,射程10公里,巡飞时间15分钟,在飞行中可向射手回传光电图像,由单兵携带的筒式装置(只有0.2公斤重)发射。配发步兵班排后,这是迫击炮的有效替代,还提供了目标区图像和直观的打击效果评估。7 Z  G& a+ n8 t
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但在乌克兰战争中,伊朗的“见证者”异军突起。伊斯兰革命后,伊朗长期处于险恶的国防环境中,只有依靠自己的力量和智慧,努力建设国防。无人机成为重点,“见证者”是成绩单上的亮点。) R6 v, }* f% s( a& h4 Y6 {
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以色列是伊朗的宿敌,海湾美军更是眼皮底下的威胁。伊朗缺乏必要的科技基础和财力,只能剑走偏锋。先从弹道导弹开始,取得了很大的进展。弹道导弹射程远,威力大,突防能力强,但成本高昂,要做到精确命中更是不易。伊朗需要更加廉价的远程打击武器,无人机和以无人机为基础的巡飞弹成为突破点。: w* ?% D( q+ x( i( }; X* |6 O5 r

7 e; [" J! S$ W/ [, R1 H$ ~1 C! m无人机是缺乏基础的中等实力国家涉足航空科技的良好切入点。由于没有飞行员,不必跑道起飞,更是没有降落问题,安全考虑大大放宽,很多激进的技术都可以放心采用。“见证者”正是这样的。2 n+ o- E- Z1 D- D! @- ?

3 k) K( q& u9 R3 x; F, S3 i“见证者”长3.5米,翼展2.5米,重200公斤,可带50(一说36)公斤的战斗部,射程高达2500公里,但最大速度只有185公里/小时。“见证者”采用很像“哈比”的无尾三角翼构型。但这个无尾不仅没有平尾,连垂尾也没有了,翼尖的垂直安定面是固定的,只增稳,不能作为垂尾使用。“见证者”还采用了少见的二冲程发动机驱动推进螺旋桨。在结构上,也大量采用工程塑料、玻璃钢等非金属材料。飞控也使用简单的电动作动。
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无尾三角翼的气动效率高,但连垂尾也取消后,襟翼副翼一身三职,俯仰、偏航、横滚统统管起来。为了简化飞控,据说“见证者”只能在俯仰、偏航、横滚中一样一样来,不能做复杂的复合机动,机动性受到影响。不过巡飞弹的机动性只需要能维持航迹和在末端攻击时瞄准目标,别的并无要求,这样的简化并无大碍。* ]4 M1 G. Z% u9 Z6 {$ E5 }
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电动作动还是战斗机和科技上的前沿技术,但在无人机/巡飞弹上早就采用了。电动轻巧、灵敏,取消了复杂的高压液压管路,可以对所有控制面分别控制,但不容易保持同步,可靠性也不及液压。但用在无人机/巡飞弹上,机动性要求不高,同步要求相应降低。可靠性也不是太大的问题,只要大部分无人机/巡飞弹完成任务,个别的失控坠毁了是可以接受的。* [8 q- p5 Y2 H. G0 G! b

- c/ X1 y& k, d! w- H3 K  i工程塑料和玻璃钢便宜,还有降低雷达反射的好处,但强度和耐久性不及航空金属。无人机/巡飞弹不要求耐久,放宽机动性要求后对结构强度的要求也降低,没有飞行员后,对意外情况下结构损坏的容忍度也大增。
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+ S6 t7 K0 n7 f" g7 v二冲程发动机比四冲程发动机更加紧凑,也因为取消了阀系而省油。但二冲程需要机油混入燃油,在燃烧的同时对活塞进行润滑,所以有固有的蓝烟污染。在民用汽车、摩托车上,二冲程早就因为污染大而被禁用了,但对无人机/巡飞弹就不是问题。+ K& }9 A) w8 C* _6 t* s; `
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推进螺旋桨比拉进螺旋桨的效率高,还腾出宝贵的机头空间用于有效载荷,但对起飞拉起角度有限制,还因为发动机必须后置而对冷却不利,在有人飞机上很少使用。但无人机/巡飞弹用火箭助推起飞的话,起飞不是问题;小功率活塞式发动机的冷却也不是问题。
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有人对“见证者”的2500公里射程质疑。伊朗有可能夸大了,但活塞式发动机加上螺旋桨确实对大航程有利。在二战中,美国空军P-51“野马“战斗机可以从英国起飞,为B-17轰炸机前往罗马尼亚普洛耶斯蒂油田的轰炸任务全程往返护航。在解放初,逃到台湾的国民党空军常派P-51到大陆骚扰,最远可一直深入到兰州。这些都是得益于活塞式发动机和螺旋桨的省油。
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( h, }& W0 T4 h( D解决了基本的飞行问题后,“见证者”还需要解决制导问题。“见证者“号称采用GPS加惯导。说是GPS,实际上可能包括民标GPS、GLONASS、北斗的复合制导。惯导则得到卫星的校正。6 M2 K9 V; r4 M5 z% D' H+ A5 Q4 W
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民标GPS的更新速率低,精度低,但和GLONASS、北斗对照着用,互相补偿,是可以达到不错的精度的。而且伊朗对巡飞弹不要求指鼻子不打眼睛,指鼻子打到离耳朵几寸远也没问题,精度够用了。; q* i) h& f  V! g- j
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至于抗干扰问题,干扰GPS、GLONASS和北斗都是做得到的,但要同时干扰,而且干扰要同步、导致同样的误差,这就难了,就骗不过了,容易被发现受到干扰。
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在卫星制导受到干扰的时候,惯导切入。惯导的好处是全自主,什么干扰都对惯导无效;坏处是累积误差较大。但在实战中,干扰区的范围有限。在干扰区内,惯导足够维持继续飞行;飞出干扰区后,卫星制导恢复,惯导累积误差重新清零,准备迎接下一次挑战。
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在目标区受到干扰的话,由于惯导在进入目标区前已经误差清零,在目标区内累积不了太大的误差,加上精度要求没有那么高,也无大碍。毕竟这是低成本弹药,要求不能太高。
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说到低成本,“见证者“真是低成本,据称只有2万美元一枚。据说俄罗斯订购了2400枚,那也才4800万美元,不及典型战斗机的单价,更是只有F-35、欧洲“两风”的一半。3 S' m; O) E+ J$ D/ G! X

4 T3 f7 D- L# O: T2 e, X相比之下,精确制导弹药的成本要高多了。美国155毫米“神剑”制导炮弹高达11.3万美元一枚,GPS制导的“海马斯”火箭弹更是高达16.8万美元一枚,“战斧”巡航导弹Block V则是200万美元一枚。
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. x+ [4 z8 V7 G6 i“见证者“的战斗部威力与典型155毫米炮弹相当,美军标准的M107 155毫米炮弹为43公斤。有人质疑,2400枚155毫米炮弹能干什么用?确实,在顿巴斯,2400发炮弹半天就打光了,可能也就击毁个把工事、坦克。但漫天洒水的炮弹和(相对)精确命中的巡飞弹可不一样。2400枚“见证者”有1/4击中目标的话,那也是600个目标。
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7 b7 B8 ]6 \' K' s8 _! k“见证者”这点威力比不上巡航导弹的500公斤,但对于大多数目标还是够用的。155毫米炮弹落在10米之内的话,主战坦克都要”虎躯一震“;直接命中的话,就身首异处了。一般的民用变电所、工业设备、建筑被155毫米命中,更是凶多吉少。在克里米亚大桥被炸后,俄军发动大规模反击,乌克兰一半发电变电设施遭到打击,基辅政府开始要求人民节约用电。这里有“正规”巡航导弹的战绩,但更多的是“见证者”的战绩。俄军巡航导弹的库存早就在刮箱底了。0 P( A% i, q) j9 ~

0 [9 i6 `/ q' c. m! O" c7 ]“见证者”开启了廉价远程精确打击的先例,这对现代战争有很大的启示作用。战争需要弹药的投掷重量,但只有命中目标的投掷重量才是有效的。在无制导的时代,命中目标需要靠概率,只有密集的齐射才能保证有一发精确命中。在精确制导时代,一发就够了。
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: u2 C: o, s$ b$ \4 m' f, a精确制导弹药比无制导弹药更昂贵,但大量的无制导弹药本身的成本累加不说,需要更多的发射平台及相应的警卫、保障力量和弹药运力,这是很大的体系负担。对于突发目标,有限的打击窗口也未必容许堆弹药。, r+ }/ x; s8 w. s

, S; I# A5 y0 C% v/ E“见证者”的速度太慢,对突发目标无能为力,但与激光制导或者图像识别制导相结合,未必不能成为“自带干粮的炸弹卡车”,在战区长时间巡飞,根据前线部队的召唤和指引,随时转入攻击。这是制导炮弹、制导炸弹的有效补充,十分适合支援地面部队的进攻与防御作战。
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加上数据链和图像识别制导的话,“见证者”这样的巡飞弹还可以察打一体。数据链不必全时通信,可以在接近目标时发送目标图像,帮助控制中心确认。这大大降低数据链对通信带宽的压力,也降低受到干扰的可能性。另一种方式是在巡飞中按照某种约定,向控制中心发送沿途和目标区图像,随时准备接受命令、转向攻击新目标。
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5 L- F/ |5 x: x' |  n; b这样的技术未必是伊朗能搞定的,尤其是需要通信卫星或者某种远程中继的数据链。但对于军事科技强国来说,并无难处。成本更不是问题,“见证者”反正用各种民标件,由华强北来造,可能半价、包邮还包赚。数据链增强的军标巡飞弹依然能保持低成本。
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! E, {; X( H% v“见证者”只是开启了思路,这不是终点。: F) C7 _  e+ M5 S4 v: {

; {: Q9 g  S- v  g% h中国的低成本远程打击需求非常大。台海战争是容易想得到的,但台海战争很难不涉及第一岛链目标,2500公里射程并不奢侈。加上必要的巡飞、徘徊时间,3000-4000公里射程都不嫌多。也就是说,需要更加重型的巡飞弹。) _6 d6 \, S' Y" X" f
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巡飞弹速度慢,飞行高度低,飞行路线呆板,说起来容易拦截,实际上并不容易。由于目标小,气动外形导致雷达反射特征低,活塞式发动机的红外特征很小,远程探测不易。( {4 @; y" t% d/ C$ K9 X; ~

+ K6 N, Z9 W: x# U0 X/ P, `5 v) ?一旦捕获,打下来在技术上不难做到,但在经济上要不掉进“龙王与乞丐比宝”的陷阱并不容易。防空导弹动辄几十万、上百万美元一枚;战斗机光升空巡逻,什么也不干就是每小时15000美元起跳;高炮只能用于点防御,配上雷达和指挥系统后,成本一点不低,带雷达的自行高炮单价大大高于同时代的主战坦克;激光的使用成本低,但系统成本高,而且现有技术条件下再次交战的准备时间长;防空气球听上去很美,但蜂群的巡飞弹里有几枚开路弹专打气球,不是难事。
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战争是经济实力的对抗,逼迫对方在天灵盖和破产之间做选择正是“见证者”这样低成本打击武器的厉害之处。
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7 w  y7 G) j  W7 H# ^* O0 E' g在频谱的另一端,巡飞弹还可以微型化。微型多旋翼无人机不及手掌心大,速度只要超过人类奔跑就够了,航程有个把公里也够了。配上图像识别和玻璃弹子球大小的微型战斗部后,预设“穿军装的人”、“带枪的人”、“非妇女老幼”或者别的目标模式后,可“按图索命”。2017年美国StratoEnergytics推出的Stinger就是这样的,战斗部威力很小,但人脸识别确认后直接“爆头”,够用了。% W4 D4 f% f. U
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一发较大的运载器携带十来枚这样的微型巡飞弹,在目标区低空释放,可以消灭一个暴露的步兵班。或者由狙击手装定目标人物的图像,用较小的运载器释放一两枚微型巡飞弹,精准狙杀军官或者重要人物。' |. M9 u4 w5 {; m3 Q
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这样的微型巡飞弹太小,看不见、听不着、躲不掉,拦截更是困难。微型电动多旋翼无人机在技术上没困难,手机级摄像头和芯片、图像软件就能实现图像识别制导的技术要求,弹药成本甚至可能低于“见证者”。% F& |& w, Z/ ?  p* a+ D. ^1 p

0 c' |8 N# Q) l8 x0 W& u2 ~至于反装甲(包括反装备),“弹簧刀600”这样的巡飞弹已经在干这事了。: ^2 ?  N! q/ I: ^
3 u- F0 g6 x2 @  K. O! A+ d
从步兵班作战到准战略打击,巡飞弹都有用武之地。无人机、巡飞弹是航空科技的新维度,很多以前敢想而不敢干的事情现在成为可能。" h2 k4 o* W4 o4 w( E- z  v& c

( G' _, P: [4 P5 E无人机、巡飞弹意想不到地在伊朗这样的航空三线国家结出异葩。一线的美国还在高大上的圈子里自我欣赏,“见证者”对中国也是意外;二线的欧洲也没有意识到“见证者”这样低成本远程打击武器的意义,以至于乌克兰遭到打击时,一时竟然提供不出对等反击的东西。俄罗斯航空科技已经是各种拉胯,到底算一线还是二线已经不好说了,还要引进伊朗技术更是使得米高扬、苏霍伊、图波列夫的棺材板都压不住了。
; s8 U. s: d& W: A0 O4 J0 Q; i! i, ?, v6 C5 a/ q
“见证者”像当年的“没良心炮”,土,但管用。“见证者”正在见证巡飞弹大世界时代的到来。
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    发表于 2022-11-26 23:42:10 | 只看该作者
    见证者无人机 机长三米五,翼展二米五,速度200公里,正好落在直升机的舒适区。黑鹰+加特林机枪打这种目标会不会太Easy。老毛子是欺负乌克兰没有或者不敢起飞直升机。
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2022-11-26 23:50:17 | 只看该作者
    togo 发表于 2022-11-26 09:42) G( a, W& @. Z
    见证者无人机 机长三米五,翼展二米五,速度200公里,正好落在直升机的舒适区。黑鹰+加特林机枪打这种目标 ...
    ( L* P- n8 V( S- ?# J/ ]% W9 B
    凑近了打有危险,距离远了,加特林的散布加上直升机的振动,要打中没有那么容易。
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