俄防空体系将再迎大考,美计划援乌的JASSM导弹是何方神圣?(一)

科技   军事   2024-09-18 21:00   广西  


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作者:Walker

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编者按:俄乌战争两年多来,西方军援步步升级,一再突破俄罗斯的“红线”。在F-16援助计划终于落地后,西方援助的重心开始转向可供F-16使用的远程精确打击武器。尽管美国表面上依然坚持对乌克兰使用西方武器打击俄罗斯纵深目标的限制,但美国的动作更加诚实,已经放出风声准备援助AGM-158远程巡航导弹。本号资深作者Walker广泛收集资料,对该型导弹进行全面剖析,将以系列文章的方式推荐给各位,希望你们喜欢!此外,还请各位给本号加注星标,以免错过精彩更新,感谢!

我们在本周的Walker大人的小碉堡:库州红军村双线开花,老拜登站岗功过几何?》中已经提到,在20248月中旬即传出消息,美国政府正在考虑向乌克兰提供美国空军现役主战装备——AGM-158 JASSM联合空对面防区外导弹”(Joint Air to Surface Standoff Missile

美国空军AGM-158 JASSM联合空对面防区外导弹的艺术渲染图。
9月初,据报道美国已经接近做出决定,很可能在秋季正式宣布军援乌克兰JASSM导弹。这对俄军来说当然不是一个好消息。这种导弹全重超过1吨(AGM-158A),战斗部重量约为450千克,具备隐身特性,基础版本的射程超过370千米,增程版射程接近1000千米,可以远程攻击中等加固及地下目标,还有反舰型号。JASSM可由F-16战斗机携带,有消息说美军也在考虑将其与乌军的苏系战机进行适配。

美国空军F-16战隼战斗机正在发射一枚JASSM导弹。
JASSM虽然已经被美军应用于实战,但两次都是在叙利亚使用,对手的防空能力并不强,从美军的角度,将自己的主战装备投入高强度的俄乌战场,让它正面经受俄军防空体系的严峻考验,无疑具有非常重要的实战意义和参考价值,可以有效帮助自己检验武器设计理念,消除可能存在的漏洞,对其进行持续改进和提升,并探索新的战术战法。

最大射程至少370千米的JASSM导弹基础版本在俄乌战场上的可打击范围示意图。
如果AGM-158系列导弹最终真的来到俄乌战场,则它的表现将不仅会影响到俄乌战争的走势,同时作为主战兵器对印太区域也有着极强的示范和借鉴意义,因此装甲铲史官从本期开始推出系列文章,对其进行详细介绍,敬请关注。


巡航导弹隐身化


巡航导弹的历史,最早应该追溯到二战时期由纳粹德国研发并投入实战的V-1弹。不过由于推出时间过晚、精度太差、可靠性不高以及易被拦截等原因,V-1并未能对战争的进程产生太大的影响。它的名甚至还不如纳粹德国同时期的另外一种复仇兵器V-2响亮。此后,两者分别成为现代巡航导弹和弹道导弹的鼻祖。

纳粹德国1944年推出的V-1弹是现代巡航导弹的鼻祖。
现在已经为人们所熟知的巡航导弹第一次在战争中发挥关键性作用,是在上世纪90年代初的海湾战争期间。1991117日凌晨,美国海军提康德罗加级巡洋舰圣哈辛托号(CG-56)从红海向伊拉克首都巴格达发射出第一枚战斧巡航导弹,宣告了沙漠风暴行动的正式开始。

在第一轮战斧导弹齐射中,美国海军包括圣哈辛托号巡洋舰、密苏里号(BB-63)和“威斯康辛”号(BB-64)战列舰在内的九艘战舰共发射52战斧巡航导弹。在整个战争中,美国海军共发射297战斧巡航导弹,其中的282枚成功飞向目标,可能只有2枚被伊拉克军队击落(一说有6战斧被击落)。

1991117日,美国海军密苏里号战列舰向伊拉克目标发射BGM-109战斧对地攻击巡航导弹。
这些战斧巡航导弹以其相当高的准确度率先对伊拉克雷达站、机场、防空阵地、指挥与控制枢纽、通信节点等关键性目标发起突袭,与其他打击手段相配合,在战争的初始阶段即有效地削弱或彻底摧毁了伊拉克军队的各方面防御能力,从而为后续的作战铺平道路。

战斧的大名也籍由此战迅速传播,向世人展示了现代巡航导弹在战争中的巨大威力。在众多不熟悉军事的人们那里,战斧甚至成为巡航导弹的代名词。

美国雷神公司生产的BGM-109战斧巡航导弹。
不过军事科技的快速发展,也在持续推动着各类地面防空系统的能力不断增强。因此,传统的依靠低空飞行以躲避防空系统拦截的亚声速巡航导弹,在战争中的生存能力越来越引发人们的担忧。在俄乌战场上,这种担忧被证明绝非杞人忧天”——随着大量不同形式的西方地面防空系统被送到乌军手中,俄军所发射的巡航导弹被拦截的概率也越来越高。

然而面对同样强大而且更加密集的俄军地面防空体系,乌军所发射的一种巡航导弹却能够做到来去自如,屡次对俄军纵深的各种重要目标展开精确打击,俄军始终难以对其进行有效拦截。它就是英国/法国援乌的风暴阴影/SCALP EG巡航导弹。(关于这两种导弹的情况,可参考本号历史文章:ATACMS拿到一血,金牛座或将上路,刻赤大桥还能保住吗?》
乌军使用苏-24战斗轰炸机挂载英国援助的风暴阴影隐身巡航导弹的艺术渲染图。
与人们普遍印象中那种圆润造型的巡航导弹不同,风暴阴影的外形不太规则,它属于西方从上世纪90年代中后期开始研发的一批采用雷达隐身设计、低可观测性远程空射巡航导弹之一其中的典型代表产品仍然来自于美军,也就是我们接下来即将进行详细介绍的AGM-158联合空对面防区外导弹家族,即Joint Air to Surface Standoff Missile,简称JASSM

同类的风暴阴影巡航导弹通过在俄乌战场上的表现,让我们对此类导弹在面对俄军现役防空火力网时的实战效果形成了初步的直观感受。考虑到AGM-158系列已经成为美国空军最主要的,可能是现阶段唯一的常规空射巡航导弹,而且也有望取代鱼叉导弹成为美国海军的主力反舰导弹,甚至还可能被美国陆军和海军陆战队所采纳,因此更有理由让我们对它的现状及未来发展长期保持高度关注。


不成功的前身


隐身巡航导弹的概念当然是跟随着隐身战斗机的研发而提上日程的不过历史上第一种隐身巡航导弹却不是目前正在逐渐步入大众视野的JASSM,而是可以说默默无闻的AGM-129先进巡航导弹”(ACM),这种巡航导弹之所以默默无闻,并不是因为它的落后。事实恰恰相反,与美军其他很多失败的项目类似,首先在这领域引入隐身概念的AGM-129巡航导弹所使用的技术显得过于超前,以至于最终只能无奈接受前浪死在沙滩上”的命运。

挂载于B-52轰炸机翼下挂架上的AGM-129先进巡航导弹
在空袭与防空这一对矛盾的博弈发展过程中,随着防空能力的提升,低空高速突防取代了过去的高空高速突防,成为上世纪70年代以后的主流,美国空军的B-1战略轰炸机和AGM-86空射巡航导弹都是这种概念的产物。携带核弹头的AGM-86运用了地形跟踪雷达和惯性导航技术,通过地形轮廓匹配在树梢高度突破对手的防空网,从而将W80核弹头送达指定位置。

美国空军装备的AGM-86巡航导弹是美国空基核力量的主要打击手段之一。
不过就在AGM-86B巡航导弹开始服役的1980年代,由于苏联国土防空军的战斗机和截击机装备了具备下视-下射能力的先进机载雷达,美国空军已经意识到,仅仅依赖低空飞行这样的简单方式就能穿透防空网络的时代即将结束。有鉴于此,一种比AGM-86生存能力更强的武器看起来势在必行。

冷战后期苏联空军及国土防空军装备的米格-31截击机(近)和苏-27战斗机(远)。
美国国防部高级研究计划局(DARPA)为此展开了多项研究,结果表明,仅靠当时正在研发的隐身轰炸机(也就是后来的B-2),还不足以穿透苏联最密集的防空体系,需要远程可生存的武器来协助削弱苏军的防空能力。当时提出了两种要求,其一是射程在2400千米以上的隐身巡航导弹,另一种是射程超过8000千米的隐身巡航导弹。

B-2隐身轰炸机及其庞大的武器库,隐身巡航导弹需要在其中占据一席之地。
后者显然太过科幻,短期内难以实现,而且将大大削弱美国空军已经投入巨额资金研发的隐身轰炸机存在价值和意义。因此,美国人很快决定专注于前者的开发,希望能迅速将其实用化并装备到未来的新型隐身轰炸机上。美国人的如意算盘是先以远程隐身巡航导弹开路,压制和削弱对手的防空能力,为接踵而至的隐身轰炸机群进行突防创造更好的条件。

在机密的情况下,洛克希德公司、波音公司和通用动力公司悄悄展开竞争。洛克希德著名的臭鼬工厂,利用当时已经处于秘密运行状态的隐身战斗机F-117的相关技术成果进行竞标,但类似于F-117的外形设计使其难以装入轰炸机的弹舱。该项目最终由通用动力公司于1983年胜出,其设计方案形成了后来的AGM-129先进巡航导弹

正在进行测试的洛克希德公司SENIOR PROM隐身巡航导弹最终落选。
尽管AGM-129并非常规巡航导弹,但从它的身上就能发现后世那些常规隐身巡航导弹的源头,只不过看上去像是做了一个上下颠倒。当然,这样的设计肯定是有原因的。

AGM-129长约6.35米,弹体直径约为0.705米,翼展约为3.1米,重约1680千克。为了实现雷达隐身效果,它具有一个尖锐的头部和切削式的弹体。由复合材料制成的主翼采用奇特的前掠形式,同样材料的垂直尾翼在尾部下方伸出,位于机身中线的左侧,它们在主要的雷达探测波段中几乎是透明的。导弹的尾喷口通过混入冷空气以降低红外特征,而且通过上方的尾部设计进行遮挡。低可视性梯形进气口与弹体平齐位于导弹底部而非顶部,并通过蛇形进气道将空气导入发动机,以便消除发动机风扇所产生的雷达回波。

一枚AGM-129先进巡航导弹在测试中飞越下方的冰雪林地其前掠主翼和下置垂尾清晰可见。
所有这些设计都是为了尽可能降低导弹在前方和上方的信号特征,以躲避在高空飞行的苏军战机机载雷达和红外搜索与跟踪装置的探测——当时苏军在这方面的能力正在迅速提升。除此之外,AGM-129也使用了雷达吸波材料进行制造并在外表面覆盖吸波涂层。导弹通体为橄榄绿色,目的仍然是为了在上方视野中与大地背景融为一体,达到视觉隐蔽效果。

这些措施与巡航导弹的低空飞行特性相结合,使AGM-129达到了比较好的隐身效果,无论从地面还是空中都大大增加了被发现和跟踪的难度。所以如果你觉得这种导弹是在倒着飞行,那都是有意而为之的结果。

飞行中的AGM-129先进巡航导弹”,可以更好地观察其外形特征。
在导航方面,AGM-129增加了激光多普勒测速装置以及激光测距系统,使其能够更好地在低空飞行。在当时最先进技术的综合作用下,它的远距离导航精度比单纯使用惯性导航和地形轮廓匹配导航的AGM-86有大幅提升,据称圆概率误差可以达到30米以内。这种精度水平大大提升了其W80可变当量核弹头的效能,特别是对那些经过高度强化或被地形部分遮挡的目标更为有效。

使用激光技术,对导弹的隐身性能也有附带的帮助,因为它并不发出电磁辐射信号,使对手难以捕获。代价则是在某些高度反光或不反光的地表或水面上空飞行时,可能难以获得有效数据。
美国埃格林空军基地进行气候测试的AGM-129弹翼处于收起状态。
AGM-129的飞行速度约为800千米/小时,使用的威廉姆斯国际公司F112-WR-100涡扇发动机相当省油,因此在外形尺寸和有效载荷与AGM-86相当的情况下,射程大大超越后者的2400千米官方宣称其射程超过3500千米,实际可能更高。特别是考虑到AGM-129的隐身特性,使其可以在有利的飞行条件下采取更高效的飞行剖面,也就是说在某些飞行阶段可以爬升到更有效率的高度,同时仍然保持较高的生存性。

威廉姆斯国际公司F112-WR-100涡扇发动机
上述先进能力相适应,AGM-129开创性地使用了一个中央处理器弹计算机系统来管理和控制导弹的飞行过程。即便是对于最顶尖的军事装备来说,这在1980年代早期也是一个相当惊人的设计。由此可见在冷战对抗的最高峰期,美国人为突破苏联防空体系所表现出的那种不惜血本的疯狂。

AGM-129为达到隐身目的而采取的各项技术措施可谓浑身都是“黑科技”。
19857月,AGM-129进行了首次飞行测试。短短两年后的1987年,首批量产型导弹就交付美国空军进行部署。同年,该项目开始向公众公开,因此它才是第一种公开宣布的隐身飞行器,F-117还处于绝密状态,直到1988年才正式对外宣布。AGM-12919906月加入现役。

隐身飞行器的先驱者——AGM-129(前)和F-117(后)。
从中标到量产,如此先进的AGM-129只用了四年时间,看起来项目似乎顺利得令人难以置信。然而过于超前的设计往往会在现实中碰得头破血流,美军已经不止一次地落入这种尴尬境地,AGM-129只不过是又在其中增添了一个案例而已。通用动力为这种导弹所设定的同步测试生产的概念,在实践中很快就遇到了巨大的麻烦。由于质量控制无法达到要求,导弹甚至在1989年至1991年期间暂停了生产。

通用动力公司的工厂正在生产AGM-129实际上该型导弹尚未经过充分测试。
此时的外部环境也发生了变化。原本打算与AGM-129配套的隐身轰炸机B-21989年才开始试飞,要等到八年后才开始服役。退而求其次的B-1B也有麻烦——导弹太长了,无法装入B-1B的弹舱。随后美国空军最终决定将B-1B排除在空中核力量之外。因此,原本是为隐身轰炸机设计的AGM-129,最后却不得不与老迈的B-52为伍。

挂载于B-52轰炸机主翼挂架上的AGM-129巡航导弹。
而且冷战即将结束,以及美苏之间签订了《削减战略武器条约》。所有这些因素都令已经深陷困境的AGM-129雪上加霜,不得不生出生不逢时的浩叹。最终,原本计划用来全面替换AGM-86B所需的1500枚导弹的采购数量,被砍到只剩下460枚,成为单价飙升的一个很重要的外部原因。按1992年的美元计算,AGM-129的单位成本达到了惊人的430万美元,这个数字哪怕是原封不动放到现在,对于巡航导弹来说也是极其昂贵的。作为对比,同类的AGM-86B的单位成本不超过150万美元。

除了夸张的采购单价之外,维护只有460枚导弹的小型战略部队的成本也相当高昂,主要原因还是在于其相对较小的规模。同时冷战结束后的二十年间美国一家独大,在保持战略优势方面的压力明显下降,原有的AGM-86B虽然在生存能力方面不能和AGM-129相提并论,但运营成本却少得多,而且看起来也够用了。AGM-86B还拥有一个后者所不具备的优势,即它与自己的常规型兄弟AGM-86C/D的共通性,这让它可以更加有效地分摊成本。

AGM-86C/D系列巡航导弹的常规型号,携带非核战斗部。
另外,美俄之间签订的《削减进攻性战略武器条约》要求将更多的核弹头退出现役。这样一来,美国空军也乐得就坡下驴,顺势于2007年决定在2012年年底之前裁撤并销毁全部的AGM-129导弹。这就形成了一幕奇景:替换者提前退役消失不见了,而被替换者却老当益壮,一直坚持服役至今。此时距离AGM-129正式服役仅仅过了17个年头,对于一种巡航导弹来说,其生涯实在显得有些过于短暂

由于其核武器的属性,AGM-129几乎不可能在公众面前获得露脸的机会,因此很少为人所知,但这并不影响它的超前性。其怪异乃至有些邪恶的外形,也必然会给每一个在当时见到它的人留下极其深刻的印象。

在当时显得外形极为奇特的AGM-129先进巡航导弹
尽管AGM-129作为一种武器已经消失了,但它所开创的隐身巡航导弹这个领域,已经在当今逐渐落地生根、发扬光大。实际上当年美国空军曾经讨论过AGM-129的一种常规改型,类似于AGM-86C/D常规空射巡航导弹,但生存能力更强,射程也更远,并且加入GPS导航功能和红外成像导引头,以获得更高的精确度。这听起来是不是感觉非常熟悉?

如今,洛克希德-马丁公司所开发的AGM-158隐身巡航导弹系列中的JASSM导弹早已成为美国空军的宠儿,而美国海军也正在采购AGM-158系列中的LRASM远程隐身反舰导弹。从它们的身上,依然能够很明显地看到AGM-129的身影。

在俄克拉荷马州廷克空军基地内公开展示的AGM-129巡航导弹。


结语


以上为大家介绍了AGM-158 JASSM系列导弹的前身AGM-129,便于大家了解巡航导弹隐身化发展的最初起源,下一篇我们将带来AGM-158A导弹的详细介绍,希望大家喜欢。
(未完待续)

作者有话说

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Walker

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