印度“无畏”为何试验失败

时间:2022-06-26 06:53:12

导弹发展

“无畏”巡航导弹是印度第七个自主导弹开发计划,也是印度首个亚音速巡航导弹项目,其战技指标起点较高。与印度其它导弹计划一样,它是在与巴基斯坦武器对抗中发展起来的。2005年巴基斯坦披露了其“巴布尔”亚音速巡航导弹计划,此时印度更先进的“布拉莫斯”超音速巡航导弹项目已经完成,但为了与巴基斯坦针锋相对地对抗,印度还是马上启动了“无畏”亚音速巡航导弹,并在2006年与俄罗斯“土星”公司签署了采购36MT发动机的合同,并多次与以色列接触,寻求技术支持。2007年7月,印度正式开始新的巡航导弹研发计划。导弹的研发由位于海德拉巴德市的印度国防研究发展组织的先进系统实验室负责,设在班加罗尔的航空发展机构承担了大部分航空发动机技术开发和空气动力设计工作,该机构曾开发了印度首个无人机“拉卡什亚”。项目小组于2009年初确定设计方案。在2011年印度航展上,印度公布了“无畏”巡航导弹的概念模型。导弹的首次飞行试验原定2012年10月进行,但由行导航和末段制导问题一再推迟,最终推迟到了2013年3月12日。此次试验中,由于偏航,试验人员不得不引爆导弹,但研发单位表示,“导弹在飞行中的机动到自毁之前都是令人满意的。”外界推测,印度不久将再次对该型导弹进行试验,并逐步使用印度国产的涡喷或涡扇发动机。

性能特点

布局设计传统,技术风险小 该导弹采用常规布局,弹身中部有弹出式弹翼,尾部有十字形尾翼,涡扇发动机嵌入机体里面,使导弹能装入发射箱。这种布局与美国“战斧”BGM-109和俄罗斯“石榴石”SS-N-21类似。从印度公布的“无畏”照片看,由于背景没有参照物,只能量算出其长径比为16/1,而如果不考虑助推器,导弹本身长径比为12/1,这与印度媒体透露的导弹长6米、直径0.52米的数据接近。这一数据也与“战斧”和“石榴石”接近,“战斧”长6.248米,弹径0.517米。“石榴石”略长,但直径接近。这一直径使其可以用潜艇533毫米鱼雷发射管从水下发射。由于采用了美俄成熟的巡航导弹技术,同时发射平台又可与印度外购的大量舰艇的发射系统兼容,因此“无畏”导弹研发进展迅速。

射程起点高,提高潜力大 印度媒体透露,“无畏”巡航导弹采用俄“土星”公司的火箭助推器和涡口贲发动机推进,最大飞行速度约为0.7马赫,最大射程可达1000千米。这一射程在现代巡航导弹中并不突出,但印度首型巡航导弹就达到这一射程,应该说起点还是较高的,例如我国台湾和韩国同样模仿美国“战斧”设计的“雄风”2E和“天龙”巡航导弹的射程设计起点均在500千米左右。而且“无畏”的这一射程如果真如媒体所说是在采用较耗费燃料的涡喷发动机的情况下取得的,则换装涡扇发动机后射程还可提高一半以上,应能达到1500千米以上。印度科研组织也透露,“无畏”后续阶段会装印度的涡喷或涡扇发动机,并可能获得以色列技术支持,发展射程和载荷更大的巡航导弹。

制导方式可引入巡飞技术 印度宣称,“无畏”具有很好的精度、耐用性和准确性,具有与“战斧”相似的制导性能。目前,印度仍未披露“无畏”的中段和末段制导方式,但外界推测其装有地形识别系统。值得注意的是,印度已经和俄罗斯签署了使用“格洛纳斯”导航系统高精度信号的协议,其在与俄联合研制的“布拉莫斯”超音速巡航导弹上已经试验了这一技术。应该说,印度并没有满足目前的发展目标,其国防部长的科学顾问兼国防研究与发展组织主席萨拉斯瓦特早在2010年4月就曾表示,印度军队正在寻求能进入敌方领土的长航时巡飞导弹,跟踪目标包括雷达站等。所谓巡飞导弹技术就是巡航导弹可以在战区上空作数小时的战术盘旋,同时自主地搜索目标,并在目标数据输入导弹的末制导系统后发起攻击。美国“战斧”导弹采用惯性/GPS制导加红外/视频末制导,可在飞行400千米到达战场上空后盘旋待机2小时,在接到攻击命令后5分钟内,根据侦察卫星、侦察机或岸上探测器提供的目标数据,打击3000平方千米内的目标。也就是说,导弹在飞行中能按照指令改变方向,攻击随时发现的目标。若同时向一个目标区域发射多枚导弹,在其中一枚导弹攻击过后,邻近的另一枚导弹在待机过程中,能查明目标被毁情况,把图像传送到作战指挥部,以决定是否再次攻击。这一技术对战场数据链要求非常高,目前只有美国提出发展这一技术,而印度在“无畏”发展初期就已将其作为发展的目标。

战斗部多样,打击威力大印度媒体透露,“无畏”可携带多种载荷打击多个目标。印度国防研究与发展组织证实,该导弹至少可携带24个战斗部。这表明“无畏”至少有一种类型的战斗部为子母弹型,参考其载荷能力可以推算,每个子弹重20千克左右,这一级别的弹药足以穿透一般的钢筋混凝土工事。如果在导弹阵地或机场同时抛撒24枚此类弹药,足以摧毁所有地面装备和建筑,并可封锁跑道和交通枢纽。实际上,按照印度的核武器开发能力,450千克的有效载荷能力也足以发展核战斗部,使“无畏”成为印度核打击力的备选手段。

平台兼容好,发射方式灵活印度国防科研组织透露,“无畏”将装备印度陆、海、空军。2010年5月,印度媒体透露,“无畏”最初是作为陆基导弹研制的,而后可能发展空地型,并逐步开发潜射型。目前,这一路线已在“布拉莫斯”超音速巡航导弹发展中得到验证。前面已经谈到,“无畏”可兼容533毫米鱼雷管水下发射,而从此次试验照片看,其采用了飞航式导弹少见的垂直发射,这为将来在潜艇或水面舰船上采用垂直发射奠定了基础。印度空军的苏-30MKI也是较理想的发射载具,每架苏-30MKI可挂1-2枚“无畏”。为了增加苏-30MKI的航程,在挂载1枚“无畏”时,导弹可能会被挂于战机的两个发动机舱之间,空射型“布拉莫斯”采用的正是这种挂载方案。如果挂两枚,则会采用每个机翼下各挂一枚的方案。如果用空射方式,导弹可以不使用助推器。如果用陆射方式,可选用与“布拉莫斯”相同的发射起竖运输三用车底盘,这种发射车集成度较高,且越野性能好。

发展动因

从巡航类武器发展看,苏联在上世纪70年代中期开始研制与“无畏”类似的“石榴石”SS-N-21,直到80年代中期才开始研制与“布拉莫斯”近似的“宝石”,而印度目前已经拥有相对更先进的“布拉莫斯”超音速巡航导弹,为什么还要补课式地开发亚音速的“无畏”呢?

对等竞赛,谋求能力优势在“无畏”导弹立项之初,研制射程达1000千米的巡航导弹就是印度谋求对巴基斯坦优势的重要举措。巴基斯坦的“巴布尔”(也称为“哈塔夫七”型)亚音速巡航导弹的射程为500-700千米。“巴布尔”由巴基斯坦自行研制,可携带包括核弹头在内的多种弹头,而且可以避开雷达侦测,巡航速度约880千米/小时。2011年2月,印度官员对美国《航空周刊》透露,他们已确保“无畏”在性能方面优于邻国的导弹(如“巴布尔”)。

补充火力,发展灵活手段巡航导弹体积小,重量轻,便于隐蔽机动发射,不易被对方发现和拦截,突防能力强,命中精度高,发射平台选择灵活,受到包括印度在内的各军事强国的青睐。印俄联合研制的“布拉莫斯”超音速巡航导弹已全面列装印度陆海空三军,成为印军最主要的超视距精确打击武器,但是该导弹射程有限,成本高昂,而亚音速的“无畏”射程是“布拉莫斯”的3倍以上,而且使用成本低,体积也较小。因此负责“无畏”项目的先进系统实验室主任阿维纳什·钱德指出:“我们已经拥有‘布拉莫斯’,现在我们又意识到,我们还需要一款可以使用陆、海、空基多平台发射的亚音速巡航导弹”。“无畏”可与“布拉莫斯”形成远近衔接、高低搭配的远程火力组合形式,是现有火力的有效补充。

增加核打击手段印度空基核力量目前仅装备有自由落体炸弹,急需一种视距外远程投送的核武器,而“布拉莫斯”载荷有限,限制了核战斗部的装载。为“无畏”配备核弹头是印度面临的一项关键任务。虽然此次试射的“无畏”同美俄英法新一代隐形超音速中远程巡航导弹相比有代差,但它未来可以从地面、海上和空中平台发射,具备对地面目标和大型水面舰艇进行精确打击的能力,将成为印度未来“三位一体”核力量的重要组成部分。

适应特殊战场环境 印度军方认为,对其最大的威胁是从中国发射的射程达到1500千米的巡航导弹和印度洋上的中国海军舰队。印度的工业核心地带和军事基地在上述导弹的射程之内,而且新型制导系统让这些导弹的打击精度极高,遭受200枚巡航导弹的集中攻击时,根本无法防御。唯一希望是在印方边境发射可覆盖巴基斯坦全境,并能打到中国成都、兰州、昆明一线的战略远程武器,以威慑和阻滞中方的进攻。但印度目前的远程武器几乎都是从国外引进,很难适应印巴和印中边界山区的地形和气象条件。例如,印俄开发的“布拉莫斯”由于采用超音速设计以对抗拦截,使其飞行弹道平滑,末段攻击角也较小,对目标周围条件要求十分严苛。而在印度北部和西北部山区,大部分目标都隐藏在山脚或山谷中,超音速导弹很难穿行其间,为此印度专门组织与俄罗斯联合攻关,使其具备一定的所谓“跳水”能力,即在接近目标时导弹拉起,然后急速大角度下降攻击。但由于其速度较高,攻击角度仍十分有限,效果不理想。亚音速的“无畏”不但可穿行于山谷,还能以较小的攻击角实施末段精确攻击,因此在印度最为紧张的印中、印巴边境特殊的战场环境中将大有所为。试验失败原因分析

对这次试验,虽然印度透露出的信息很少,但从其故障现象描述看,其失败原因可能包括以下几个方面。

惯性/卫星制导故障“无畏”是在飞行到~半的时候发生故障的,表明在飞行初始阶段涉及到的主发动机的点火技术、助推发动机分离技术、飞行稳定性控制技术等都是成功的,但在后期飞行中偏离规划航线,其中段导航系统发生故障的可能性较大。惯导保证导弹最基本的飞行航向控制,但其累计误差较大,需要卫星制导或地形匹配制导适时校准。在初次试验中,印度很可能用较简单的卫星制导来校正飞行精度,但由于导弹飞到地形校准点之前即已发生较大惯导误差偏离航线较远,而卫星制导由于故障无法校准导弹航线,使其偏离地形匹配区,最终失去纠偏的可能。类似情况也曾发生在印度“布拉莫斯”上。2009年1月,印度“布拉莫斯”导弹由于在关键时刻没搜索到CPS信号,导致其飞行轨迹偏离目标约2千米。印度科研人员称,“布拉莫斯”的卫星接收机没能在弹载计算机与GPS之间建立连接,使导弹无法在多目标环境中击定目标,因此印度工程师计划改用俄“格洛纳斯”卫星作为导航支持。与GPS相比,俄罗斯的卫星数量有限,但使用相对可靠。印度陆军因此宣称除非最终证明导弹的精确性和可靠性,否则陆军不会引进“布拉莫斯”,这也是印度陆军对“无畏”寄予厚望的重要原因。

校准点地形匹配失败如果“无畏”没用卫星制导,那么其偏离航线的最可能原因是地形匹配失败,惯导系统又无法将其引领到第二个匹配区,导致其丧失纠偏机会。众所周知,巡航导弹通常在飞行航路上设计若干个地形匹配区。以校正不断增大的航迹误差,但如果飞行线路偏离较多,即使惯导系统将其引领到了匹配区,也会由于数据无法匹配而失效。以前印度只在弹道导弹上试验过雷达地形匹配技术来提高精度,因此其在“无畏”首次试验中使用风险较大。

动力控制系统故障

即使制导系统正常工作,也需要动力控制系统将导航信号转变为方向和高度等飞行姿态的控制,才能最终变为导弹飞行轨迹的控制,而“无畏”首次飞行中动力控制系统的准确性和可靠性之前没得到实际飞行检验,因此出故障的可能性较大。从试验情况看,“无畏”在后期飞行中出现问题,可能是飞行弹翼或尾部空气舵发生故障,也可能是推力发动机出现偏差,导致飞行控制指令无法执行。这种问题往往出现在空气动力控制部件的加工工艺或材料可靠性上,这会导致其在长时间飞行的恶劣环境中发生断裂、失稳或作动系统卡死等故障,最终使飞行偏离指令方向。这也是巡航导弹等飞行器早期飞行测试中较为常见的故障。

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