性能超越:从FM90看中国防空导弹技术提升(组图)

　　在不久前结束的珠海航展上，中国展出了新一代FM-90防空导弹系统。那么FM-90防空导弹究竟采用了哪些新技术？这些技术又对中国防空导弹有何影响？

　　上世纪70年代曾在世界市场上热卖的法国响尾蛇防空导弹。

　　曾经在国际热卖的法国响尾蛇

　　在解析中国FM-90防空导弹[新闻详情参见：FM90近程防空导弹可拦截超音速导弹]之前，有必要先介绍一下FM-90防空导弹的前身――FM-80防空导弹。

　　FM-80是中国在法国响尾蛇防空导弹系统基础上逆向仿制生产的外贸近程防空反导系统，中国对应的装备型号是（海）红旗-7。法国响尾蛇防空导弹系统是从1964年为满足南非军火需求开始研制的，研制成功后于1971年装备南非部队代号“仙人掌”，于1978年装备法国部队代号“响尾蛇”。此后经过多年发展，响尾蛇/海响尾蛇防空导弹系统成为国际军火市场的热门产品。

　　中国也于1979年决定引进响尾蛇导弹系统进行逆向研制。根据相关资料介绍，该型导弹系统于1983年开始研制，1985年进行首次试射，设计验证工作在1986年7月到1988年6月进行，随后导弹投入生产，并定名为海红旗-7，在仿制海响尾蛇基础上，中国也同时发展出路基型红旗-7防空导弹系统，两者的出口编号都是FM-80。

　　中国FM-80防空导弹对响尾蛇导弹进行了成功的逆向仿制，装备部队后编号为红旗7，FM-80则是出口编号。

　　FM-80系统的作战性能

　　中国装备的红旗-7防空导弹主要以营为独立作战部署单位，由三个发射连和一个技术支援连组成，以及装备有实验发射台和测试设备的保障组组成。每个红旗-7导弹发射连有一个搜索单位、三个发射单位、三个光学瞄准系统和四台发电机组成。

　　导弹作战系统主要有：单独装载于一个轮式车辆的脉冲多普勒搜索雷达一部，最大搜索距离为18公里，主要负责目标的远程搜索和识别；制导系统与导弹发射系统（四枚）单独装载于一个轮式车辆。制导系统包括一台单脉冲跟踪雷达、光学（电视）跟踪系统、红外测角仪、指令发射机和火控计算机。

　　FM-80导弹本身采用鸭翼气动布局，细长弹体，圆锥形弹头，全程接受无线电指令导引，单级固体火箭发动机燃烧时间为2.15秒，战斗部为配有红外近炸引信的破片杀伤式，杀伤半径为8米，飞行速度为2000米每秒，最小射程500米，最大射程8.5公里。

　　FM-80导弹有三种制导方式：雷达制导方式、电视/雷达复合制导方式和人工制导方式。雷达制导方式主要用于拦截中低空目标。由于低空和超低空目标单用雷达探测会由于目标飞行过低以及地形因素导致雷达回波的多径效应（目标回波在地面与目标或者障碍物之间多次反射才回到接收机，会造成目标距离不清，雷达跟踪不稳），部分低空和超低空目标将采用雷达/电视复合制导方式，由雷达负责测量导弹距离和角度误差，电视自动跟踪目标。人工制导方式是在强电磁干扰环境导致雷达不能正常使用情况下，由人手动操作电视火控系统进行跟踪目标的作战模式。

　　中国在90年代改进了FM-80，改进后的装备出口编号为FM-90。尽管性能有所提高，但这时的FM-90仍不能拦截超音速导弹。

　　红旗-7近程防空导弹研制成功后主要装备中国陆军防空部队，为陆军野战部队提供伴随防空，为指挥/通信枢纽、机场、后勤设施提供要地保护。由于FM-80导弹研制年代较早，整体性能已渐显落户，中国又于1995年开始对其进行改进。改进后的导弹在第三届珠海航展上首次公开，当时代号为FM-80M，后来正式赋予出口编号FM-90。

　　FM-90导弹作战系统并未进行结构性改动，主要采用了更新的超大规模集成电路芯片计算机替换原有的火控计算机；采用新的三波段脉冲多普勒雷达，具备更好的动目标显示和抗干扰能力；改进了电视跟踪系统，增加了数据链、红外成像系统和激光跟踪器；改进了导弹动力系统，最大射程增加到15公里，并且改进了导弹的抗干扰能力。

　　改进后的系统可在严重的干扰和地面、气象杂波环境下作战，具备了更完善的低空反导能力。系统增加了红外成像/雷达制导方式，能够实现完善的全天候作战能力。但是改进后的FM-90导弹系统依然不具备超音速导弹拦截能力，采用抛物面机械扫描的搜索雷达也逐渐显现出性能的不足。

　　新一代FM-90的搜索雷达车。新雷达车采用了可提供目标高度信息的三坐标雷达，并且该雷达还运用了固态发射机技术，性能得到了全面提高。

　　新一代FM-90防空反导系统在第八届珠海航展上第一次公开亮相之后，其新增加的作战能力、更换的固态发射机三坐标搜索雷达、全新改进的导弹和新型轮式地盘都切实反映出中国防空导弹行业整体水平的提升。

　　换装固态发射机的新雷达系统

　　新一代FM-90防空导弹系统在整个系统架构上也并未进行结构性改进，但是基本在导弹系统涉及的每个分系统内都能看到改进升级的亮点。以往FM-90系统装备两坐标搜索雷达被换装成了精度更高，且可以提供目标高度信息的三坐标雷达。

　　三坐标搜索雷达可以在立体空间坐标系中探测和跟踪目标的三维航迹，而不像两坐标雷达一样只能显示目标的平面运动轨迹，这对于识别目标类型、应对目标战术机动和判断目标作战目的有很大的帮助。另外搜索雷达提供的三坐标目标信息更有利于发射车上的跟踪雷达快速的接管需要击落的目标，而不用在接收到两坐标目标信息之后再通过自身的高度扫描来截获目标，有利于提高反应速度。

　　新三坐标雷达还采用了固态发射机技术。固态发射机是由几十个甚至几千个固态发射模块组成，应用先进的微波单片集成电路和优化设计的微波网络技术的雷达发射机模块。优点是不需要阴极加热、寿命长，具有很高的可靠性，体积小、重量轻，工作频带宽、效率高，系统设计和运用灵活，维护方便，成本低。

　　由于固态发射机是微电子电路和高频微波器件两个高难学科交叉形成的技术领域，固态发射机的设计和制造难度相当大。FM-90导弹系统以前采用真空管发射机部件，从冷机状态到可以使用需要预热几分钟。采用固态发射机之后，基本不需要预热时间，大大的节约下来了系统准备时间。而且固态发射机的效率大幅度提高，峰值功率下降而平均功率大幅度提高，可以使雷达更隐蔽、极大的提高了探测性能。

　　制导站的制导雷达也采用了固态发射机，功率强、预热时间短，对目标的跟踪精度大幅度提高，使导弹命中精度提高。应该说雷达探测能力、扫描精度和发射平均功率的极大改善，是FM-90具备超音速反辐射导弹拦截能力的重要技术保证。

　　红外制导示意图。在FM-90导弹制导系统增加的红外跟踪器和红外标位器，让该导弹具备了静默攻击能力。

　　具备静默攻击能力

　　新型FM-90的导弹制导系统增加了红外跟踪器和红外标位器，使得导弹系统可以在关闭雷达的情况下实现静默攻击。原有的FM-90制导站采用雷达、电视/红外跟踪系统、火控计算机和无线电指令传输系统实现导弹的制导的。在原有导弹的制导方式中，除了人工制导模式外，都必须有雷达的参与跟踪导弹，否则就无法测量导弹与目标之间的相对距离和角度，从而无法计算出导弹的制导控制指令。

　　新一代FM-90增加的红外标位器则可以代替雷达实现对于导弹的精确跟踪，从而可以实现红外跟踪系统跟踪目标和红外标位器跟踪导弹而不使用雷达的作战方式。雷达是现代战场中最关键也是最易于暴露的传感器系统，由于其自身通过发射一定功率的电磁波实现目标探测，很容易遭到敌方电子情报系统的定位和反辐射导弹的打击。

　　另外采用雷达对目标进行跟踪还会导致被攻击敌机的雷达告警装置告警，提醒敌机规避即将到来的导弹攻击。而现代战斗机的高机动性会给防空导弹成功命中目标带来极大困难。防空导弹对于高机动目标的发射包线通常会比直线飞行目标缩水数倍。而静默攻击可以在目标猝不及防的情况下就实现快速打击，相当于扩大了导弹的作战包线，很大程度上提升了导弹作战效能。

　　新FM-90在导弹上采用了新型环形聚能战斗部，这一革新化的设计将爆炸破片集中，大幅度提高了杀伤威力。导弹同时换用了新型的火箭发动机和燃料，这让导弹射程几乎达到了原来的FM-90的2倍。

　　导弹配备新型环形聚能战斗部

　　新一代FM-90系统采用了集众多改进于一身的改型导弹。新导弹换用了新型的火箭发动机，采用高能固体燃料，也增加了装药量，极大的提高了导弹飞行速度和射程，现在作战距离已经达到老的FM-90导弹的两倍，也就是20公里左右，而且因为飞行速度提高，对高速大机动目标的拦截能力也大幅度提高。

　　同时，导弹采用了新型的环形聚能战斗部，产生的破片形成一个飞散角很小的波束，直接打在目标上，杀伤威力大幅度提高。以往的破片战斗部的理想杀伤范围是一个以爆炸点为圆心的球星区域。但是战斗部往往安装在导弹中段，前面的导引头和后面的弹体会影响破片战斗部的杀伤范围，于是在导弹前方和后方会形成杀伤盲区。

　　聚能环战斗部是将战斗部炸药爆炸后的能量集中于导弹侧向一个相当小的角度内，这样单位空域内的破片数会极大增加，破片能量也提高很多，然后通过高精度的导弹引导来实现破片束对目标的杀伤。当然，这个战斗部必须配合高精度的制导系统和高灵敏度无线电近炸引信，要是引信精度不够破片束就从目标旁边擦过去形成不了杀伤。

　　一架F-16正在发射哈姆反辐射导弹。新FM-90由于性能上的全面提升，因而可以对这类超音速导弹实现有效拦截。

　　性能全面超越老红旗7

　　新一代FM-90可以拦截体积和雷达反射面积很小的超音速反辐射导弹，比如美国研制的哈姆反辐射导弹。中国航天科工集团已对FM-90导弹做过多次类似的实弹试验。而实现这个关键作战能力的原因是得益于整个导弹系统全方位的性能改进：搜索雷达、制导雷达精度提高、使得探测超音速小目标能力实现；无线电近炸引信灵敏度提高，使得新型环形聚能战斗部发挥作用；采用环形聚能战斗部，破片飞散角小、能量高，提高对小目标的命中概率。而老红旗7地空导弹这三方面差距都比较大，只能有效拦截亚音速飞机和巡航导弹。

　　更新型的FM-90正在研制中

　　另外根据介绍，FM-90系统是基于红旗-7地空导弹改进而成的，可以用于改造现役的红旗-7地空导弹系统，可以实现最小代价的提高近距离防空能力。目前展出的，FM-90防空导弹系统没有考虑到拦截JDAM这样的低成本制导武器，主要是因为这些武器的前部是用的传统爆破杀伤型炸弹的弹体，有较厚的铁壳，杀伤破片难以穿透直接毁伤。但是中国正在研制更新型的FM-90防空导弹，可以有效应对JDAM。

　　在新一代FM-90导弹系统的改进过程中，我们不仅看到了一款具备国际先进水平的防空导弹的诞生，更重要的是我们看到了中国防空导弹在固态雷达器件、新体制雷达总体设计、光学传感器技术、高精度智能引信、高性能固体火箭发动机以及先进战斗部方面取得了实实在在的巨大进步。

　　这些技术进步在FM-90导弹几乎所有子系统都得到了体现，也最后促成了FM-90导弹整体性能的飞跃提升，而这些技术未来不仅可以用在其他国产近程防空导弹，也可以同样用到包括中远程防空导弹在内的所有国产防空导弹中。因此可以说，在防空导弹研制的多个领域中，中国目前已经达到了世界先进水平，而所有这些进步最终也让中国防空导弹的整体技术得到了全面提升。