浅析英法“未来巡航/反舰武器”项目:投1亿欧元,10年后能作战

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导读

“未来巡航/反舰武器(Future Cruise/Anti-Ship Weapon,FC/ASW)”是由英国和法国联合研制的,计划于2030年推出的下一代导弹,用以替代鱼叉、飞鱼和风暴阴影等导弹。该弹将是英法导弹工业长期合作的又一典型项目。

一、英法合作发展背景

英法两国具备良好的工业合作基础。在20世纪90年代联合开展了风暴阴影/SCALP导弹的研制计划,确立了良好的资源和技术共享基础,为后续两国间的其它合作铺平了道路,同时也成为了创建欧洲导弹集团(MBDA)的推手。从20世纪90年代末以来,英法两国间的合作特别是导弹研制领域日益增加,并积极推动了工业能力间的交流。

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英法“风暴阴影”/SCALP EG导弹

2010年11月,英国和法国联合签署了《兰卡斯特宫协议》(Lancaster House Agreement),以加强两国在国防领域的合作互补。除此之外,两国还公布了若干联合措施,其中包括制定两国未来10年导弹领域的战略计划并发展一系列复杂的联合武器项目。

2015年11月,英法两国又签署了一项新协议,为新一代导弹的合作研制铺平了道路。技术分享协议还包括,在未来十年甚至更长的时间内,法英两国将开展国家级联合项目以满足双方军事需求。

这项政府间协议建立在两国自2010年以来日益紧密的合作之上。该协议将推动两国在欧洲导弹集团导弹技术领域开展更加紧密的合作和信息共享,同时为两国政府在国家数据保护和技术交流安全方面提供必要的法律保障。

2018年5月,英国下议院国防委员会和法国国民议会国家武装部队委员会启动对FC/ASW项目的联合调查,并于12月正式发布《“未来巡航/反舰武器”联合报告》(下文简称2018报告)。报告对FC/ASW项目的发展背景和进展发展情况进行了总结,并提出了需要解决的问题和相应措施。

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《“未来巡航/反舰武器”联合报告》

2018报告指出,英法两国在国防和安全战略上的趋同是发展FC/ASW项目的重要基础。两国在近年来的军事战略中都强调了未来几年地缘战略背景的巨大变化。

首先是北约与俄罗斯军事对抗导致俄军的军费投入不断增加,武器的数量和能力都显著提升,可能会对某些海域的话语权、沿岸国家的利益和关键航道的使用构成威胁。

其次是由于反介入/区域拒止(A2/AD)能力的普及,使得部分国家获得了尖端对抗能力,如S-300或S-400这种以往传统大国才拥有的武器已经扩散至土耳其和叙利亚等国家。作为北约盟国和欧洲军事强国,英法两国都需要为此做好准备以应对未来可能的高强度对抗。

此外,英法两国武装部队的力量构成也非常相似,包括水下、水面和空中平台以及弹药领域,远程对陆方面,目前英法两国装备的风暴阴影/斯卡尔普导弹使得两国具有打击纵深能力,但该弹将在2030年前退役。

反舰作战方面,法国虽然装备了飞鱼系列反舰导弹,目前也在发展最新的飞鱼MM 40 Block 3型以应对未来十到十五年的威胁,但仍需在2030年前后装备一型新的反舰导弹以应对变化后的威胁;英国将在2023年退役鱼叉导弹,并开始部署海毒液近程反舰导弹,这导致英国在2023年后将缺失远程反水面作战能力。

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英国“鱼叉”反舰导弹服役时日无多

因此,两国的作战需求也是相似的,到2030年前,需要有一型导弹来满足英法两国反舰打击、突破敌方防空力量和深度打击三个需求。

二、海毒液(Sea Venom)反舰导弹

2009年,英法两国合作进入新的里程碑阶段,根据2010年《兰卡斯特宫条约》两国开始发展海毒液(Sea Venom)反舰导弹,即未来反水面制导武器(英称FASGW)/轻型反舰武器(法称ANL),为直升机提供应对海上快速、轻型船只的能力。该项目于2014年正式确认,并由MBDA公司进行研发。海毒液反舰导弹也被认为是FC/ASW项目的“先驱”。

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直升机发射“海毒液”导弹

“海毒液”导弹弹长2.5m,弹径200mm,质量110kg,配备了30kg级半穿甲破片杀伤反舰战斗部,能够打击海上或港口的小艇、大型水面舰船,以及濒海地面目标等多种目标;导弹采用投放式发射方式,能在距目标20km外发射,以高亚声速掠海飞行,选择不同飞行弹道并实施末端机动突防;导弹拥有非制冷红外成像导引头和先进图像处理能力,能够自动选择和跟踪目标实现自导引;弹上配备了双通道数据链,能够将图像数据实时传递给作战者,在飞行中进行目标确认与打击目标变更,实现飞行中监控和命中点精细选择,在复杂的濒海作战环境中有效降低附带毁伤。

此外,Sea Venom导弹采用有助于系统与平台集成组装的模块化的芯片组,能够适配多种直升机平台,中型直升机最多搭载4枚导弹,并具备齐射能力。2017年7月,该弹完成首次试射试验。

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“海毒液”导弹挂载在直升机侧

2018年4月18日,“海毒液”导弹在法国东南部Du Levant岛完成了第二次研发试射。导弹由法国武器装备总署“黑豹”直升机发射,重点验证了“海毒液”的发射后锁定(LOAL)能力,也对导弹低空掠海飞行的能力、与直升机数据链路通信的有效性以及红外成像制导能力进行验证。

2018年11月14日,法国武器装备总署(DGA)和MBDA公司在地中海进行了轻型反舰武器(ANL)/海毒液(Sea Venom)反舰导弹的第三次发射试验。导弹由DGA的海豚(Dauphin)测试直升机发射,重点测试了导弹发射前识别和锁定目标(LOBL)的能力,即在导弹发射前由机组人员利用导弹导引头传回的图像进行目标选择。

2020年2月,“海毒液”导弹已完成了首次鉴定试验。地点是法国国防采办局(DGA)位于法国比斯开湾黎凡特岛的试验场,目标为一个堆积于大型船只上的运输集装箱。

此次,该导弹是从‘海豚’直升机上发射的,发射高度接近最小发射高度;导弹发射后进入巡航阶段,以较低的巡航高度在海面掠飞。在末制导阶段,机组人员利用由数据链路传输而来的红外导引头图像,成功地手动进行了瞄准点优化。随后,导弹按照所指示的瞄准点飞行,直至以极高的精度击中目标。

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“海毒液”击中集装箱目标

三、“英仙座”(Perseus)概念方案

FC/ASW计划在《兰卡斯特宫协议》签订后启动。首先,英法两国与MBDA公司于2011年11月开始“概念愿景”项目 “英仙座”(Perseus)的初步研究,旨在研发一款超声速、隐身和高机动性导弹以替代鱼叉、飞鱼和风暴阴影/斯卡尔普导弹。该项目的初步研究于2014年结束,明确了两国的作战需求。

“英仙座”(Perseus)代号CVS-401,该巡航导弹是兼容英法现役席尔瓦垂直发射系统的新一代空射/舰射/潜射超音速反舰/对地巡航导弹。

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垂直发射“英仙座”巡航导弹

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CVS401 “英仙座”概念图

根据欧洲导弹集团先期公布的资料显示,“英仙座”巡航导弹长度为5米,弹重800千克,主战斗部重200千克;除了主战斗部之外,“英仙座”弹体两侧还各有一个容纳舱,总共能携带两枚40~50千克额外的惯导增效弹头(inertially guided effectors),能在导弹命中目标之前释放,对目标周边造成更广泛的杀伤;而如果在攻击船舰之类的目标,弹头并不会被释放,而跟着导弹一起命中,增加破坏力。

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惯导增效弹头(inertially guided effectors)弥补杀伤

“英仙座”配备新型冲压发动机以MBDA开发的新型连续爆震波冲压发动机(Continuous Detonation Wave Engine,CDWE)技术为基础,能以3马赫的速度持续飞行,射程300公里。

连续爆震波发动机(CDWE)可以弱化一般爆震发动机(PDE)对环境条件的要求,尤其是初始条件要求弱化简化了发动机结构。经过MBDA法国公司和俄罗斯拉夫连季耶夫流体力学学院的初步合作,现在连续爆震波发动机研究已经列入法国国家科技研究中心的未来推进技术项目中。

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一种CDWE发动机燃烧室简化图

“英仙座”具有两种飞行模式,对付地面目标时使用高高度飞行模式,对付船舰时则以接近海浪高度的极低高度掠海飞行来接近目标,迫近时突然拉高再俯冲命中目标。

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“英仙座”选择打击目标

“英仙座”的制导系统包含一个具备合成孔径(synthetic aperture)与多普勒锐化(Doppler beam sharpening)技术的多模式电子扫瞄雷达寻标器、一个用于弹道终端精确瞄准/地貌比对的激光寻标器(Ladar);除了主动雷达寻标模式之外,“英仙座”还具备半主动激光寻标模式。

此外,导弹上还配备卫星数据链与发射单位联系,具备中途目标更新以及飞行途中更换目标的能力,卫星数据链使用新的阵列天线在弹体外侧,具备隐身特性。该弹具备高飞行速度以及中途可更换目标能力,将更适合打击时敏目标。

四、“未来巡航/反舰武器”(FC/ASW)项目推进

2016年3月,英法两国宣布基于共同的作战需求在CVS401 “英仙座”项目基础上继续开展FC/ASW计划。

2017年3月28日,英国和法国与MBDA公司签署协议启动“未来巡航/反舰武器”(FC/ASW)项目的概念研究阶段。

该阶段为期3年,将对现役Storm Shadow/SCALP-EG风暴阴影空地导弹、AGM/RGM-84鱼叉反舰导弹和飞鱼MM40反舰导弹进行替换或升级的各种选择进行评估,并评估未来10年此类导弹在英法两国国家装备体系中的能力,确定导弹设计和降低风险,为项目后续的评估阶段和演示验证阶段提供决策信息支持。

该项目的下一代导弹可空中发射和舰载发射,将利用MBDA的成熟系统和技术提升射程、突防能力和毁伤能力。

2019年3月,MBDA与英国国防部和法国国防采购局联合进行的未来巡航/反舰导弹(FC/ASW)通过了“关键审查”阶段。

FC/ASW项目计划2020年进入设计阶段,2024年-2030年进行生产,2030年具备作战能力。项目合同金额为1亿欧元,由英法两国分担。

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FC/ASW项目已经通过关键审查阶段

FC/ASW项目旨在对英法两国反舰和深度打击能力产生质的提升,根据2018报告内容,项目在目前的概念设计阶段考虑了一系列作战和技术发展要点,包括:

增加射程。导弹射程的增加能有效减少携载平台的暴露危险。目前飞鱼MM 40 Block 2导弹射程为72千米,Block 3型导弹射程将超过180千米,鱼叉导弹射程为125千米,风暴阴影导弹射程为400千米。随着敌方防空系统的扩散,英法两国希望下一代导弹的射程增加至1000千米,这需要FC/ASW项目在推进系统和载荷等方面开展研究。

提高生存能力。生存能力是指导弹能够在敌方防御下“存活”并到达目标的能力,主要依靠导弹的隐身、速度或机动性能力。隐身主要依靠降低导弹发射或反射的雷达波,而面对雷达技术的发展,当前的挑战是扩大隐身的频段,报告表示,英国工业企业在这一领域具备极其专业的能力。

速度可以通过限制敌方反应时间来确保导弹的生存能力,法国在高超声速领域投入巨大,法国议员、泰勒斯公司的副总经理甚至讨论了FC/ASW导弹速度达到马赫数7的可能性。

机动性是指达到在飞行途中对拦截的抵抗能力,FC/ASW导弹需要更加准确的捕获目标和抗电子干扰能力。

这些性能的进步意味着导弹末端制导系统的改进,FC/ASW导弹可能采用由被动或主动雷达和红外制导结合的多模寻的系统。

集成至战斗体系。FC/ASW项目将整合进全球架构的战斗体系中,即具备网络化和协同作战能力,能够与系统间的所有传感器联网并在飞行中变更目标,同时在失去与体系间的链接时仍可以进行打击。

出于对作战和出口等方面考虑,英法均希望FC/ASW等武器系统能够在盟国间互通使用。FC/ASW导弹未来很可能集成至F-35战机,需要F-35战机的自主后勤信息系统(ALIS)与英国的多功能先进数据链(MADL)互相连通并交换作战信息。

2018报告建议两国政府与MBDA公司在FC/ASW项目概念研究后半阶段共同探讨,如何与美国等盟国以及主要由美国公司研发或依赖美国软件的平台实现信息互联。

五、存在的争端和可能结果

虽然目前FC/ASW项目进展顺利,但还存在许多需要解决问题,包括采用亚声速还是超声速方案这一主要争端。

预计专用于反舰功能的导弹仍是亚音速的,因为超音速飞行受到激波影响长度4米的导弹最低持续平飞高度是20米,而亚音速导弹则只要不触海就行了没什么硬限制,所以超音速反舰导弹面对雷达系统很难不被在远距离探测到,但掠海飞行的亚音速导弹雷达则探测能力很低只能在很近距离才能发现,而且不一定能够对导弹稳定的跟踪定位,所以超音速导弹飞的快但留给对方防空系统的反应时间并不短而且可能更长。

面对先进的综合防空探测系统,亚音速导弹还有以下优势,由于飞行速度慢多谱勒效应比超音速导弹不明显的多,掠海飞行时海面杂波将影响到雷达的探测结果,超音速导弹多谱勒效应明显即使能够掠海飞行对连续波雷达也是醒目的目标,超音速导弹由于速度快所以其发动机的功率与发热量很大通常有醒目的尾焰外加空气摩擦作用导弹是个明显的热点很容易被光电探测系统甚至肉眼截获,亚音速导弹则无此缺点。

此外亚音速导弹可以做成棱锥型弹体成为隐型导弹,但超音速导弹气动外型要求高不可能做成这样否则难以超音速飞行,亚音速导弹由于速度低可以设计成按程序进行规避探测或拦截的机动飞行,但超音速导弹如果这样做就不行。

一是过载问题。如果机动幅度大那很可能导弹无法承受这样的过载而失灵或解体,防空导弹的过载就很大但机动幅度并不大,如果机动幅度小那对于躲避探测或拦截没有什么用途。

二是能量问题。进行大幅机动肯定大幅损失能量如何保证导弹进行机动时不因为过度失能坠毁就很难。超音速导弹弹翼提供的升力非常有限尤其是在导弹飞行高度较低时如果因机动减速过度很容易失控坠毁。

三是动力问题。超音速导弹的发动机有效工作时间都很短,如果导弹进行大幅度机动规避飞行动力系统必须能大幅加大功率,那么动力很可能在抵达目标前就耗尽了导致导弹中途坠海。

四是机动问题。当导弹进行大幅度机动规避飞行时由于速度快实际运动半径很大很可能错过目标。

此外超音速导弹遭到干扰时比亚音速导弹后果要严重的多,因为速度的原因短时间就会错过目标而亚音速导弹则有一段时间进行反应消除干扰。

亚音速导弹无论在目标截获飞行控制与抗干扰能力方面都要超过超音速导弹,此外超音速导弹因为雷达光电特征明显很容易在远距离就被精确定位,比亚音速导弹更容易拦截。尤其是红外导弹对超音速来袭目标威胁更大。

FC/ASW项目目前已对两种方案进行了研究,但尚未决定。报告指出这并不是一个零和问题,一种可能的解决方案是在项目下发展系列化导弹,包含一型隐身亚声速巡航导弹及一型用来反舰和抵消敌方防空系统的超声速导弹。

两型导弹可以分别利用英法两国在导弹领域具备的不同优势,并装备英法两国联合开发的导航制导等分系统,使两型导弹的部分组件采用通用化设计。

六、评价

FC/ASW计划目前作为英法两国联合开展的重点项目,不仅为两国提供了反舰和深度打击能力,也为深化两国国防领域合作、强化国防工业体系能力、实现盟国协同作战和加强军贸武器出口等方面提供了有力支撑。作为下一个十年的反舰导弹产品,其所应用的技术更值得期待。

来源:海空武器

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