一种利用天基雷达指令制导的高超音速飞行器
PS:本菜对高超音速飞行器没有太多深入的研究,也不了解最先进的高超技术,本案例不适用于新兴国防大国侦查打击一体的先进高超音速飞行器。
我们知道高超音速飞行器与对海(地)搜索雷达有许多不太兼容的地方,比如高超通常具有飞镖样的类三角外形,适配最优的高速滑翔、高速机动气动理论,但是这样做的结果是前部雷达罩不在合理外形内,并且前锥很小,装不下太大的雷达。
再比如反舰雷达普遍有几十公斤的重量,这对载重量不是太大的高超是额外负担。然后导弹空面雷达存在主瓣展宽及低重频波形混叠问题,如不采取特殊措施影响导弹瞄准杂波背景目标,导弹攻击角越大杂波影响也越大,尤其是当海浪存在速度矢量时影响更大。
反舰导弹雷达本身也是暴露源,攻击角较大时目标处于空基干扰机下方,高度差导致干扰机可以利用信程差实施有效的前置干扰,此时即使弹载雷达采用频率捷变技术仍有被干扰的可能。另外弹载雷达还可能面临大面积的空基箔条云无源干扰,当速度选择不可行时无源干扰就是重要的干扰物。
那么不安装雷达、导弹纯被动制导,达到突发制人的效果能不能做到呢?理论上当然是可行的。首先为了全球打击,要部署一定的数量的天基雷达。雷达可以是低中高三个轨道兼有,考虑生存性,地球同步轨道自然是最佳的。当然三万多公里高的大型雷达发射是有相当挑战的,特别是太空安装面积达上千平米的巨型天线,没后高水准的航天技术是办不到的。
但是地球同步轨道雷达有其天然优势。它可以持续观察某个特定区域,非静止轨道的八字形位移可以用偏移相位中心、空时自适应处理等手段补偿,对于rcs很大的地面目标,其上平面形成镜面反射足以达到几万乃至几十上百万平米的rcs,使平均功率十几到二十千瓦天基雷达也可以发现跟踪之。
天基探测手段还包括无源监视星和红外监视星,无源星可以做成多颗低轨道循环运行,因为它没有明显的辐射源,生存力较高。红外星也分三种轨道,对于要求连续监视的战略卫星,也可以是运行在高轨道的大型卫星。此两者都可以辅助有源雷达星发现、跟踪目标。
如果天基雷达可以稳定跟踪目标,那么指令高超飞行、瞄准目标就具有可行性。高超外形完全可以做成隐身性好的类三角形,并且前部面对雷达的角度安装高性能吸波材料,只在尾部安装波束指向后半球锥角的接收天线。
飞行器能实现近乎垂直向下的高速攻击弹道,而无需考虑弹载雷达发现、跟踪目标的问题,这样即使是一两百公斤战斗部的高超也具有良好的攻击力。省略拉平进而小角度俯冲的探测弹道能大大提升导弹突防能力,即使是弹重几百千克的中小型飞行器也具有相当大的威胁。
高超飞行器如果是全程隐蔽飞行,它自身要有高精度高性能的惯导系统,保证导弹在静默飞行、卫星导航系统被干扰的情况下仍能提供足够高自身导航精度。从卫星下行的数据链应具有高速、抗截获的特点,辅以定向接收的导弹尾部向上天线,提高制导隐蔽性。
总体上长远看指令制导高超音速飞行器是一种具有不错竞争力的方案,对于高超制导技术不先进、高超水平较为落后的国家适用。此类飞行器潜在可攻击各种类型的地面、海面目标,包括机动与非机动两种类型。