美籍專家ord 曝光重要細節:東風打航母基本不可行
(2010-08-30 14:56:16)
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http://blog.sina.com.cn/s/blog_59be6e930100m519.html?tj=1
作者:ord (美籍華人,製導專家)
彈道導彈攻擊航空母艦最困難的就是末端製導,下麵我簡單討論一下可能的製導方式
筆者一開始寫的時候,話比較少,點到為止,但是後來筆者發現很多人還是不明白,所以筆者就根據大家問的問題,不斷地增加內容,用更通俗的語言進一步說明。
1,美國的反衛星能力比中國先進幾十年。80年代美國的F-15就能打下衛星。中國也請美國擊落過中國的衛星。中國在戰時任何依靠衛星手段的定位,通訊,搜索都是不可靠的。即使有一些海洋監測衛星,精度高一點的主動雷達容易被幹擾,精度差的被動雷達也不能起末端製導的能力。
2, 美國的TICON 艦載反導係統是按照反彈道導彈的速度打的。DF-21反航母,在末端肯定要降低速度。DF-21靠雷達搜索是自己暴露目標,給美國反導彈導彈製導。中國發展DF-21反航母是根據美國“潘興-II”靠雷達末製導學的。這在中國自己的科研文章也說明的來處。 PERSHING 打地麵固定目標。末端不需要減速。雷達受幹擾就靠 GYRO 繼續引導。是離目標100米還是30米的問題。反艦導彈雷達受幹擾是離目標10公裏還是1公裏的問題。50顆雷達製導的前蘇聯SS-N-2 導彈在1973年的中東戰爭中無一命中,就是因為雷達受到幹擾。DF-21靠雷達製導肯定會受幹擾。在雷達的抗幹擾上,中國的技術是比美國落後很多的。特別是彈道導彈由於尖頭溫度很高,雷達罩的材料要求更高,即使美國的技術,也未能完全解決。前蘇聯類似的彈道導彈攻擊航空母艦的設想,最後也放棄了。
3,美國的反導係統(反彈道導彈)不很成熟,試射成功的攔截都是使用欺騙手段。即讓來襲導彈發出無線電信號引導反導彈導彈。這種做法被美國工程師協會和美國物理學家協會稱之為“欺騙”因為敵人的彈道導彈是不會給你發出無線電信號引導你……但是現在中國反航母導彈的雷達製導工作方式,不但用自己的雷達信號引導敵人的導彈,而且還降低速度讓敵人打得更準。
4, 有人在下麵LINK分析中國導彈提高突防率,減少雷達反射麵, RCS……整個一個不學無術。他知道美國預警手段嗎?早期預警首先是紅外和紫外。你地麵一發射,美國就看見了。1991年的時候伊拉克的破彈道導彈不好攔截,幾個原因,伊拉克的導彈很多是中間據開,自己再加長,加燃料組裝的。伊拉克技術很差,導彈飛著,自己就斷成2-3截。彈頭在前麵速度不減,目標還多了。當時的愛國者還不是垂直發射,導彈預警基本是靠地麵雷達和AWACS搜索。現在主要是衛星紅外,紫外搜索,傳感器和石油鑽井平台上用的防火警的裝置是一樣的技術,當然靈敏度,距離不是ITAR 管理的。
5,還有人說導彈用光學攝像機製導。導彈再入大氣層表麵溫度非常高,導彈的尖頭根本不能用光學材料。再好的紅外傳感器,在彈道導彈裏麵也不能起作用。紅外線傳感器 (IR SENSOR) 是在彈體內部,需要透過彈體表麵的光學窗口 (OPTICAL WINDOW) 去找目標。
因為導彈彈體表麵溫度非常高,距離紅外線傳感器(IR SENSOR) 50 毫米外的光學窗口(OPTICAL WINDOW) 的500 度C甚至幾千度C相當於NOISE,距離紅外線傳感器 (IR SENSOR) 5000 米外的航母的溫度(30- 100 C)相當於SIGNALS
這個信號/噪聲比大概是0。0000000001,根本什麽也看不見
一般IR 傳感器要SIGNAL/NOISE > 2-3。
我發現大多數人還是不明白信號/噪音比例這麽小是什麽意思。打個比方,用人的眼睛(紅外線傳感器)看5公裏外的手電桶(航空母艦的相對微弱紅外線信號,由溫度決定),可是你必須透過你眼前10厘米的一個1000瓦的探照燈(導彈表麵溫度很高,距離傳感器很近,傳感器要透過這個高溫窗口)去看。這時候你是不是一個睜眼瞎哪??
也許有人要問,打飛機的紅外線製導的導彈為什麽能有光學窗口?
首先打飛機的導彈飛行速度比彈道導彈小很多,彈頭表麵溫度低很多,另外目標飛機發動機的溫度很高,目標的紅外線特征很大。
降低箭頭溫度,隻能降低彈道導彈的速度。如果你降低彈道導彈速度,那麽彈道導彈比巡行導彈的優勢就沒有了。彈道導彈目標又大,那麽用彈道導彈攻擊航空母艦的想法有什麽意義哪?
彈道導彈隻有具有末端製導能力的才可能攻擊運動中的軍艦。最近在網上看見很多人評論彈道導彈攻擊航母的末端製導的問題,我針對這些”專家”的觀點一一分析。
6 末端製導的彈道導彈威力幾乎已經遠勝巡航導彈了,在這裏,為了方便大家清楚,還必須解釋一下製導,否則很多人不明白。導彈製導方法很多,包括激光製導、慣性製導、複合製導等,但是原理其實如出一轍,都是類似於pid控製的修正程序控製。製導的精度與導彈的速度、發動機的反應靈敏度、製導的類型、 cpu的運算速度等均有關。cpu的運算在目前已經非常快,它是根據外界或內部提供的自己坐標和敵方坐標,從而計算出最優的攻擊角度和速度,結果輸給發動機,而且不斷修正。好多場合已經不影響製導的精度了,而激光製導與慣性製導分辨率不同,所以慣性製導精度遠差於激光或電視製導。這裏關鍵要說的是速度。
7,激光製導的局限性
激光製導的炮彈現在普遍存在。工作的方式是需要從空中或者從地麵對準目標進行激光照射超過5秒鍾左右。 (根據距離和炮彈,導彈的速度和距離)
美國在幾十年前的越戰中第一次使用飛機投擲的激光製導炸彈,一架飛機用激光持續照射橋梁,另外一架飛機扔炸彈。首先,2架飛機都知道橋梁的位置。 激光製導起的是提高精度的作用。
一般激光照射距離可以從距離目標5-7 公裏遠。(無雲,無粉塵,無雨,低濕度等等)。 首先激光照射是非常小的區域。在這種應用中,激光在目標上的大小隻有幾個到十幾個厘米的斑點。導彈傳感器接受從目標反射回來的光線,沿著反射光線攻擊目標
如果彈道導彈末製導想用激光製導,首先需要有其他製導方法發現目標,告訴激光向哪裏照射。其次,對目標的激光照射要非常穩定,持續。再次,彈道導彈彈頭要有光學窗口能接受反射回來的激光信號。
那麽這個穩定,持續的激光照射源從哪裏來哪?誰來發現航空母艦,誰來照射一個運動中的航空母艦? 即使有,彈道導彈接受反射回來的目標也是不容易的。因為導彈再入大氣層表麵溫度很高,材料不允許有光學窗口透過航空母艦反射回來的信號。
衛星是運動的,裝有被動雷達的衛星可以發現航空母艦,但是對於航空母艦的定位誤差是4-10公裏。 對於這麽大的範圍,你如何用激光照射?即使精度能夠提高,衛星也無法持續用激光照射運動中的航空母艦,距離太遠。 再者,激光照射航空母艦,會給航空母艦發出警報。連坦克那麽便宜的武器係統都有被激光照射的警報裝置。對於被激光照射的幹擾也是非常簡單的,發射煙霧,因為粉塵顆粒會阻塞激光。沒有反射回波,幻想用激光製導的彈道導彈就是睜眼瞎,和沒有製導是一樣的。
8,彈道導彈使用無線電指令製導的局限性。
首先這個無線電指令技術極其容易被幹擾,誤差大……彈道導彈在攻擊航空母艦的時候,必須還有自己的末端傳感器。
無線電指令製導是指使用地麵站或空中飛行器把指令信號傳發給導彈,指示導彈向哪裏攻擊。通常無線電指令製導通過地麵或者空中雷達同時跟蹤目標和導彈。 雷達計算目標的位置和速度以及導彈的位置和速度。顯然這種技術隻能用在距離相對比較短的防空導彈(400公裏以內),反艦導彈等等。
地麵雷達對於1000公裏以外的航空母艦的精度是非常低的,是不可能打中的。
空中的飛機如果距離近,有可能精度能比較高。 AWACS (預警飛機)精度比較高,但是目標大,容易被幹擾。
那麽UAV (無人駕駛飛機)行不行哪? UAV 都很小,沒有夠大的雷達。
一般無線電指令的導彈,如果末端沒有自己的雷達,紅外線傳感器,隻能依賴PROX (近距離傳感器,一般指INDUCTIVE,ULTRASONIC 等等)
9,衛星末製導
首先衛星上的雷達,主動的雷達精度高,但是需要大功率的發電設施。前蘇聯曾經有核動力的海洋監視衛星。 但是主動雷達相對容易被幹擾,而且衛星本身容易被攻擊。
被動的衛星雷達,雷達網可以發現航母,但是誤差是5-10 公裏,不能達到引導彈道導彈打航空母艦。
衛星的光學監測係統,也可以發現地麵,海洋上的固定或者移動目標。但是由於衛星速度快,航空母艦也是運動的。衛星發現的航空母艦信息需要轉化成坐標告訴沒有末製導的彈道導彈。但是這個坐標的信息誤差很大。
彈道導彈由於速度快,進入大氣層後溫度極高,電離的氣體會阻攔導彈接受信號。即使導彈能夠穩定地接受衛星的信號,衛星即使在航空母艦的頭上,看見航空母艦,衛星對航空母艦的定位的誤差也很大,無法引導彈道導彈準確攻擊航空母艦。
作者:ord (美籍華人,製導專家)