中國凱山-1防空導彈可能瞄準國內需求(組圖)

2007年05月07日 現代兵器


                                         資料圖：2006年珠海航展上展示的凱山-1防空導彈

　　作者：張學峰 張壘 何哲

　　2006珠海航展上，KS-1A「凱山」防空導彈系統的導彈和發射車首度實物展出，其制導站也以圖片形式加以介紹。聯想到前段時間有關馬來西亞計劃引進該防空系統的報道，所以儘管該系統的展出相當低調，卻絲毫抵消不了人們關注的熱情。

　　從模型到實物

　　1998年，中國精密機械進出口總公司首次將KS-1防空導彈系統的模型帶到珠海航展上展出。因為該系統採用了當時國內並不多見的相控陣雷達，而且又是中國繼「紅旗」-2之後披露的唯一一種中高空中程防空導彈系統，所以受到國內外人士的廣泛關注。此後，儘管每次珠海航展都會例行展出KS-l系統模型，卻沒有更詳細的信息透露出來。期間又出現了KS-1A，研製方對兩者的區別也閉口不談。直到最近展出車載導彈發射裝置實物，也沒有披露過多參數。而且中國大型地空導彈試驗基地多位於大漠深處，不是一般軍事愛好者所能到達，所以其圖片也不像「新殲」、「新驅」那樣豐富。這一切使得KS-1防空導彈系統身上籠罩著神秘的面紗，我們只能透過航展上零星的信息來分析其發展歷程。

　　KS-l系統給人的第一感覺是：它似乎不是一個中國軍方支持的項目，至少一開始是這樣的。原因很簡單，軍方出資研製的最新型主戰裝備通常不會在航展上出現。很多公司都是自籌資金研製出樣品或者僅僅是概念模型，然後拿到航展上造勢，既希望吸引國外客戶，也期待本國軍方注意。KS-1恐怕就是按此模式運作的。作為一種大型防空系統，既有導彈，又有制導雷達、目標指示雷達，遠比攜帶型防空導彈甚至反艦導彈系統複雜，全系統發展需要高昂的經費投入。如果沒有確定的客戶和穩定的資金來源，單靠廠方自己的力量，從我國的國情來看，是非常不現實的。那誰又能支持KS-l的發展呢。目前為止，只聽說馬來西亞對其有購買意向。但是馬來西亞並不是中國的傳統防務市場，也就是說，最開始KS-l是不可能瞄準該國的。筆者推測，很有可能後來KS-l的發展得到了本國用戶的支持，才得以延續下去。到目前為止，我們能夠從官方、半官方報道看到的，除了引進的國外先進防空導彈外，中國防空部隊仍然大量裝備「紅旗」-2及其改進型防空導彈系統。這些老式裝備確實需要更換了。另外，在很長時間內，研製方對KS-l防空系統的參數和發展情況不但沒有進一步地公開，反而捂得更緊，似乎也從側面證明該系統可能將被軍方採用。

　　關於KS-l的發展時間表，部分媒體「援引」簡氏的資料稱：該彈1989年試射，1994年定型，顯然很難令人信服。自從KS-l第一次以模型形式對外展此後很長一段時間，我們看到的除了模型還是模型，如果早已發展成功，展出一些實物甚至圖片又何妨?直到2004年的國防電子展上，筆者才在某公司為宣傳自己的數字控制系統(用於發射架)製作的展板上，首次看到KS-1實物在靶場(周圍為一片荒漠，判斷為靶場)的照片。前段時間有報道說馬來西亞有採購意向，那時該系統應已完成定型，否則不會擊敗俄製成熟系統而贏得馬來軍方青睞。所以，當KS-l首次以模型形式對外展出時，該系統可能處於初步設計階段，甚至概念設計階段，系統總體，包括導彈、發射架、制導雷達的技術參數剛剛基本確定。而當KS-1系統第一次以實物展出時，可能已經完成定型。

                                                                    資料圖：凱山-1防空導彈系統正面

　　成熟技術透露的信息

　　按照現在的技術標準衡量，KS-1防空系統似乎很令人失望，彷彿是一種一蹴而就、以成熟技術為主的低端產品。

　　從發射裝置上看，該防空系統不但沒有採用目前流行的垂直發射系統，更沒有採用已呈淘汰之勢的傾斜箱式發射系統，而是採用了古老的雙聯裝單臂迴旋式發射架。只不過後來可能發現系統機動性欠佳，而將發射架裝於重型越野卡車上，形 成了一套類似「紅旗」-6l的、看上去較為粗糙的自行式雙聯裝發射裝置。難怪在該系統首次展出時，部分媒體稱其發射架可直接由「紅旗」，2的發射架改裝。這種發射架可能擁有太多缺點，例如裝填速度慢、載彈量少、導彈裸露在外對壽命不利等。但相對而言，該發射裝置技術難度小、成本低、研製周期短，這往往是很關鍵的。當然，該發射架並非直接改自「紅旗」-2發射架，根據2004年國防電子展介紹為新研製的產品，性能有所提升。該發射裝置已經很成熟，新系統能在可靠性、成本等方面有所突破已經是不錯了，而且隨著導彈性能的提升，對於方位和高低的精確同步要求並不嚴格。需要指出的是，同垂直發射相比，傾斜式發射在性能上並非一無是處。相同的導彈，使用傾斜式發射裝置要比垂直發射裝置最大射程遠而最小射程近。這是因為垂直發射后，需要比較劇烈的拐彎動作，在一定程度上減少了速度矢量上的推力，從而減小了平均速度、降低了最大射程。同樣因為劇烈的拐彎，垂直發射的最小射程也會有所增加。

　　KS-l所採用的防空導彈也中規中矩，並沒有太出彩的地方。近些年國外出現的高速防空彈多採用尾舵式布局，彈體光滑、阻力小。強調機動性的防空導彈多採用氣動控制與推力矢量控制相結合的方式，如俄羅斯S-300PMU2採用的9M96E、歐洲的「紫菀」-15，最大橫向過載達到60g。日本最新的中型防空導彈也採用了彈體前後均有可控舵面的非常規布局。反觀KS-l，其採用了常規的正常式氣動布局，彈翼位於重心靠後位置，彈尾布置尾舵。正常式布局本身倒不是問題，目前最新型防空導彈不乏採用正常式氣動布局的。但有意思的是，該彈與「紅旗」-2系統所採用的防空導彈如出一轍，無論是從彈翼形狀還是布置位置以及整體外形上看，該彈更像是去掉固體助推器和小型前翼、放大尾舵的「紅旗」-2導彈。當然，繼承成熟的氣動外形可能是為了節省時間和資金，但是給國外的感覺卻是中國的技術人員只能一味模仿、缺少創造性。

　　同SA-2基本相同的「紅旗」-2防空導彈的最大橫向過載只有15g左右(按照改進型SA-2標準推測)。原設計中本來沒有小型前翼，因為採用的主翼加尾舵的正常式布局氣動焦點過於靠後，飛行太穩定而不利於機動，所以才增加了4片前翼，以起到前移氣動中心、提高機動性的目的。KS-l導彈保持了「紅旗」-2導彈的布局，尾舵有所增大(增加控制效率)用以抵消去掉前翼對機動造成的不利影響，再考慮控制系統的靈敏度增加等因素，其最大機動過載有可能增加一倍，達N20～30g(早期S-300系統的5V55型導彈也不過如此水平)。此外，沒有跡象表明該彈採用矢量發動機等控制方式，而且給人的感覺長細比較小，顯得笨重。航展上曾經披露的信息稱該彈能對付機動過載5g的目標，按照地空導彈引導率的一般要求，導彈過載應該達到目標過載的3～5倍，也就是說15～25g，看樣子這一數據還是比較可信的。對於典型的第三代戰鬥機而言，這一過載能力已經夠用了。通常戰機若想通過機動來擺脫導彈攻擊，最後幾秒鐘是關鍵。只有在這關鍵的幾秒鐘內做出高g機動，才能有效擺脫導彈攻擊。但對於飛行員來說，掌握這個時刻太難了。

　　KS-1防空系統第三個令人匪夷所思的地方是：雖然採用了相控陣雷達，但仍然沿襲了全程無線電指令制導方式。這在近十幾年出現的、射程50公里左右的防空導彈系統中，可謂「獨樹一幟」。這裡筆者並不是簡單地說雷達指令制導方式不好，畢竟，當今世界絕大多數射程在lO到20公裡間的防空導彈都採用了無線電指令制導方式。這種方式實現起來簡單、抗干擾能力強，在近距離內引導精度也很高。但問題是，這種制導方式的制導精度會隨距離的增大而降低，所以目前中遠程防空導彈多採用複合制導方式，末端為主動或半主動雷達制導。早期採用全程無線電指令制導的中程防空導彈，例如SA-2，都要配合大型戰鬥部方能在殺傷區的遠界達到規定的毀傷概率，這勢必要增加導彈體積和重量。而且中程防空系統制導雷達通常採用厘米波雷達，SA-2改進型的60公里射程基本上是這種制導方式的極限射程了。KS-l仍然採用這種並不十分合適的制導方式(這導致它必須採用上百公斤的大型戰鬥部，從而增加了導彈體積)，一方面說明國內工業部門技術儲備有限，短時間內難以研製出滿足要求的複合制導方式；另一方面可能也是為了減少成本、應付急需，另待改型以圖更大發展。當年S-300研製時就是先推出指令制導型號，後來逐漸改進出現TVM、主動雷達末制導型號的。

　　KS-l防空導彈系統之所以採用了如此多的成熟技術，一方面可能是要降低成本和研製風險、提高性價比、大量替換裝備國產老舊裝備，另一方面也可能是適應急需、與時間賽跑的結果。

                                                                   資料圖：凱山-1防空導彈系統尾部

　　與「愛國者」拉郎配

　　不知從什麼時候開始國外媒體紛紛報道：中國KS-1防空導彈的制導雷達使用了美國「愛國者」系統的技術。可能是因為KS—l使用的制導雷達在外形上與「愛國者」系統的AN／MPQ-53相控陣雷達有些相似。另外，還可能和美國人的指責有關。90年代中期，大概在「凱山"系統首次展出模型前後，美國的一份報告指責中國「剽竊」「愛國者」技術，並且專門派遣了一個調查團到以色列(美國認為中國從以色列那裡得到了「愛國者」防空系統的詳細資料)調查。但僅憑這兩項，就說KS-l的制導雷達同「愛國者」的AN／MPQ-53之間有淵源，恐有拉郎配之嫌。

　　從總體設計上看，「愛國者」系統使用的AN／MPQ-53是一種兼顧防空與反導而研製的相控陣雷達。而且，從其後期發展上看，更加傾向於反導。它採用脈衝壓縮體制，基型不具備多普勒處理能力，因此低空性能欠佳，殺傷區低界近300米(尚不及俄制改進型SA-2的100米)。在實戰中，「愛國者』』也確實表現出低空性能差的弱點，例如進行了改進、具備多普勒處理能力的PAC-2改型，在伊拉克戰爭中儘管攔截了多枚彈道導彈，但是對伊軍發射的2枚飛行高度在200米左右的「蠶」式巡航導彈均未做出反應。這對於一種主要用作反TBM的導彈系統來說倒不是問題。而KS-l是一種以抗擊中低空機動目標為主的防空導彈系統，如果也採用與「愛國者」相同的脈衝壓縮體制，必將導致低空攔截性能嚴重下降。另外，「愛國者」多次誤擊己方和友軍作戰飛機，據分析也是因為其最初設計用於反導、敵我識別程序過於簡單有關。這對於KS-l系統也是無法接受的。 從作戰軟體上看，兩者也存在很大不同。「愛國者」PAC-2採用的是TVM制導方式，「制導增強型」又使用了半主動雷達末制導，PAC-3則採用了主動雷達末制導。即便是PAC-2型，也與採用全程無線電指令制導的KS-l存在很大不同。前者的雷達需要完成搜索跟蹤目標、跟蹤控制導彈、接收導彈下傳信號、末端照射目標等一系列任務，而後者雷達則不要求接收下傳信號，更不需要照射目標，波形不要求像「愛國者」那樣複雜。而且從控制率上看，指令制導通常採用瞄準線法(三點法)、前置角法、固定係數法等引導率，或者在此技術上進行彈道優化而無論是TVM制導還是主動、半主動雷達制導，都是以比例引導法為基礎的，從作戰軟體的編寫上也會存在很多不同。

　　有人喜歡對比兩種雷達的外形。其實，從外形上很難判斷出關鍵信息，因為其最關鍵的移項器並不裸露在外。對於制導雷達來說，有一些輔助天線用於截獲導彈、對消旁瓣干擾都是很正常的。但是主要工作，如目標搜索、跟蹤、導彈跟蹤、制導都是主天線上的主波束分時完成的，不存在所謂的「負責TVM的導引天線」。基於以上幾點可以判斷：KS-l的雷達不太可能採用「愛國者」的MPQ-53雷達技術。當然，不排除兩者採取一些相似的技術，例如旁瓣對消等。

　　與俄制防空系統的對比

　　據國外媒體介紹，在爭取馬來西亞市場時，「凱山」是同俄羅斯BUK-M1-2中程防空導彈系統競標后得到認可的。談到同國外產品的競爭，很多人都首先想到中國產品的價格優勢。其實，自上世紀90年代以來，高技術裝備在歷次局部戰爭中顯示出強大威力，大多數國家開始把武器的技術水平而不是價格放在首位。中國近幾年出口的軍品也多是靠先進技術和性能打開局面的。因此，「凱山」必然在性能上有獨到之處，才能戰勝性能不俗的BUK-M1-2。

　　BUK-Ml-2是一種介於9K37 BUK(SA-11)和BUK-M2(SA-17)之間的防空導彈系統。根據《俄羅斯新兵器大全》的資料，一個BUK-M1-2作戰單元採用一部9Sl8Ml-l相摔陣目標搜索雷達和9S470M1-2指控中心，最多6部9A310Ml-2發射照射車(一部車可照射、射擊一個目標)，最多6部9A39Ml發射／裝填車，必要時可以發射導彈。該系統可採用9M38Ml和9M317兩種型號導彈。KS-l和BUK-M1-2的具體技戰術性能對比見下表(KS-l數據取自早期航展資料)，可見俄式系統在多項指標上均超過KS-l。

　　筆者記得西方在評論俄羅斯較新型防空導彈系統時，對BUK-Ml-2的發射裝置用了「古老」一詞——該系統採用的4聯裝發射裝置繼承了老式SA-6系統的特點。即便如此，該系統在總體性能上也要比中國KS-1的發射裝置要好。該系統的發射裝置方位上不需要精確同步、高低角固定，載車為履帶式車輛，越野機動性極佳。而且BUK-M1-2採用的9M3 1 7導彈性能全面超越KS-l。從制導體制上看，BUK-M1-2採用「指令+半主動雷達」複合制導方式，並有光學瞄準系統，技術上要比單純的全程無線電和全程半主動雷達制導都要好。

　　僅從上述兩個方面來看，BUK-Ml-2系統的性能都在KS-l之上。但在這種情況下，馬來西亞仍然選擇了KS-l，這裡面肯定有價格因素。一套BUK-MI-l系統中，除了搜索雷達外還有6部照射雷達，無疑增加了成本。而且其車輛全部採用履帶式底盤，導彈設計看上去更加精緻複雜，進一步增加成本——BUK-M1-2營建制整套系統(不含導彈)的報價不低於l億7千萬美元。而KS-l系統中，只有一部相控陣雷達完成搜索、跟蹤、制導任務，系統大大簡化，成本也降低不少。除了價格等因素以外，筆者猜測「凱山」獲勝很大程度上是因為其先進的多功能相控陣雷達。根據珠海航展上的資料顯示，KS-l採用的制導雷達為H-200型制導站。該雷達遠比BUK-M1-2的照射雷達複雜得多，採用了頻率捷變、旁瓣對消、消隱、先進抗干擾演演算法等技術，抗干擾能力強、平均功率大，擁有較遠的「燒穿距離」，能夠在複雜的電磁環境下作戰。與此形成對比的是，雖然俄方宣稱BUK-M1-2同樣具備很好的抗干擾能力，但是仍然備份了光瞄系統，可見對其抗干擾性能信心不足。

                                                        資料圖：凱山-1與現役紅旗-2導彈有很多相似之處

　　增程與減肥

　　自KS-1展出以來，研製方又推出了「凱山」-lA系統，兩者間的具體差別尚不明朗。但無論是KS-1，還是KS-1A，還都遠不完美，必須進行更大的改進才能適應未來作戰需求。而且，該系統具備這種進一步改進的基礎。筆者以為，除了提高導彈機動性、改進發射裝置等措施外，根據目前防空系統的發展趨勢應有兩個發展方向：

　　一方面，在保持現有彈、站體積的基礎上增大射程，進一步擴大殺傷區範圍，增加抗擊TBM的能力。KS—l首次展出后披露其射程為42公里，相對於目前世界上大多數大型防空系統而言，射程偏低。實際上，單看42公里這個射程並不是一個很低的數值。對於以100米高度超低空突防方式進襲的空氣動力目標而言，由於受地球曲率以及地面雜波的影響，地面雷達的視距大約在50公里左右，射程再遠的防空系統也是如此。實際上，100公里以上的射程只有在對付中高空目標時才顯示出優勢。在戰時敵方大型防空系統尚未被壓制的情況下，很難想象進攻一方的戰鬥機會在這個被公認為最危險的空域飛行。所以，目前尚沒有地空導彈擊落百公里以外飛行目標的實戰記錄。KS-l系統42公里的最大射程通常是對大型慢速飛行目標而言的，本來橫向過載不是很大的導彈，在射程末端的機動性進一步降低，所以對於具有高機動性的三代戰機，其有效射程可能遠達不到這個數值。因此，有必要提高導彈的動力射程和機動能力，在這方面「凱山」大有潛力可挖。

　　「凱山」系統採用的導彈全長5.6米，彈徑400毫米，彈重900公斤。保持這一體積，通過優化飛行彈道、改進發動機燃料等措施，完全可以達到70公里甚至更大的射程(重約1000公斤的「愛國者」PAC-2導彈射程達100公里)。當初，S-300PMUl採用的48N6E型導彈相對於S-300PMU的5V55L型導彈，裝葯並沒有增加多少，但是通過採用高拋「准最佳彈道」，射程猛增了一倍。當然，導彈系統的改動「牽一髮而動全身」。制導雷達也要增加功率，而且要改變制導方式以及控制率，可以說整個系統都要「重來」一遍。這種「改進」可能本來是研製方的初衷，但出於時間和技術等因素，首先推出KS-l以及KS-1A，待技術和時機成熟后再推出其增大射程的改進型。

　　另一個改進方向，是保持現有殺傷區的情況下，縮小彈站體積、提高集成性和機動性、增強生存力。現在這套「凱山」防空系統顯得過於龐大，車輛相對較多，而且單部發射架載彈量偏少，整套系統無論是行軍機動還是陣地部署都顯得過於龐大、目標太明顯、不利於自身生存，有必要對其減肥。特別是導彈，體積和重量都顯龐大。與KS-l射程接近的俄羅斯9M317型防空導彈重量不足600公斤，美國「改進型海麻雀」重量更低，而且在射程末端擁有更多的剩餘能量。隨著我國在微電子技術、先進固體發動機技術以及先進氣動布局研究方面的突破，完全可以研製出一種體積更小、機動性更強、射程保持不變的新型導彈。再使用逐漸成熟的垂直發射技術或者類似「愛國者」的箱式發射系統，單部發射架可載彈4到6枚，並將制導站改為自行式，那麼整套系統作戰時只需要一到兩部發射架、制導站和控制中心以及必要的標定車輛，就可以完成基本作戰任務。這樣一套系統將大大增加系統的機動性、減少暴露機會，從而增大作戰時生存概率。

　　2006珠海航展上，KS-1A「凱山」防空導彈系統的導彈和發射車首度實物展出，其制導站也以圖片形式加以介紹。聯想到前段時間有關馬來西亞計劃引進該防空系統的報道，所以儘管該系統的展出相當低調，卻絲毫抵消不了人們關注的熱情。

資料圖：曾轟動一時的KS-1防空導彈模型



資料圖：罕見KS-1導彈在靶場試驗圖片



資料圖：俄羅斯S-300防空導彈發射車