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透視美國LRSO“遠程防區外巡航導彈”

2018-01-05 18:47李梅
兵器知識 2018年1期
關鍵詞:核彈頭巡航導彈美國空軍

李梅

近日,美國空軍向洛馬和雷錫恩公司授予了LRSO“遠程防區外巡航導彈”合同,LRSO將取代現役的AGM-86B成為美國空軍新一代核巡航導彈(ALCM)。目前,該項目的保密程度超過了新型洲際彈道導彈計劃,那么這種將成為美國“三位一體”戰略核力量空基骨干的神秘導彈面目如何?該計劃又面臨著怎樣的困難和挑戰呢?

LRSO的發展

冷戰后,美國空基核武器發展長期停滯,而隨著AGM-129核巡航導彈的退役,美國不得不考慮新一代空射核武器的發展。LRSO首次正式出現是在2009年美國的2010財年國防預算中,當時對LRSO的要求為兼具較遠射程、較高的生存能力、較高的可靠性和較高的威懾可信度。2010年3月,奧巴馬政府向美國國會提交的2011財年預算披露,美國空軍計劃耗資8億美元研發轟炸機發射的核巡航導彈,新導彈將取代375枚老化的AGM-86B機載巡航導彈。美國國防部估計,整個替換過程將耗資13億美元??哲姷囊环蓊A算文件表明,“目前的導彈系統的部分組件正在老化,導彈部件和輔助設備已不能滿足需要?!睘榇?,空軍原計劃在2013~2015財年增加核武器研發資金,當時預計僅2015年LRSO資金就達5億美元。此后,美空軍啟動了該項目的技術論證,但該項目受到多方質疑,甚至被迫推遲。

備受質疑的“新一代核導彈” 進入2012年后,由于奧巴馬政府大幅度削減軍事投入,新型核力量發展也備受質疑。從設計之初,空軍考慮LRSO用于裝備B-2A、B-52H及下一代“遠程攻擊轟炸機”(LRS-B),最終替代逐漸老化的AGM-86B空射巡航導彈。但在2012年3月美國空軍全球打擊司令部司令官柯瓦斯基中將和美軍核事務空軍參謀組組長錢伯斯少將在美國國會眾議院武裝部隊委員會作證時透露,美國空軍在2013財年預算申請中將LRSO導彈項目的啟動時間由2013財年推遲到了2015財年,這為5年預算計劃節省了3 940萬美元。此后美國內不斷對新巡航導彈的資金問題、作戰有效性問題以及是否可用JASSM-ER等現有導彈代替問題爭論不休,最后關于新導彈是否應該具備隱身性也成為討論的內容。這一情況直到2013年8月美國空軍發布了《空軍核事業飛行規劃》文件才逐漸平息。

方案難卜的“空射巡航導彈” 雖然2013年8月以后美國空軍確定了LRSO發展計劃,但是具體技術方案卻難以確定。首先是高速性。2015年2月26日,美國空軍開始招標LRSO所用的發動機,并提出將目前的亞音速發動機燃料消耗降低5%、研發比目前的亞音速發動機燃油效率提升20%的新型發動機或規格與目前發動機相近的超音速發動機三個方案。其次是核彈類型。美空軍提出了三種備選核戰斗部方案,即現役AGM-86空射巡航導彈使用的W80彈頭、B61核航彈和曾搭載在BGM-109G陸基巡航導彈(已退役)上的W84彈頭。第三是現有導彈改進。國會提出將現有AGM-158B輕型隱身空射巡航導彈改進為核導彈進行論證。上述方案不但決定了LRSO的最終性能,也決定了美國未來空基核力量的發展方向,還涉及到其它軍種和軍工企業的利益,因此上述方案長期難以確定。這種情況一直持續到2017年。

重整旗鼓的LRSO 2017年8月,美國防部、美空軍全球打擊司令部宣布,美空軍核武器中心授予洛馬公司、雷錫恩公司各一份為期約5年總額均為9億美元的LRSO項目“技術成熟與風險降低”階段合同。兩家公司將在2022年之前完成研發。新導彈計劃在2026年投產,2030年前入役。按計劃,LRSO導彈將配裝美空軍 B-21“空襲者”、B-2A和B-52H轟炸機。該導彈壽命15年,最大特點是具備突破先進防空系統進行戰略打擊的能力。該導彈在2030年前應取代延壽改進過的全部現役AGM-86B空射巡航導彈。LRSO導彈將服役至2060年,美國空軍計劃采購1 000~1 100枚。研發和采購該型導彈將耗資250億美元。

性能特點

目前,美空軍透露的LRSO導彈性能指標非常有限,但從目前已公開的信息推測,LRSO將具有以下特點。

射程遠 從前期各方討論的方案看,無論采用何種發動機,LRSO導彈的射程都定義較遠。美國空軍全球打擊司令部司令表示,LRSO將超過聯合防區外空對地增程型導彈JASSM-ER的926千米射程,與當前空射巡航導彈的射程接近。如果采用的先進發動機能提高20%的燃油效率,則射程將超過現役AGM-86B的2 500千米射程,達到2 500~3 200千米,而如果采用高超音速導彈技術,射程可能超過5 000千米。

速度高 最初LRSO確定采用亞音速發動機,平均飛行時速為800千米/小時,但這不利于導彈突防,為此美空軍增加了超音速和高超音速方案,超音速發動機尺寸與現有彈用發動機相當。新發動機將使LRSO飛行速度達到3~4馬赫,成為美國飛行速度最快的巡航導彈。

隱身強 美空軍在2013年6月發布的《空軍核事業飛行規劃》聲明中指出,LRSO必須應對“最具挑戰性的區域拒止環境”,可從防區外突破先進的綜合防空反導系統,包括最新一代的地對空導彈和下視下射攔截彈。為實現這些目的,LRSO采用了獨特的氣動外形和結構布局,從而具備低空機動飛行能力,同時采用了隱身設計。

制導精 LRSO的飛行控制系統很可能是復合型,包括“導航星”天基無線電導航系統、激光陀螺慣導系統、PTAN型精確目標輔助導航系統和末制導系統。據評估,采用這種控制系統組合將使LRSO的打擊精度達3~5米。其中,天基無線電導航系統可將波束指向多顆衛星并消除干擾,并接收加密的衛星信號。此外,由于目前巡航導彈應用的慣性測量單元多數只能維持約20秒的精確定位數據,未來導彈要確保實現精確打擊,需要在無GPS信號環境中維持3分鐘甚至高達20分鐘的定位精度。為此,美國近期主要推動兩種不依賴GPS的導航技術,一是利用原子鐘等新型技術增強慣導系統精度,二是研發基于低成本成像導引頭的圖像導航技術。這兩種技術會很快應用到LRSO上。

威力活 2013美國國家核安全管理局和美空軍已要求桑迪亞、洛斯阿拉莫斯和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室審查可能用于LRSO的3種現有核彈頭,并最終確定了延壽翻新W80-1作為LRSO的核彈頭,代號W80-4,將于2027年開始交付。整個項目預期耗資100~200億美元。美國共制造了近2 000枚W80-1,其中目前有528枚用于現役的AGM-86B。這一方案與美國核軍工管理局正在推進的“3+2”核彈頭現代化戰略保持了一致,該戰略旨在將美軍所有現役核彈頭統一為5種型別,其中包括將現役5型核航彈和巡航導彈核彈頭統一為B61-12(核航彈)和W80-4(巡航導彈核彈頭)。W80-4核彈頭與AGM-86B導彈攜載的W80-1兩級式熱核彈頭類似,但具有當量可調、裝藥安全可靠和效能高的特點。原先AGM-86B使用的W80彈頭只有5千噸和150千噸兩個爆炸當量檔位可選,5千噸當量無疑是由裂變初級爆炸引發的,150千噸無疑是由裂變初級和熱核聚變次級共同引發的。這種可變當量方式與現在W80-4的撥盤式方案在選擇范圍和便捷性方面有很大不同,撥盤式方案甚至當量可以選擇小于5千噸,這在軍事上是有需求的,而且還可以通過提高精度滿足威力要求。

可重新瞄準 重新瞄準是LRSO可能的又一新能力,這也是美國空軍最感興趣的功能之一?,F有的AGM-86B依賴于慣性導航和地形匹配,但LRSO除此之外還可以在飛行中通過數據鏈接收和發送信息以重新瞄準目標,使得空基核力量具備了更大的作戰使用靈活性。

發展動因

雖然成本高昂,且國內反對聲不絕于耳,但美國仍堅持發展LRSO,這既有著其無可奈何的一面,也有其繼續保持軍事優勢的野心。

現有系統老化難以為繼 隨著AGM-129隱身巡航導彈在2012年4月退役,目前美國空軍機載核力量中,只有B-52H轟炸機攜帶了可實施防區外打擊的AGM-86B空射核巡航導彈。其射程超過2 400千米,使轟炸機發射時可保持在離目標很遠的安全距離內。但AGM-86B于1982年首次服役,當時預期的使用壽命為10年。在其預定退役期之后的第6年即1998年,空軍開始了該型導彈的延壽計劃,預期可服役至2030年,但由于AGM-86B設計基礎并不支持大規模的信息化改造升級,因此難以進行適應當下作戰體系的升級,而且美國國防部仍然沒有排除下述可能性,即首批服役的該型導彈在2030年之前可能會因零部件老化而發生故障。為此,美國空軍才于2009年不得不提出發展LRSO替代AGM-86B。

滿足新一代轟炸機需要 雖然LRSO計劃裝備到美空軍當前和未來的三型戰略轟炸機上,但美空軍目前設想的首要用途是滿足B-2的裝備升級計劃,旨在提升其打擊目標的種類范圍,包括移動目標及加固的深埋目標。此外,國防部的下一代轟炸機B-21“突襲者”預計于2025年服役,最終替代B-52和B-1轟炸機。作為一種突防型轟炸機,該機設計為可對抗任何防空環境。因為預計該轟炸機可長時間滯空和隨時待命,因此也被稱為“持久”轟炸機。B-21轟炸機設計搭載核炸彈、核巡航導彈及常規彈藥。B-21攜帶LRSO使得1架轟炸機就能用多枚巡航導彈對多個目標同時發起攻擊。

新一代防空威脅不斷提高 美國軍方預測在2030年前俄羅斯等對手的防空能力將大幅提升,將嚴重削弱轟炸機的隱身能力,因此防區外打擊能力將成為戰略轟炸機執行核攻擊任務的必備能力。盡管AGM-86B目前仍然可靠有效,但突防能力受到嚴重挑戰。為此,美空軍曾于1985年研發了AGM-129先進巡航導彈,彈體涂有吸波材料,并采用了紅外信號較低的渦扇發動機。但是隨著冷戰結束,威脅不復存在,而且該導彈單價高達673.4萬美元,令美空軍難以接受,因此該彈在生產了460枚后在1993年停產,并在2007年全部退役。而進入新世紀后的現實是像俄羅斯S-400和S-500這樣的防空系統使AGM-86B變得脆弱不堪,因此必須有一種更加隱身的防區外巡航導彈。

發展有針對性的“訂制威懾”能力 LRSO具備的隱身、重新瞄準和彈頭威力可調能力,是美國近年強調針對對手的“訂制威懾”核戰略思想的實踐。這一思想的核心就是根據多重任務需要訂制核武器性能,而不是只滿足一種任務。撥盤式當量調整、重新瞄準等技術改進,使之無需發展更多類型的武器即可填補戰爭升級階梯中的空白。LRSO和具備鉆地能力的B61-12核彈,將使決策者靈活訂制打擊方案。

維持核基礎設施和部隊能力 近年來,隨著核武器的削減,美國核基礎設施資金嚴重不足,核部隊士氣低落,為此美國空軍正采取多種措施提高空軍核部隊的士氣,比如對發射設施進行改進,提高設施的可靠性和可維護性。美國防部還計劃在2020年前給核導彈部隊增加10%的預算。洛馬公司的LRSO團隊目前分布在美國11個州,該系統一旦服役,維護費用也將大幅增加,對提振美國核基礎設施能力和部隊士氣將起到促進作用。

面臨的問題

發展成本高 在未來五年,預計LRSO的設計和研發成本將超過10億美元。除了導彈本身的成本,核彈頭的生產成本可能會更高??哲姴]有設計一種新彈頭,而是計劃使用現有彈頭的延壽改進型,預計與其它彈頭的延壽計劃“一擲千金”相似,LRSO彈頭的升級計劃可能也要耗資數十億美元。美國空軍在2013財年預算申請中將該項目的啟動時間推遲兩年就是為了平衡預算,此后在2017年預算案中再次遭遇困難,這一情況無法保證以后不出現。增加開發和維持經費將成為該項目的致命問題。地位可替代 在眾多反對聲中,有批評指出LRSO是不必要的,因為美軍已經有像JASSM-ER這樣的常規巡航導彈能打擊LRSO針對的目標。JASSM-ER是一種具有高生存能力的亞音速隱身巡航導彈,具有全天候、全天時發射后不管的精確制導能力,可以由載機在防區外發射,用于突防下一代防空系統,攻擊地面、地下各種運動和固定目標。美軍正在實施的JASSM-ER增程計劃是在導彈基本型的基礎上研制新型空射巡航導彈AGM-158B,攜帶核或常規戰斗部,用于替換AGM-86。新導彈保留了基本型的尺寸和質量,發射距離不小于1 300千米。為此,計劃優化彈體布局、增加燃料攜帶量、減小戰斗部質量以及用威廉姆斯公司的F107發動機替換現有發動機。按照JASSM-XP超遠程計劃,還將驗證發射距離增加到2 000千米的可行性。但是美空軍近期明確指出,可由轟炸機和戰術飛機搭載的AGM-158B輕型隱身空射巡航導彈不能作為LRSO導彈的替代方案,原因是后者的生存力要求比前者高很多。

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