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高超声速类目标:高速飞行的导弹与飞机

时间:2023-08-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)目标定义高超声速类目标是指飞行速度超过5倍声速、飞行在临近空间的飞机/无人机、导弹等,采用吸气式冲压发动机或滑翔飞行的飞行器。

高超声速类目标:高速飞行的导弹与飞机

(一)目标定义

高超声速类目标是指飞行速度超过5倍声速、飞行在临近空间的飞机/无人机导弹等,采用吸气式冲压发动机或滑翔飞行的飞行器。

(二)目标特性

1.信息特性

高超声速飞机/无人机主要用于侦察或察打一体,除自身携带遥感雷达侦察装备、主动与被动侦察设施外,还需要与陆、海、空、电、网组成的C4KISR体系进行数据交互通信,还需要对与其协同的进攻导弹进行指挥控制;高超声速导弹则需要自主感知战场和目标态势,需要弹间协同,需要与C4KISR体系进行双向勾连;高超声速类目标及其武器系统和作战体系自身就是一个具有信息化特征的作战系统。因此,高超声速类目标信息特征显著,这既是它们赖以存在的基本属性,也是它们易受攻击的易损特性。

2.时空特性

高超声速飞机/无人机飞行速度一般为5~7Ma,飞行高度25~40 km,高超声速飞机/无人机飞行轨迹一般高空高速、重复使用、往返平飞,飞行距离数千千米,飞行时间数十分钟。高超声速巡航导弹采用吸气式冲压发动机,飞行速度一般为5~7Ma,飞行弹道一般包括上升段、巡航段和俯冲攻击段,导弹射程一般为数百至数千千米,飞行时间数分钟到数十分钟,其中80%以上的飞行弹道为平飞的巡航段。

3.结构特性

由于高超声速类目标长时间在临近空间高速飞行,产生的气动热一般超过1 500℃,局部结构和部位温度更高。因此,其机体结构一般采用承力、防热、隔热功能于一体的复合材料,机体和动力、制导与控制也必须采用一体化的设计实现;为适应机体控制的需要,其外防热结构一般采用零烧蚀或微烧蚀的热结构材料;为适应机体减重和增程的需要,其一体化结构一般为薄壳结构。热结构特性既是其区别于其他飞行类目标的显著特性,又是其致命的易损特性。

4.辐射特性

辐射特性是指目标自身所辐射出的光学和雷达、通信信号。高超声速类目标的辐射特性一般分为三类:一是红外辐射特性;二是雷达辐射特性;三是数据链、通信、指控辐射特性。这些辐射特性是由其时空特性和信息特性所决定的固有特性,容易被侦察和探测,容易暴露目标,而且难以采取隐身、欺骗和干扰措施。这就构成了其易损特性的重要因素。

5.散射特性

散射特性是指目标反射其他辐射源的辐射信号。高超声速类目标的散射特性包括光学特性、雷达散射特性、广播电视信号散射特性等。由于追求高的升阻比和气动特性,高超声速类目标一般难以兼顾隐身设计和能力;加之飞行高度高,目标特征明显,易被发现。

6.运用特性(www.xing528.com)

高超声速类目标的运用一般包括三种方式:一是“独狼”式运用方式,利用高超声速导弹的强突防、高智能、察打一体的能力,对高价值作战目标实施“一弹定乾坤”式的精确打击;二是协同运用方式,一般指高超声速类目标与亚声速目标、弹道类目标的协同探测和打击;三是交叉式运用方式,使用多枚高超声速导弹从不同方向同时对高价值目标实施打击。

(三)毁伤需求

1.从信息特性看

高超声速飞机/无人机功能类似于预警侦察机和作战飞机,这就对打击高超声速的信息化、智能化飞行平台提出了新的毁伤需求,如毁伤其预警侦察感知能力,就可以使这类作战平台失效;高超声速巡航导弹相对于传统的巡航导弹进化了更多和更强的信息能力,高超声速飞行机体的结构产生了根本变化,这些进化和变化不仅提供了毁伤这类目标的可能途径,也同时提出了如何实现有效毁伤的需求。

2.从时空特性看

采用吸气动力的高超声速类目标,对毁伤其吸气式冲压发动机提出了新的毁伤需求,由于导弹机动会对吸气式发动机正常工作带来影响和限制,因此拦截弹和毁伤也会产生不同的特点和要求;高超声速类目标长时间在同一临近空间高度上平飞的特性,以及难以兼顾的雷达和红外隐身特性,对在这一飞行阶段飞行探测和毁伤提出了新的需求。

3.从结构特性看

基于热结构特性一旦受到微创,就会造成高超声速类目标机体的连带毁损,这就对如何毁伤特别是微创机体热结构材料提出了新的需求;高超声速类目标的天线罩对承力、防热和透波的要求更高,一旦受损,该类目标的信息能力和气动力特性会骤降,从而对如何毁伤天线罩,提出了新的需求;由于采用机体/动力一体化结构,而且吸气式发动机工作温度对材料的要求更高,如何毁伤其发动机进气道、燃烧室及尾喷管的结构,从而使其机体销毁,对毁伤提出了新的需求。

4.从辐射特性和散射特性看

高超声速类目标散射特性的较高水平,为探测和毁伤这类目标创造了条件和前提;利用其特有的辐射特性,一方面方便目标的识别和跟踪,另一方面对毁伤这种辐射特性创造了可能,也提出了新的毁伤需求。

5.从运用特性看

毁伤高超声速类目标的装载和发射平台是最主动有效的毁伤;阻断其与作战体系之间的联系,可降低其体系作战和协同作战的能力;这些都对毁伤提出了新的需求。

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