ESSM是美國雷神公司研製的一款中程防空飛彈,2004年1月獲得批量生產許可,它既可垂直發射,又能傾斜發射,適裝性好,得到了廣泛裝備,現已成為美國航母戰鬥群區域防空的中堅力量。
作為一種設計前衛的反導系統,ESSM防空飛彈有兩大特徵:
一是能夠有效攔截超音速反艦飛彈。在ESSM出現以前,美國海軍防空系統對超音速目標的攔截能力非常有限。標準2的最大速度只有3.5馬赫,且作為大型飛彈,動性較差。北約海麻雀機動性尚可,但速度只有2.3馬赫,射程也僅有十幾公裡。密集陣就更不用說了。
而蘇聯號稱航母殺手的SS-N-22「日炙」超音速反艦飛彈已裝備現代級驅逐艦和蘇33,其巡航速度2.3馬赫,衝刺速度達3馬赫,且可在掠海高度僅7米的情況下進行S形機動。雖然現代級很難接近美國航母編隊,但「日炙」的空射版X41卻對美艦構成很大威脅。此外還有重量更輕的X31P超音速反輻射飛彈,雖然它的戰鬥部較小,但可專門針對「宙斯盾」的大型相控陣雷達天線下手,且機動性更強。我國也在X31P的基礎上研仿了鷹擊91,並大量裝備。面對中俄的超音速飛彈,美國航母只能靠艦載機用先發制人的方式驅逐擊落髮射平臺,或是進行電子幹擾,但缺乏硬防禦能力。在這種情況下,美國迫切需要研製一種速度快、射程遠、機動性強,且能有效攔截超音速目標的中程防空飛彈,ESSM便應運而生。
「日炙」飛彈速度快、機動性強,攔截難度極大
ESSM雖名為海麻雀的改進型,卻與後者沒有多少相似之處,性能更是不可同日而語,它採用了類似標準艦空飛彈的窄長邊條加控制尾翼的布局,意在減小阻力。同時採用直徑達254毫米的全新單級高能固體火箭發動機,使最大速度超過了4馬赫,具備攔截3馬赫的來襲目標的能力。對高機動目標的有效射程提高到18公裡。最大動力射程則為50公裡。為彌補縮小彈翼帶來的機動性下降,ESSM採用了推力矢量控制,最大機動過載達到了50G,即便目標作出9G的規避機動動作也無法躲避它的攔截。為了測試ESSM的攔截效果,美國從烏克蘭購入了一批X31A充當靶彈。
傾斜發射的ESSM飛彈
二,ESSM以「一坑四彈」的方式實現了與MK41通用垂直發射裝置的整合。
先來詳細了解一下MK41通用垂直發射裝置,它包括標準模塊、裝填模塊和儲運發射模塊三大部分。
①先看標準模塊。它的尺寸為3.17m×2.08m×7.67m,被分為8個隔艙,框架結構的隔艙實際上是一個比較特別的「容器」,不僅用來容納飛彈貯運發射箱,還能用其自身的架構、頂板和口蓋來支撐和安置與飛彈發射相關的燃氣排導、壓力通風和電子設備等分系統。
MK41的標準模塊
這裡重點講講最核心的燃氣排導分系統。8隔艙共用一個燃氣排導系統,主要包括壓力通風室和排焰管道兩個部分。飛彈點火後,燃氣先通過壓力通風室膨脹減速,再經排焰管道向上排出。因燃氣流溫度高達2 400K,為了儘量減少高溫燃氣對其它箱體的影響,排焰管道整個內表面襯有抗燒蝕材料。
對於需要做到「一坑四彈」的ESSM來說,為了保障可靠性,每一枚飛彈都要有單獨的信號傳輸和控制裝置,雖然一個標準模塊的8個隔艙就可以容納32枚ESSM飛彈,也只能共用燃氣排導系統,但卻可能存在排放壓力不足的情況,應設計鼓風機之類的設備輔助排導,避免超溫。
②裝填模塊是佔用3個隔艙的一臺伸縮式起重機。平時起重機隱藏在裝甲口蓋下面,工作時升到甲板上面伸開起重臂工作。而做到「一坑四彈」的ESSM飛彈基本無需臨時補充彈藥。
正在運作的裝填模塊
③最後是飛彈貯運發射箱。箱體用波紋鋼製成,上下都有密封罩,上密封罩是用易碎材料製成的,下密封罩的材料是薄鋼板,其內外表面用抗燒蝕材料保護。為確保系統的安全,防止意外的飛彈發射,每個箱體都有關鍵功能中斷開關和安全啟動開關,它們控制信號的電壓,可有效防止內部高溫和意外點火的出現。就算是這些設備都失靈了,每一個貯運發射箱還都一套內部衝水系統。裝入彈庫後,該衝水系統與彈藥庫衝水管道自動連接。關鍵時刻,衝水系統自動對戰鬥部進行衝水冷卻。
正在裝填的ESSM飛彈
對ESSM而言,因其飛彈儲運發射箱長度較短,要加裝適配器才能裝入標準模塊,下密封罩的強度可以適當降低,但安全開關和內部衝水系統卻是要單獨配置的,再加上單獨的發射控制系統,顯著增加了系統的複雜性和小型化的難度。
由此可見,雖然充分利用了甲板面積,ESSM的「一坑四彈」也並非十全十美,除了系統複雜之外,還存在很大的空間浪費,MK41的標準模塊所容納空間是按照6.71米的戰斧飛彈貯運發射箱的尺寸設計的,而ESSM飛彈長度只有3.8米,在裝入隔艙時,需要用到一個高2米多的適配器,足足浪費了30%的縱向空間。
正在裝填大型貯運發射箱
綜上所述,要像ESSM和MK41一樣做到「一坑四彈」,必須在飛彈的小型化、系統的模塊化、接口的通用化方面都達到相當的水準才行。如MK41與艦載武器控制系統之間的接口實現了數位化,且採用開放式體系結構,極大便利了軟硬體的升級。
我國已經發展了三代艦載飛彈垂直發射系統,還形成了自己的通用標準,最新一代垂髮系統不僅兼容三種尺寸,而且做到了冷熱通用。在模塊化、通用化方面不比美國差,唯一的短板是飛彈體積可能大一些,但這足以在預留的垂髮裝置尺寸上得以消化。由此可見,我國完全有能力研製類似ESSM和MK41組成的「一坑四彈」系統。
ESSM飛彈可用宙斯盾雷達的S波段數據鏈制導
但「一坑四彈」有很大的局限性,這個局面性不是火力通道和發射速率引起的,這些都是可以提高的,最大的問題是只有很小的攔截窗口。對亞音速反艦飛彈ESSM雖然有4-6次的攔截機會,但對超音速反艦飛彈的攔截機會只有2-3次,不考慮發射速率,按照2枚飛彈攔截一個目標的模式,面對來襲的一枚超音速反艦飛彈,只有4-6枚ESSM飛彈能夠派上用場。即使攔截概率達到80%,來襲的10枚超音速反艦飛彈仍有2枚能夠突防。既然「一坑四彈」增加的備彈量很難用上,那又有什麼必要費時費力的去研發呢?
因此,面對反艦飛彈的飽和攻擊,儘量發揮體系的力量進行防禦縱深,力求用非對稱手段擊落對方的發射平臺才是出路。而非單純增加攜彈量,與對手進行簡單的數量比拼,一味防守是沒有出路的。面對美軍這種有能力發動「超飽和攻擊」的對手,就更是如此了。