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    “霍克”地空防空导弹

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    英文名称:HAWK
    类    型: 防空导弹
    所属国家: 美国
    研发单位: 美国雷锡恩公司

        “霍克”(HAWK)为美国雷锡恩公司研制的一种全天候中程、超音速、中低空的陆基防空系统,美军编号MIM-23,意译名称为鹰,前几代只能用来反飞机,但其改型的最新一代已经具备了反飞毛腿、SS-21等早期近程弹道导弹的能力。主要装备美国陆军和海军陆战队,是美军60—70年代的主力中程防空导弹。

    专家点评
    外观造型:
    局部细节:
    性能配置:

    9.2

    9.5

    9.4

    优点

        ①作战范围大,防低空性能好。②自动化程度高,火力反应迅速,可拦截 M2一级的空中目标。③抗干扰能力较强,有一定的反导能力。④战斗部威力大,可有效摧毁目标。

    图片新闻
    研发历程

      研制背景

      霍克(HAWK)主要用于要地防空,也可用于野战防空,是美国雷达、导弹业巨头雷锡恩公司的杰作。霍克防空导弹的研制可以追溯到20世纪50年代初。当时,苏联战术飞机飞速发展,以仿制美国B-29而成的Tu-4轰炸机为首的各型战略轰炸机在土希诺航空节上频频亮相,并完成了多次环绕苏联本土的不间断飞行,随后又把航迹延伸到北极上空,苏联仿自德国V-2导弹的多型弹道导弹(下称TBM)也通过了国家试验。尤其苏联新的军事思想提出“向敌人发起大规模先发制人的进攻是自卫的最好方法”,苏陆军集团军、军、师各级则苦练空地协同,在苏联红军的多次演习中都可以看到前线强击航空兵的伊尔-10、在伴随JS-3、T-34、SU-152前进的观察员指导下投弹扫射的场景。头顶更有苏联红军歼击航空兵的米格-15、雅克-9上下翻飞。刚刚成立的北约集团对此十分忌惮,以往靠高炮支撑的防空体系感到前所未有的压力。而即使在美国陆军中也只有刚刚问世的“奈基-1”一种导弹苦称局面,而且这种导弹是用来打击中、高空轰炸机的,受到性能限制,其最低射高也在1000米以上,根本无法对抗苏联未来可能出现的以装备了核战斗部的战术弹道导弹为先导的大规模导弹、飞机多层次一体化打击。北约迫切需要研制一种能在低空发挥作用,并可截击战斗机、强击机的新型防空导弹。

     

      在1950年时,防空导弹在美军中还属于新生事物,它的上级管理单位是陆军野战防空炮兵司令部,由于美军的高炮大多采用自行底盘,因此官僚们认为新的防空导弹也必须具有相当的战略、战术双重机动性,达到具备伴随装甲部队行进速度的要求,以便适应战线飞速变化,及时为快速推进的装甲部队撑开防空伞。于是美国陆军野战炮兵司令部受美国国防部委托在1951年提出了研制一种机动性能好、在中、低空作战的防空导弹,用于为“奈基-1”填补低空盲区,代号为Homing All-the-Way Killer,意思是“全程导向杀手”,缩写为“HAWK”,因此,按照中国科技术语翻译规定,将其缩写直接意译为“鹰式导弹”的译法是错误的,而应该将其音译为霍克,这就是为什么专业书刊上对此系统的称谓都是霍克的原因,类似的情况还有海尔法导弹和陶式导弹。

      研制历程

     

      根据美国陆军野战防空炮兵司令部制定的研制计划。这种新导弹系统的主承包商为雷锡恩公司。1954年7月正式开始研制,诺斯洛普公司则负责研制发射架、装弹车、雷达和火控系统。1955年底,霍克导弹的试验全尺寸样弹完成飞行试验,1956年6月,首枚全系统战斗弹试射成功,1957年8月,基本型霍克导弹(MIM-23A)研制完成,1958年初,基本定型投产,并于1960年初开始装备部队。为了使霍克能够适应并跟上战场态势的变化,美国紧接着于1964年提出了对霍克的改进计划。改进型代号为MIM-23B。改进型的研制进度很快,1965年,首枚试验样弹飞行成功,随后于1966年完成了全系统测试,1968年5月,改进型定型,首批系统于1969年6月投产,1972年11月装备部队。基本型的研制、试验共用经费为1.46亿美元,总采购费约 8.23亿美元,共生产基本型导弹 13,067枚(其中包含研制试验用的 291枚),每枚导弹平均价格约4.1万美元(1965年美元值)。截止到 1993年共生产改进型24,739枚(不包括研制试验用),单价为 27.8万美元(1993年美元值)。相比爱国者导弹75万美元的单价(1993年美元值)来说相当便宜。这也是它经久不衰,将同时期、同性能的苏联SA-2导弹比下去,成为世界上使用最为广泛、生命力非常强的导弹系统之一的重要原因。

    装备配置

      识别特征

      1、尖卵形弹头,圆柱形弹体。

     

      2、采用大弦长控制翼面,共4 片,安装于弹体后部,翼面起点在弹体中部,前缘以 76 度角后掠、后缘垂直弹体。

      3、采用三联倾斜运输和发射,上一下二配置。

      系统技术特点

     

      导弹

     

      霍克系统的主要任务是对划定的空域提供有力的防御。由于霍克导弹的射程较远,航路捷径大,所以它适用于大面积的防御。而且霍克导弹有专门的抗干扰系统,能够在杂波、消极和欺骗式的电子干扰情况下进行作战。而三联装的导弹能够迅速地发射,构成密集火力,以补足精度的不足,再加上导弹的大威力战斗部保证了它大的杀伤概率。霍克导弹的布局与结构属于典型的第二代防空导弹布局,其基本型与改进型导弹的外形相同,都是采用无尾式气动布局。头部呈锥形,用玻璃钢纤维材料制成。弹翼为梯形,位于弹体中部稍后,按“×”配置,前缘后掠角 76度,后缘与弹体垂直。一对弹翼的总面积约为 1.86平方米(包括弹体部分)。4片矩形舵接在弹翼后缘,除进行稳定和控制俯仰与偏航外,还控制导弹的滚动稳定。舵面用铝合金制成,一对舵的面积约为0.2平方米。弹体由5个舱段组成。导引头舱天线罩内装有抛物面天线;电子仪器舱装雷达接收机。无线电引信、自动驾驶仪、解锁装置及电源等;战斗部舱;动力装置舱装固体发动机,其上有4片弹翼;最后舱为舵面伺服机构和电源/液压传动装置。

     

      基本型的动力装置早期采用串联装药内孔燃烧的M22E7型双推力火箭发动机,但是这种发动机推力不稳定,经常发生发射后推力突然减小甚至失效的情况,在靶试时出现过多起导弹在飞行中突然从半空中坠落的尴尬场面。为了解决这种不利局面,雷锡恩从1956年开始进行技术攻关,终于研制出固体燃料改为同心装药的M22E8型双推力火箭发动机,并于1959年底开始装备。M22E8发动机的固体燃料燃烧时间为25~32秒。为了达到起飞时产生峰值推力大、暴发性强,正常飞行时稳定、持久的双推力,M22E8发动机采用了两种固体燃料,它们先后燃烧并产生两种不同的推力,分别起助推和主航作用。起飞推进剂为ANP-2830HO型。M22E8发动机中间联结第一级燃料和第二级燃料的点火系统为电起爆装置,当第一级助推燃料棒燃烧完毕后,自动传递、控制巡航燃料棒开始工作。为了保险起见,防止第一级燃料工作时第二级燃料误工作,起爆装置采用了双重保险的机械式安全与解除保险装置,只有在第一级彻底燃烧完毕后延时一段很短时间后,才点燃第二级。在改进型霍克上,动力系统换成M112型双推力固体火箭发动机,体积减小而推力有所增加,巡航级工作时间也加长,射程也从基本型的32公里增加到40公里。

      霍克导弹的雷达导引头工作方式为半主动连续波体制。即靠地面照射雷达发送连续波信号照射目标,导引头接收反射回波,然后经自动驾驶仪处理后产生控制霍克导弹飞行的信号。工作时,它接收来自半主动寻的雷达导引头的目标-导弹间的误差信号,经变换放大后产生操纵液压舵机的信号,控制舵面偏转,使导弹按一定轨道稳定飞行。导引头的接收天线安装在导弹头部液压驱动的万向平台上,用小型陀螺作为惯性空间基准。基本型霍克的导引头天线为抛物面反射器,但天线的灵敏度不够,当导弹攻击俯冲目标时,常因为地面杂波等原因丢失目标。为了提高跟踪稳定性和抗干扰能力,改进型霍克采用了低旁瓣、高增益的平面裂缝天线。此外,为了对付高速、低空、小反射截面的目标,改进型霍克还采用了于1960年代末期发展起来的倒置接收机,以提高抗干扰能力和对多普勒频率的分辨能力。

     

      基本型采用装普通烈性炸药的XMS型破片杀伤式战斗部,质量约50公斤,其中装H-6炸药约33公斤。改进型采用连续杆式杀伤战斗部,质量约75公斤。这种战斗部的特点是采用首尾连续的小钢柱杀伤体。当爆炸后可形成一个不断扩大的圆环,好似一个不断扩大的电锯锯面飞散,以获得较高的杀伤概率。由于研制时正值美国“大规模核报复”理论走红的时期,美国热衷把核战斗部搬上所有武器载体去,霍克导弹战斗部也可采用核战斗部(MK-101),该战斗部当量为5000吨-15000吨,杀伤半径达2000米。为了防止装备了核战斗部的导弹在储运、装填时发生灾难性后果的误爆炸,雷锡恩公司专门为其设计了严密的保险装置,该装置分为三级:第一级为机械保险,在导弹达到一定速度时解除,二级电气保险,根据弹上半主动寻的雷达信号解除,第三级为引信保险,当引信捕捉到目标后解除。这样的安全防范确保了核战斗部的安全,要知道,在冷战高峰时期,在西欧战场,美军野战防空炮兵的数十个导弹群上千枚导弹每天都得变换2次阵地,在一个地方停留最多不超过14小时,以防止被苏联侦察到。如果没有可靠的保险装置,岂非反倒成为威胁自己的上千个核火药桶?

     

      探测、发射与指控

      霍克防空导弹系统采用比例导引的连续波全程半主动寻的制导。对目标的探测由一部脉冲搜索雷达和一部连续波搜索雷达经连指挥站或排指挥站协调来完成。捕获目标后,大功率照射雷达发出目标指示信号,对选定的目标进行搜索、跟踪和照射,弹上连续波寻的雷达接收地面照射雷达经目标反射的信号,测出导弹与目标间的视角变化率,并根据目标反射信号的多普勒频率,得出导弹与目标间的相对速度,使两参数之积与导弹侧向加速度成比例,产生的信号输送至自动驾驶仪,通过自动驾驶仪来控制舵面偏转,将导弹引向目标。

     

      脉冲搜索雷达基本型号是AN/ MPQ35,改进型是AN/MPQ50,C波段工作,探测高空目标,能全景显示,作用距离 72~104公里。续波搜索雷达基本型是AN/MPQ34,改进型是AN/MPQ55,工作于J波段,可以在严重的地物杂波干扰下探测低空飞机目标,向目标照射雷达和控制中心提供目标数据。大功率照射雷达基本型霍克采用的是AN/MPQ39,改进型霍克为AN/MPQ46,第二阶段改进时改为AN/MPQ57,为J波段连续波雷达,可在方位、俯仰和距离变化率上自动截获、跟踪和照射目标,同时向导弹提供基准信号。此雷达平均无故障时间(MTBF)为43小时,改进型为130~170小时,后又增至300~400h,甚至超过了采用相控阵、固态发射机等先进技术的爱国者的AN/MPQ-53雷达。

      作战使用

      霍克系统由导弹、3联装发射架、1辆中空目标搜索雷达(脉冲体制)车、1辆低空目标搜索雷达(连续波体制)车、2辆大功率照射雷达车、1辆测距雷达车、1辆连控制中心车、1辆信息协调中心车、1辆运输装填车(能够在几秒钟内装填3枚导弹)以及 HF60D 400HZ发电机组等组成。霍克系统的每个发射架可载3枚导弹,操作手在战斗准备状态才转动发射架。当照射雷达锁住目标后,就与照射雷达天线在方位和俯仰上随动瞄准目标,同时通过转塔控制组合使导弹处于待发状态。收到发射命令后,选定1枚待发导弹激活电源,启动快速陀螺,使导引头天线稳定地瞄准目标。霍克导弹通常以连为完整的作战独立单元进行火力配置,一个连有3套发射装置,配置在离战斗地区前沿15~20公里地带,约需一个100×200平方米的场地部署发射排的作战设备。3套发射装置呈底边稍长的等腰三角型配置,相距大约60m。在战斗区前方多采用自行式霍克,后方可采用牵引式。每个连的间隔距离不超过20公里。在作战时,当发现目标并区分敌友之后,指挥官根据显示选定要射击的目标。收到发射指令后,选定待发导弹并加电,导引头天线稳定地瞄准目标,按照射雷达给出的前置碰撞点发射导弹。在导弹飞行过程中照射雷达始终跟踪目标,导弹对照射雷达的直射信号和目标的反射信号进行比较,不断地修正航向,按比例导引规律飞向目标。当导弹接近目标时,近炸(或触发)引信引爆战斗部摧毁目标。当导弹命中目标后,进行射击效果判断,决定下一枚导弹的发射。

      霍克导弹系统的检测与维修按美国陆军的维护标准分为五级。一级维护为操作员预防性检查。二级维护进行定期检查,可更换失效的零组件。三级维护为连队直接维护,包括组合设备的测试及修理。四级维护是对几个导弹营的总维护,具有专门维修功能。五级维护主要由厂家或具有大修能力的军级修理所对雷达和支援设备进行检修,对导弹待发状态检查和进行场地维护。实际上,从操作中看分共为三级,前三级维护都可以在连队层次完成,而后面的两级则分别需要防空导弹群(旅)、军(或集团军)进行。这种维护体制比较合理,能够分散、分担各级的压力,因此成为美军陆基防空导弹维护的样板,后来的爱国者在设计时也参照了霍克导弹的维护体制和标准。

     

      但霍克导弹仍是西方第一种能有效对付低空突防战机的中程防空导弹,使对方必须有反辐射导弹之类的高技术武器先行攻击才能有效压制。美国军方仍不断用现代电子技术加以改进:首先是以数字化微电子技术取代模拟式系统,在脉冲搜索雷达上加装数字化移动目标指示器、加装数字化传输键;其次在照射雷达上加装光学追踪系统,不但在日间可以提供操作员敌我识别之用,而且在对方进行电子干扰时,用不受干扰的光学系统保持目标追踪,指挥照射雷达维持照射,增加电子抗干扰的性能。

      美国陆军及海军陆战队的试验发现,在先进雷达的指引下,霍克导弹有能力击落弹道导弹,不过由于射高太低,其拦截目标只限于射程100公里的近程弹道导弹,而这么近程的导弹是打不到台湾本岛的,对台湾反导能力没有帮助。然而,这显示霍克导弹是有能力对付高超音速目标,台湾军方认为,大陆第三代战机携带反辐射导弹进攻时,霍克导弹应有能力将反辐射导弹及载机同时击落,霍克导弹由于射程高达20-40公里,大陆若以苏-30MKK战斗轰炸机携带Kh-31或激光制导炸弹等中近程空对地武器进攻的话,并无法逃避防空导弹的打击,加上前面提到的有限多目标攻击能力,在远程防空火力不及的地带,可用霍克导弹抵挡强度较低的进攻。

      发展与改进

      霍克导弹研制于1950年代初,由于当时电子技术还属于电子管时代,因此性能很不稳定。因此美国于1964年开始研制霍克导弹改进型。1969年小批量生产,1972年开始装备部队并陆续取代基本型。到70年代中期美国本土基本型全部退役。到目前共进行了5次重大改进,其改进情况如下:

      第一次改进在1960年代末,主要是将基本型发展为改进型,主要对导弹本身进行了4项大的改进:首先,受惠于美国空军对响尾蛇空空导弹进行固态化改进,雷锡恩公司将霍克导弹的电子管电路换成固态电路,减小了电子器件的体积重量,为增加弹上燃料、提高射程留出了空间,并换装了采用倒置接收机的导引头,以提高灵敏度。同时,换装了功率更大的发动机,扩大了作战空域。由于前述的缩减电器元件空间,因此霍克改进型采用了更重的战斗部。加上当时美国在核弹小型化方面也取得了进展,霍克改进型首次具备了装核战斗部的能力。

     

      第二次改进是在1970年代末,亦称霍克改型第一阶段改进。主要有3项改进:换装新型连续被波搜索雷达(AN/MPQ48),提高雷达性能。而在AN/MPQ50型脉冲搜索雷达上采用了当时刚实用化的一些抗干扰措施,如增加数字式动目标显示设备,采用具有多个频率点交替工作的参差脉冲重复频率等,提高了雷达的抗干扰性能。而且,随着美军战场C3I网络的建立,改进型霍克也在武器系统内部各车辆之间实行了美国陆军战术数据网络通信。

     

      第三次改进是在1980年代中期,亦称霍克改型第二阶段改进。这次主要包括2项内容:首先是改进大功率照射雷达,简化了检修故障程序,平均无故障时间增加到300~400小时。其次为了增加在强电子干扰条件下对抗能力,增添了光学跟踪系统,进一步提高了武器系统的抗干扰能力和作战效能。《国际展望》

     

      第四次改进在1980年代末期,亦称霍克改型第三阶段改进。这次改进此阶段改进项目比较多,最主要的是采用了新技术来解决迎战多目标问题。首先是改进连续波搜索雷达,改变雷达的发射波形,使一次扫描就能测出目标距离、距离变化率和方位角,缩短了对低空近距尤其是机动目标的预报时间,加装傅立叶快速变换的数字式信号处理器,用以将目标多普勒效应进行数字化处理,再提供给微型计算机,这样可完成原来由自动数据处理器和信息协调中心所进行的多目标处理,为取消信息协调中心提供了技术基础。此外,在大功率照射雷达上增加了“低空同时攻击目标”(LASHE)作战方式,使武器系统具备低空拦截多目标的能力,增加了火力。目标一旦出现,即可自动或手控转入“低空同时攻击目标”作战状态,能分辨波束内的多个目标,并选择威胁最大的目标予以攻击。三阶段改进型的照射雷达可直接发射广角扇形波束,涵盖低高度大范围空域,可一次发射3枚导弹,分别自行导向目标。对付低空入侵机群时,可以一次攻击敌多机编队,以免敌机企图用先导机作为吸引火力的“飞靶”,掩护其他战机突防。一个拥有两个照射雷达的霍克导弹连可同时攻击6个目标,在理想情况下可攻击12-18架。

      此外,为了提高导弹连的机动性,第三阶段改进中减少了地面设备和车辆,以连指挥站代替连控制中心,取消了测距雷达和信息协调中心,使车辆总数减少到14辆。同时改变了连编制,霍克火力单元采用三种编制,即突击排,加强突击排和导弹连。

      第五次改进在1990年代初期,为保证霍克系统在1990年代的有效性,美国又制订了一个改进计划,重点是进一步提高武器系统的机动性和自动化程度。内容有:

      采用可一车三用的新型装填运输车,同时兼作运输、牵引和装填导弹,车上还可运载一组(三联装)备份导弹。同时也改进了发射架,使发射架不用卸下导弹就能够带着导弹行军,减少了以往从战斗转入行军状态时的烦琐操作。另外将架上的所有电子管电路换成一台数字式微型处理机,缩短作战部署时间和改善导弹发射计算能力。同时也大大减轻了维护压力。

      为了更好的保证武器系统在全天候和昼夜间自动精确地定位。雷锡恩公司在雷达车和发射架上安装了由指北陀螺仪和数字计算机组成的定位仪,使阵地勘测定位自动化,缩短了强占阵地后转入战斗的准备时间。

      在雷达方面,新霍克系统采用了频率捷变连续波搜索雷达,这是一种多功能三坐标连续波搜索雷达,方位为360度机械扫描,俯仰为90度电子扫描,能覆盖霍克导弹全部作战空域,具有边搜索边跟踪的能力,由于该雷达旁瓣低、截获概率低,还能用来对付反辐射导弹。

      随着美军C3I系统的不断完善,霍克系统与爱国者导弹系统实现了联网,改变软件,使两系统之间可以进行数据交换,可由爱国者导弹的信息协调中心控制霍克导弹进行射击,使之具有低空反战术弹道导弹的能力。按照美国的计划,本来还将霍克地对空导弹武器系统改成完全自行式的,预计在发射车上设置10个发射筒,装10枚导弹。但后因经费限制而落空。

      在经过这些改进后,霍克的国外用户如法国和希腊也采纳了美国的提议,对装备的霍克进行了最新的改进,据法国地空导弹团人士称,改进后的霍克截获目标时间减少50%。美国海军陆战队采用洛克希德·马丁公司的TPS-59(V) 3 三坐标雷达,据称对弹道导弹的探测能力为750千米,为了在严重电磁干扰情况下继续作战,美海军陆战队的霍克还加装了光电探测单元,能够探测到 100千米远处的来袭飞机。希腊陆军的霍克导弹改进由洛克希德·马丁和挪威的康斯伯格公司完成,后者负责系统的火力指导中心,经过改进后霍克导弹将可以和希腊陆军装备的爱国者远程防空系统相兼容,发挥重要的作用。

     

      经多年改进,霍克系统的抗干扰能力已有很大提高,作战能力也有很大的提高,已成为90年代有效的中程、中低空防空武器。预计2010年以后霍克导弹仍是有效的武器系统。预计2010年以后霍克导弹仍是有效的武器系统。

    服役部队

    美国陆军和海军陆战队

    媒体评述
      霍克(HAWK)主要用于要地防空,也可用于野战防空,是美国雷达、导弹业巨头雷锡恩公司的杰作。霍克防空导弹的研制可以追溯到20世纪50年代初。当时,苏联战术飞机飞速发展,以仿制美国B-29而成的Tu-4轰炸机为首的各型战略轰炸机在土希诺航空节上频频亮相,并完成了多次环绕苏联本土的不间断飞行,随后又把航迹延伸到北极上空,苏联仿自德国V-2导弹的多型弹道导弹(下称TBM)也通过了国家试验。尤其苏联新的军事思想提出“向敌人发起大规模先发制人的进攻是自卫的最好方法”,苏陆军集团军、军、师各级则苦练空地协同,在苏联红军的多次演习中都可以看到前线强击航空兵的伊尔-10、在伴随JS-3、T-34、SU-152前进的观察员指导下投弹扫射的场景。头顶更有苏联红军歼击航空兵的米格-15、雅克-9上下翻飞。刚刚成立的北约集团对此十分忌惮,以往靠高炮支撑的防空体系感到前所未有的压力。而即使在美国陆军中也只有刚刚问世的“奈基-1”一种导弹苦称局面,而且这种导弹是用来打击中、高空轰炸机的,受到性能限制,其最低射高也在1000米以上,根本无法对抗苏联未来可能出现的以装备了核战斗部的战术弹道导弹为先导的大规模导弹、飞机多层次一体化打击。北约迫切需要研制一种能在低空发挥作用,并可截击战斗机、强击机的新型防空导弹。
    性能参数
    概观
    弹长 5.08米
    弹径 370毫米
    翼展 1.19米
    发射质量 584/627.3公斤
    最大速度 2.5/2.7马赫
    技术数据
    机动能力 15g
    对付目标 <2马赫的中低空飞机,改进型还可对付巡航导弹、地对地导弹和反辐射导弹
    作战距离 高空目标最大32-40公里,最小2-1.5公里
     

    低空目标最大16-20公里,最小3.5-2.5公里

    作战高度 最大13.7-17.7公里,最小 60米
    杀伤概率 80%/> 80%
    武器装备
    反应时间 16-20秒/26-34秒
    制导体制 全程半主动寻的
    发射方式 三联装倾斜发射
    抗干扰措 施恒虚警、动目标显示、多频率及光学辅助跟踪手段(改进型)
    系统机动性 弹连的全部设备需23辆越野车装运或拖曳,亦可由21架C-124或24架C-130B型运输机空运,展开时间不超过45分钟,撤收时间不超过30分钟

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