美国反导霍克地空导弹系统技术有什么特点?

霍克系统的主要任务是为指定空域提供强有力的防御。霍克导弹射程远,捷径多,适合大规模防御。而且霍克导弹有专门的抗干扰系统,可以在杂波、负面、欺骗性电子干扰的情况下作战。三联导弹可以快速发射,形成密集火力弥补精度不足,导弹强大的战斗部保证了其高杀伤概率。霍克导弹的布局和结构属于第二代防空导弹的典型布局,基本型与改进型导弹相同,均采用无尾气动布局。头部呈锥形,由玻璃纤维增强塑料制成。导弹的弹翼为梯形,位于弹体后部中间,按“”布置,前缘后掠角为76度,后缘垂直于弹体。一对翅膀的总面积约为1.86平方米。四个矩形方向舵连接到导弹机翼的后缘,用于稳定和控制俯仰和偏航,也控制导弹的滚动稳定性。舵面为铝合金材质,一对舵的面积约为0.2平方米。导弹主体由五个舱组成。导引头舱天线罩内安装抛物面天线;电子仪表舱安装雷达接收机。无线电引信、自动驾驶仪、解锁装置和电源等。弹头舱;动力装置舱装有固体发动机,有四个弹性机翼;最后一个舱是舵伺服机构和电源/液压传动装置。

基本动力装置早期使用的是内孔串联燃烧的M22E7双推力火箭发动机,但这种发动机推力不稳定,经常出现发射后推力突然下降甚至失效的情况。在靶试中,出现了很多导弹突然从半空中落下的尴尬场面。为了解决这一不利局面,雷从1956开始攻关,最终研制出了同心装药代替固体燃料的M22E8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。为了实现起飞时峰值推力大、正常飞行时爆发力强、稳定持久的双重推力,M22E8发动机采用两种固体燃料,先后燃烧,产生两种不同的推力,分别用于助推和主导航。起飞推进剂为ANP-2830HO。M22E8发动机点火系统是连接第一级燃油和第二级燃油的电启动装置。当第一级助推燃料棒燃烧后,自动转移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操作,爆破装置采用了双保险的机械保险和解除保险装置,只有在第一级燃烧短时间完全延迟后,才能点燃第二级燃料。在改进型鹰式上,动力系统换成了M112双推力固体火箭发动机,缩小了体积,增加了推力,延长了巡航阶段的工作时间,航程从基本的32公里增加到40公里。

霍克导弹雷达导引头工作在半主动连续波体制下。即地面照射雷达发出连续波信号照射目标,导引头接收反射回来的回波,再由自动驾驶仪处理产生信号控制霍克导弹飞行。工作时,它接收来自半主动寻的雷达导引头的目标与导弹之间的误差信号,经过变换放大后,产生信号控制液压舵机控制舵偏,使导弹在一定轨道上稳定飞行。导引头的接收天线安装在导弹头部液压驱动的通用平台上,以小陀螺作为惯性空间基准。基本的霍克导引头天线是抛物面反射器,但是天线的灵敏度不够。导弹攻击俯冲目标时,往往会因为地杂波等原因而失去目标。为了提高跟踪稳定性和抗干扰能力,改进型霍克采用了低副瓣高增益的平面缝隙天线。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1960年代后期研制的倒相接收机,以提高抗干扰能力和多普勒频率的分辨率。

鹰式基本型采用XMS破片战斗部装载普通烈性炸药,质量约50公斤,其中约33公斤装载H-6炸药。改进型采用质量约75 kg的连续杆式杀伤战斗部。这种弹头的特点是使用小钢柱杀伤器,两端连续。当它爆炸时,可以形成一个扩大的环,像一个扩大的锯面飞走,以获得更高的杀伤概率。由于发展恰逢“大规模核报复”理论在美国流行,美国热衷于将核弹头装在所有武器载体上,霍克导弹弹头也可以采用该核弹头,当量为5000吨-15000吨,杀伤半径2000米。为了防止装有核弹头的导弹在储存、运输和装载过程中意外爆炸造成灾难性后果,雷神公司专门为其设计了严密的安全装置。该装置分为三级:第一级是机械安全,在导弹达到一定速度时释放,第二级是电气安全,根据导弹上半主动寻的雷达信号释放,第三级是引信安全,在引信捕获目标时释放。这种安全预防措施确保了核弹头的安全。要知道,在冷战高峰期,西欧战场上,美国野战防空炮兵几十个导弹群的上千枚导弹,每天要变换两次位置,在一个地方停留不超过14小时,以防被苏联发现。如果没有可靠的安全装置,会不会变成成千上万个威胁自己的核能粉桶?

霍克防空导弹系统采用比例连续波全程半主动寻的制导。目标的探测由脉冲搜索雷达和连续波搜索雷达通过指挥所或排指挥所的配合完成。大功率照射雷达捕捉到目标后,发出目标指示信号,对选定的目标进行搜索、跟踪和照射。对导弹进行连续波搜索的雷达接收地面照射雷达反射的信号,测量导弹与目标之间的视角变化率,根据目标反射信号的多普勒频率得到导弹与目标之间的相对速度,使两个参数的乘积与导弹的侧向加速度成正比,产生的信号传给自动驾驶仪,自动驾驶仪控制舵偏转,引导导弹。

脉冲搜索雷达的基本型号为AN/MPQ35,改进型为AN/MPQ50。工作在C波段,探测高空目标,可全景显示,射程72 ~ 104公里。连续波搜索雷达的基本型是AN/MPQ34,改进型是AN/MPQ55。它工作在J波段,能够在严重的地杂波干扰下探测低空飞行的飞机目标,并向目标照射雷达和控制中心提供目标数据。AN/MPQ39作为大功率辐射雷达的基本鹰式,AN/MPQ46作为改进型鹰式。第二阶段改进,改为AN/MPQ57,为J波段连续波雷达。它能在方位、仰角和距离变化率上自动拦截、跟踪和照射目标,并向导弹提供参考信号。该雷达的平均无故障时间(MTBF)为43小时,改进到130 ~ 170小时,再提高到300 ~ 400小时,甚至超过了采用相控阵和固态发射机等先进技术的爱国者AN/MPQ-53雷达。