美國「毒刺」防空飛彈:低空飛行器的「剋星」

2022-03-06   外軍裝備觀察

原標題:美國「毒刺」防空飛彈:低空飛行器的「剋星」

緣起

美國本周已向烏克蘭提供數百枚毒刺防空飛彈。其中,2月28日單日內就有超過200枚飛彈運抵烏克蘭。此前,美國政府曾授權波羅的海三國向烏克蘭提供美製武器。本周,美方首次直接向烏方提供毒刺防空飛彈。

概述

毒刺飛彈是一種全方位防護武器,是陸軍的短程防空系統,可為地面機動指揮官部隊提供針對固定翼飛機、直升機、無人機和巡航等低空空中目標的防禦飛彈。毒刺從多個平台發射:布拉德利毒刺戰車、布拉德利後衛、復仇者 (HMMWV) 和直升機以及可攜式防空系統 (MANPADS)。

毒刺是一種可攜式肩扛式飛彈系統,使士兵能夠有效地與低空噴氣式飛機、螺旋槳驅動飛機和直升機進行交戰。毒刺由美國陸軍飛彈司令部開發,是紅眼武器系統的繼任者。該系統是一種使用被動紅外導引頭和比例導航系統的「即發即棄」武器。毒刺飛彈還專為 1990 年代以後的威脅而設計,具有全方位的交戰能力和 IFF(識別朋友或敵人)、改進的射程和機動性,以及顯著的對抗措施免疫力。該飛彈封裝在一次性發射管內,作為經過認證的子彈交付,無需現場測試或直接支持維護。

發展歷史

在 1990 年代,安裝在基座上的毒刺防空車和輕型裝甲車防空變型 (LAV-AD) 也使用了毒刺。

毒刺防空飛彈的設計目標是擊中來襲飛機的幾率超過 60%。但是,如果它按照最初的設計投入使用,那麼在作戰部隊中由士兵操作時,它實際上只有 30% 的命中率。毒刺的問題最終得到了糾正。

1983 年 10 月 25 日,美軍部署了 27 個毒刺小隊在加勒比海格瑞那達島上空襲古巴和當地部隊。估計在 1980 年代運往阿富汗的 900 至 1,200 架毒刺中的一些在途經巴基斯坦的途中被轉移。在正義事業行動和沙漠風暴行動期間部署的毒刺-RMP 在海灣戰爭期間為機動部隊提供了高度機動和致命的短程防空保護。在此期間還部署了 66 架配備空對空毒刺的 OH-58C 陸軍偵察直升機。

一種有可能成為「遊戲規則改變者」的武器

正如退役陸軍中將吉姆·杜比克 (Jim Dubik)對《陸軍時報》( Army Times ) 所說的那樣,毒刺是一種有可能成為「遊戲規則改變者」的武器,讓地面上的士兵能夠爭奪領空,並阻礙敵人的指揮能力操作。這種武器的有效性早在 1980 年代中期就得到了證明,當時阿富汗抵抗力量使用中央情報局提供的毒刺飛彈擊落蘇聯直升機。一些專家認為毒刺改變了那場衝突的進程,並且是蘇聯最終失敗的一個重要因素。

毒刺如此有效的一個原因是它非常便攜,並且可以由將其扛在肩上的士兵或訓練有素的平民發射。美國陸軍的 AH-64 阿帕奇戰鬥直升機也使用毒刺作為空對空武器。它們也可以安裝在地面車輛上。

除了用途廣泛之外,毒刺飛彈還非常準確,因為它使用紅外導引頭鎖定發動機排氣中的熱量,幾乎可以擊中任何飛行在 11,000 英尺(3,352 米)以下的物體。

毒刺是在 1970 年代初期開發的。但這仍然很可怕。多年來,毒刺已經在多次衝突中進行了實戰考驗,如今它們在 19 個國家的武器庫中,並被四個美國軍事部門使用。

戰場使用

毒刺飛彈之所以如此成功,是因為它是所謂的可攜式防空系統 (MANPADS),這意味著它幾乎可以從任何地方輕鬆發射。

毒刺飛彈,正式名稱為FIM-92A,旨在為地面部隊提供對付低空飛行的飛機和直升機的方法。從地面士兵的角度來看,低空飛行的敵機通常是一個問題,因為它們要麼轟炸要麼掃射(用炸彈或機槍反覆攻擊),進行監視工作,或者插入、撤出和補給敵軍。擊落這些飛機是消除這些威脅的最簡單方法。

有幾件事使毒刺成為地面部隊使用的有效武器:

  • 它輕巧便攜。飛彈及其發射器重約 35 磅(15 公斤)。發射器可重複使用。每枚飛彈都是一個密封單元,僅重 22 磅(10 公斤)。
  • 它是一種肩扛式武器,一個人可以發射一枚毒刺飛彈(雖然你通常會看到一個兩人團隊操作飛彈)。
  • 它使用被動紅外導引頭。紅外導引頭可以鎖定目標產生的熱量。它被稱為「被動」導引頭,因為與雷達制導飛彈不同,它不會發射無線電波來「看到」其目標。
  • 它是一種「即發即棄」的武器,這意味著它一旦發射就不需要炮手的輸入。這使他們可以進行掩護、移動到另一個位置或與新目標交戰。

發射飛彈

要發射毒刺飛彈,士兵基本上只需將其指向目標,當導引頭鎖定時,他們扣動扳機。

毒刺飛彈包括制導、尾翼、推進和彈頭系統。尾部有四個摺疊鰭,可在飛彈飛行時提供滾動和穩定性。制導部分包括導引頭組件、制導組件、控制組件、飛彈電池和四個提供飛行機動性的機翼。彈頭相當於 1 磅(0.45 公斤)裝在發火鈦中的炸藥。推進部分包括一個發射馬達和一個雙推力飛行馬達。

為了發射武器,士兵將飛彈瞄準目標。當導引頭鎖定時,它會發出獨特的聲音。士兵扣動扳機,發生了兩件事:

  1. 一枚小型發射火箭將飛彈從發射管中射出,並遠離發射它的士兵。
  2. 發射發動機脫落,主固體火箭發動機亮起。這枚火箭將 Stinger 推進到大約每小時 1,500 英里(每小時 2,400 公里,2 馬赫)。

然後飛彈自動飛向目標並爆炸。

毒刺飛彈可以擊中高達 11,500 英尺(3,500 米)的目標,射程約為 5 英里(8 公里)。這意味著目標是一架高度不到 2 英里(3.21 公里)的飛機,並且它是一個可見的形狀(而不是一個點),那麼毒刺飛彈很可能會擊中它。它們非常準確。

毒刺飛彈使用被動紅外/紫外傳感器來跟蹤目標。飛彈尋找目標飛機發動機產生的紅外光(熱量),並根據該光跟蹤飛機。飛彈還可以識別目標的紫外線「陰影」,並使用該識別將目標與其他發熱物體區分開來。

運動感應燈使用無源紅外傳感器。運動感應燈中的傳感器可根據人體溫度進行調節。當傳感器看到紅外光量的突然變化時,它們會打開燈。

運動感應燈只需要一個傳感器。但是毒刺飛彈需要一整套它們,因為它的工作是在飛行時跟蹤目標。毒刺飛彈的機頭本質上裝有一個紅外數位相機。該相機可能有一系列從 2x2(在舊設計中)到 128x128(在Sidewinder 設計中)的紅外傳感器,用於接收場景的紅外圖像。當士兵準備發射飛彈時,飛彈的目標必須在傳感器的大致中心可見。

當飛彈飛行時,它試圖擊中的飛機圖像可能會偏離圖像傳感器的中心。當它發生時,它會告訴飛彈它已經偏離航向,飛彈中的制導系統必須決定如何回到航向。這就是比例導航的用武之地。

飛彈觀察偏離中心的角度並按比例改變其飛行角度。換句話說,它使用乘數。如果乘數為 2,那麼如果制導系統認為它偏離航向 10 度,它將改變其飛行方向 20 度。然後,十分之一秒後,它會再次查看角度,並再次改變。通過這種方式的過度校正,它可以讓飛彈以與預測移動物體的路徑相同的方式預測移動平面的路徑。

如果你是一名四分衛,試圖將球扔給跑過球場的接球手,你不會把球扔向接球手所在的位置——你會把球扔向接球手所在的位置。

雖然毒刺在過去幾十年中被證明是有效的,但美國陸軍已經在尋找下一代武器來取代它。

改進毒刺

2019 年,美國陸軍開始使用近炸引信對其毒刺飛彈進行改裝。該技術使飛彈能夠通過直接命中或在其附近引爆來摧毀無人機,這一能力在 2017 年的陸軍測試中得到了證明。改進後的飛彈為地面部隊提供了更好的防禦小而靈活的威脅 [來源:奧斯本,雷神飛彈&防禦]。

毒刺 FIM-92性能

毒刺飛彈具有超音速飛行能力,射程近 5 英里(8 公里)。

以下是毒刺飛彈的統計數據:

  • 長度:5 英尺(1.5 米)
  • 直徑:2.75 英寸(7 厘米)
  • 重量:22 磅(10 公斤)
  • 帶發射器的重量:34.5 磅(15.2 公斤)
  • 飛彈:22磅(10.1公斤)
  • 彈頭:6.6磅(3公斤)
  • 速度:超音速飛行
  • 海拔範圍:約 11,000 英尺(3 公里)
  • 射程:2.4 到 5 英里(4 到 8 公里)