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國防利劍──雄風三、天弓三與萬劍飛彈的比較

王皞天 2023年09月20日 07:00:00
使用助推火箭(圖中金色者,左右共兩個,於發射數秒後脫離)、衝壓引擎的雄風三型超音速反艦飛彈。(作者攝於台北航太展)

使用助推火箭(圖中金色者,左右共兩個,於發射數秒後脫離)、衝壓引擎的雄風三型超音速反艦飛彈。(作者攝於台北航太展)

本次台北航展,中科院展示出雄風三型超音速反艦飛彈、天弓三型防空飛彈與萬劍飛彈(以次音速飛行,用於打擊地面目標)。從設計的角度看,這三款飛彈有何不同?

 

首先,就推進系統來說,雄三使用衝壓引擎、弓三使用固體燃料火箭,萬劍則是使用渦輪引擎。雄三和弓三都是以超音速攻擊目標,雄三的末端速度達到3.5倍音速,其目的是壓縮敵方水面艦防空系統的反應時間;而弓三為了攔截高速飛行的敵方戰機、短程彈道飛彈,本身必須要以極高的速度飛行,其末端速度可達5倍音速以上(具體極速未公開);反觀萬劍彈,它突破敵方防空系統的策略為雷達與紅外線匿蹤,並非高速突防,因此只需要次音速(0.8倍音速)飛行即可,在這樣的情況下,使用渦輪引擎的推力就已足夠,且同時可獲得更低的油耗(有利於延長射程),與更小的紅外線訊跡。

 

使用固體燃料火箭引擎的天弓三型防空飛彈。(作者攝於台北航太展)

 

其次,就彈體而言,反艦用的雄三不需承受高G值機動,然而弓三這樣的防空飛彈則由於其目標是能靈活飛行的戰機、飛彈,因此需要進行高G值機動,所以,弓三不適合用衝壓引擎(衝壓引擎內部有較大的中空結構,會讓飛彈的結構強度不足以承受過高的G值,且高G機動所造成的進氣條件變化容易導致衝壓引擎熄火)。事實上,防空飛彈普遍都採用火箭推進,幾乎沒有在用吸氣式的衝壓引擎和渦輪引擎。

 

萬劍彈則是在彈體中部加上了較大的、用來產生升力的彈翼,提高了飛彈整體的升阻比,這能夠使其以「相對」較低的速度飛更遠的距離;也是由於其較低的飛行速度,使其外型能被設計成更匿蹤的箱型,而不像雄三、弓三有尖銳的鼻錐罩和很細長的彈體。從這個層面上來說,萬劍彈更像是一個小型飛行器。

 

它們的戰鬥部裝藥量也有不同,弓三是用來打體積和質量都較小的空中目標,且由於空中目標只要被嚴重損毀(不用全部炸成碎片)就幾乎一定會墜毀,所以它需要的炸藥量就相對少;反之,雄三和萬劍若想對它們的目標造成足夠的毀傷,就需要搭載更多的炸藥。
 

使用渦輪引擎、中部具有明顯彈翼的萬劍飛彈。(作者攝於台北航太展)

 

第三,從穩定與控制的角度來看,三款飛彈皆有尾翼。不同的控制飛彈的方法與具體設計,會導致其穩定性與機動性的不同,也會影響飛彈在姿態控制時的精確程度。


第四,從導引的角度來看,它們也有些不同。相較於船艦,飛行器能在短時間內移動較遠的距離,所以弓三飛彈的中途導引除了三者都有的慣性導引外,還加上了地面雷達資料鏈修正。至於末段導引,雄三和弓三都是使用主動雷達鎖定目標,不過,弓三要鎖定的是敵機、來襲飛彈,是在廣袤的天空中找目標,較不會像雄三飛彈那樣受到海面/地面雷達反射雜波的影響,但是空中目標相對船艦小很多,甚至可能遇到經過一定程度匿蹤處理的戰機,所以在偵測低雷達反射截面積目標這方面,有更嚴格的要求。

 

對比之下,萬劍彈要攻擊的地面目標不像空中或海面上的物體會移動,而是一個固定不動的地點(如敵方機場跑道)或建築物(如指揮所、碉堡),這就要求它能夠準確抵達某個地球上的座標位置,所以它的中途導引除了慣性導引,還加上了GPS和地形辨識;末端導引時,它必須在眾多建築群之中「識別」哪棟建築物才是它的目標,不是前二者那種到最後階段開啟雷達、看到什麼就打什麼的模式(反正目標附近也不太會有其他東西),故它使用的方式是影像紅外線和影像識別。

 

具有匿蹤外型設計的萬劍飛彈。(作者攝於台北航太展)

 

最後,飛彈除了本身技術水平的高低以外,它的射程也是一項關鍵,對反艦/攻陸飛彈尤其如此。飛彈非常準確而具體的射程往往是機密,這是因為,如果我方不讓對手知道我們所擁有的飛彈的具體射程,對手就不能確定我方手上的飛彈能威脅到他們境內多遠處的目標,這會給他們帶來一定程度的心理壓力,並讓我方在政治及軍事的相關操作中,有更大的迂迴空間。以萬劍彈來說,它的射程在200公里以上。

 

飛彈的射程,就是我方對敵方的威懾範圍。

 

※作者畢業於成功大學航空太空工程學系,著有《戰鬥機設計與運作原理》。




 

 

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