从“战斧”看远程巡航导弹发展
巡航导弹的开端是纳粹德国的V-1，但V-1对英国的打击效果并不明显，精度、威力和生存性都不如弹道式V-2。大战后到冷战中期之前，弹道导弹的发展速度非常快，巡航导弹的装备则陷入了停顿。技术限制尤其是导航问题使巡航导弹难以达到实用标准。V-1被作为战略武器使用，是因为英吉利海峡宽度不大，当时的弹载姿态控制装置的精度虽然很低，可靠性也不好，但V-1跨海峡发射的射程不大，几千米的命中误差，理论上对伦敦这样的大目标也不是问题。V-1被用来对城市进行面攻击，但命中效果很难看，勉强做到打哪指哪，打到哪主要看运气。
美国和苏联在大战后都对V-1进行了研究，但战争期间拼凑的V-1并不是合格的导弹，美国和苏联很快就开始研制更完善的新项目。新研制的巡航导弹被作为核武器使用。美国研制的“天狮星”是潜射巡航导弹，采用推力6800千克的加力式涡喷发动机，最大飞行速度达到M2，依靠惯性制导，无加力的亚音速型最大射程可达1600千米。“天狮星”整体技术等同于无人驾驶自杀攻击机，但试验证明该弹技术远不成熟，最有效的应用竟是生产百余枚作靶弹。早期巡航导弹项目除苏联的中程反舰导弹基本成功外，几乎全部战略打击型号都以失败告终，巡航导弹的核打击任务也被弹道导弹取代。
装备需求和导航技术进步的促进作用
美国空军在冷战早期是战略打击的基础力量，但随着苏联防空体系的发展，陆、海基弹道导弹逐步取代了轰炸机的地位。美国空军轰炸机的突防能力被压制，海军舰载航空兵的载荷航程条件更差，弹道导弹核潜艇的战术灵活性也难以满足战场需要。无论是为抢回空军在战略攻击体系中的地位，还是为强化海上核打击的灵活性，或是弥补与华约战区核武器的规模差距，都需要拥有使用灵活又经济的中程导弹。弹道导弹的打击突然性和生存条件好，但飞机一般装不了，水面舰艇也不大可能被改成弹道导弹发射平台，巡航导弹又成了选择。
到60年代，以惯导为核心的定位技术，结合多普勒雷达等位置修正手段，已能保证无人驾驶飞机的远程飞行。美军在越战期间广泛应用无人侦察机，验证了较完善的远程定位导航系统，无人飞行平台已可脱离后方人工控制，靠机载系统进行长距离精确自主导航。侦察卫星和多平台高性能光电和雷达侦察装置及计算机技术促进了全球数字地图库的建立，地形匹配和数字景像匹配也都依托这个体系。结合惯导对空间姿态测量的支持，远程巡航导弹的精确导航已成为现实。巡航导弹的实用化还得益于核武器的小型化。为巡航导弹准备的W80核弹头，当量达到广岛原子弹的十倍，重量却降到112.5千克，在全弹重量中的比例降到10%以下，甚至低于“飞鱼”反舰导弹的常规战斗部。巡航导弹能够在满足毁伤效果的基础上，将重量降到比近程战术导弹还低，尺寸缩小到潜射鱼雷的规格。得益于导航技术及核武器小型化，美国在70年代开始了机载和多平台的两个巡航导弹研制项目，最终发展出的实用型号就是AGM-86和BGM-109。
BGM-109的技术优势和型号延续
美国巡航导弹编号以3位字母序列号为标准，第一位（如属于试验型则在之前加Y）是发射状态，A为空射，B为多平台，G为陆射，M为移动发射，R为水面舰艇发射，U为潜艇发射：第二位是任务代码，G为攻击陆地目标，D为诱饵、T为训练：第三位是武器类别编码，M为制导导弹，N为探测器。数字109则是设计序列号，数字编码后为具体型号改进和用途的标志。
BGM-109与机载型AGM-86不同，在项目开始就作为多平台通用导弹研制。AGM-86靠轰炸机提供初速度，BGM-109则必须保证零速度发射的要求。因此，BGM-109选择两级动力，先由推力3175千克力的固体火箭助推加速到巡航状态，再靠推力为272千克的喷气发动机维持巡航飞行。BGM-109弹体长6.15-6.25米，无助推器的弹体长5.55米，翼面展开长度为2.62米，全弹重1452千克。
BGM-109在1972年提出项目，1976年进行首次试验，1983年服役，1991年海湾战争中首次投入实战。BGM-109经历了四个主要发展阶段。
第一阶段是在1972-1983年开发的基本型，也称BLOCKI阶段，装备编号为BGM-109A/G/B/C。A/G是核攻击型，B是专用的远程反舰型，C是以打击远程固定目标为标准的常规攻击型。
第二阶段是强化满足常规战争要求的阶段，主要产品为BGM-109C/D型。主要是将末段水平攻击改为拉高俯冲攻击，为景像匹配提供了更好的瞄准环境，并采用DSM-AC2A景像匹配装置取代DSM-AC2。末段命中精度有改善但仍不高，还存在受战场环境影响大，识别能力差和任务规划时间长的缺陷，作战灵活性和航路规划科学性都存在不足。
第三阶段最大的改进是利用GPS取代了地形测绘实现中段修正，解决了地形测绘受存在的条件限制，航线规划灵活性大幅提高，并具备在海上长时间巡航时维持航路准确性的能力。第三阶段BGM-109的射程，核战斗部型为2500千米，反舰型为465千米，常规对地攻击型为1110-1660千米，带子母弹战斗部的射程还可再增加185千米。通过改进动力系统和调整内部空间，射程还有改善潜力。
前三个阶段的改进在几次战争中有优异表现，但仍存在弱点。常规攻击型BGM-109必须在发射前完成目标确定和航路装定，发射后也只能按规划好的线路飞向固定目标。导弹发射前的准备工作复杂，不计算任务规划的时间，也需2小时左右来完成超过600道操作程序。BGM-109执行作战任务前要得到目标及其附近的影像资料以便比对，并细致规划航路上的每个导航检查点。任何检查点的错过都会导致航线偏差，目标区域的烟雾等干扰也会导致攻击偏差，即使安装GPS的后期改进型，也无法根据情况变化改变目标，限制了使用灵活性。
第四个阶段的发展型被称为“战术战斧”，除维持第三阶段的GPS/INS导航系统外，还在弹上装了数据链和末段制导系统。设计目标是在C4ISR支持下利用灵活的导航系统和末段自引导设备，可采用高度灵活的航线，还能根据侦察情报修正目标数据。“战术战斧”可在发射平台上临时设置目标数据，并通过数据链向巡航飞行中的导弹随时更新目标信息或临时调整目标，理论上甚至可以发射导弹后再为导弹确定目标。末段的红外/光学导引系统能自行搜索打击运动目标，弹载摄像机在命中前还可回传命中图像。“战术战斧”能依靠数据支援打击导弹发射车或坦克等运动目标（这样的任务不够经济），以便替代空中力量精确打击纵深的重点目标。
BGM-109的导航与任务的配比关系
惯导技术在50-60年代发展很快，但高精度惯导技术复杂，工作环境要求高，能容纳到导弹内的惯导系统测量偏差随飞行时间逐步扩大。弹道导弹的主要飞行路线受气流扰动干扰小，靠惯导就可满足姿态控制要求，巡航导弹在大气层内飞行，飞行时间是同射程弹道导弹的几十倍，气流干扰也远大于后者。
BGM-109惯导系统的误差值为0.9千米，小时，也就是说在M0.75速度巡航时，每飞行900千米即出现近1千米的偏差，全射程2500千米的偏差可达到接近2.7千米，这个偏差即使对核弹头也显得太大。国外早期巡航导弹采用地形匹配修正，导弹在飞行2000千米距离后，能保证命中点偏差在150米内，目标完全处于核弹头毁伤范围之内。
地形匹配难以在沙漠或海上应用，导弹在到达每个检查点之前的偏差也不能过大。BGM-109巡航高度很低，弹载地形测量系统的视野有限。地形匹配需要利用大规模的侦察手段，将可能通过的地区全部制成数字地图，选出航路检查点区域，将修正区按300/250/200/100/50米的不同规格制成方格，作为修正地标。设置的方格尺寸越小理论导航精度就越高，但对方格内地形特征的要求就越高。导航修正点测量范围不但限制了空、海基巡航导弹入陆前的射程，也迫使导弹选择地形特征明显的位置作为修正点，导致攻击前的准备工作复杂，只能攻击较明显的固定目标。美国AGM-86/BGM-109和苏联KH-55，基本型都是作为核武器使用，就是技术限制所致。
BGM-109采用模块化弹体，前段为可更换舱段，不同型号的导引和战斗部都以该舱段尺寸为标准，核战斗部尺寸较小，前舱内增加了燃料箱。BGM-109的核战斗部重量只有112.5千克，战斗部长度不到前段设备舱的40%，常规对地攻击型BGM-109C则采用重340千克的WDU-36/B爆破战斗部，BGM-109B反舰导弹装有主动雷达，还采用了重454千克的半穿甲战斗部，整个弹体前段内部空间都为有效载荷。BGM-109A/C/B的战斗部重量由小到大，燃料载荷则相应由大到小，理论射程也从2770千米、1560千米缩小到555千米（实际射程要考虑到逆风等干扰，比理论射程要低）。
BGM-109各型都采用低空突防，在海面上的巡航高度为7～15米，陆地平坦地形巡航高度低于60米，山地巡航高度为150米，基本处于地面警戒雷达的盲区。BGM-109的RCS较弱，地面杂波反射也会削弱机载预警雷达的搜索距离，具备较高的突防能力。
BGM-109为强化常规攻击型的命中精度，用景像匹配作为最终瞄准设备。首先要通过技术侦察获取目标周围几十平方干米的地形以及目标本身的光学影像，转换成弹载数字地图。导弹距离目标区域11～13千米时，弹载数字摄象机开始摄像，与储存的图片比对，最终以目标影象特征作为终点瞄准。
景像匹配与地形测绘类似，只是地形测量是对地表高程的测量，确定并修正惯性导航的累计误差，景像匹配则是通过更大范围的数字图形比对，在导引末段对导弹瞄准点进行最后的纠偏。景像匹配的理论偏差值小于30米，目标特征明显时的偏差可低于10米。惯性+地形修正基本能满足核打击要求，景像匹配可具备常规精确打击能力。景像匹配的缺点是前期准备时间长，目标装定和航路规划必须在后方基地进行，且易受战场烟雾和光电对抗影响。BGM-109C的理论命中误差为6-10米，实际误差在15-18米。命中误差15米就可攻击重要的战略目标（大楼、机场、防空阵地），缩小到5米则能用来攻击坚固的地下掩体等核心目标，在此基础上增加末制导就能攻击移动点目标。BGM-109要达到较高精度，必须有理想的航路规划，目标的面积不能小，外形特征也要比较明显，才能让景像匹配系统发挥作用。目标即使满足了以上各种要求，也要对目标发射几枚导弹才能保证毁伤效果。“战术战斧”是否有比增程制导炸弹更高的效费比，从已有作战经历看仍无法确定。
BCM-109在海湾战争中首次投入实战，发射了288枚，1993年1月17日发射45枚攻击伊拉克防空系统，6月27日发射24枚打击伊拉克情报部大楼。1995年9月发射13枚攻击波黑地区的防空系统，1996年9月3日至6日对伊拉克防空系统发射31枚，1998年8月19日向阿富汗和苏丹发射了79枚。1998年对伊拉克发射了超过300枚，1999年在“联盟行动”中发射238枚，到2003年伊战期间，BGM-109发射超过800枚。在2000年前的几次攻击中，BGM-109主要攻击的都是明显的固定目标，巡航导弹的纵深打击强度有限，但到2003年伊战期间，BGM-109的战斗部类型和导航瞄准灵活性都有很大改善，能大量应用于对战术目标的精确打击。
在冷战期间，美国各军兵种都有充裕的资源可利用，很少考虑到新装备发展的成本问题。AGM-86和BGM-109几乎是同样的功能和性能，却采用了不同的弹体设计和使用方法。AGM-86设计时就是按照轰炸机弹舱标准，采用梯形截面可尽量减少弹与弹之间的空间浪费，问题则是弹体尺寸较大，外形也不规则。美国空军装备的第二代AGM-129采用更充分的隐身设计，采用多边异形弹头和带掠角弹翼，发动机喷口也采用了遮蔽措施，但其设计中考虑到多机型挂载需要，主弹体截面选择了同尺寸下面积最大的圆形，但在弹体下方仍有个小的切边平面。BGM-109是海军远程打击武器，采用鱼雷管标准的圆形截面，尺寸符合美国和北约舰载标准规范，后续改进也遵循此标准。
BGM-109和AGM-86的导航系统基本相似。卫星导航可弱化或取消地形匹配，降低对目标和航路的情报准备要求。以BGM-109一、三阶段技术指标对比，仅导弹发射准备工作量就降低90%，导航精度能提高80%，任务规划时间由22小时减到2小时，具备在机动载弹平台（轰炸机、发射车）上规划任务的能力，导弹效费比可提高18～22倍，作战反应速度可提高15倍左右。
美国为远程巡航导弹发展了完整的体系，而现在的韩国、巴基斯坦和伊朗这样的国家靠成熟技术和部分民品就可开发出基本可用的巡航导弹。门槛的降低扩大了巡航导弹的装备范围，但有体系支持的巡航导弹所发挥的效果，远不是只拥有装备能力的国家可比。
作者：中秋
来源：《兵器知识》2013年第08期
