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展望未来美军空地反辐射作战(组图)

http://jczs.sina.com.cn 2004年12月21日 08:03 《国际展望》杂志
展望未来美军空地反辐射作战(组图)

美国海军的F-18E“大黄蜂”战斗机其机翼下挂载的是哈姆反辐射导弹

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展望未来美军空地反辐射作战(组图)

美国空军在设计下一代主力战斗机时极大地加强了反辐射作战能力,这在F-35计划中尤为明显。


挂载着哈姆反辐射导弹的美国空军F-16C战斗机。


SA-6根弗是一种车载机动发射的中程、中低空防空导弹武器系统,用来对付距离在5-25公里,高度60-100米的亚音速和超音速收音机也可拦截巡舰导弹。1967年首次展出,是前苏联80年代较先进的地对空导弹。采用半主动雷达寻
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由波音707客机改装的美军BC-135电子战飞机。

展望未来美军空地反辐射作战(组图)

装运中的美军CBU-87撒布器,注意后面的一架A-10攻击机。

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  寻找并打击干草堆中的针尖

  ● 一场虚拟的战斗,一个可以预见的未来

  2008年6月26日凌晨3时,波斯湾上空乌云密布,狂风大作,能见度极低,看上去绝不是飞行的好时间。但是,在这样恶劣的气候里,照样有幽灵在游荡。2组各4架F-22猛禽一前一后悄然飘过伊朗南部的扎格罗斯(Zagros)山脉。在漆黑的夜里,它们贴地低飞,靠地形跟踪雷达保持在100米的高度上。除了他们自身正常携带的对抗防空导弹的电子自卫系统外,有2架猛禽还额外吊装了1具用以发现并迷惑特定型号防空导弹的综合电子战吊舱——因为要躲过伊朗在南部的阿巴斯港(Bandar Abbas)海军基地新部署的俄罗斯S-400和SA-20滴水嘴(Gargoyle)防空导弹靠普通的对抗设备是不行的。这两型导弹的部署,使得伊朗能够控制西至阿曼、阿联酋,南到霍尔木兹(Hormuz)海峡上空的广袤天空,任何试图挑战古波斯帝国的空中进攻,都可能在伊朗精心构筑的防空体系面前铩羽而归。那么,这些猛禽想要干什么呢?很简单,根据卫星图片显示,伊朗刚刚获得1艘核动力潜艇。从种种迹象看,该艇已经做好了一切准备,即将消失在茫茫印度洋中。作为世界警察、唯我独尊的美国,哪里能够容忍扼守波斯湾要道的伊朗拥有这样的武器?自从美国伙同英国成功以武力颠覆伊拉克之后,他们的野心越发庞大,以至于对看不惯的国家可以随意使用武力。对于这种可能抵近到自己眼皮底下发射可能带有核战斗部巡航导弹的幽灵美国自然要翦除,最直接的办法就象以色列空军在1981年奇袭伊拉克巴格达的核反应堆那样,突破重重阻碍,进行致命一击。F-22服役后还没有机会施展身手,如此关键的行动中美国空军自然要拿它派上大用场了。

  在山峦间穿梭的猛禽悄无声息,严守电磁静寂,除保证贴地飞行安全所必须打开的低功率地形跟踪雷达和无线电高度计外,再没有可能暴露自己的电磁辐射。但猛禽的飞行员并不是瞎闯,他们借助座舱后方的埋入式天线可以单向接受宽带数据链系统通过卫星传输的实时信息。这些信息既有长曲棍球合成孔径雷达的监视结果,也有命运三女神和白云电子侦察卫星获取的伊朗全境最新电子动态。还包括猛禽出发前先行投放的无人驾驶侦察机发送回来的信息。除了获取数据链提供的整体态势外,猛禽自己也没有闲着,一体化电子战系统正在默默的监听周围可能出现的威胁。虽然深入伊朗内陆的猛禽只有8架,但是在它们身后是一个庞大的体系在支援。

  当F-22快要进入目标区时,前一个编队的带队长机和3号机猛然跃升,从山谷间爬高到1000米高度上并保持20秒以搜寻并锁定目标。它们携带着电子侦察接收机负责为编队搜寻目标,刚越过山脊线便发现了1台在工作的SA-20的蛤壳目标指示雷达,不过在这样短的时间内、这样低的高度上闪现的目标,在蛤壳雷达的显示屏上也只是不连续的几个亮点,不足以让操纵员确认目标,而猛禽的高灵敏度接收机和强大的计算机系统在数据库的配合下,却可以解算出对方的大致位置,获取的数据在计算机中以微秒级高速压缩编码,然后立即通过战场数据链以超高速猝发的方式传递给在印度洋上盘旋的RQ-4全球鹰远程无人机,全球鹰上的合成孔径雷达马上按照猛禽提供的坐标信息对目标区域扫描,核准防空导弹的位置。随即,得出了导弹阵地的准确位置,这些诸元一边也以猝发压缩编码的方式反馈回刚才的猛禽编队,一边传递给太空中的数据链中继卫星,通过四通八达的数据链,这些信息立即被传送到跟随在后面的打击编队、绕着圈子监视的E-3C望楼,美军中央司令部设在美国海军在印度洋上航母编队内的指挥控制室内大屏幕上也立刻显示出这些防空导弹阵地的位置。所有这一切海量信息的传递,总共只用了5秒。

  当飞在上面的猛禽确定出SA-20的位置后,立即通过编队内低功率数据链传递给另外2架F-22。虽然这种编队内部的低可探测性数据链受传输方式的限制无法为空射武器提供制导,但足以为机上的其它感应器提供目标位置的初始化信息。在数秒之内,编队内所有的4架飞机都获得了SA-20阵地的实时位置,并立即更新了飞机火控计算机数据库内的信息,同时也为导航系统装订了新的威胁分布地图,片刻之后,飞行员前面板的显示器上便出现了标志着SA-20所在位置的红点和其导弹射程的红圈。

  当目标位置确定后,装备了高灵敏度侦察接收机的那架F-22的飞行员按下触摸屏上的按钮,计算机开始将目标数据装入弹舱内的4枚JASSAM中。随即,它又单独爬升,再次确认周围的其它敌方雷达。在其它3架F-22的平显上,爬高探询目标同伴获得的信息立即显示出来,红色的实线标示出威胁分布,这是由自己飞机上传感器发现的。由数据链传递来的远方传感器发现的目标用蓝色的点划线标示,而编队内部其它飞机发现后通过内部局域网传来的目标则是蓝色的虚线。

  完成了投入战斗前最后的准备后,猛禽们开始进入目标区前90秒航线。随即,1架F-22转弯侧滑离开编队,爬到山脊之上发射了一批空射诱饵,这些诱饵可以精确的模拟大到B-52轰炸机,小到F-16战斗机的各种美军飞机。现在它们正在边转弯边爬升,飞向目标区,以在伊朗防空系统的雷达上造成威胁来自另一个方向的假象。很快,诱饵便起作用了,它们在伊朗SA-20系统的目标指示雷达上出现,好像一个大编队正在朝海军基地飞来。立即,基地内响起了凄惨的警报声,部署在周围的SA-20和S-400导弹营纷纷进入交战程序,在几秒之内,各导弹营所有的制导雷达都先后开机对空辐射电磁波——伊朗人已经上当了。

  距离目标区20公里时,F-22编队穿出山谷,并立即将一字纵队变换为箭形双机展开队形。在它们前面,是正在竭力搜寻诱饵的伊朗防空导弹阵地,由于诱饵的航迹与F-22航线几乎垂直,因此猛禽正好在SA-20制导雷达的背后死角出现。呼啸而下的猛禽张开利爪,首先是APG-77相控阵雷达开机,计算机控制着雷达波束直接指向先前远程传感器指示的目标方位,目标立即从液晶显示器上跳了出来。与此同时,广域数据链也将攻击情况通过卫星传递到远在千里之外的支持飞机和指挥中心。远在千里之外的指挥官们在大屏幕前观看着战斗的“现场直播”。

  领头的双机对敌人的雷达一共发射了4枚JASSAM导弹。后面两架一边抛出空射诱饵、干扰箔条包、红外/紫外干扰弹以防备敌人导弹反击,同时发射了4枚JSOW散布器。在SA-20制导雷达车上,手忙脚乱的操纵员们正在跟踪前面一组诱饵,突然又出现了强烈的干扰和新的目标,但计算机的工作能力已达到饱和,只抓住了前3枚JASSAM。电闪雷鸣间,制导雷达成为了第4枚JASSAM1,000磅弹头的第一个猎物。随后到达的杰索伍飞临阵地上空,雨点般散布子弹头,将阵地上已经群龙无首的发射架和支持车辆全部笼罩在死亡的弹雨下。夹杂在子弹头之间的,还有微型隐蔽传感器,它们外表覆盖不规则外形的非金属壳体,有的则故意做成BLU-97/B战斗部的外形,让敌人看了不敢轻易动弹。这些传感器散布于阵地各处,当猛禽离去后,它们仍将继续通过数据链向全球鹰传递目标区的信息,以便于掌握对目标的摧毁情况。

  在脱去假面具后的10秒钟内,每架F-22又向另一个S-400阵地上的制导雷达发射了2枚反辐射导弹。在耀眼的亮光中,4个制导雷达阵地全部化作一片火海。在火光的映衬中,猛禽的飞行员拉起机头,一边转弯一边对比着APG-77雷达在合成孔径模式下形成的电子地图,确认杀伤效果。当确认目标已经全部被摧毁后,1架猛禽用数据链向跟在后面负责攻击伊朗核潜艇的另外4架F-22发出信号:鹰已进食。这4架F-22在伊朗的雷达面前总共只暴露了20秒钟,随后便朝海岸方向以1.5倍音速的巡航速度脱离。另外4架F-22朝向海军基地扑了下去,片刻之后,船坞方向传来巨大的爆炸声,一条火龙冲天而起,这是伊朗核潜艇在爆炸……

  ● 发现雷达目标:从稻草堆中寻找针尖

  从雷达出现之时起,反辐射攻击就一直是高难度的作战行动。要从纷杂的频谱和杂波中找到防空导弹制导雷达特有的信号,无异于从稻草堆中寻找针尖。而随着防空导弹和远程雷达系统机动能力的不断提高,防空导弹系统成为了和弹道导弹发射车一样的高时间敏感性目标——只要几分钟时间,它便能够现身作乱,然后再要几分钟,又可以藏身茫茫大地之间,难以搜寻,对其的攻击受时间窗口限制非常强。因此无论是摧毁单个的火控雷达,还是要敲断作为整个防空体系脊骨的C3I系统都变得日益困难,更勿论要彻底瓦解一个综合防空体系了。要想一击必中,就必须对对手防空体系中的各种雷达信号特征了如指掌,拥有完整的获取电子战信息的能力。在这方面,以美国的实力最甚。

  无论战时还是和平时期,美国都高度依赖它的卫星系统来搜集、发现雷达目标。散布在太空的美国卫星除了采用最常见的光学照相监视卫星外,除此之外,还包括合成孔径雷达、成像监视卫星和电子侦察卫星,通过3种不同的手段不间断地对假想敌国家和热点地区进行电子信号监视,时刻掌握对手的电子信号(下文简作信号)变换情况。为了保证情报的准确性和实时性,美国还长期保持了一支庞大的信号侦察飞机队伍,用以在目标国家、地区外围实施抵近侦察。像2001年4月1日在南中国海上空撞击我海军航空兵歼-8II战斗机并导致我机坠毁的美国EP-3电子侦察机就属于这种飞机。通过长时期的建设,美国已经拥有了世界上最强大的信号搜集体系,其触角可以伸到世界每一个角落。

  由于长时期的投资和实战检验,美军在具备先进的信号搜集能力的同时,也拥有相匹配的杀伤能力。但当美国反辐射攻击能力取得进展的同时,对手也在进步。在北约对南斯拉夫局势进行“维和”干预时,塞尔维亚人便以自己的反击向世界证明了灵活运用防空导弹,并使整个防空体系高机动化和网络化的巨大效力。法国和美国接连被击落2架战斗机,而他们的猎杀者恰好就是被美国认定为已经“落后”、“无效”的SA-6。而在1999年的科索沃战争中,击落美国空军F-117A隐身战斗机的导弹更是让西方瞠目结舌——北约认为早应送入博物馆的SA-3。

  对于自己的失手,美国军方在科索沃战争结束后面对国会质询时不得不宣称:

  “我们必须承认,在未来很长一段时间内,搜寻并摧毁防空导弹系统都将并非易事。但是,为了确保美国空中力量向来在全球的制空权优势,我们必须具备摧毁防空导弹乃至敌对国家整个防空体系的能力。由于近年来我们的潜在对手一直致力于增强防空导弹系统的机动性,现代化的萨姆威胁(注释1)将是转瞬即逝的目标,它们将不会像前辈一样固定于某处等待我们的攻击。因此,要歼灭这样的系统,必须首先迅速、可靠地发现它们。我们将努力增进这种能力。”这个证词,也可以看作是美国空军和海航在未来10年内对反辐射对抗能力建设的一个指导性纲领,那么美军的新一轮技术进步完成后会具备什么能力呢?

  ● 神话和现实:远距离传感器的局限

  远程电子信号探测传感器(注释2,下简作远程传感器)可以为攻击机提供高度逼真、准确的目标数据,这对于提高攻击精度、减少攻击机暴露概率非常有帮助。虽然当前各类远程传感器得到了长足发展,探测目标能力已经相当高强。但是要追猎具有高度机动性的防空导弹系统,还是得将监控体系和在战区一线巡逻的攻击机结合起来。这样才能从瞬息即失的战机中捕捉到猎物。不论有多少传感器在搜寻目标,E-3预警机和E-8战场监视飞机上获得多少信息,最直观和最可靠的目标信息还是在离敌人威胁最近的战斗机上捕捉到的,最终的决定还是在战斗机飞行员的座舱中产生,因为消灭防空导弹的最后环节要他们完成。为了突出战斗机作为作战网络终端节点的情报搜集、校对作用,战斗机飞行员处于空地交战最前沿,对各类信号、情况有第一手掌握的优势,发挥“人在回路中”控制原理(注释3)的长处,美军大力加强了各类远程传感器和数据链与战斗机之间实时化联系的能力,他们的战场数据链系统乃至整个作战体系的建设都考虑了这一因素。因为在科技不断进步的今天,一个防空导弹单位从打开制导雷达对空辐射能量,到发射导弹,再到它缩回触角,遁走逃匿,时间窗口只有不足10分钟。只有让战斗机飞行员能够及时获得最“新鲜”的对方电子情报,并在远程传感器支援下做出正确判断,摧毁防空导弹,才能让战斗机飞行员冒着暴露在敌火之下寻歼防空导弹的巨大危险获得充分的回报。

  现代的卫星技术、高灵敏度电子侦察技术可以让侦察平台不用涉险深入敌防空导弹火力范围,但远离威胁也就等于远离了真相,因为现阶段信号探测技术尚有许多未决难题,远离战场的被动传感器——各类电子侦察接收机对信号侦察的灵敏度和可靠性还存在着许多受物理定律限制的局限性。在电磁波传播的漫漫路途中,能够影响到它“清晰度”的干扰实在是太多、太大了。比如为了提高灵敏度,电子侦察接收机在频带上必须是宽开的,而且接收机前级增益都很大,这样虽然能对空中的各类信号“来者不拒”的统统收拢进来,却也存在一个致命的问题:它们接收到的目标信号往往不是来自雷达主波束的有用信号:接收信号的强度要受距离(注释4)、大气微粒(注释5)和气象条件(注释6)影响,因此距离越远,所接收到的信号强度也越低,自然的准确性就越差,这时从旁瓣和尾瓣进入天线的杂波往往比信号还要强。而且受无处不在的环境噪声影响,有用信号常常淹没在杂波中。作为美军的对手,合理的运用这些局限就可以有效的与之对抗。另一方面,作为有源探测传感器的机载合成孔径雷达至今也没有完全解决对复杂地形上目标的探测以及对目标的识别分辨等问题。此外,雷达信号是直线传播的,地形起伏会阻碍信号的传递,而对于大部分米波以下波长的雷达而言都会遇到地球曲率带来的对雷达直视距离的限制(注释7)。例如电子侦察机在21000米高度上可以接收到315公里外海平面上的一个辐射信号源,而当飞机降低到8000米高度上时,就只能收到195公里外的信号。而且这种情况还仅出现在非常平坦的地带或海上,如果出现起伏地形,探测距离还要进一步缩短,甚至要降到视距以内。比如在1999年美国对南联盟发动的空袭中,就计划重点消灭位于塞尔维亚共和国中部克拉克耶瓦茨(Kragujevac)河谷中的奥布尔瓦(Obrva)机场。但该机场东、北、西三方都被高高的山脊包围,要想搜寻并确定从这里发出的信号,绝不是从几百公里以外的空中可以达到的。直到战争结束,美国空军也没有确定出此地到底部署了几个SA-6导弹营,因此更不敢对其轻举妄动了。该机场也成为整个“联盟力量”中唯一没有被毁坏的南联盟主要机场。

  因此,攻击机若把对获取目标诸元信息全部交给远程传感器的话,那很有可能再次出现1994年美国空军的F-16被SA-6防空导弹击落之前毫无任何威胁告警的情况。过分依赖远程传感器提供的初始情报得到的信息可能是虚假情报,对反辐射攻击毫无用处,而且会反遭暗藏的防空导弹迎头棒喝。

  上述因素的存在,使得美军广泛使用无人机,携带高灵敏度传感器直接深入战区上空进行探测。但即使如此仅靠全球鹰、RC-135或侦察卫星系统等远程传感器也无法直接判断、锁定超过500公里距离以上的雷达,更无法用数据链制导反辐射武器进行攻击。要摧毁防空导弹雷达,最终还是得涉险进入目标区,甚至还要用昂贵的战机作诱饵骗对手开机,才可能获得准确的目标信号。虽然美军也意识到了这一点,并在装备体系和型号建设中有所考虑,可世界电子技术不断发展,军民用之间的界限日趋模糊,巨大需求对发展带来的刺激,使得新技术、新理念层出不穷,推陈出新的速度越来越快,更新换代的频率越来越高。而受预算限制,美国军方投资研制、更新武器系统速度和规模远不及此,美国人将面临类似20世纪初期英国在海军建设中提出“两强”标准时两难的选择:大举研制可应对所有潜在威胁的系统,经费将不可接受;放弃全面突出重点,则可能在对手秘密研制出新概念、新技术“杀手锏”时无以适从,遭受重大损失。因此美军各类远程传感器再发达,解决战斗仍然需要战斗机飞行员们冒着巨大的危险深入战区,在雷达告警器急促、惊心的歌声中跳舞。而作为具有后发优势的国家,尤其是具有相当科研实力的第三世界国家在发展自己的电子战技术时,则一定要有所取舍,用独到的创造性思维去考虑问题,把握住美军的死穴,方可在可能的交锋中立于不败之地。

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