高飛 馮兵 鄢勃
(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所 四川省成都市 610036)
預(yù)警機(jī)集預(yù)警探測(cè)、指揮控制、通信中繼等功能于一體、是現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中作戰(zhàn)力量的“倍增器”,也是信息化作戰(zhàn)體系中的重要節(jié)點(diǎn)。正因如此,這類戰(zhàn)略價(jià)值重大的裝備是極具誘惑力的空中目標(biāo),也是未來(lái)作戰(zhàn)中對(duì)方重點(diǎn)攻擊的對(duì)象。同時(shí)預(yù)警機(jī)由于雷達(dá)與紅外特征明顯,機(jī)動(dòng)能力差,無(wú)主動(dòng)攻擊能力等特點(diǎn),容易招致敵方的攻擊。一旦預(yù)警機(jī)被擊落,不但會(huì)造成重大人員、裝備損失,打擊官兵士氣,同時(shí)將削弱信息作戰(zhàn)能力,影響戰(zhàn)役進(jìn)程。因此分析預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)時(shí)面臨的威脅場(chǎng)景和對(duì)象,并采取相應(yīng)的反制手段,對(duì)提升預(yù)警機(jī)生存力以及增強(qiáng)信息化條件下的體系作戰(zhàn)能力有著十分重大的意義。
現(xiàn)有國(guó)外以及國(guó)內(nèi)的預(yù)警機(jī)包括E-2D,E-3A,空警2000,空警500 等,歸納其主要特征有以下幾點(diǎn):
相較于戰(zhàn)斗機(jī),預(yù)警機(jī)速度低,機(jī)動(dòng)性差?,F(xiàn)役的預(yù)警機(jī)多是由運(yùn)輸機(jī)改裝而來(lái),以高亞音速飛行,最大飛行速度在360~925km/h,巡航速度在167~650km/h,機(jī)動(dòng)過(guò)載小于3g。
相較于戰(zhàn)斗機(jī)的尺寸,波音707、E-2、伊爾-76 等,機(jī)體長(zhǎng)17~55m,翼展24~50m,雷達(dá)反射面積估計(jì)為20~100m2,容易被雷達(dá)探測(cè)。
預(yù)警機(jī)的雷達(dá)多采用相控陣體制,頻段為P、L、S、X 等波段,對(duì)RCS 為5m2的目標(biāo)探測(cè)距離一般大于400km,如美國(guó)的E-3 預(yù)警機(jī)的探測(cè)距離為370kkm,俄羅斯A-50 的探測(cè)距離為410km,且新型預(yù)警機(jī)均具有對(duì)隱身目標(biāo)的探測(cè)能力。
預(yù)警機(jī)裝有電子偵察與通信偵察系統(tǒng)。能夠偵收周圍地平線以上的雷達(dá)信號(hào),包括敵我識(shí)別信號(hào)、二次雷達(dá)信號(hào)、雷達(dá)干擾信號(hào)、導(dǎo)彈制導(dǎo)信號(hào)與指令信號(hào),同時(shí)能夠偵收飛機(jī)與飛機(jī),飛機(jī)與地面的通信網(wǎng)。
預(yù)警機(jī)通常在遠(yuǎn)離戰(zhàn)區(qū)150km~400km 的空域飛行,并常常在己方地空火力可及的區(qū)域內(nèi)活動(dòng)。
預(yù)警機(jī)可以隨作戰(zhàn)部隊(duì)飛臨戰(zhàn)區(qū),同時(shí)引導(dǎo)幾十批己方飛機(jī)攻擊敵方空中目標(biāo)和地面目標(biāo),在預(yù)警機(jī)四周距其10km 左右通常有6~8 架戰(zhàn)斗機(jī)護(hù)航,由于預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)空中威脅的距離較遠(yuǎn),有較充裕的時(shí)間指揮己方的飛機(jī)攔截來(lái)襲的敵機(jī)。
由于預(yù)警機(jī)所具有探測(cè)能力強(qiáng)、遠(yuǎn)離戰(zhàn)區(qū)且有護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)的特點(diǎn),在其出現(xiàn)的50年時(shí)間內(nèi),參加過(guò)若干場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),還沒(méi)有被擊落或遭受致命打擊的先例。所以傳統(tǒng)的攻擊手段難以對(duì)預(yù)警機(jī)形成有效威脅。預(yù)警機(jī)面臨的新型威脅主要包括:強(qiáng)大的電子干擾對(duì)預(yù)警機(jī)探測(cè)能力的壓制,超低空隱身突防的空空打擊,超遠(yuǎn)程面空/空空導(dǎo)彈威脅等。
預(yù)警機(jī)能夠應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)攻擊手段的原因在于其強(qiáng)大的探測(cè)能力與偵查能力,能夠在較遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)威脅,并指揮己方飛機(jī)進(jìn)行攔截。但是在遭遇敵方電子戰(zhàn)飛機(jī)(如美軍的EA-18G)強(qiáng)大的雷達(dá)干擾與通信干擾時(shí),其探測(cè)距離與通信能力都會(huì)大幅削減,探測(cè)距離的削減導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)感知到來(lái)襲威脅,通信效能的下降導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)的指揮護(hù)航戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行攔截,均會(huì)對(duì)預(yù)警機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力造成威脅。
EA-18G“咆哮者”電子攻擊機(jī)是從美軍海軍F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗攻擊機(jī)的基礎(chǔ)上研制的,EA-18G 通過(guò)干擾敵方雷達(dá)、數(shù)據(jù)鏈和通信,對(duì)己方攻擊飛機(jī)和艦船提供保護(hù),同時(shí)其攜帶的空地導(dǎo)彈提供了對(duì)敵防空壓制能力。
EA-18G 上擔(dān)任電子戰(zhàn)任務(wù)的主要電子設(shè)備由AN/ALQ-218(V)戰(zhàn)術(shù)接收機(jī)、AN/ALQ-99 戰(zhàn)術(shù)干擾系統(tǒng)、AN/ALQ-227 通信對(duì)抗系統(tǒng)、AGM-88E 高速反輻射導(dǎo)彈、AN/APG-79 機(jī)載雷達(dá)組成。
3.1.1 AN/ALQ-99 戰(zhàn)術(shù)干擾系統(tǒng)
AN/ALQ-99 主要用于壓制機(jī)載與地面預(yù)警雷達(dá),同時(shí)壓制地面引導(dǎo)跟蹤雷達(dá)。頻率覆蓋0.064GHz~18Ghz,劃分為10 個(gè)頻段,根據(jù)作戰(zhàn)需要,每個(gè)吊艙內(nèi)部可以靈活配置不同頻段的發(fā)射機(jī),使EA-18G 能夠自由組合各種干擾頻段。
3.1.2 AN/ALQ-227 通信對(duì)抗系統(tǒng)
AN/ALQ-227 是一種數(shù)字接收機(jī),使用AN/ALQ-99 低波段噪聲干擾機(jī)來(lái)發(fā)射“復(fù)雜的”通信干擾信號(hào)。AN/ALQ-227 使用一個(gè)專用的全向天線進(jìn)行信號(hào)探測(cè),系統(tǒng)功能包括信號(hào)記錄/回放,信號(hào)搜索,威脅搜索,可以根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行干擾。AN/ALQ-227 擁有指揮、控制和通信對(duì)抗、電子支援措施及通信等多種任務(wù)模式,頻段覆蓋20MHz~500MHz。通過(guò)竊聽或破壞敵方的指揮控制鏈路,破壞敵方預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)能力,取得戰(zhàn)場(chǎng)上顯著的戰(zhàn)斗優(yōu)勢(shì)。
預(yù)警機(jī)雖然在一定程度上克服了地球曲率和地面雜波的影響,但強(qiáng)烈的背景雜波仍然容易將超低空目標(biāo)淹沒(méi),探測(cè)效果遠(yuǎn)不如中、高空。脈沖多普勒體制的雷達(dá)存在低速目標(biāo)探測(cè)盲區(qū),當(dāng)目標(biāo)的徑向運(yùn)動(dòng)速度小于某一數(shù)值時(shí),脈沖多普勒雷達(dá)是無(wú)法探測(cè)到目標(biāo)的。二戰(zhàn)后的二十幾次超低空突防戰(zhàn)例表明,即使面對(duì)最嚴(yán)密的防空體系,超低空突防依然有效,無(wú)一失手。前些年,小型飛機(jī)多次侵?jǐn)_白宮禁區(qū)、德國(guó)青年魯斯特架機(jī)降落紅場(chǎng)的例子也證明,超低空是現(xiàn)代防空體系的探測(cè)漏洞。特別要提及的是在2001年10月,俄羅斯一架Su-27 和一架Su-24 組成的編隊(duì),曾數(shù)次利用超低空突防,成功突入美國(guó)“小鷹”號(hào)航母戰(zhàn)斗群地防御縱深,并對(duì)其實(shí)施了模擬攻擊。具有諷刺意味的是,當(dāng)時(shí)“小鷹”號(hào)正在進(jìn)行“反低空突防防空演習(xí)”,而且預(yù)警機(jī)正在空中執(zhí)勤。這些事例說(shuō)明:戰(zhàn)斗機(jī)利用超低空突防對(duì)預(yù)警機(jī)的威脅非常大。如表1 所示。
表1
預(yù)警機(jī)防御能力強(qiáng)的根本原因在于它強(qiáng)大的探測(cè)監(jiān)視能力,使敵方的作戰(zhàn)平臺(tái)不能進(jìn)行抵近攻擊,限制了敵方火力的發(fā)揮。如果攻擊武器的射程大于預(yù)警機(jī)的偵查監(jiān)視半徑,采用防區(qū)外打擊的模式,那么,預(yù)警機(jī)很難采取有效的防御措施。
KS-172 是俄羅斯制造的超遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈。該彈長(zhǎng)約6 米,彈徑約0.5 米,采用兩級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)射重量約750 千克,射程長(zhǎng)達(dá)400 千米??捎擅赘?31 殲擊機(jī)攜帶,其制導(dǎo)方式為主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)或被動(dòng)制導(dǎo)。KS-172 是俄羅斯為打擊北約空中預(yù)警指揮平臺(tái)而提出的研制需求,其被動(dòng)制導(dǎo)系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)頻率截變以及雷達(dá)關(guān)機(jī)等對(duì)抗技術(shù),其具備的多目標(biāo)存儲(chǔ)記憶能力,即是對(duì)方雷達(dá)關(guān)機(jī),也能對(duì)其實(shí)施攻擊,并在飛行中具有重新瞄準(zhǔn)能力和選擇優(yōu)先攻擊目標(biāo)的能力。
標(biāo)準(zhǔn)6(SM-6)防空導(dǎo)彈是美國(guó)雷神公司研發(fā)的新型防空導(dǎo)彈。采用“標(biāo)準(zhǔn)-2”導(dǎo)彈的彈體,換裝采用AIM-120 技術(shù)的主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭,最大射程400km,可以攔截30km 高度內(nèi)的各種固定翼和旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)、無(wú)人機(jī)及巡航導(dǎo)彈。標(biāo)準(zhǔn)6 導(dǎo)彈能夠裝備在美國(guó)海軍阿利伯克級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上,對(duì)400km 外的預(yù)警機(jī)構(gòu)成足夠威脅。如表2 所示。
表2
預(yù)警機(jī)作為空中作戰(zhàn)司令部,擔(dān)負(fù)著整個(gè)戰(zhàn)役的指揮控制任務(wù),必然是敵方的重點(diǎn)攻擊目標(biāo),面對(duì)敵方的電子干擾機(jī),低空突防戰(zhàn)機(jī)以及超遠(yuǎn)程空空彈的多重威脅,傳統(tǒng)依靠自身預(yù)警探測(cè)能力與護(hù)航戰(zhàn)機(jī)的攔截能力進(jìn)行防御已經(jīng)無(wú)法保證預(yù)警機(jī)的安全。在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下要保證預(yù)警機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存力,必須采取雷達(dá)抗干擾技術(shù),火控雷達(dá)干擾技術(shù),末端對(duì)抗技術(shù)的多種反制手段,才能將預(yù)警機(jī)威脅的每個(gè)環(huán)節(jié)逐個(gè)擊破。
雷達(dá)抗干擾可在空域、頻域、時(shí)域等多個(gè)維度采取相應(yīng)的反制措施。
在空域上采取旁瓣消隱技術(shù)、空時(shí)二維自適應(yīng)處理(STAP)等抗干擾技術(shù)。旁瓣消隱技術(shù)可抑制來(lái)自副瓣的強(qiáng)脈沖干擾和強(qiáng)點(diǎn)雜波干擾。當(dāng)干擾機(jī)不配置在目標(biāo)上時(shí),其干擾能量往往從旁瓣進(jìn)入,因此消除旁瓣可以提高抗干擾性能。STAP 技術(shù)可以有效對(duì)抗來(lái)自副瓣的連續(xù)噪聲干擾或連續(xù)雜波干擾。STAP 利用空時(shí)二維數(shù)據(jù)改變系統(tǒng)的二維響應(yīng),能夠自適應(yīng)的補(bǔ)償系統(tǒng)誤差的影響,形成與雜波匹配的斜凹口,有效的抑制地雜波并大大改善系統(tǒng)的檢測(cè)性能。
超低空突防的戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)預(yù)警機(jī)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,針對(duì)超低空突防的技戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn),一方面需要提升預(yù)警雷達(dá)自身的低空目標(biāo)的探測(cè)能力,一方面在面對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)攻擊時(shí)配置自衛(wèi)干擾手段,縮小其攻擊范圍,延緩攻擊時(shí)機(jī)。
在預(yù)警雷達(dá)上可運(yùn)用頻率分集、多陣列天線、對(duì)稱單脈沖、非對(duì)稱單脈沖、偏軸跟蹤、角跟蹤、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)、復(fù)指示角技術(shù)、空域?yàn)V波技術(shù)、空間譜估計(jì)技術(shù)、自適應(yīng)相消技術(shù)等用于檢測(cè)超低空突防目標(biāo)。另外采用雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)也是解決超低空突防的一個(gè)有效方法。
一旦探測(cè)到超低空突防戰(zhàn)機(jī),預(yù)警機(jī)需要立即指揮己方戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)突防戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行攔截,同時(shí)預(yù)警機(jī)按照預(yù)定作戰(zhàn)計(jì)劃向我方面空武器作用區(qū)域進(jìn)行規(guī)避,引導(dǎo)面空武器對(duì)突防戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行打擊。
在對(duì)超低空突防戰(zhàn)機(jī)無(wú)法有效探測(cè)和預(yù)警的時(shí)候,預(yù)警機(jī)很有可能遭到戰(zhàn)斗機(jī)所攜帶的空空導(dǎo)彈的攻擊,那么預(yù)警機(jī)需要裝備雷達(dá)告警、干擾以及末端對(duì)抗裝備,通過(guò)電子對(duì)抗手段降低被空空導(dǎo)彈擊中的概率。
超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈由于其攻擊的特殊性,載彈飛機(jī)在防區(qū)外完成攻擊,傳統(tǒng)的護(hù)航力量無(wú)法發(fā)揮保護(hù)預(yù)警機(jī)的效能。所以對(duì)超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的防護(hù)要從破壞導(dǎo)彈發(fā)射條件以及導(dǎo)彈已發(fā)射時(shí)末端對(duì)抗兩個(gè)方面入手。
超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈往往需要預(yù)警雷達(dá)以及火控雷達(dá)提供攻擊目標(biāo)信息,而且目標(biāo)的距離信息、方位信息以及數(shù)據(jù)刷新率等必須滿足火控要求才能支持超遠(yuǎn)程彈的發(fā)射。所以預(yù)警機(jī)面臨超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攻擊時(shí),通過(guò)對(duì)敵方預(yù)警雷達(dá)以及火控雷達(dá)的同時(shí)干擾,以達(dá)到超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈無(wú)法發(fā)射的目的。
另外若敵超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的打擊鏈閉環(huán),形成對(duì)預(yù)警機(jī)的攻擊,預(yù)警機(jī)應(yīng)啟用多種探測(cè)手段和末端對(duì)抗手段對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤、告警、誘騙和干擾,降低被超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈擊中的概率。
預(yù)警機(jī)由于電磁隱蔽性差,容易被敵方電子偵察發(fā)現(xiàn)和識(shí)別;雷達(dá)有效反射面積大,容易被敵跟蹤;機(jī)動(dòng)規(guī)避性能較低,防護(hù)能力差。而一旦預(yù)警機(jī)被擊毀或擊傷,不但會(huì)造成重大人員、裝備損失,而且將大幅削弱空中指揮作戰(zhàn)能力,甚至影響整個(gè)戰(zhàn)役進(jìn)程。預(yù)警機(jī)面臨著電子干擾機(jī),低空突防戰(zhàn)機(jī)和超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的多種威脅。那么應(yīng)對(duì)的方法也需要多元化,利用體系作戰(zhàn),預(yù)警雷達(dá)抗干擾,電子對(duì)抗,末端對(duì)抗等多種手段才能保證預(yù)警機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)生存力。