吳靜,蔡海鋒,劉俊良
(中國人民解放軍93184部隊,北京 100076)
2020年9月27日至11月9日,亞美尼亞(以下簡稱“亞方”)和阿塞拜疆(以下簡稱“阿方”)兩國在納戈爾諾-卡拉巴赫地區(qū)(以下簡稱“納卡地區(qū)”)爆發(fā)激烈沖突,爆發(fā)了自1994年納卡地區(qū)戰(zhàn)爭結束以來規(guī)模最大、交火最激烈的武裝沖突。此次沖突中,無人機與反無人機作戰(zhàn)成為雙方交戰(zhàn)的主要主戰(zhàn)樣式之一,貫穿整個沖突的始末。尤其是阿方參戰(zhàn)無人機數(shù)量多、品種全、戰(zhàn)果大、表現(xiàn)突出,對于阿方最終贏得戰(zhàn)爭發(fā)揮了關鍵作用。
近年來,阿塞拜疆通過引進以色列、土耳其等國無人機裝備,形成體系較為完備、有一定規(guī)模的無人機力量,在此次沖突中,摧毀了亞方大量主戰(zhàn)坦克、戰(zhàn)車、火炮、預警雷達、防空武器等,取得了較好的打擊效果。
阿方無人機裝備按照無人機分類標準來看,覆蓋大、中、小等多種類型,按任務定位來看,主要擔負偵察監(jiān)視、察打一體、電子壓制、巡飛壓制等。其中,中大型無人機主要有“蒼鷺-TP”(Heron-TP),“赫爾墨斯-450/900”(Hermes-450/900),TB-2,“航星”(Aerostar),“哈洛普”(Harop)等,主要擔負戰(zhàn)場監(jiān)視、戰(zhàn)術偵察、激光照射引導、電子戰(zhàn)、精確打擊、壓制防空等任務,起飛質量230~5 670 kg,實用升限4.5~13.7 km,巡航速度17~113 m/s。小型無人機主要有“軌道飛行器-1K/2”(Orbiter-1K/2)、“迅雷”(Thunder-B)、“突襲者”(Skystriker)等,主要擔負戰(zhàn)術偵察與激光照射引導、自殺式打擊等任務,最大起飛質量28 kg,實用升限不大于5 km,巡航速度最大36 m/s。阿方還改造了“安-2”運輸機,加掛航空炸彈實施打擊。主要無人機裝備性能見表1[1]。
表1 阿方主要無人機裝備Table 1 Main UAV equipments of Azerbaijan
從無人機類型數(shù)量統(tǒng)計來看,阿方大型無人機共計7架,中型無人機共計74架,小型無人機共計190架,比例為1 ∶10.6 ∶27.2,從數(shù)據(jù)比例上看,阿方無人機主要以中小型無人機為主;在整個無人機配置中,自殺式無人機(巡飛彈)230架,占比 84.87%。阿方無人機實用升限與最大起飛重量、續(xù)航時間關系分別如圖1,2所示。
圖1 無人機實用升限與最大起飛重量關系Fig.1 UAVs’ ceiling vs. maximum takeoff weight
圖2 無人機實用升限與續(xù)航時間關系Fig.2 UAVs’ ceiling vs. endurance flight
(1) 大型無人機偵察監(jiān)視。使用“赫爾墨斯-900/450”、“蒼鷺-TP”等中空長航時大型無人機實施戰(zhàn)場監(jiān)視,利用紅外/光電、SAR等探測設備對地面固定/移動目標實施偵察監(jiān)視,引導攻擊型無人機、自殺式無人機甚至短程戰(zhàn)術導彈精確打擊,實時監(jiān)控打擊效果。
(2) 大型無人機遠距支援干擾。使用“赫爾墨斯-900/450”等中空長航時大型無人機實施遠距支援干擾,對地面雷達、防空導彈等實施干擾,掩護攻擊型無人機對地打擊。
(3) 中小型無人機巡飛壓制。使用“哈洛普”、軌道飛行器-1K/2、突襲者等無人機巡飛壓制和打擊防空武器、預警雷達、地對空干擾裝備等目標,摧毀地對空預警、攔截、干擾能力,進而全面打擊火箭炮、地面車輛等各類目標。
(4) 大型無人機精確打擊。使用TB-2防區(qū)外打擊近程防空火力及其他地面目標。發(fā)揮TB-2巡航高度高的優(yōu)勢,在近程防空火力包線外使用激光制導炸彈實施精確打擊。清除近程火力威脅后,對地面各類目標乃至人員實施擴大打擊[2]。
從網絡發(fā)布的相關信息來看,阿方此次沖突全程使用各型無人機實施對地打擊。據(jù)不完全統(tǒng)計,盡管累計有36架無人機被摧毀或因故障受損,但阿方無人機在裝備性能、數(shù)量整體上處于優(yōu)勢地位,最終贏得了戰(zhàn)爭主動權。選取“哈洛普”無人機打擊C-300,TB-2無人機摧毀“薩姆-8A”為戰(zhàn)例,進行復盤分析,研究亞軍防空作戰(zhàn)失利的原因。
綜合阿方公布的視頻及相關信息來看,亞方有6套C-300武器系統(tǒng)被摧毀,如圖3,4所示。其中,“哈洛普”無人機至少摧毀了位于斯捷潘納克特地區(qū)、卡格努克地區(qū)固定陣地部署的2套C-300武器系統(tǒng)雷達、導彈發(fā)射車等作戰(zhàn)車輛。
圖3 斯捷潘納克特地區(qū)C-300陣地被摧毀Fig.3 C-300 weapon was destroyed in Shosh area
圖4 卡格努克地區(qū)C-300陣地被摧毀Fig.4 C-300 weapon was destroyed in Kaghnut area
2.1.1 “哈洛普”無人機
“哈洛普”無人機(圖5)是“哈比”反輻射無人機的改進型,具備全天候察打一體能力,可用于巡飛打擊地面車輛、火炮等目標以及時敏目標。該無人機在“哈比”反輻射無人機的基礎上,取消反輻射任務載荷,配裝前視光電探測系統(tǒng),配裝16 kg高爆戰(zhàn)斗部,最大飛行時間6 h,最大航程可達1 000 km,RCS標稱不大于0.5 m2。該無人機在納卡地區(qū)沖突中首次投入實戰(zhàn),一旦發(fā)現(xiàn)輻射源,可自主/人工控制飛行航路,引爆戰(zhàn)斗部摧毀目標。
圖5 “哈洛普”無人機Fig.5 Harop UAV
2.1.2 C-300
C-300是一種全天候、大空域、多通道自行式防空導彈系統(tǒng),主要用于保衛(wèi)要地,以攔截大規(guī)??找u和在強電子干擾環(huán)境條件下,攔截不同高度的集群空襲兵器和巡航導彈。采用初段程序+無線電指令+末段TVM制導體制,最大攔截斜距 90 km,可同時制導12枚導彈抗擊6個目標。武器系統(tǒng)主要由1部照射制導雷達、8部導彈發(fā)射車、1部三坐標目標指示雷達、1部低空補盲雷達、32枚導彈等組成[3],如圖6所示。
圖6 C-300武器系統(tǒng)Fig.6 C-300 surface to air missile weapon system
2.1.3 戰(zhàn)例分析
根據(jù)相關資料,除1套C-300陣地機動作戰(zhàn),其余均在固定陣地部署,固定陣地位置很可能被阿方掌握?!肮迤铡睙o人機可具備低空超低空巡航能力,受雷達視距及納卡山地地形影響,雷達探測能力和火力覆蓋范圍顯著下降。盡管C-300最大攔截斜距達90 km,但按照“哈洛普”無人機RCS 0.1 m2,速度50 m/s,巡航高度25 m(相高)計算,C-300三坐標雷達最大探測距離25 km,照射制導雷達最大探測距離29 km,最大攔截遠界26 km。C-300 火力覆蓋范圍見圖7。
圖7 C-300火力覆蓋范圍Fig.7 C-300 weapon system firepower envelope
使用CMANO軟件進行仿真推演,模擬阿方使用1架“蒼鷺-TP”,1輛“哈洛普”無人機發(fā)射車(共計9架“哈洛普”無人機)對斯捷潘納克特地區(qū) C-300 陣地實施打擊?!吧n鷺-TP”主要擔負偵察監(jiān)視任務,不進入防區(qū)?!肮迤铡睙o人機實施突防打擊任務。
斯捷潘納克特地區(qū)周邊地形復雜,其位于高加索山系一帶,北部為大高加索山脈和小高加索山脈,西部為亞美尼亞高原地帶,南部為贊蓋祖爾山和伊朗高原,東向依次為小高加索山脈、希爾萬平原和穆甘平原,地形高低起伏大。根據(jù)斯捷潘納克特地區(qū)C-300陣地周邊地形情況,開展對空中目標通視分析,選取“哈洛普”無人機3條典型突防航線進行對抗分析,航線1由0°方向進入,航線2由85°方向進入,航線3由170°方向進入,見圖8,9。
圖8 突防航線Fig.8 UAVs flight course
圖9 C-300陣地通視分析(白色為通視,灰色為不可通視)Fig.9 C-300 line of sight analysis (white color area means visible, grey color area means invisible)
從表2給出的推演仿真結果來看,C-300均被“哈洛普”無人機群突防。針對航線1來襲“哈洛普”無人機,C-300受地形遮蔽影響較小,最大穩(wěn)定跟蹤距離達30 km,最大遭遇距離27.5 km,與理論分析結果基本一致,成功攔截7架,攔截比達77.8%;針對航線2,3來襲“哈洛普”無人機,C-300 受地形地物影響較大,最大穩(wěn)定跟蹤距離僅13 km,其中對航線2來襲“哈洛普”無人機,C-300 最大穩(wěn)定跟蹤距離僅4.6 km,因目標距離過近,無法構成發(fā)射條件,未有戰(zhàn)果。
表2 C-300抗擊“哈洛普”無人機仿真結果統(tǒng)計Table 2 Simulation results of C-300 against Harop UAVs
根據(jù)網絡公開的相關信息,未有C-300成功抗擊“哈洛普”無人機的報道。綜合研判,“哈洛普”無人機可能利用山地地形掩護+超低空巡飛+末端俯沖攻擊,在單個或多個軸向實施突防打擊,C-300 三坐標雷達無法及時發(fā)現(xiàn)引導照射制導雷達抗擊,導致被突防。
考慮到“赫爾墨斯-450/900”具備電子戰(zhàn)能力,不排除阿方使用“赫爾墨斯-450/900”實施遠距支援干擾掩護“哈洛普”無人機突防。
9月27日,阿方使用TB-2無人機摧毀亞方多輛“薩姆-8A”近程防空武器系統(tǒng),并公布相關視頻,視頻顯示“薩姆-8A”搜索雷達在旋轉,處于正常工作狀態(tài),隨后被無人機發(fā)射的空地彈藥摧毀,見圖10。TB-2無人機的出動架數(shù)和使用方式官方未披露。
圖10 “薩姆-8A”被摧毀畫面Fig.10 SA-8A was destroyed
2.2.1 TB-2無人機
TB-2無人機是土耳其卡勒-巴卡公司研制的中型察打一體無人機,可攜帶光電/紅外載荷、打擊載荷,用于執(zhí)行戰(zhàn)場監(jiān)視和摧毀地面固定防御工事、地面/海面機動目標等任務。TB-2無人機,長6.5 m,翼展12 m,航程超過150 km,最大飛行高度7 620 m,最大飛行速度130 km/h,續(xù)航時間超過20 h,載荷能力155 kg,可掛載4枚機載彈藥,包括微型靈巧炸彈、激光制導彈藥以及反坦克導彈等,用于執(zhí)行對地打擊任務,已在利比亞內戰(zhàn)、土敘沖突和亞阿沖突中投入實戰(zhàn)。
TB-2無人機可掛載小型靈巧激光制導炸彈(MAM-L和MAM-C),可摧毀裝甲車輛、工程設施、地面防御工事以及地面海面機動目標。小型靈巧激光制導炸彈性能,見表3。
表3 小型靈巧激光制導炸彈性能Table 3 Laser-guided smart micro munitions performance
2.2.2 “薩姆-8A”
“薩姆-8A”是亞方裝備的野戰(zhàn)防空武器系統(tǒng),主要用于攔截低空和超低空飛行的戰(zhàn)斗機和武裝直升機,在納卡前線作為地面裝甲部隊和地面炮兵群的主要防空武器,單車集成搜索雷達、跟蹤雷達、筒彈,采用無線電指令制導,四聯(lián)裝筒彈傾斜發(fā)射,搜索雷達工作于C波段,最大作用距離30 km,跟蹤雷達工作于X波段,最大作用距離25 km,殺傷區(qū)斜距1.5~10 km,高度25 m~5 km。
2.2.3 戰(zhàn)例分析
TB-2無人機最大升限6.8 km,典型任務掛載巡航高度可達5.5 km,可掛載兩型激光制導炸彈:MAM-L與MAM-C,其中MAM-L的最大射程達14 km,如圖11所示?!八_姆-8A”殺傷高界僅5 km,低于TB-2巡航高度;殺傷區(qū)遠界僅10 km,MAM-L激光制導炸彈最大射程達14 km。因此TB-2可利用巡航高度高和機載武器射程遠的優(yōu)勢,對“薩姆-8A”(圖12)實施防區(qū)外打擊。
圖11 TB-2無人機Fig.11 TB-2 UAV
圖12 薩姆-8AFig.12 SA-8A vehicle
(1) 針對三代機為典型目標構建的防空體系難以應對無人機突防打擊。亞方防空體主要由Р-15,Р-18,Р-19等預警雷達,C-300、“薩姆-8A”、“道爾”等防空武器系統(tǒng)構成,裝備總體性能處于二代、三代水平,具備對三代機目標預警監(jiān)視、梯次攔截能力。但阿方“哈洛普”、軌道飛行器-2等中小型無人機屬于典型“低慢小”目標,可利用納卡地區(qū)山地地形突防,亞方主戰(zhàn)預警裝備低空探測性能不足,防空裝備對“低慢小”目標發(fā)現(xiàn)能力下降,體系有能力短板,防區(qū)出現(xiàn)漏洞,導致被突防。
(2) 防空武器系統(tǒng)反無人機有能力短板。亞方防空武器系統(tǒng)性能最優(yōu)的是C-300,其最大攔截遠界75 km,“蒼鷺-TP”、“赫爾墨斯-900”等大型無人機SAR成像作用距離預計不小于100 km,難以拒止其偵察監(jiān)視;C-300,C-125,“薩姆-8A”等武器系統(tǒng)在山地地形條件下對“低慢小”目標探測跟蹤能力不足,導致被突防。薩姆-8A殺傷空域較近,無法拒止TB-2無人機投放彈藥。
(3) 亞方防空作戰(zhàn)裝備部署不合理,戰(zhàn)法運用不靈活。一是過于依賴固定陣地作戰(zhàn),缺少偽裝防護。從阿方發(fā)布的視頻來看,亞方防空裝備大部分使用固定陣地抗擊作戰(zhàn),未實施偽裝防護,導致被動挨打。尤其是C-300,固定陣地位置均事先被阿方偵察獲知,盡管有機動作戰(zhàn),卻部署于空曠地域,沒有任何偽裝防護,導致被無人機成功突防。二是中程與近程防空武器系統(tǒng)部署分散、缺少協(xié)同。亞方防空裝備均為“單打獨斗”,不成體系,中程防空武器系統(tǒng)沒有配屬近程防空武器,缺少陣地硬防護手段,導致?lián)撝谐谭揽盏腃-300武器系統(tǒng)被突防后,近程防空武器系統(tǒng)被防區(qū)外武器“吊打”。三是缺少低空補盲雷達對低空目標指示引導。C-300 配有低空補盲雷達,可強化武器系統(tǒng)對低空目標監(jiān)視和指示能力,增大目標指示距離和攔截縱深,但未見亞方部署使用低空補盲雷達的相關信息。四是不重視偽裝防護。盡管亞方有使用假目標模擬防空導彈發(fā)射車,成功誘騙無人機打擊。但假目標、假陣地使用數(shù)量、頻次偏少,難以有效遲滯阿方無人機偵察打擊OODA(Observation,Orientation,Desision,Action)環(huán)路。缺乏施放煙霧、偽裝網等偽裝手段,導致裝備車輛生存概率低。
(1) 預警探測難,存在“看不見、辨不清”的問題。中小型無人機通過低空/超低空突防,雷達受地球曲率、地形遮蔽影響,在雜波背景下難以有效檢測和穩(wěn)定跟蹤。低空慢速目標雷達回波信號與飛行中的鳥群、氣象雜波等信號相近,易與慢動雜波相混淆,識別難。
(2) 攔截打擊難,存在“打不著”的問題。中小型無人機可使用低空飽和突防、多軸向突防等戰(zhàn)術,戰(zhàn)術使用靈活。防空武器系統(tǒng)受雷達工作扇區(qū)、反應時間、導彈速度等因素限制,易漏防。防空雷達對低空進襲的中小型無人機發(fā)現(xiàn)能力不足;目標紅外特征弱,紅外/光電探測設備探測距離近;半主動、主動尋的導引頭一般采用脈沖多普勒體制,雜波背景下檢測跟蹤弱小目標能力弱,引戰(zhàn)配合也因目標尺寸、近場特性存在效能下降問題。防空雷達對集群目標雷達回波起伏大,跟蹤精度下降,制導精度及殺傷概率下降,多目標能力不足,難以滿足集群目標防御需求。
(3) 攔截效費比低,存在“打不起”的問題。TB-2 出口價格小于50萬美元,突襲者、軌道飛行器-1K/2等小型無人機成本更低。防空導彈價格高于中小型無人機,且對典型目標采取“二攔一”的射擊策略,攻防對抗成本比例嚴重失衡。
(1) 預警監(jiān)視。針對雜波背景下檢測和穩(wěn)定跟蹤低空慢速無人機目標需要,綜合采取針對機載數(shù)據(jù)鏈的偵察引導、空基/地面雷達探測、光電/紅外跟蹤識別等手段,構建以保衛(wèi)要地/目標為核心的預警監(jiān)視體系,形成對中小型無人機目標的預警和識別能力。
(2) 指揮控制。構建扁平高效的區(qū)域指控系統(tǒng),可指揮控制所屬預警、電抗、地防等裝備實施反無人機作戰(zhàn);具備作戰(zhàn)籌劃、態(tài)勢融合與航跡預測、目標識別、威脅評估、交戰(zhàn)控制、頻譜管控等能力。
(3) 綜合對抗??删C合采用衛(wèi)星導航干擾/誘騙、測控鏈路干擾/誘騙、定向能、無人機網捕、彈炮等手段實施軟硬殺傷,實現(xiàn)高效費比攔截;具備對中大型無人機中遠程攔截能力,拒止其投放近程空地武器和實施偵察監(jiān)視;具備復雜戰(zhàn)場環(huán)境下對多軸向、集群攻擊的中小型無人機近程綜合防御能力,可通過定向能干擾/毀傷、導彈、高炮梯次攔截,實現(xiàn)末端閉鎖和低成本攔截。
(1) 重視無人機目標特性及使用場景研究。系統(tǒng)梳理主要作戰(zhàn)對手無人機戰(zhàn)技術性能,研究無人機數(shù)據(jù)鏈、導航、載荷等關鍵分系統(tǒng)性能,分析無人機目標紅外、電磁散射、運動特性,建立目標特性數(shù)據(jù)庫,分類無人機威脅。構建戰(zhàn)術偵察、協(xié)同引導打擊、壓制防空、有人/無人協(xié)同等典型威脅場景,牽引地空反無人作戰(zhàn)使用及裝備發(fā)展。
(2) 加強反無人對抗研練。針對要地防御、陣地防御任務,構建預警、電子對抗、防空組成的防御體系,重點研練在復雜地形條件下對中小型無人機目標預警監(jiān)視、通信導航干擾對抗、破擊體系節(jié)點、抗集群目標等課目,提升對無人機打擊體系的防御能力。
(3) 加快地空反無人裝備建設。開展反無人裝備體系設計,根據(jù)無人機類型、作戰(zhàn)空域、載荷性能等,構建多層反無人裝備體系,提出體系能力需求,牽引裝備發(fā)展,重點解決中小型無人機及集群目標預警監(jiān)視、綜合識別、綜合對抗、高效低成本攔截等問題,提升對無人機集群綜合防御能力[4]。
通過納卡地區(qū)沖突無人機攻防運用分析及地空反無人能力需求研究,系統(tǒng)梳理了阿塞拜疆主要裝備的無人機,并按照級別進行分類;提出偵察監(jiān)視、巡飛壓制、精確打擊等3種典型無人機作戰(zhàn)運用樣式;選取“哈洛普”無人機打擊C-300,TB-2無人機摧毀“薩姆-8A”為戰(zhàn)例,進行復盤分析,研究亞軍防空作戰(zhàn)失利原因;按照預警監(jiān)視、指揮控制、綜合對抗等功能域,開展反無人難點、能力需求分析,并提出作戰(zhàn)使用、裝備發(fā)展對策建議,為地空反無人裝備建設及作戰(zhàn)運用提供參考。