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盾和弹之间的那点事(二十九)

2019-11-04涂林峰

兵器知识 2019年10期
关键词:相控阵反舰电子战

涂林峰

水面舰艇除了自身的各类探测设备外,还可用配备的其它平台进行探测,比如用舰载直升机、无人机或无人艇前出侦察。舰载直升机是目前水面舰艇上最常见的航空平台,而舰载无人机、无人艇作为新兴的侦察手段,也得到了各国海军的普遍重视,现在的驱护舰一级的水面舰艇已经具备搭载舰载无人系统的能力,如美国的MQ-8C“火力侦察兵”无人机和“扫描鹰”无人机。此外,很多人的一个普遍观念是,水面舰艇的舰载雷达由于高度较低,受地球曲率的影响其探测范围是受限的,对低空目标的探测距离只有数十千米;而战斗机机载雷达的工作高度远高于舰载雷达,因此有更大的视野范围和探测距离。这忽略了一个事实,那就是战斗机如果没有外部体系的支援,只能在高空对水面舰艇进行搜索与探测,这种情况下双方的雷达视距是一样的,因为雷达波束是直线传输的,你看见我的同时我也一样能看见你。而且,“神盾”舰的舰载相控阵雷达可以凭借更强悍的探测性能在更远的距离外发现、跟踪和锁定空中飞行的战斗机。“神盾”舰对高空目标的探测距离能超过400千米,具备同时探测和跟踪多目标的能力,而战斗机机载雷达通常只有100-200千米的对海探测距离(对驱护舰类的典型水面目标)。

弹射升空的美国“扫描鹰”无人机

我们知道,战斗机在作战中强调进攻,但防御能力相对较差,当遭遇对方舰空导弹打击时,战斗机要么机动躲避,要么就施放各种电子干扰/对抗措施,或者两种方法同时实施。很显然,这两种措施都是被动防御手段。而“神盾”舰则正好相反。“神盾”舰凭借较大的体量,可以配备包括多功能相控阵雷达、远程舰空导弹、中近程防空武器、综合电子对抗系统、综合传感器系统等种类多样的攻防设备,在与战斗机的对抗中可攻可防。攻,可在战斗机发射空舰导弹之前将其击落或驱赶;防,可在战斗机发射导弹后对来袭导弹进行硬杀伤式的拦截,或施加有源、无源干扰等软杀伤手段使导弹丢失目标。并且“神盾”舰一般都可以形成多层次、多批次的对空拦截防线,各种武器系统不但种类众多,而且备弹量也比较充足,可以进行持续的攻防作战。而反观战斗机,它的单机载弹量通常都有限,尤其是挂载重型反舰武器时,其载弹量的多少还与油料等其它载荷存在冲突,因此战斗机单机一次能齐射的反舰武器数量较为有限。而战斗机的大机群协同作战则又要依赖作战体系的支援与指挥,在得不到有效的外部指挥的情况下,战斗机通常只能形成小规模的作战编队,很难对“神盾”舰造成足够强度的威胁。

战斗机在对“神盾”舰发动空中打击时,可以采用的机载武器主要包括空射导弹(包括反舰导弹和其它类型导弹)、制导炸弹、火箭弹和反辐射导弹等。其中制导炸弹和火箭弹的攻击距离过近,打击效率偏低,并不适合对“神盾”舰的打击。这里主要谈一下空射反舰导弹和反辐射导弹在反舰作战时的作用。空射反舰导弹,尤其是大中型反舰导弹,是战斗机最理想的机载反舰武器。现代先进反舰导弹的射程可达100-200千米甚至更远,这个射程一般都会超过舰空导弹的有效射程和攻击范围。比如欧洲“紫菀”30远程区域舰空导弹的最大射程只有120千米,基本上难以拦截导弹载机,战斗机可以较为安全地在其射程之外发动远程反舰打击。不过,反舰导弹要发挥其最大射程,需要依赖作战体系的支援,因为水面舰艇类目标也属于移动目标。远程反舰导弹要有效打击此类移动目标,往往需要外部平台提供目标指示和引导控制,这一阶段称为反舰导弹的中继制导阶段。反舰导弹的射程越远,中段飞行耗费的时间越长,对于中继制导的要求就越高,相应的对整个C41SR体系的要求也就更高,否则反舰导弹要么无法发挥出最大射程,要么射不中目标。

战斗机的防御能力相对较差,只能通过机动和施放电子干扰来被动地躲避导弹的打击

在没有外部体系的支援与引导下,战斗机自身也可以对发射后的反舰导弹进行中继制导,比如苏一30战斗机配备的N001VEP型雷达,其探测距离达到110千米,可引导Kh-59和Kh-31A导弹进行反舰攻击。但战斗机如果直接引导反舰导弹将会使战斗机难以实施低空突防战术,因为制导指令在空中也是直线传输的,战斗机如果在低空飞行,受到地球曲率的影响将无法对远距离外飞行的反舰导弹传送制导指令。也就是说,此时战斗机的反舰攻击在“神盾”舰的眼中是没有任何隐蔽性可言的,不但发射后的反舰导弹会遭到多层次、多批次的拦截,就是战斗机自身也可能会受到舰空导弹的远程打击。而且对远程反舰导弹的中继制导是一个持续时间较长的过程(射程150千米的亚音速反舰导弹要飞完全程大约需要近十分钟的时间),这期间进行引导的战斗机将难以脱身,并且可能受到“神盾”舰的远程舰空导弹的威胁。当然,随着新一代反舰导弹的射程逐渐增大,可以达到200千米以上,这使战斗机可以在远程舰空导弹的打击范围以外发动攻击,但战斗机的机载雷达以及数据链系统是否能有效支持反艦导弹也是存在疑问的。即使能够支持,但在如此远的距离下其引导精度和抗干扰能力将会大幅下降,在遭受水面舰艇强大的电子干扰/对抗时,将很难保证反舰导弹中继制导的精度和可靠性,这直接影响到反舰导弹的突防效果。

准备降落在“伯克”级导弹驱逐舰上的MQ-8C“火力侦察兵”无人机

在没有外部C41SR作战体系支援的情况下,战斗机既难以采取低空突防战术(低空突防时由于机载雷达的视距受限,通常需要外部ISR平台进行引导作战),也难以采取大规模集群突击和反舰导弹饱和攻击的战术(这需要强大的指挥控制系统的支持,如陆上和空中的指挥控制中心)。仅凭战斗机之间的数据链通信,往往只能实现小规模战机编队的统一指挥与控制,而这很难突破先进“神盾”舰的防空拦截。总之,战斗机在脱离了作战体系的支援时其整体空中打击效能将会大幅下降。

除了反舰导弹外,战斗机还有一种可选的武器是反辐射导弹。由于“神盾”舰相控阵雷达的发射功率很大,作用距离可达数百千米,信号辐射强度非常大,对方的被动电子接收系统在很远的距离外就能接收到辐射信号,因此“神盾”舰是反辐射导弹的重要打击目标之一。当“神盾”舰处于高强度作战环境下、舰载相控阵雷达全功率对空防御时,“神盾”舰将成为一个巨大的电磁辐射源。对方战机如果利用反辐射导弹配合其它类型的反舰武器对“神盾”舰发动综合性打击,将对“神盾”舰构成重大威胁。“神盾”舰在高强度作战环境下,就如同一个在黑夜里拿着手电筒四处乱照的人一样,很难不让人察觉到他的存在。但前文也讲过了,在没有C41SR体系支援的情况下,战斗机要想发现茫茫大海上的“神盾”舰不是一件易事,即使发现并确定了“神盾”舰的位置,战斗机也很难组织起大规模的进攻编队。因此,在这种情况下并不足以构成“神盾”舰的高强度作战环境,“神盾”舰更多的可能还是要应对小规模战斗机编队的袭扰作战,因此舰载相控阵雷达可充分利用LPI(低可截获概率)相关技术和战术,以提高雷达系统的反电子侦察定位能力和抗反辐射攻击能力,从而提高敌方反辐射攻击时的生存力。

正在发射的“紫菀”30舰空导弹

LPI(低可截获概率)技术也称为射频隐身技术,是指雷达对辐射信号在时域、空域和频域上的有效管理,即雷达的发射信号具备了在时间、空间和频率上的多变性,从而加大对方的被动侦察系统截获雷达辐射信号的难度,使对方反辐射导弹的定位精度和命中成功率下降,以间接提升雷达系统的生存能力。相控阵雷达本身就是一种LPI性能非常好的雷达体制,其采取了电子扫描的方式,雷达波束的指向非常灵活、迅速,且呈现出多变的特点,这使得相控阵雷达在对抗反辐射导弹的攻击时具备了独特的优势,且非常有利于采用各种LPI技术。

相控阵雷达的波束控制的灵活性非常高,因此它可以同时利用多道雷达波束分别对不同的目标进行搜索、跟踪以及火控锁定,而且波束的转移非常快速,几乎是在瞬间完成的。在这种灵活的波束控制下,反辐射导弹要想稳定跟踪雷达目标就不是一件容易的事了。而且相控阵雷达完全可以实现在对其它目标进行搜索、跟踪的同时,在反辐射导弹的来袭方向却不辐射任何能量,将这个方向上的雷达信号辐射强度降至最低,从而使反辐射导弹无法有效截获、跟踪目标的雷达信号,这就是相控阵雷达LPI性能的体现。相控阵雷达可以采取的LPI技术是很多的,此处只简单介绍一下相控阵雷达在LPI性能方面的优势。毫无疑问的是,“神盾”舰凭借先进的相控阵雷达,在低烈度作战环境下可以利用LPI技术有效对抗反辐射导弹的攻击,再加上“神盾”舰较强的防空反导拦截能力,战斗机要想利用反辐射导弹对“神盾”舰进行有效打击也不是一件容易的事。

近防系统是水面舰艇的最后一道防线。图为我国近防系统正在射击

此外,“神盾”舰的综合电子战能力也远非战斗机可比。战斗机受限于平台容量的限制,难以搭载太多的任务载荷和电子设备,加上战斗机机体表面面积有限,各种电子设备的发射/接收天线也很容易受到机体的遮挡,从而影响到电子设备的实际工作效能。因此战斗机通常只配备有限的自卫电子战系统。而且,即使这种有限的自卫电子战能力对于战斗机的设计来说也是一个非常严峻的考验,既要保证一定的电子对抗性能,还不能对其它的任务载荷和作战功能产生太大的影响,难度非常大(专用的电子战飞机不在此讨论之列)。战斗机也可以通过加挂专用的电子战吊舱来提高自身的电子战能力,并获得一定程度的进攻性电子战能力,但受到自身供电能力的限制,其获得的提升仍然是有限的。一般来说,战斗机只能配备有限的告警设备和有源/无源干扰器材,少数的战斗机已经开始装备一些新型电子战设备,比如机载拖曳式诱饵和投掷式干扰机。总的来说,战斗机可以配备的干扰/对抗措施不但种类比较有限,数量和质量也有限,这是战斗机平台尺寸较小所造成的必然结果,很难通过技术手段获得质的提升。这也是为什么战斗机的隐身设计会受到推祟的一个重要原因。

与战斗机相反的是,“神盾”舰体量大,具备了先进的综合电子战能力。“神盾”舰不仅可以搭载性能强大的大型电子战设备,而且种类也更丰富,包括雷达干扰、光电干扰、通信干扰、武器制导干扰等多种类型的干扰措施,并且凭借舰上指挥控制系统的强大计算能力,可以集侦察、告警、干扰、欺骗等功能于一身,结合各种有源和无源干扰措施、软杀伤和硬杀伤手段组成综合电子战系统,从而具备了比战斗机更优秀的综合电子戰能力。此外,水面舰艇由于平台适应性好,并有强大的能源供应能力,在将来有条件配备一些新概念设备,比如激光武器、微波武器。从某种角度讲,电子战作为一种软杀伤手段,其作战价值不输于火炮、导弹等硬杀伤手段,甚至还要有所超出。这主要是因为水面舰艇在利用电子干扰对抗来袭导弹时,其具备了几乎无限的“备弹量”、无限的“火力通道”,可以在电光火石之间决出胜负,而且相比舰空导弹等硬杀伤武器更不容易受到气象条件等外部因素的影响。电子战对战斗胜负的影响甚至要超过大多数的硬杀伤手段,技术先进的一方凭借电子对抗的优势完全可以压制住对手,让对方没有任何反抗之力。

海上阅兵式上的055型大型导弹驱逐舰

综上所述,“神盾”舰凭借较大的体型可以获得更强的单舰综合作战能力,这是战斗机比不了的。而且“神盾”舰对外部作战体系支援的要求也相对更低。当不考虑具体的战术使用措施是否得当的情况下,仅从“神盾”舰和战斗机双方的技术水平来看,两者之间的这种架空的对抗,最终的结果很可能是双方之间取得攻守平衡,谁也不能完全压制住另外一方。不过,如果“神盾”舰面对的是隐身战斗机时,则情况就有些不同了,这时“神盾”舰很可能会吃亏。我们知道,隐身机通常会采取独来独往的战术,对体系的依赖程度明显比三代机要低。而“神盾”舰以及舰载相控阵雷达的反隐身能力对于各国海军来说,目前仍是一大技术难题,这要期待舰载雷达技术的进一步发展。比如美国最新发展的“伯克”3型驱逐舰和我国新下水的055型大型驱逐舰,两者都预计将装备探测性能更强的新一代大型舰载相控阵雷达系统,整体性能将比AN/SPY-1系列、346/346A等上一代舰载相控阵雷达得到大幅提升,已经具备了一定的反隐身作战能力。

当然,“神盾”舰和战斗机两者之间的对抗也可以有众多的战术可供选择,而且很多情况下决定胜负的因素往往取决于战术而不是技术。比如战斗机作为进攻的一方,可以选择打与不打,或者什么时候打,并且可以采取袭扰战术不停地对“神盾”艦进行骚扰,在“神盾”舰的防空边缘打擦边球,使“神盾”舰的防空系统应接不暇、疲于应付;战斗机一方也可以选择发动多机佯攻的战术,先利用少量战斗机将“神盾”舰的防空注意力吸引到一个特定的方向,然后再从另一个方向发动突然袭击,打对方一个措手不及。而“神盾”舰一方则可以采取多舰之间的编队协同作战,利用部分舰艇前出侦察或在编队外围执行防空警戒任务,以提前发现对方战机的来袭;多舰之间也可以采取后方舰艇雷达开机,主动暴露目标以引诱对方战斗机来战,而前出舰艇则保持雷达静默,隐蔽设伏并拦截、打击贸然发动进攻的战斗机;“神盾”舰可以选择在远离对方海岸的区域范围内执行任务,当对方战斗机处于作战半径极限的情况下时,其对海打击能力将会大幅降低,不但战斗机的载弹量、出动能力受到限制,甚至不得不采取高空飞行以节省燃料,从而可能会因为战术选择的受限而遭受损失。在英阿马岛之战中,阿根廷战机虽然对英国海军舰艇造成了重大损失,但同时阿根廷空军自身的损失也是不小的。在这场战争中也充分体现出战术的合理选择与使用,并不比装备自身技术水平的重要性差,从某种程度上讲,战术的重要性还要高于技术。不过在实战中,无论是“神盾”舰的对空防御还是战斗机的对海突击,都属于一种交战速度非常快的作战方式,双方的战术选择非常考验战场上官兵们的临时应变能力和反应速度,而这已不是本文所能涉及的了。

【编辑/山水】

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