空空導(dǎo)彈面臨的挑戰(zhàn)

樊會濤　張蓬蓬

摘要：空空導(dǎo)彈的攻防對抗愈演愈烈，從多個角度分析了空空導(dǎo)彈面臨的挑戰(zhàn)。首先指明體系對抗條件下，對空空導(dǎo)彈能力的新需求，其次分析了空空導(dǎo)彈目前面臨的復(fù)雜干擾環(huán)境。需要應(yīng)對的新型目標(biāo)，同時指出了新型武器的出現(xiàn)對空空導(dǎo)彈的沖擊。指明了空空導(dǎo)彈面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：空空導(dǎo)彈；挑戰(zhàn)；新型目標(biāo)；新型武器；體系對抗：復(fù)雜干擾

中圖分類號：TJ760 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-5048（2017）02-0003-05

0引言

空空導(dǎo)彈的發(fā)展與其他武器裝備一樣，也是一個不斷適應(yīng)目標(biāo)性能提高和作戰(zhàn)環(huán)境變化的過程。近三十年局部戰(zhàn)爭的經(jīng)驗(yàn)表明，空空導(dǎo)彈作為空中對抗的主要武器，其性能的高低已成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的重要因素，空空導(dǎo)彈成為各軍事強(qiáng)國優(yōu)先發(fā)展的武器裝備。正如有“矛”必有“盾”一樣，空空導(dǎo)彈的攻防對抗愈演愈烈，如何防御空空導(dǎo)彈，最大程度降低其作戰(zhàn)效能也成為研究熱點(diǎn)。未來空中威脅目標(biāo)性能的提高、新型武器的出現(xiàn)、作戰(zhàn)要求的變化和空戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜化對空空導(dǎo)彈提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

1新要求帶來的挑戰(zhàn)

奪取和保持空中優(yōu)勢是空空導(dǎo)彈的首要使命。在體系化對抗條件下，“先敵發(fā)現(xiàn)、先敵發(fā)射、先敵脫離、先敵摧毀”仍是空戰(zhàn)制勝的基本準(zhǔn)則，追求射程與抗干擾能力是空空導(dǎo)彈不變的發(fā)展方向。

第四代戰(zhàn)斗機(jī)為了隱身的需要，普遍要求新一代空空導(dǎo)彈內(nèi)埋掛裝。為了空戰(zhàn)制勝，依然需要保證足夠的火力優(yōu)勢，既期望導(dǎo)彈具有盡可能遠(yuǎn)的射程，又希望導(dǎo)彈內(nèi)埋掛裝數(shù)量盡量多。由于飛機(jī)武器艙空間尺寸有限，要求導(dǎo)彈的幾何尺寸盡可能小。此外，由于作戰(zhàn)任務(wù)的不確定性，還進(jìn)一步期望空空導(dǎo)彈在制空作戰(zhàn)的同時具有一定的對地防空壓制多任務(wù)能力。

新一代空空導(dǎo)彈還應(yīng)具有協(xié)同作戰(zhàn)的能力，即滿足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求。在協(xié)同作戰(zhàn)條件下，空空導(dǎo)彈已不只是傳統(tǒng)意義上的火力單元，而是一個縱橫聯(lián)結(jié)、貫通兼容的獨(dú)立任務(wù)節(jié)點(diǎn)?？湛諏?dǎo)彈以計(jì)算機(jī)和復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)為核心，具備自動定位、自主決策、自動識別、自主攻擊的功能，其需要快速處理海量信息并具有智能化的特點(diǎn)。圖1所示為下一代空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)能力示意圖。

下一代空空導(dǎo)彈（NGM）主要能力特點(diǎn)：

a.同時具有近距格斗和中遠(yuǎn)距攔射能力，并具有一定的對地防空壓制能力；

b.可高密度內(nèi)埋于四代機(jī)或外掛于先進(jìn)三代機(jī)；

c.具有全方位攻擊能力，導(dǎo)彈不受目標(biāo)方位約束；

d.能夠滿足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)需求。

以上這些要求是相互矛盾的，并將帶來武器系統(tǒng)的復(fù)雜化。同時實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)射程、多任務(wù)、小型化和網(wǎng)絡(luò)化的新要求對空空導(dǎo)彈來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。

2復(fù)雜干擾環(huán)境的挑戰(zhàn)

空空導(dǎo)彈的發(fā)展催生了機(jī)載干擾技術(shù)，該技術(shù)不斷改進(jìn)、升級、換代，使得空戰(zhàn)環(huán)境愈加復(fù)雜惡劣，機(jī)載干擾裝備發(fā)展的速度遠(yuǎn)超過導(dǎo)彈，世界上研發(fā)和裝備的干擾種類也遠(yuǎn)大于導(dǎo)彈的種類，給空空導(dǎo)彈的使用帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2.1電子干擾

為了對抗新型雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈，出現(xiàn)了諸如靈巧噪聲、多假目標(biāo)、組合干擾、拖曳誘餌、交叉眼干擾等多種新型干擾。

特別是數(shù)字射頻存儲（DRFM）技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得射頻干擾變得更加快速靈活，實(shí)現(xiàn)了在時域、頻域的全覆蓋。DRFM干擾偵測、接收雷達(dá)信號，然后以數(shù)字形式存儲，再經(jīng)過調(diào)制處理成具有高度相參性的干擾信號發(fā)射出去。DRFM可以形成多種靈巧式干擾以及欺騙與噪聲復(fù)合的組合干擾。

固態(tài)功放技術(shù)的發(fā)展，使得壓制干擾設(shè)備體積小型化，所搭載的平臺也趨于小型化和多樣化。如美國的EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)攜帶有性能先進(jìn)的AN/ALQ-99F電子戰(zhàn)吊艙。

AN/ALE-55機(jī)載拖曳式誘餌和MALD空射伴飛誘餌使射頻干擾在角度上實(shí)現(xiàn)了與目標(biāo)的分離，使得雷達(dá)導(dǎo)引系統(tǒng)很難在距離、速度和角度等維度上識別出目標(biāo)和誘餌，極大地影響了雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈的作戰(zhàn)效能，甚至面臨完全失效的風(fēng)險(xiǎn)。圖2所示為EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)及AN/ALE-55拖曳式誘餌。

2.2光電干擾

隨著紅外制導(dǎo)武器由單元探測到面陣探測、單波段探測到多波段探測的發(fā)展，機(jī)載光電干擾技術(shù)也針對性地發(fā)展出多種樣式.主要包括紅外誘餌彈、紅外干擾機(jī)、定向紅外干擾等。

機(jī)載紅外誘餌彈通過燃燒（火藥引燃和氧化自燃）產(chǎn)生強(qiáng)烈的紅外輻射從而誘騙來襲導(dǎo)彈，主要有點(diǎn)源、多點(diǎn)源、面源、伴飛、復(fù)合、多光譜等多種體制，是世界上研究最多、裝備最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的機(jī)載紅外干擾手段。最新型的面源紅外誘餌通過特種材料快速氧化、自燃后形成大面積的紅外誘餌云團(tuán)，或覆蓋目標(biāo)、或形成與被保護(hù)目標(biāo)相似的空間熱紅外圖像，與目標(biāo)同處于來襲導(dǎo)彈視場內(nèi)，共同形成等效目標(biāo)輻射信息，造成導(dǎo)彈信息識別系統(tǒng)無法獲得真實(shí)目標(biāo)信息。面源紅外誘餌很好地改善了點(diǎn)源誘餌在輻射光譜、輻射強(qiáng)度、空間形狀與載機(jī)存在的明顯差異，提高了對抗第四代紅外成像制導(dǎo)空空導(dǎo)彈的效能。圖3所示為點(diǎn)源紅外誘餌和面源紅外誘餌。

紅外干擾機(jī)產(chǎn)生與飛機(jī)發(fā)動機(jī)峰值輻射波長相近的紅外輻射，經(jīng)過調(diào)制后強(qiáng)度隨時間變化，使來襲導(dǎo)彈產(chǎn)生虛假跟蹤信號，誘使其偏離目標(biāo)。定向紅外干擾將紅外能量集中并準(zhǔn)確地對準(zhǔn)來襲導(dǎo)彈導(dǎo)引頭，用脈沖調(diào)制波束擾亂導(dǎo)引頭工作，或者使導(dǎo)引頭探測系統(tǒng)飽和、信號處理通道阻塞，甚至破壞紅外探測器，使導(dǎo)彈丟失目標(biāo)。早期的定向紅外干擾系統(tǒng)光源一般采用氙燈或銫燈，新型定向紅外干擾系統(tǒng)則采用可調(diào)諧激光器。

低功率激光干擾機(jī)作用原理與紅外干擾機(jī)類似——主要是欺騙，高功率激光干擾機(jī)則實(shí)施壓制式干擾，更高功率的激光則可以直接擊毀導(dǎo)彈（一般稱為激光武器）。激光定向干擾的致?；蛑旅?，對紅外制導(dǎo)的導(dǎo)彈來說近乎是“無解”的挑戰(zhàn)。3新目標(biāo)帶來的挑戰(zhàn)

未來空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)目標(biāo)的種類大大增多，新型目標(biāo)不斷出現(xiàn)，性能將越發(fā)先進(jìn)，在作戰(zhàn)任務(wù)、外形尺寸、目標(biāo)特性和飛行性能等方面都存在著較大差異。具體表現(xiàn)在：作戰(zhàn)目標(biāo)的飛行高度上界由傳統(tǒng)的25 km擴(kuò)展到120 km甚至1 000 km；作戰(zhàn)目標(biāo)的打擊范圍由接觸作戰(zhàn)向大縱深、非線性發(fā)展；作戰(zhàn)目標(biāo)的性能向隱身、高速、大機(jī)動方向發(fā)展。未來新型目標(biāo)主要包括隱身飛機(jī)、臨近空間飛行器和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈以及應(yīng)對非傳統(tǒng)威脅的“低、小、慢”目標(biāo)等。

3.1隱身飛機(jī)

以第四代戰(zhàn)斗機(jī)、無人作戰(zhàn)飛機(jī)等為代表的隱身和高機(jī)動新型空中目標(biāo)開始逐步進(jìn)入戰(zhàn)場，對空空導(dǎo)彈的能力提出了重大挑戰(zhàn)。美國的兩種第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22和F-35均已裝備部隊(duì)，并且正在預(yù)研第五代戰(zhàn)斗機(jī)，俄羅斯的第四代戰(zhàn)斗機(jī)T-50即將裝備部隊(duì)。隨著大量先進(jìn)的第四代戰(zhàn)斗機(jī)陸續(xù)裝備，可以預(yù)見，具有普遍意義的隱身（包括紅外和雷達(dá)）空戰(zhàn)時代即將來臨。

相比第三代戰(zhàn)斗機(jī)，隱身飛機(jī)的RCS降低了2～3個數(shù)量級，達(dá)到0.01～0.001 m²，目標(biāo)RCS每降低10倍，雷達(dá)探測距離減少56%，隱身將使現(xiàn)有的防空體系幾乎完全失效，大大減低主動雷達(dá)導(dǎo)引頭的作用距離，使復(fù)合制導(dǎo)的雷達(dá)導(dǎo)彈無法完成中末制導(dǎo)交接班或末制導(dǎo)時間不夠，從而造成導(dǎo)彈脫靶。

無人作戰(zhàn)飛機(jī)正以驚人的速度發(fā)展，具有高隱身對地精確打擊能力的X-47B已經(jīng)完成演示驗(yàn)證，未來隨著人工智能的發(fā)展，具備空戰(zhàn)能力的無人機(jī)可能成為空戰(zhàn)的主力軍，與有人駕駛飛機(jī)相比，其典型特點(diǎn)是具有更高的機(jī)動性（最大機(jī)動過載達(dá)15～20）和隱身特性。攻擊如此高機(jī)動且隱身性能優(yōu)良的目標(biāo)對空空導(dǎo)彈的導(dǎo)引系統(tǒng)和制導(dǎo)系統(tǒng)都是一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

3.2臨近空間飛行器

臨近空間作為一個新的作戰(zhàn)空域，上可制天，下可制空、制海、制地，將成為未來軍事斗爭的熱點(diǎn)，臨近空間空戰(zhàn)將成為可能，空空導(dǎo)彈應(yīng)擔(dān)負(fù)起攻擊臨近空間飛行器的重任。臨近空間高速飛行器具有高空高速飛行能力，飛行高度可達(dá)20～100 km，飛行馬赫數(shù)大于5，并且具有一定的機(jī)動性，是未來二十年內(nèi)將要出現(xiàn)的新型目標(biāo)。

美國已經(jīng)開展了眾多演示驗(yàn)證計(jì)劃，關(guān)鍵技術(shù)取得了較大進(jìn)展，比如以X-51A為代表的未來臨近空間高速巡航導(dǎo)彈、以HTV-2為代表的未來臨近空間高速滑翔武器、以SR-72為代表的未來臨近空間高速飛機(jī)等。圖4為X-51A和HTV-2。

對付這類飛行器面臨三大困難：預(yù)警難；壓縮了預(yù)警系統(tǒng)的反應(yīng)時間；預(yù)警系統(tǒng)必須更遠(yuǎn)更及時地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。防御難，縮小了防御體系的防御范圍，防御體系需擁有更多的攔截武器單元。攔截難，攔截武器需要解決快響應(yīng)控制、熱防護(hù)和高速引戰(zhàn)配合等技術(shù)難題。

3.3戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈

在空天一體化作戰(zhàn)任務(wù)中，防空反導(dǎo)是目前最為現(xiàn)實(shí)和迫切的任務(wù)。為了應(yīng)對日益嚴(yán)峻的彈道導(dǎo)彈威脅，完整的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)應(yīng)該是多平臺、多層次的體系，從平臺上可分為地基、?；涂栈?，從攔截任務(wù)上可分為助推段攔截、中段攔截和末段攔截。

利用飛機(jī)平臺快速靈活、機(jī)動部署的優(yōu)勢和空空導(dǎo)彈的成熟技術(shù)與產(chǎn)品基礎(chǔ)，發(fā)展空基攔截導(dǎo)彈執(zhí)行空基助推段反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)，具有攔截時機(jī)早、附帶損傷在敵方境內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)，尤其是反導(dǎo)攔截點(diǎn)的前移將獲得壓制性的對抗優(yōu)勢。攔截戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈將成為空空導(dǎo)彈的新使命。

3.4低、小、慢目標(biāo)

反恐能力已成為和平時期軍隊(duì)裝備建設(shè)的新需求。反恐對付的空中目標(biāo)主要是無人駕駛的小型飛行器，具有低、小、慢的特點(diǎn)，即飛行高度低，只有幾十米，幾何尺寸小，只有一米左右，飛行速度慢，只有每秒幾米到幾十米。

現(xiàn)役空空導(dǎo)彈執(zhí)行此類任務(wù)時面臨大炮打蚊子的困局，存在費(fèi)效比高、附帶損傷大等問題，作戰(zhàn)效能極低，導(dǎo)彈的探測系統(tǒng)和引戰(zhàn)系統(tǒng)都不適應(yīng)此類目標(biāo)。需針對反恐特殊需要，以直升機(jī)/無人機(jī)為搭載平臺，發(fā)展專用的小型化低成本空空導(dǎo)彈構(gòu)成察打一體空中反恐力量。通過采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、低成本紅外導(dǎo)引技術(shù)、軟殺傷戰(zhàn)斗部技術(shù)，形成對低、小、慢目標(biāo)的有效打擊能力。

4新武器帶來的挑戰(zhàn)

隨著信息技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)和新型動力技術(shù)的進(jìn)步，一些新型武器的關(guān)鍵技術(shù)相繼得到突破，未來十五年左右可能形成裝備。未來空空導(dǎo)彈將面臨新武器帶來的挑戰(zhàn)。

4.1機(jī)載自衛(wèi)反導(dǎo)武器

對交戰(zhàn)雙方飛行員而言，對來襲空空導(dǎo)彈進(jìn)行硬攔截與硬毀傷或許是更為直接、更具震撼力的一種手段。

傳統(tǒng)防御空空導(dǎo)彈的措施主要是飛行員實(shí)施機(jī)動，躲避來襲導(dǎo)彈，或?qū)嵤╇娮雍图t外干擾進(jìn)行誘騙，達(dá)到軟殺傷的目的。軍事強(qiáng)國一直在研究能對空空導(dǎo)彈進(jìn)行硬毀傷的武器，即機(jī)載自衛(wèi)反導(dǎo)武器，即用空空導(dǎo)彈攻擊空空/地空導(dǎo)彈。這項(xiàng)工作需要解決超快速反應(yīng)、精確制導(dǎo)、高速交會等一系列技術(shù)難題，技術(shù)的限制使得這項(xiàng)工作原來只能停留在“設(shè)想”中，但近些年精確制導(dǎo)技術(shù)、微電子技術(shù)等的飛速發(fā)展使之成為可能。俄羅斯宣稱其最新型空空導(dǎo)彈具有一定的攔截空空、地空導(dǎo)彈的能力?？湛諏?dǎo)彈之間的攻防對抗將上演現(xiàn)代版的“矛盾”之爭。

4.2定向能武器

定向能武器包括激光武器、微波武器，由于其特有的快速性和精確性，稱為戰(zhàn)場上“改變游戲規(guī)則”的新武器。

美國空軍對激光武器的研制高度重視，美軍認(rèn)為：激光武器能夠提供更強(qiáng)的殺傷能力。當(dāng)前論及空空作戰(zhàn)時，采用的描述語言是英里和分鐘；但對于定向能武器，描述的詞匯則是毫秒。相較而言，AIM-120空空導(dǎo)彈的飛行速度是5 000 km/h，激光武器則以300 000 km/s的光速實(shí)施殺傷。

美國空軍計(jì)劃第一步在C-17飛機(jī)上安裝激光武器擊毀來襲導(dǎo)彈，第二步實(shí)現(xiàn)在F-15，F(xiàn)-16或F-35等戰(zhàn)斗機(jī)上的配裝。目前，研制工作重點(diǎn)在增加功率、小型化和增加已有激光武器的精度等方面。戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的機(jī)載激光武器正成為世界各國發(fā)展的重點(diǎn)，并開始逐步邁向多平臺、實(shí)戰(zhàn)化。圖5所示為美國空軍的機(jī)載激光武器（ABL）。

伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍首次使用微波脈沖炸彈癱瘓了伊拉克國家電視臺，標(biāo)志著高功率微波武器正式登上歷史舞臺，目前仍是各國研究的熱點(diǎn)。俄羅斯國家技術(shù)公司旗下的聯(lián)合儀表制造集團(tuán)已研制成功超高頻率微波炮，其射程超過10 km，可對低空飛行目標(biāo)及高精度攻擊武器的電子設(shè)備進(jìn)行干擾，使飛機(jī)、無人機(jī)、來襲導(dǎo)彈的設(shè)備工作失靈，化解高精度武器的攻擊。

定向能武器可以主動攻擊對方，又可以攔截摧毀來襲的飛機(jī)、導(dǎo)彈等，是打擊快速運(yùn)動目標(biāo)的“最佳武器”，其獨(dú)特的特征將給未來作戰(zhàn)模式與導(dǎo)彈武器發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。隨著定向能武器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與成熟，定向能武器將進(jìn)入實(shí)用化。那么定向能武器究竟會是導(dǎo)彈武器的有效補(bǔ)充，還是會成為導(dǎo)彈武器的終結(jié)者，最終還要看各自的發(fā)展。

5結(jié)束語

矛盾是事物發(fā)展的源泉和動力。空空導(dǎo)彈的新挑戰(zhàn)既為空空導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)帶來了技術(shù)臺階，也為空空導(dǎo)彈的發(fā)展指明了方向?？湛諏?dǎo)彈的作戰(zhàn)能力也將在新挑戰(zhàn)的牽引中不斷提升，螺旋前行。