羅敏芳,付 凡,張 維
(1.航空工業(yè)洪都,江西 南昌,330024;2.空軍裝備部駐南昌地區(qū)軍事代表室,江西 南昌,330024)
隨著二戰(zhàn)時期雷達的面世,以雷達為核心的地面防空系統(tǒng)對空中進攻作戰(zhàn)造成了極大的威脅,由其導致的飛機戰(zhàn)損率已經(jīng)超過空中防御戰(zhàn)機。因此,防空壓制已然成為空中作戰(zhàn)的首要任務,其目的就是為了瓦解、破壞和摧毀以雷達為基礎的防空網(wǎng)絡系統(tǒng)。然而,近年來,隨著雷達、電子對抗技術的極大推動和一體化綜合防空反導系統(tǒng)的快速發(fā)展,對敵地面防空系統(tǒng)進行壓制越來越困難,已成為目前空對地作戰(zhàn)中樣式最復雜、風險最高的作戰(zhàn)方式之一[1]。為應對與日俱增的威脅,以美國、以色列為代表的發(fā)達國家在經(jīng)過多次實戰(zhàn)后,不僅積累了較為成熟的防空壓制戰(zhàn)術戰(zhàn)法,而且發(fā)展了一批諸如反輻射無人機、空射誘餌等無人化武器裝備。它們成為了防空壓制武器裝備體系的重要補充,其自身的不斷發(fā)展以及基于這些裝備的防空壓制手段的不斷創(chuàng)新,未來防空壓制作戰(zhàn)將呈現(xiàn)作戰(zhàn)效能更高、飛機戰(zhàn)損率更低、人員傷亡更少的發(fā)展趨勢。
空射誘餌自美國1955年提出研制計劃以來,歷經(jīng)了60多年的發(fā)展,并先后參加了近代以來的越南戰(zhàn)爭、第五次中東戰(zhàn)爭、海灣戰(zhàn)爭等多次作戰(zhàn)。在實戰(zhàn)中經(jīng)過了多次升級換代,目前國外典型的現(xiàn)役空射誘餌主要有MALD、ITALD及BriteCloud等,其主要技術指標見表1。
MALD是美國DARPA于1995年提出的,第一代MALD軍方代號為ADM-160A,2002年因性能不滿足實際作戰(zhàn)需求被迫終止?,F(xiàn)役的MALD是美國DARPA與空軍聯(lián)合支撐,雷神公司研制生產(chǎn)的ADM-160B與ADM-160C,截至2017年,雷神共交付超過4000枚,其中ADM-160C占據(jù)超過60%。
ADM-160B長2.85米,重126千克,頭部裝備有雷達回波增強裝置,可逼真地模擬B-52、F-15、C-130等多種類型的戰(zhàn)機,同時通過RCS數(shù)據(jù)庫的更新,還可模擬出盟軍的主要作戰(zhàn)飛機。最大航程926千米,巡航速度可達0.9馬赫,在9000米高空飛行時可提供超過45分鐘的續(xù)航時間。ADM-160C(見圖1)在ADM-160B的基礎上加裝了干擾機,可分時工作在誘餌模式與干擾模式,外形尺寸及作戰(zhàn)性能與ADM-160B 相當[2]。
圖 1 MALD-J(ADM-160C)
根據(jù)雷神公司的發(fā)展設想,MALD未來將呈現(xiàn)系列化發(fā)展態(tài)勢。目前計劃發(fā)展的主要有海軍型MALD-N、載荷型MALD-V、數(shù)據(jù)鏈型MALD-X等。
在空射誘餌的發(fā)展上,以色列緊隨美國步伐,在20世紀70年代,發(fā)展出了其第一代空射誘餌Samson,并在1982年貝卡谷地大空戰(zhàn)中使用。此后,以色列又與美國合作,發(fā)展了第二代空射誘餌——戰(zhàn)術空射誘餌TALD。TALD為無動力滑翔式誘餌,有兩種衍生型,分別是裝備雷達信號增強器的RF-TALD與攜帶金屬干擾箔條的Chaff-TALD[3]。目前,以色列在役的空射誘餌為ITALD(見圖2),它是TALD的改進型,在后者基礎上加裝了渦扇發(fā)動機。
圖2 ITALD
ITALD長2.34米,重172.5千克,最大航程為296千米,巡航速度可達0.9馬赫,能提供超過30分鐘的續(xù)航時間。
BriteCloud導彈誘餌系統(tǒng)由意大利Leonardo-Finmeccanica公司研制,英國空軍驗證。其核心部件是一套基于數(shù)字雷達頻率存儲的主動誘騙干擾機,安裝在55毫米閃光彈大小的組件里。通過這套小型大功率誘餌干擾機,可以誘導或干擾空空、地空雷達制導導彈。BriteCloud可安裝于標準的55毫米閃光彈布撒器中,目前已經(jīng)應用于英國的“狂風”戰(zhàn)機。在2013年的驗證試驗中,一批全功能的BriteCloud成功從“狂風”戰(zhàn)斗機的閃光彈布撒器中投放,所有誘餌都能按規(guī)劃探測威脅雷達并成功對其實施干擾[4]。
2017年,Leonardo公司又推出了一型新的誘餌彈,名為“BriteCloud218”,外形較原型變化較大,改圓形截面為矩形截面,長約203毫米,寬25.4毫米,高50.8毫米,重0.5千克。該尺寸與F-15、F-16戰(zhàn)機上配備的曳光彈發(fā)射器標準一致。目前正在拓展用戶范圍,英國的“臺風”、丹麥的F-16和瑞典的“鷹獅”等戰(zhàn)斗機正在進行匹配性驗證試驗。
表1 幾種典型誘餌主要技術指標
空射誘餌在第五次中東戰(zhàn)爭、海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭等戰(zhàn)爭的壓制防空作戰(zhàn)中均有使用,從其承擔的使命任務來看,主要有誘敵開機刺探情報、編隊佯攻掩護主攻、引敵火力戰(zhàn)機自衛(wèi)等三種使用方式[5]。
地面防空系統(tǒng)對抗壓制防空作戰(zhàn)的一大常規(guī)手段就是關機靜默,這種情況下,傳統(tǒng)的壓制防空手段無法獲取雷達輻射參數(shù)與方位,給壓制防空作戰(zhàn)帶來極大的障礙。這時,可以使用誘餌模擬真實戰(zhàn)機突防的虛假空情,誘迫敵靜默雷達開機照射,使其信息數(shù)據(jù)暴露,并配合其他偵察裝備獲取敵方情報。貝卡谷地空戰(zhàn)中,以色列就是以這種方式獲取了在第四次中東戰(zhàn)爭中給其造成重大損失的SA-6防空導彈系統(tǒng)的詳細情報的,并基于此,一舉摧毀了敘利亞部署在貝卡谷地的防空導彈陣地。
海灣戰(zhàn)爭的“閃電戰(zhàn)”模式,至今仍令世界為之震驚,也對戰(zhàn)爭樣式的變革產(chǎn)生了極大的推動。這一作戰(zhàn)樣式的成功實施,除了依賴其力量的絕對非對稱性外,出其不意的突襲也是一個重要因素。利用強大的電子干擾作掩護,大批空射誘餌模擬出主攻機群,使伊軍信以為真,當其集中防空力量進行反擊時,美軍真正的主攻部隊從不同方向進行突防,達到了作戰(zhàn)的突然性。這種以電子誘餌干擾為先導的戰(zhàn)法早在1986年空襲利比亞中就已成雛形,海灣戰(zhàn)爭中更是發(fā)展成熟,以至于美軍后來的幾場戰(zhàn)爭幾乎都是采用這種作戰(zhàn)模式。
戰(zhàn)機進入敵防區(qū)內執(zhí)行肅清敵潛在威脅的任務時,可能遭到敵方隱蔽雷達突然的反擊,給作戰(zhàn)帶來極大的風險。這種情況下,戰(zhàn)機可攜帶空射誘餌執(zhí)行任務,一旦作戰(zhàn)飛機受到地面防空武器和空空導彈的攔截,在雷達告警設備發(fā)出安全警告后,戰(zhàn)機迅速投放空射誘餌,對防空武器制導雷達和機載火控雷達實施誘騙式干擾或壓制干擾,誘騙來襲武器攻擊誘餌,保護作戰(zhàn)飛機安全。
隨著地面防空系統(tǒng)與壓制防空體系的博弈與螺旋式發(fā)展,壓制防空作戰(zhàn)提出了低戰(zhàn)損、低傷亡、低成本、高效能的要求,進一步推動空射誘餌出現(xiàn)了新的使用方式與發(fā)展模式。
跳脫于傳統(tǒng)MALD執(zhí)行任務比較孤立的問題,立足最大限度發(fā)揮空射誘餌效能、降低防區(qū)近距壓制防空的風險,在美軍現(xiàn)階段壓制對手防空系統(tǒng)的手段中,提出了一套由MALD系列主動式誘餌與HARM反輻射導彈、JSOW隱身武器聯(lián)合組成的連騙帶打的組合手段:MALD先試探出敵方的防空系統(tǒng),找出敵方的雷達和發(fā)射陣地方位,然后由HARM和JSOW對其精確打擊。
其中HARM用于敵方雷達陣地暴露后,迅速鎖定并摧毀對方的雷達系統(tǒng),提供防區(qū)打擊與實時制導能力,以及對時間敏感目標的超音速精確打擊能力。
JSOW是一種集成了GPS/INS的制導滑翔武器,可提供全天時全天候的防區(qū)外精確打擊能力。可在敵人主防范圍外由載機投放,其低雷達截面積和低紅外特征,確保了它在對嚴密防衛(wèi)目標進行打擊時的生存性。
除了聯(lián)合反輻射打擊、隱身防區(qū)外精確打擊推出一套連環(huán)拳式的使用方式外,為應對未來戰(zhàn)爭的變革以及美國絕對非對稱優(yōu)勢的削弱,美軍還提出低功率網(wǎng)絡化的新發(fā)展模式。2014年,美軍發(fā)布新版《電子戰(zhàn)政策》,提出其“第三次抵消戰(zhàn)略”,其重點關注打贏未來以精確制導武器為主要手段的戰(zhàn)爭,主要用于“抵消”在區(qū)域拒止作戰(zhàn)中主要對手在武器數(shù)量、質量、規(guī)模等方面的相對優(yōu)勢。2015年又發(fā)布名為《決勝電磁波:重塑美國在電磁頻譜領域的優(yōu)勢地位》的研究報告,提出“低-零功率”電磁頻譜作戰(zhàn)概念。主要涉及利用網(wǎng)絡化低功率誘餌對敵方傳感器實施抵近式干擾、無源雷達或無源相干定位系統(tǒng)等,重點強調研制網(wǎng)絡化、自適應、多功能與小型化等的電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)。
3.2.1 低功率小型化
美國的第三次抵消戰(zhàn)略,目的就是想利用低功率小型化平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)大功率高價值平臺作戰(zhàn)。一方面,單機外形尺寸縮小及配置降低,可減小雷達特征與降低成本,并通過突防抵近作戰(zhàn),達到或超過高價值平臺的作戰(zhàn)效能;另一方面,在面對非對稱優(yōu)勢不明顯的對手時,低功率小型化平臺為進行對消戰(zhàn)提供了明顯的成本優(yōu)勢。
針對MALD的作戰(zhàn)能力,美國有部分專家認為,其用于載機防區(qū)內作戰(zhàn)的應急自衛(wèi)是一種能力浪費,因為從載機被雷達鎖定到地空導彈完成打擊,整個過程時間不過數(shù)分鐘。基于載機應急自衛(wèi)的作戰(zhàn)需求,麻省理工學院研發(fā)了一款名為“螢火蟲”的空射誘餌。該誘餌長約43厘米,直徑約6.5厘米,機身采用3D打印的鈦合金外殼,前半部安裝有誘騙任務載荷與飛控系統(tǒng),后半部裝有微型火箭發(fā)動機,在空中發(fā)射后,可以以0.8馬赫的速度飛行2~5分鐘,足夠抵御防空導彈的一輪攻擊[6]。
該誘餌目前是以多架集束式裝于專用吊艙中,作戰(zhàn)時可單枚或多枚集群投放。美國正計劃進一步減小“螢火蟲”的體積,使其未來可直接安裝到機載干擾彈發(fā)射器中,既提升載機的攜帶數(shù)量,又不占用載機的武器掛點。
3.2.2 分布式網(wǎng)絡化
“低-零功率”作戰(zhàn)概念不僅關注單平臺的低功率化,更關注低功率平臺的集群化網(wǎng)絡化,通過對能夠相互聯(lián)系、具備協(xié)同能力的無人機集群使用,分散對手防御焦點,削弱其防御能力。美國海軍研究院在2012年公開發(fā)表了一篇名為《無人機蜂群攻擊》的研究報告,分析了多架無人機從各個方向攻擊驅逐艦的作戰(zhàn)情況并進行了數(shù)百次模擬,結果表明,在應對8架無人機群攻擊時,即便防空能力強大的“宙斯盾”系統(tǒng)也顯得力不從心,有2.8架無人機能夠避開其多層攔截系統(tǒng),如果無人機群數(shù)量增加到50架,那么防御系統(tǒng)只能攔截到前面7架左右。
在其高價值平臺面向主要對手的非對稱優(yōu)勢逐漸弱化后,美國開始尋求作戰(zhàn)樣式的變革。美國國防部、海軍與空軍紛紛提出了各自的低成本無人機集群研究項目。
1)DARPA的“小精靈”項目
在作戰(zhàn)概念轉變的背景下,DARPA于2015年9月發(fā)布“小精靈”項目(其設想圖見圖3),旨在通過大型載機釋放和回收大量廉價的無人機,并通過攜帶的各種光學/雷達偵察、電子戰(zhàn)設備來對抗敵方防空系統(tǒng)。其研究核心是一批攜帶有偵察、誘騙、干擾等電子戰(zhàn)載荷、具備組網(wǎng)與協(xié)同功能的無人機“集群”,主要用于離岸偵察與電子攻擊任務,并在任務完成后對幸存無人機進行回收。
圖3 “小精靈”設想圖
項目周期預計4年,分為三個階段進行,目前正處于第3階段,初步計劃是2020年完成演示驗證試驗。DARPA設定的裝備規(guī)劃是1000架“小精靈”無人機。
“小精靈”項目充分聯(lián)合了“網(wǎng)絡化”與“電子戰(zhàn)”這兩大要素,網(wǎng)絡化方面,可實現(xiàn)快速發(fā)射后的即時組網(wǎng)能力,電子戰(zhàn)方面,可實現(xiàn)對敵防空壓制、通信干擾、賽博攻擊等多方面能力。
“小精靈”無人機的設計作戰(zhàn)半徑926千米,作戰(zhàn)半徑處的巡航時間1~3小時,速度不低于0.8馬赫,設計載荷54.5千克,載荷功率在800~1200瓦。每次可由運輸機攜帶不低于20架,回收成功率不低于95%。
2)海軍提出的LOCUST項目
2015年4月,美國海軍研究辦公室公布了其負責的低成本無人機集群技術(LOCUST)項目進行的一系列技術驗證工作,包括發(fā)射可攜帶誘騙、干擾等不同任務載荷的“郊狼”無人機,以及完成了9架無人機完全自主同步和編隊飛行的技術驗證。
LOCUST項目重點關注無人機的自主性,無人機之間可以進行信息共享,在進攻或防御任務中實現(xiàn)自主協(xié)同工作。可以使有人飛機和傳統(tǒng)武器系統(tǒng)解放出來去完成更復雜的任務,降低了作戰(zhàn)人員面臨的風險。
LOCUST項目采用的驗證無人機是2004年為海軍聲納槽無人機項目設計的郊狼無人機,它可通過空射聲納浮標發(fā)射器進行發(fā)射,是一種典型的管式發(fā)射、低成本可消耗無人機。作戰(zhàn)時可大規(guī)模發(fā)射以淹沒敵人,為海軍提供優(yōu)勢。
3)空軍提出的微型無人機集群項目
2016年,美國空軍發(fā)布的《2016-2036年小型無人機系統(tǒng)飛行規(guī)劃》特別提出了“蜂群”、“編組”、“忠誠僚機”和“誘餌”4種作戰(zhàn)概念,以及將其用于壓制/摧毀敵防空、打擊協(xié)調和偵察、反無人機、超視距運用等10項任務,隱含了一種將“蜂群”與“誘餌”概念融合用于壓制/摧毀敵防空任務的可能性。
同年,空軍進行了基于蜂群概念的微型無人機集群的開發(fā)研究,已經(jīng)開發(fā)了機群防碰撞算法,但該研究目前還處于實驗室階段。
根據(jù)美國空軍設想,空軍可以為某項任務投放5~6架無人機,這些無人機攜帶不同的傳感器而協(xié)同工作,可用于迷惑敵方雷達系統(tǒng)和壓制敵方防空系統(tǒng)。值得一提的是,美國空軍甚至計劃將小型無人機群用于炸彈或武器的投放。
從國外裝備研制與項目研究的情況來看,其空射誘餌的發(fā)展呈現(xiàn)小型化低成本、集群化高協(xié)同的發(fā)展趨勢與特點。盡管我國積極倡導和平發(fā)展,但周邊局勢依然異常復雜,臺海方向、中印邊境、南海島礁隨時有可能爆發(fā)沖突甚至局部戰(zhàn)爭,加之美日韓的軍事介入,我國將面臨對手眾多、防空密集、裝備先進、戰(zhàn)法前衛(wèi)的復雜作戰(zhàn)環(huán)境。然而在我國壓制防空作戰(zhàn)裝備體系中,空射誘餌相關裝備的基礎相對薄弱。綜合以上因素,對我國未來空射誘餌的發(fā)展提以下幾點建議:
根據(jù)空射誘餌的功能特點,其可以完成刺探敵情、掩護戰(zhàn)機與自衛(wèi)干擾等使命任務。然而遂行這些任務對空射誘餌的能力要求是不一樣的,因此,在裝備的發(fā)展上,可以不追求一型兼任多職,針對自主偵察、伴隨飛行的任務要求,發(fā)展小型長航時空射誘餌,針對應急式自衛(wèi)任務,發(fā)展微型短航時空射誘餌,并在作戰(zhàn)規(guī)劃中合理配置,達到作戰(zhàn)裝備構成的最優(yōu)化。
同時,針對長航時空射誘餌,通過平臺通用化設計及載荷模塊化換裝,可以滿足遂行誘騙干擾、偵察定位或火力打擊等多種任務的要求,最終實現(xiàn)“一機多型”的系列化發(fā)展目標。
隨著數(shù)字陣列體制的第四代雷達的發(fā)展以及雷達組網(wǎng)技術的進步,在協(xié)同探測態(tài)勢下,空射誘餌要理想地騙住敵方非常困難。針對傳統(tǒng)的誘餌,一旦對手快速識別出真?zhèn)?,大可放任不管,空射誘餌就失去作戰(zhàn)效力。面對這種情況,可在傳統(tǒng)誘餌的基礎上,增加火力打擊功能,使空射誘餌具備信火一體化能力,即便對手識別出真?zhèn)?,也將陷入決策兩難的境地:若其放任不管,誘餌則可伺機打擊其雷達系統(tǒng);若其采用火力攔截,又可以低成本消耗敵方武器。
“低-零功率”作戰(zhàn)概念及無人機集群作戰(zhàn)樣式的出現(xiàn),勢必會推動未來戰(zhàn)爭形態(tài)的變革。對于我軍而言,一方面對手必然會利用集群化武器對我進行攻擊,另一方面,對手定然也會利用集群化裝備對我方攻擊進行防御。從美國進行的多項驗證及模擬可以看到,盡管我軍在多項單一裝備的能力上已經(jīng)逐步逼近對手,但在面對對手集群化對抗時,與對手又將拉開較大的差距。因此,作戰(zhàn)壓制防空重要一環(huán)的空射誘餌,也要注重集群化發(fā)展,并通過人工智能、安全網(wǎng)絡、協(xié)同管理等技術推動,進一步實現(xiàn)空射誘餌與其他攜帶不同載荷的武器裝備之間的自主化集群、智能化協(xié)同作戰(zhàn)。
空射誘餌是一型在實戰(zhàn)中誕生,并經(jīng)過了實戰(zhàn)檢驗的壓制防空武器。幾十年的發(fā)展,對其使命任務與使用方式的研究成果相對成熟,作戰(zhàn)中表現(xiàn)出的能力使其備受青睞。然而隨著防空雷達系統(tǒng)的更新升級,空射誘餌的作戰(zhàn)效能與生存能力受到極大挑戰(zhàn)。為適應未來更為復雜的信息化戰(zhàn)爭環(huán)境,我們應面向威脅,基于能力,對標先進,提出空射誘餌發(fā)展的新模式,在能力牽引與技術推動的雙重作用下,發(fā)展適合我國作戰(zhàn)實際的新裝備,使其在未來戰(zhàn)爭中依然能夠重煥光彩。