宮尚玉,王月悅,陳 亮
(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所,江蘇 揚(yáng)州 225101)
“水面電子戰(zhàn)改進(jìn)計(jì)劃”(SEWIP)是美國(guó)海軍21世紀(jì)以來(lái)對(duì)艦載電子戰(zhàn)裝備的主導(dǎo)性升級(jí)、開發(fā)計(jì)劃。該計(jì)劃于2002年啟動(dòng),分4個(gè)階段對(duì)美國(guó)海軍原主戰(zhàn)艦艇裝備AN/SLQ-32電子戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行螺旋式升級(jí),至今仍在進(jìn)行中。4個(gè)階段分別稱為Block 1,Block 2,Block 3和Block 4。其中,Block 1主要對(duì)原AN/SLQ-32的顯示、控制、信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),采用高靈敏度接收機(jī)和輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù),改善威脅相關(guān)和反艦導(dǎo)彈預(yù)警能力。Block 2對(duì)原AN/SLQ-32的偵察系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代,采用新型的天線、接收機(jī)及作戰(zhàn)系統(tǒng)接口,改進(jìn)信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)分析能力,提高分選精度,同時(shí)減少電磁互擾,以應(yīng)對(duì)新型導(dǎo)彈的威脅。Block 3在Block 2的基礎(chǔ)上對(duì)干擾系統(tǒng)進(jìn)行了更新?lián)Q代,增加了新型的電子攻擊能力,并采用通信和雷達(dá)共用天線陣列,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、通信、電子戰(zhàn)一體化設(shè)計(jì)。Block 4將在Block 3的基礎(chǔ)上增加先進(jìn)的光電/紅外對(duì)抗能力。
SEWIP是一個(gè)持續(xù)的改進(jìn)計(jì)劃,每個(gè)階段只在前一個(gè)階段的基礎(chǔ)上作部分改進(jìn),而每個(gè)階段性升級(jí)又自成為一代裝備。目前,SEWIP Block 1已基本完成;Block 2已于2016年開始量產(chǎn);Block 3于2019年初完成里程碑C評(píng)審,進(jìn)入低速率批量生產(chǎn)階段;Block 4尚未正式展開,但已作先期研究。
文章對(duì)美國(guó)海軍AN/SLQ-32電子戰(zhàn)系統(tǒng)的階段式改進(jìn)歷程、思路、內(nèi)容和進(jìn)展進(jìn)行了全面闡述,總結(jié)分析了水面電子戰(zhàn)改進(jìn)計(jì)劃的特點(diǎn),并提出了一些思考。
AN/SLQ-32(V)最顯著的技術(shù)特點(diǎn)是采用了瞬時(shí)多波束體制。所用的基本天線陣列為帶狀線型、多波束平板透鏡饋電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)陣列,通過(guò)同軸電纜連接。接收系統(tǒng)采用多波束單脈沖比幅測(cè)向體制,干擾發(fā)射透鏡饋電多波束陣列實(shí)現(xiàn)空間功率合成?;拘虯N/SLQ-32(V)系列電子戰(zhàn)系統(tǒng)包括5種型號(hào):AN/SLQ-32(V)1~(V)5。其中,(V)1為覆蓋X/I波段(7~11.2 GHz)頻率范圍內(nèi)雷達(dá)威脅的ESM系統(tǒng)。(V)2在(V)1基礎(chǔ)上引入2個(gè)附加的接收機(jī)鏈,即在已有的天線/接收機(jī)組合內(nèi)增加一個(gè)E波段(2~3 GHz)子系統(tǒng),并使用4個(gè)螺旋天線安裝于艦的桁端以提供360°覆蓋的D波段(1~2 GHz)接收鏈,擴(kuò)展了系統(tǒng)的頻率覆蓋范圍,增強(qiáng)了對(duì)反艦導(dǎo)彈發(fā)射和尋的雷達(dá)的預(yù)警、識(shí)別和測(cè)向能力。(V)3在(V)2電子支援的基礎(chǔ)上增加了X/I波段有源電子對(duì)抗子系統(tǒng),并增加了誘餌引導(dǎo)功能。(V)4是用于裝備航母和大型艦艇的(V)3版本,其外加的硬件主要包括用于左、右舷接收/發(fā)射組件之間數(shù)據(jù)通信的光纖接口。在(V)1或(V)2系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加“伙伴”(Sidekick)雷達(dá)干擾機(jī),便構(gòu)成了美國(guó)海軍AN/SLQ-32(V)5電子干擾/電子支援組合系統(tǒng)[1]。圖1為安裝在“伊利湖”號(hào)巡洋艦上的AN/SLQ-32(V)3系統(tǒng)。
圖1 安裝在“伊利湖”號(hào)巡洋艦上的AN/SLQ-32(V)3系統(tǒng)
“先進(jìn)綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(AIEWS)最初設(shè)計(jì)于20世紀(jì)90年代初,總的目標(biāo)是研制出一套集電子支援、電子攻擊、紅外搜索與跟蹤和紅外干擾能力于一體,并能與載艦的作戰(zhàn)情報(bào)系統(tǒng)完全集成的高性能電子戰(zhàn)系統(tǒng),用以替代AN/SLQ-32(V)系統(tǒng)。
相較于AN/SLQ-32(V)系統(tǒng),AIEWS的開發(fā)目標(biāo)包括:擴(kuò)展瞬時(shí)工作帶寬,以應(yīng)對(duì)逐漸增多的頻率捷變尋的雷達(dá);采用低發(fā)射旁瓣和低靜態(tài)發(fā)射機(jī)噪聲技術(shù),克服AN/SLQ-32(V)系統(tǒng)尚未解決的收發(fā)隔離問(wèn)題;采用極化分集技術(shù);采取措施減小系統(tǒng)的雷達(dá)反射截面積。
1997年夏季AIEWS開發(fā)項(xiàng)目開始競(jìng)標(biāo),1997年12月,美國(guó)海軍與洛克希德·馬丁公司簽訂研制合同。2002年4月,AIEWS計(jì)劃因研制進(jìn)度遲緩且經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重透支而被取消。
在取消AIEWS計(jì)劃后,美國(guó)海軍重新考慮了風(fēng)險(xiǎn)較低的SLQ-32系統(tǒng)改進(jìn)計(jì)劃,“水面電子戰(zhàn)改進(jìn)計(jì)劃”由此啟動(dòng)。SEWIP是一個(gè)螺旋式發(fā)展計(jì)劃,與之前改進(jìn)計(jì)劃不同,SEWIP雖然起始點(diǎn)是AN/SLQ-32,但通過(guò)幾輪改進(jìn),最終卻要推出在體制和技術(shù)上完全不同于原AN/SLQ-32系統(tǒng)的全新艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
SEWIP Block 1通過(guò)一系列低成本、低風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)插入式方案解決AN/SLQ-32系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題,例如關(guān)鍵硬件老化,反艦導(dǎo)彈防御、反瞄準(zhǔn)和反監(jiān)視3個(gè)方面能力亟待提升等問(wèn)題。Block 1分為Block 1A和Block1B兩個(gè)不同性能升級(jí)的子階段,可以用于現(xiàn)役艦改造,也可裝備新建的艦艇[2]。
Block 1A在海軍UYQ-70標(biāo)準(zhǔn)顯控臺(tái)基礎(chǔ)上改進(jìn)了顯示和控制技術(shù),通用動(dòng)力任務(wù)系統(tǒng)公司為此研制了“改進(jìn)的控制和顯示”(ICAD)分系統(tǒng),其目的是更快地識(shí)別威脅,并對(duì)截獲信號(hào)更好地進(jìn)行關(guān)聯(lián)和顯示。同時(shí)采用“電子支援增強(qiáng)”(ESE)的信號(hào)處理單元,替代原AN/SLQ-32系統(tǒng)的數(shù)字處理和預(yù)分選單元,這種新型處理單元是在海軍水面作戰(zhàn)中心主導(dǎo)下,由諾斯羅普·格魯曼公司開發(fā)的,能夠提高脈沖處理和計(jì)算速度,增強(qiáng)對(duì)付反艦巡航導(dǎo)彈的能力,作為一款商用現(xiàn)貨產(chǎn)品,其處理器容量便于擴(kuò)充,有效解決了后續(xù)的支持與維護(hù)問(wèn)題。
Block 1B又分為1B1、1B2和1B3三類升級(jí)。Block 1B1通過(guò)更換原AN/SLQ-32的舊電子設(shè)備來(lái)提升系統(tǒng)的方向性和精度;通過(guò)集成通用動(dòng)力任務(wù)系統(tǒng)公司生產(chǎn)的AN/SSX-1“小型艦艇電子支援系統(tǒng)”(SSESM),增加獨(dú)立的輻射源個(gè)體識(shí)別(SEI)功能。AN/SSX-1的集成使得AN/SLQ-32能夠?qū)€(gè)別雷達(dá)輻射源獨(dú)有特征進(jìn)行被動(dòng)“指紋”識(shí)別,有助于AN/SLQ-32系統(tǒng)區(qū)分多枚同時(shí)來(lái)襲的反艦導(dǎo)彈。Block 1B2的改進(jìn)內(nèi)容是將SEI功能、網(wǎng)絡(luò)中心和任務(wù)規(guī)劃能力集成至ICAD分系統(tǒng)中。
Block 1B3旨在開發(fā)高增益(天線)/高靈敏度(接收機(jī))(HGHS)專項(xiàng)能力,更方便地根據(jù)作戰(zhàn)系統(tǒng)的跟蹤數(shù)據(jù)啟動(dòng)“納爾卡”有源干擾和其他無(wú)源對(duì)抗措施。HGHS以附加傳感器的形式集成到AN/SLQ-32系統(tǒng)中,使系統(tǒng)可以探測(cè)和分類特殊輻射源,尤其是低截獲概率(LPI)信號(hào)。根據(jù)美國(guó)“海軍2007項(xiàng)目指南”中所述,HGHS將改善威脅相關(guān)和反艦巡航導(dǎo)彈預(yù)警功能,縮短系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,并且“通過(guò)非協(xié)同的機(jī)載平臺(tái)探測(cè)和識(shí)別,提高了在雷達(dá)視距和陸上被動(dòng)探測(cè)能力及‘納爾卡’指示距離之外的態(tài)勢(shì)感知能力”。起初,通用動(dòng)力公司授予洛克希德·馬丁公司子合同開發(fā)HGHS模塊,包括上層天線系統(tǒng)和甲板下信號(hào)處理器及其軟件算法。在洛·馬公司交付少量HGHS模塊后,通用動(dòng)力公司轉(zhuǎn)而自己開發(fā)并提供后續(xù)的HGHS模塊。
輻射源個(gè)體識(shí)別能力和高增益/高靈敏度接收能力是Block 1B升級(jí)的核心,位于華盛頓的海軍研究實(shí)驗(yàn)室(NRL)承擔(dān)了這2項(xiàng)技術(shù)的先期開發(fā)工作。圖2為SEI天線和HGHS系統(tǒng)。
圖2 SEI天線(左)和HGHS系統(tǒng)(右)
目前,通用動(dòng)力系統(tǒng)公司已完成121套Block 1A,148套Block 1B1和Block 1B2以及16套Block 1B3系統(tǒng)的交付,另有75套Block 1B3系統(tǒng)待交付。
Block 1采用的主要是可快速研發(fā)和部署的低風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)舉措,雖然能解決一些AN/SLQ-32系統(tǒng)存在的問(wèn)題,但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,為電子戰(zhàn)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)能力的接收機(jī)/輻射源電子需要用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行更新,用于其他傳感器的數(shù)據(jù)融合的軟件同樣需要改進(jìn)。因此,美國(guó)海軍展開了SEWIP Block 2的研制。
美國(guó)海軍對(duì)Block 2的系統(tǒng)研制需求,概括起來(lái)主要包括以下2個(gè)方面:(1)Block 2是一項(xiàng)競(jìng)標(biāo)性現(xiàn)貨采購(gòu)計(jì)劃,最終在多個(gè)生產(chǎn)商提供的“單個(gè)企業(yè)解決方案”中進(jìn)行選擇。(2)Block 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須是基于“非獨(dú)家占有”的開放式架構(gòu)和模塊化的企業(yè)電子戰(zhàn)解決方案,以便低成本地實(shí)現(xiàn)軟、硬件持續(xù)快速的升級(jí),既能為海軍未來(lái)新型艦艇提供可變規(guī)模的配置,還能用于現(xiàn)役“宙斯盾”巡洋艦和驅(qū)逐艦的改裝。
由于SEWIP Block 2是當(dāng)時(shí)美國(guó)海軍最大的水面艦艇電子戰(zhàn)采購(gòu)項(xiàng)目,諾斯羅普·格魯曼公司、BAE系統(tǒng)公司-通用動(dòng)力公司聯(lián)隊(duì)、洛克希德·馬丁-國(guó)際電報(bào)公司(ITT)聯(lián)隊(duì)等都參加了競(jìng)標(biāo)。其中,諾·格公司以“多功能電子戰(zhàn)先期發(fā)展模型”(MFEW-ADM)電子支援原型樣機(jī)參與競(jìng)標(biāo),BAE系統(tǒng)公司聯(lián)隊(duì)基于“巴拉科達(dá)”(Barracuda)機(jī)載通用電子戰(zhàn)系列中的數(shù)字接收機(jī)軟硬件,通過(guò)增加信號(hào)處理算法減弱多路徑效應(yīng)、共位干擾等因素的影響以及其他海上特有電磁環(huán)境挑戰(zhàn)。洛·馬公司聯(lián)隊(duì)以“綜合通用電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(ICEWS)為原型,采用模塊化的通用電子部件為美海軍提供最新的水面電子戰(zhàn)能力,賦予了系統(tǒng)升級(jí)的技術(shù)靈活性,從而能夠有效應(yīng)對(duì)變化和新出現(xiàn)的威脅。在性能演示環(huán)節(jié),洛·馬公司把不同的接收機(jī)和調(diào)諧器集成到其集成通用電子戰(zhàn)系統(tǒng)(ICEWS)結(jié)構(gòu)中,而且僅需很短的海上集成時(shí)間。憑借ICEWS系統(tǒng)的靈活性,洛·馬公司聯(lián)隊(duì)最終獲得了項(xiàng)目合同授予。
為應(yīng)對(duì)頻率不斷擴(kuò)展的威脅變化以及日益復(fù)雜的海上電磁環(huán)境,SEWIP Bock 2重點(diǎn)對(duì)AN/SLQ-32系統(tǒng)的電子偵察(ESM)部分進(jìn)行了更新?lián)Q代,以提升無(wú)源探測(cè)的距離和精度。改進(jìn)內(nèi)容包括以新型陣列天線替代原先的多波束天線,接收方面采用數(shù)字接收和全信號(hào)處理設(shè)計(jì),大量運(yùn)用商用現(xiàn)貨而非定制的處理器,能實(shí)現(xiàn)前端快速可重構(gòu),架構(gòu)極具靈活性;同時(shí)引入了精確的到達(dá)角測(cè)量能力,可為硬殺傷火控系統(tǒng)傳感器提供更加精確的信息引導(dǎo)。新系統(tǒng)的頻率覆蓋范圍、靈敏度、到達(dá)角測(cè)量精度、脈沖吞吐量、虛警率等指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)跨越式提升。為簡(jiǎn)化原AN/SLQ-32與作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的多重接口,海軍首次在接口方面使用統(tǒng)一開放式設(shè)計(jì),所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可為任何其他傳感器所用而不需要再重做,且端到端延遲降至200 ms以內(nèi)[2],能有效減輕操作員的負(fù)擔(dān),顯著提高態(tài)勢(shì)感知能力和作戰(zhàn)效能,方便后期維護(hù)與升級(jí)。圖3為SEWIP Block 2采用的相參多通道直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)。
圖3 SEWIP Block 2采用的相參多通道直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)
除了天線、接收機(jī)和作戰(zhàn)系統(tǒng)接口的改進(jìn)外,Block 2硬件升級(jí)還包括SLA-10D匿影器、通用處理系統(tǒng)、通用顯示系統(tǒng)、液體調(diào)節(jié)單元和數(shù)據(jù)自適應(yīng)處理器等。Block 2形成的裝備與輻射源個(gè)體識(shí)別傳感器、高增益高靈敏度附加傳感器一起構(gòu)成了AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng),計(jì)劃裝備于美國(guó)海軍驅(qū)逐艦、巡洋艦、兩棲戰(zhàn)艦以及航母等平臺(tái)。此外,洛·馬公司還設(shè)計(jì)了一款精簡(jiǎn)版——AN/SLQ-32 (V)6 C系統(tǒng),計(jì)劃裝備近海巡邏艇和瀕海戰(zhàn)斗艦等小型艦艇。圖4為安裝在“唐納德·庫(kù)克”號(hào)驅(qū)逐艦上的AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng)。
圖4 安裝在“唐納德·庫(kù)克”號(hào)驅(qū)逐艦上的AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng)
目前SEWIP Block 2正處于全速率生產(chǎn)階段。2014年AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng)首裝“班布里奇”號(hào)“阿利·伯克”級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦。洛·馬公司計(jì)劃到2020年完成89套AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng)的交付。
SEWIP Block 3要在Block 2的基礎(chǔ)上開發(fā)新型電子干擾(攻擊)系統(tǒng),使之能應(yīng)對(duì)新興的反艦導(dǎo)彈——包括反艦巡航導(dǎo)彈和反艦彈道導(dǎo)彈的攻擊。同時(shí),裝備新艦時(shí)要求利用“綜合桅桿”設(shè)計(jì),天線孔徑能與艦上的其它電子設(shè)備(包括雷達(dá)、通信等)實(shí)現(xiàn)共享。Block 3目前已通過(guò)里程碑C評(píng)審,并轉(zhuǎn)入低速率初始生產(chǎn)。
SEWIP Block 3的重要目標(biāo)之一是通過(guò)改進(jìn)早期探測(cè)、定位、分選和識(shí)別能力,進(jìn)一步提升通用電子攻擊能力。為此,它更新了發(fā)射機(jī)、天線陣、處理電路以及干擾技術(shù)。美國(guó)海軍希望Block 3利用海軍先期開發(fā)項(xiàng)目的研究成果,實(shí)現(xiàn)其性能提升。這些先期開發(fā)項(xiàng)目主要包括:海軍研究實(shí)驗(yàn)室的“可移動(dòng)電子戰(zhàn)模塊”(TEWM)項(xiàng)目;海軍研究署(ONR)開發(fā)的 “先進(jìn)多功能射頻概念”(AMRFC)計(jì)劃,以及后來(lái)由其進(jìn)一步延伸的“綜合桅桿”(InTop)項(xiàng)目。TEWM是一個(gè)為滿足快速部署艦隊(duì)需求,設(shè)計(jì)用于提供先進(jìn)的抗末制導(dǎo)的電子攻擊能力的開發(fā)和演示項(xiàng)目。它對(duì)Block 3性能提升的具體細(xì)節(jié)主要集中在TEWM的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生器。AMRFC及InTop主要是針對(duì)現(xiàn)代艦船天線數(shù)量迅速增多而帶來(lái)的雷達(dá)隱身問(wèn)題及電磁兼容問(wèn)題,研究多種電子設(shè)備共用天線孔徑,與桅桿集成一體設(shè)計(jì)。InTop項(xiàng)目之下開發(fā)了多個(gè)先進(jìn)開發(fā)模型(ADM)和技術(shù)測(cè)試平臺(tái),其中多波束電子戰(zhàn)/信息戰(zhàn)/通信ADM旨在通過(guò)4個(gè)寬帶有源相控陣(AESA)收發(fā)陣列,覆蓋C波段~毫米波段,綜合演示電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)和通信的同時(shí)多功能;底層資源分配管理器和架構(gòu)開發(fā)(LLRAM&ID)旨在開發(fā)管理資源分配、優(yōu)先級(jí)排序、校準(zhǔn)和系統(tǒng)內(nèi)頻率去沖突能力。多波束電子戰(zhàn)/信息戰(zhàn)/通信ADM與LLRAM&ID集成到一起,為SEWIP Block 3的技術(shù)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
通過(guò)對(duì)上述項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的過(guò)渡,Block 3以新一代氮化鎵寬帶有源電掃陣列集成多種功能,開發(fā)出一個(gè)執(zhí)行全部通信功能、基本的雷達(dá)功能和電子戰(zhàn)功能的開放式架構(gòu),允許射頻孔徑完全由軟件控制,可重新定義功能、動(dòng)態(tài)配置。這種設(shè)計(jì)有助于縮減雷達(dá)特征,增加可用通信帶寬,減少互擾,方便未來(lái)任務(wù)升級(jí)。與以往的組合式電子戰(zhàn)系統(tǒng)只能在相對(duì)較窄的頻率覆蓋范圍對(duì)抗已知威脅相比,Block 3采用了新型電子攻擊技術(shù),如數(shù)字波束賦形、精確指向目標(biāo)干擾功率、寬頻帶干擾等。為適應(yīng)新型反艦導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的作戰(zhàn)需求,該系統(tǒng)通過(guò)新型“智能化”的電子戰(zhàn)數(shù)字處理技術(shù),能夠?qū)Σ缓跀?shù)據(jù)庫(kù)中的未知威脅進(jìn)行響應(yīng),具備了一定的“自適應(yīng)”對(duì)抗能力。經(jīng)Block 3開發(fā)的電子干擾系統(tǒng)與AN/SLQ-32(V)6系統(tǒng)集成便構(gòu)成了AN/SLQ-32(V)7系統(tǒng)。AN/SLQ-32(V)7系統(tǒng)根據(jù)裝備平臺(tái)采用半球(DDG-51驅(qū)逐艦)或象限配置(航母、DDG-1000、兩棲艦),每個(gè)象限包括4個(gè)寬帶AESA收發(fā)陣列,其中干擾天線陣列分高低2個(gè)波段布置,如圖5所示。
圖5 暗室中的AN/SLQ-32(V)7系統(tǒng)
Block 3是美國(guó)海軍重樹電子攻擊威力計(jì)劃的一個(gè)關(guān)鍵部分,它還將與射頻舷外干擾措施協(xié)同工作。射頻舷外干擾措施包括“E-Nulka”(改進(jìn)型“納爾卡”有源誘餌,在已有的“納爾卡”有源導(dǎo)彈誘餌系統(tǒng)中引入一個(gè)新的電子載荷)和快速響應(yīng)Mk59 Mod 0無(wú)源角反射體。除了提供先進(jìn)的艦載電子攻擊能力,Block 3的另一重要設(shè)計(jì)目標(biāo)是與“先進(jìn)舷外電子戰(zhàn)”(AOEW)完全綜合一體,通過(guò)嵌入的軟殺傷協(xié)同子系統(tǒng)(SKCS)和Link 16數(shù)據(jù)鏈引導(dǎo)及控制先進(jìn)舷外電子戰(zhàn)系統(tǒng),執(zhí)行持久的電子偵察和電子攻擊任務(wù)。SKCS是由約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的系統(tǒng)工具,用于管理電子攻擊協(xié)同作戰(zhàn)。該系統(tǒng)期望將AOEW、舷外有源以及無(wú)源對(duì)抗措施同Block 3形成電子戰(zhàn)一體化網(wǎng)絡(luò),提供遠(yuǎn)距離、全方位的反艦導(dǎo)彈綜合防御能力,構(gòu)成了美國(guó)海軍電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)的基石[3]。為了支持截?cái)喾磁炑埠綄?dǎo)彈殺傷鏈的舷外電子戰(zhàn)能力,美國(guó)海軍已確定最有可能的解決方案是依靠有人駕駛機(jī)載平臺(tái),后期的增量可能會(huì)采用無(wú)人機(jī)載平臺(tái)。
SEWIP Block 3項(xiàng)目原計(jì)劃于2017年完成研發(fā)并簽訂首批采購(gòu)合同,2018年首次交付。在經(jīng)歷項(xiàng)目延期和重大成本增加后,最終在2019年1月SEWIP Block 3通過(guò)“里程碑-C”設(shè)計(jì)評(píng)審,獲準(zhǔn)進(jìn)入低速率初始生產(chǎn)階段。首套裝備預(yù)計(jì)將在2021年交付,裝備在“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦。
SEWIP Block 4計(jì)劃要為AN/SLQ-32系統(tǒng)提供先進(jìn)的光電和紅外對(duì)抗能力,該項(xiàng)目還未正式啟動(dòng)。美國(guó)海軍已開展的“聯(lián)合光電/紅外監(jiān)視和響應(yīng)系統(tǒng)”(CESARS)項(xiàng)目即是為SEWIP Block 4探討技術(shù)需求、降低風(fēng)險(xiǎn)而做的準(zhǔn)備工作。
CESARS項(xiàng)目是由海軍研究署未來(lái)海軍能力(FNC)計(jì)劃資助,海軍研究實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理,它組合了2個(gè)主要功能領(lǐng)域:艦載全景光電/紅外引導(dǎo)和監(jiān)視系統(tǒng)(EO/IR SPECSS);應(yīng)對(duì)先進(jìn)威脅的多譜光電/紅外干擾(MERCAT)。
其中,SPECSS完成寬視角目標(biāo)探測(cè)和跟蹤,要應(yīng)對(duì)的首要威脅目標(biāo)是反艦導(dǎo)彈和攻擊快艇/近海攻擊快艇,其次是無(wú)人機(jī)。SPECSS進(jìn)行初始探測(cè)和跟蹤后,將數(shù)據(jù)引導(dǎo)至MERCAT高分辨率傳感器,由MERCAT進(jìn)行目標(biāo)再捕獲、跟蹤、分選/識(shí)別、三維測(cè)量、威脅估計(jì)、干擾實(shí)施和干擾效果監(jiān)視。為滿足作戰(zhàn)要求,MERCAT必須能在1個(gè)單次交戰(zhàn)中提供對(duì)抗多頻段多目標(biāo)的能力。
為提升美海軍長(zhǎng)航時(shí)電子戰(zhàn)誘餌能力,美海軍研究署在 MERCAT項(xiàng)目下建立了1個(gè)子項(xiàng)目——“艦載電子戰(zhàn)增程誘餌干擾機(jī)”(SEWEED),旨在開發(fā)一種可攜帶電子戰(zhàn)載荷的快捷反應(yīng)、長(zhǎng)航時(shí)、一次性使用的飛行器,從艦上發(fā)射升空,為艦艇對(duì)付各種反艦導(dǎo)彈提供有效的電子防御作戰(zhàn)能力。美海軍研究署要求對(duì)SEWEED項(xiàng)目中關(guān)鍵技術(shù)組織重點(diǎn)攻關(guān),取得突破。這些技術(shù)包括:(1)用于電子戰(zhàn)兼容天線隔離設(shè)計(jì)的飛行器表面處理方法;(2)機(jī)身材料/幾何學(xué);(3)載荷熱管理;(4)先進(jìn)的控制算法;(5)無(wú)自動(dòng)傾斜器旋翼和旋翼快速展開結(jié)構(gòu)等動(dòng)力與推進(jìn);(6)可升級(jí)的小型、高效“黑色幽靈”渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等[4]。SEWEED項(xiàng)目作為MERCAT的組成部分,有望為SEWIP Block 4提供長(zhǎng)航時(shí)舷外多頻譜光電/紅外對(duì)抗能力。
SEWIP所采用的螺旋式開發(fā)升級(jí)方法,是一種利用商用現(xiàn)貨和政府成品設(shè)備迅速將系統(tǒng)投入使用的革命性手段。整個(gè)開發(fā)過(guò)程綜合運(yùn)用技術(shù)進(jìn)步,不斷增加新功能,以“步進(jìn)式”提高的方式完成階段性升級(jí)和采辦,每個(gè)階段及子階段的開發(fā)和合同簽定是獨(dú)立的,又是前后連貫和部分重疊的。在SEWIP Block 2階段,洛·馬公司“綜合通用電子戰(zhàn)系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)方案借鑒了在潛艇聲吶開發(fā)中成功使用的“先進(jìn)快捷商用現(xiàn)貨插入”(ARCI)漸進(jìn)方法設(shè)計(jì),最大化地利用商用現(xiàn)貨的元器件和組件,包括水星公司的Echotek系列超快射頻調(diào)諧器、數(shù)字接收機(jī)及相關(guān)配套,科巴姆綜合電子設(shè)計(jì)公司的基于干涉儀的測(cè)向天線陣列平板組件和高分辨率角度測(cè)量子系統(tǒng)等,因此Block 2又被稱為美國(guó)海軍第1套商用現(xiàn)貨電子戰(zhàn)系統(tǒng)。SEWIP采用這種開發(fā)方法及架構(gòu)擁有顯著的優(yōu)勢(shì):(1)根據(jù)實(shí)際運(yùn)用啟動(dòng)新能力;(2)易于系統(tǒng)的互操作性和集成;(3)降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和成本;(4)加速開發(fā)和系統(tǒng)部署的進(jìn)程。
研制AIEWS系統(tǒng)時(shí),明確提出要解決SLQ-32系統(tǒng)尚未解決的收發(fā)隔離和極化分集問(wèn)題并降低雷達(dá)截面積,采用低副瓣和低靜態(tài)發(fā)射噪聲的方法??梢?,原AN/SLQ-32系統(tǒng)存在若干缺點(diǎn),包括系統(tǒng)的收發(fā)隔離度不能滿足要求,俯仰覆蓋范圍有限,有源電子干擾可交戰(zhàn)的威脅數(shù)量有限,極化分集有限,副瓣電平過(guò)高,雷達(dá)截面積過(guò)高等。近年來(lái),隨著中、俄先進(jìn)反艦導(dǎo)彈的大量部署,美海軍對(duì)其水面艦艇電子防御能力顯得信心不足,表現(xiàn)在2個(gè)方面:一是對(duì)不具備有源電子干擾能力的水面平臺(tái)普遍裝備Nulka有源導(dǎo)彈誘餌系統(tǒng)。目前美國(guó)海軍有接近一半的“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦的有源電子干擾由“納爾卡”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。為滿足緊急作戰(zhàn)需求,美國(guó)海軍2012年開始從英國(guó)機(jī)載系統(tǒng)公司引進(jìn)并部署MK 59 Mod 0射頻角反射體系統(tǒng),補(bǔ)充反艦導(dǎo)彈的軟殺傷防御手段;二是在SEWIP Block 3形成能力之前,為第六和第七艦隊(duì)緊急安裝TEWM核心組件,多艘驅(qū)逐艦和兩棲艦平臺(tái)出現(xiàn)電子戰(zhàn)系統(tǒng)新型號(hào)AN/SLQ-59,同樣為緊急作戰(zhàn)之需,如圖6所示。
圖6 加裝的AN/SLQ-59系統(tǒng)
從SEWIP Block 3的開發(fā)目標(biāo)可以看出,雖然以往的AN/SLQ-32系統(tǒng)的有效輻射功率(ERP)號(hào)稱已達(dá)兆瓦級(jí),但是對(duì)于新興反艦導(dǎo)彈的攻擊顯然無(wú)能為力。特別是超音速掠海飛行反艦導(dǎo)彈,將有效反導(dǎo)作戰(zhàn)空間縮小到視距范圍以內(nèi),使得艦艇自衛(wèi)反應(yīng)時(shí)間縮小到30 s以內(nèi)。對(duì)付這樣的威脅,有效降低反應(yīng)時(shí)間需要軟、硬殺傷資源密切協(xié)同與配合,就必須采用多傳感器的綜合實(shí)現(xiàn)有效防御。為進(jìn)一步整合電子對(duì)抗資源,美國(guó)海軍已確認(rèn)依靠Block 3升級(jí)艦載電子攻擊能力,通過(guò)嵌入Block 3的軟殺傷協(xié)同器子系統(tǒng)(SKCS),與舷外誘餌系統(tǒng)(包括AN/ALQ-248直升機(jī)載長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間有源誘餌吊艙以及舷外無(wú)源誘餌系統(tǒng))的協(xié)同配合,“截?cái)嘈屡dASM殺傷鏈”而達(dá)成這一目標(biāo)。這說(shuō)明,單純依靠艦載電子攻擊對(duì)抗新興反艦導(dǎo)彈難以奏效,采用與舷外有源誘餌協(xié)同是一條可行的途徑。
水面電子戰(zhàn)改進(jìn)計(jì)劃中,清晰可見美國(guó)海軍提升電子戰(zhàn)綜合一體化水平的思路。Block 2作為美國(guó)海軍網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)解決方案和與宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)或艦艇自防御系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一個(gè)關(guān)鍵部分,顯著提高了綜合態(tài)勢(shì)感知能力和與艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合水平。Block 3實(shí)現(xiàn)了電子戰(zhàn)、雷達(dá)和通信同時(shí)多功能的綜合一體化設(shè)計(jì),開發(fā)SKCS對(duì)艦載和舷外電子對(duì)抗資源進(jìn)行交戰(zhàn)管理。Block 4將增加光電和紅外對(duì)抗手段,開發(fā)集射頻、紅外、光電偵察和干擾一體化系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)多頻譜、多傳感器和多目標(biāo)威脅。隨著電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)、電磁頻譜戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)概念走向?qū)嵺`, AN/SLQ-32(V)系統(tǒng)將充分發(fā)揮組網(wǎng)核心作用,電子戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)化、體系化作戰(zhàn)效應(yīng)將進(jìn)一步凸顯。為應(yīng)對(duì)“制導(dǎo)武器集群”攻擊,除了水面電子戰(zhàn)改進(jìn)計(jì)劃,未來(lái)美國(guó)海軍還將重點(diǎn)推進(jìn)下一代干擾機(jī)(NGJ)、電磁機(jī)動(dòng)指揮控制(EMC2)、針對(duì)綜合傳感器的多要素特征網(wǎng)絡(luò)化模擬(NEMESIS)、無(wú)人集群電子戰(zhàn)以及定向能武器等項(xiàng)目,繼續(xù)推動(dòng)美軍電子戰(zhàn)反導(dǎo)向綜合一體化轉(zhuǎn)型。
2002年以來(lái),除了SEWIP以及與該計(jì)劃實(shí)施相關(guān)的其它開發(fā)研究,美國(guó)海軍幾乎沒(méi)有其他艦載電子戰(zhàn)裝備的研發(fā)投入。SEWIP是美國(guó)海軍近20年來(lái)艦載電子戰(zhàn)裝備發(fā)展的一條主線,未來(lái)10年美軍還將投入多達(dá)24億美元用于SEWIP計(jì)劃的升級(jí)改造。按照目前的估計(jì),該計(jì)劃研發(fā)的裝備至2030年代甚至更遠(yuǎn),可能仍將是美國(guó)海軍水面艦艇電子戰(zhàn)主戰(zhàn)裝備。因此對(duì)SEWIP的發(fā)展方法、歷程、各型產(chǎn)品戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能特點(diǎn)及裝備部署研究,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)我國(guó)海軍裝備的發(fā)展、信息對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)的研究以及軍工集團(tuán)的研發(fā)投入都具有重要的參考價(jià)值。