硅制铠甲

时间:2022-10-28 10:00:04 公文范文 来源:网友投稿

上世纪50年代后期到60年代初期,很少有战斗机装备电子对抗装备。这一情况在60年代中期发生了改变,此时在越南战场的美军战机必须面对苏制装备炮瞄雷达的高炮和“萨姆”-2地空导弹系统、“萨姆”-7红外制导便携式导弹以及米格-17/21喷气式战斗机的威胁。美国军方在遭受大量损失后,开始为其战术飞机装备雷达告警接收机(RHAW)、曳光弹、箔条投放装置以及干扰机,以对抗各种雷达和红外威胁,这些装备构成了现代航空电子自卫系统的基础。越南战争后,美国海军方面评估装备电子对抗设备的飞机在遭遇“萨姆”导弹攻击时的损失率是未装备战机的五分之一,这证明了现代机载电子自卫系统的重要作用。

发展概况

现在,几乎西方所有的战斗机、攻击机、军用运输机和直升机都装备了雷达告警接收机,以便当飞机被敌方雷达照射时为飞行员提供报警。基本的雷达告警接收机包括数个接收天线,一个信号处理装置和座舱显示器。这种系统能够指示出照射本机的敌方雷达的大略方位和型号等信息。同时,它还能通过飞行员头盔内的耳机提供音响甚至语音报警,提醒飞行员已经被雷达跟踪。先进的雷达告警系统能够识别多个威胁型号,并进行分析和威胁排序,并能选择最危险的一种信号报警。目前较先进的报警装置能将目标源锁定在1°左右的范围内。

F-16C/D上装备的诺思罗普·格鲁曼公司AN/ALR-69就是一种典型的雷达告警装置。它包括座舱内部的一个显示器(用于显示威胁的方位和类型等信息)、一个信号处理器和四个接收天线。一部计算机存储器内存有敌方各种雷达的信息,包括警戒雷达、炮瞄雷达和制导雷达,导弹的主动导引头雷达或者机载雷达等等。显示器用数字或者字母符号向飞行员表示威胁的类型、位置和距离。如果敌方雷达制导的导弹已经或者即将发射,显示设备将会向飞行员提供更为紧促的声响和图形报警。该系统的方位角显示器将会优先显示5个最高级别威胁目标或者超过25个雷达指示。F-16C/D的电子对抗装备还包括AN/ALE-47红外诱饵和箔条投放装置,它能够由雷达告警器或者飞行员人工控制发射。在进行作战任务之前,投放器将会由人工或者自动装置装上特殊的箔条和红外诱饵。

箔条和红外诱饵弹是低成本大规模使用的无源电子干扰装置,它能够有效保护战机免受雷达制导或者红外制导导弹的袭击。其中箔条主要是由细金属丝、玻璃纤维或者铝箔组成,它们被截成目标雷达波长的一半。一旦飞机投放箔条后,受气流的冲击,箔条立刻形成云状,并对目标雷达形成大量的反射干扰杂波。通过混合使用不同长度的箔条丝,箔条可以覆盖很宽的雷达频段。由于会出现大量的杂波,这样雷达就会很难确定飞机的确切位置,或者发现的是假目标。它也能够让空空导弹或者地空导弹的制导雷达无法锁定飞机,或者让导弹在距离目标很远的地方爆炸,从而不会伤及飞机本身。

尽管便宜并且容易制造,但是箔条还是有先天的缺点。战斗机上的箔条投放装置通常携带数量有限,它无法为其他飞机提供掩护。更糟糕的是,箔条投放后就会不可避免的下降并散开,具有动目标显示功能或者具备脉冲多普勒滤波器的雷达就能从速度很慢的箔条云中发现真正的目标。在越南战争中,一些有经验的“萨姆”-2雷达操纵人员能够在不是很严重的箔条干扰边缘发现真正的目标。不过,箔条弹出时的高初速度仍然能够迷惑火控雷达、导弹的主动雷达导引头或者引信。在越南战争中,美军为了干扰越方警戒雷达和“萨姆”-2火控雷达而采取了通过投放装置和箔条炸弹大量投放箔条的方式,取得了良好的效果。

类似瑞典BOL投放器这样的系统能够通过特制的飞机挂架或者专用吊舱携带大量的箔条和红外诱饵弹。美国德克萨斯仪表公司(后被雷声公司兼并)发展了Gen-X主动雷达诱饵,能够模仿一架飞机的雷达信号从而迷惑制导雷达。其6×1.3英寸(15.2×3.3厘米)诱饵装在标准的ALE-37/47箔条/红外诱饵投放器中。

为了对付雷达威胁,战斗机和攻击机也装备有(内置式或者外挂式)主动电子对抗装备。F-15就是第一种在设计开始时就考虑到整合复杂的电子自卫系统的战斗机。BAE系统公司的AN/ALR-56雷达告警器同诺·格公司的大功率AN/ALQ-135干扰系统以及BAE公司的AN/ALE-45投放装置相连。它可以对防空武器或者战斗机火控雷达积极进行电子对抗和杂波干扰,可以使它们不能精确定位、跟踪并攻击载机。鉴于越南战争的经验教训,美国已经研制装备了一系列主动电子干扰装置,它们覆盖相当大的频段。最初,美国空军主要依赖噪声干扰吊舱,而海军更喜欢内置欺骗干扰系统。美国空军、海军和海军陆战队即装备干扰吊舱又装备内置于扰系统。F-15最初的战术电子战系统包括ALQ-135干扰系统,而F-14D和F-18C则装备内置的ALQ-165自卫干扰机,海军陆战队的AV-8B则携带AN/ALQ-164吊舱。现代的干扰系统,例如诺·格公司的AN/ALQ-131、AN/ALQ-165ASP,“幻影”-2000的ICMS和“阵风”上SPECTRA都结合了噪声和欺骗干扰。

内置、外挂抑或拖曳

目前,大多数电子对抗装备或者是装在独立的吊舱内挂于飞机外部,或者综合进机体。电子战吊舱较内置系统来说相对较为便宜,并且具备更好的适应性。但是它占用挂架,挤占了挂载武器和燃油空间,并且空气阻力较大,降低了飞机的操纵性。此外,外部挂载的吊舱其干扰范围容易受外部油箱、武器甚至挂架的影响。内置干扰系统通常较轻,并且不受空气阻力,但是它更昂贵并且对新出现的威胁型号缺乏适应性。目前这两种形式并存,但是后者的前景似乎更为看好。

美国空军和盟国装备的F-16可携带诺·格公司的ALQ-184和ALQ-131干扰吊舱,而一些F-16用户已经装备了内置雷达干扰系统,例如比利时的F-16A/B装有泰利斯公司的EWS—16,韩国空军的F-16C/D装备了ASPJ。为阿联酋研制的新一代的F-16C/D Block 60也将装备诺·格公司的内置自卫系统。以色列的公司具有丰富的电子战装备研制经验,以色列空军的F-151和F-16均混合装备内置式电子战系统和本国制造的干扰吊舱。其内置电子战系统包括埃尔塔公司为F-16 Block 60发展的新型系统。

无论是内置还是外挂主动干扰系统,都正在经受着先进抗干扰防空系统带来的挑战。传统的速度和距离托引欺骗已经无法对付有先进抗干扰算法的雷达。即便不采用频率捷变技术,单脉冲测角雷达也可以精确测定干扰源的方位,导弹采用特殊模式和导引规律,完全可以击落本身携带大功率干扰机的战斗机。目前,各国均大

力发展的一种电子对抗系统就是拖曳式诱饵干扰机。它包括一个控制器,一个发射装置和一个通过电缆连接的拖曳式假目标,发射出去后就拖在飞机尾部几百米的位置。主动式诱饵拖在飞机后面,距离飞机较远,这样导弹就很难击中飞机(除非导弹恰好在诱饵前方的战斗机附近通过)。当然,在飞机后面拖上一个长长的尾巴肯定会对作战造成一定影响,不过这也是不得已而为之。BAE系统公司的ARIEL拖曳式诱饵已经用于“狂风”战斗机,而雷声公司的ALE-50系统已经装在B-1B和F-16战斗机上,并成功的用于科索沃战争。更先进的拖曳式诱饵系统采用了发展中最新的雷达干扰技术,例如萨伯公司的Bo2D、EADS公司的SKY BUZZER以及BAE公司的ALE-55。

美军当前一项主要的电子战发展项目就是综合防御对抗系统(IDECM)。它包括一个无线电干扰机,通用导弹告警系统和一个先进空射诱饵系统。IDECM计划的第一步是将其装备到F/A-18E/F上,由AN/ALR-67V3,ASPJ(以后将提升为AN/ALQ-214)、AN/ALE-50拖曳诱饵和AN/ALE-47箔条和红外诱饵投放器集成在一起。第二步的升级包括采用AN/ALQ-214先进雷达对抗机和AN/ALE-55拖曳式诱饵系统。而IDECM计划的一些设备也将装备现役的F-15和B-1B。一种以BAE公司的AN/ALR-94为核心的内置装备将会为F/A-22提供电子防护,而且不会破坏隐身性。F-35战斗机也将装备一种综合电子自卫系统,提供全方位的红外预警和对抗。

此外,为EF-2000战斗机配备的新型的内置式综合电子战系统也在发展之中,包括泰利斯公司为“阵风”研制的SPEC-TRA以及由BAE公司领导的一个包括德国、英国、意大利和加拿大公司在内的团体研制的DASS系统。

对抗红外威胁

在海湾战争之后的几场冲突中,美国及其盟国损失的绝大多数飞机是被红外制导导弹击落的。在更早的阿富汗战争中,红外制导导弹的威胁更为严重。美制“毒刺”防空导弹击落了近300架苏联作战飞机,直到战争结束,苏联也没能找到有效的应对办法。这凸现了发现无源红外制导导弹并对其进行干扰的重要性。

对付红外制导导弹的袭击首先要解决的一环是研制导弹逼近告警系统。当有导弹来袭时,它可以向飞行员提供报警,由飞行员或者自动采取对抗措施。目前的导弹逼近告警系统主要包括红外告警和紫外告警两种。

红外告警设备已经发展到第三代。这代产品具有全方位的告警能力,可完成对大群目标的搜索、跟踪和定位,自动引导干扰系统工作,用先进的成像显示提供清晰的战场情况。由于采用大面积阵列的区域凝视技术,目标的分辨率最高可达微弧量级,告警距离可达10~20公里。同红外告警相比,紫外告警具有虚警低,不需低温冷却、不扫描,告警器体积小重量轻等优点,所以以其独特的优势迅猛发展,在不长的时期内历经两代技术革新。目前,紫外告警设备已发展成为装备量最大的导弹逼近告警系统之一。

紫外告警是利用“太阳光谱盲区”的紫外波段来探测导弹的火焰与尾焰。由于空气内太阳光等紫外辐射的能量极其有限,如果出现导弹羽烟的紫外辐射,那么就能在微弱的背景下探测出导弹。因此,紫外告警就为反辐射导弹逼近告警提供了一种极其有效的手段。目前研制的第二代导弹逼近紫外告警系统以多元或面阵器件为核心探测器,角分辨率高、探测能力强,可对导弹进行分类识别,所以具有优异的技术性能。

典型的导弹逼近告警装备有结合了箔条/红外诱饵投放装置的BAE系统AN/AAR-47、诺思罗普·格鲁曼公司AN/AAR-54、雷声公司AN/AAR-58和AN/ALQ-156V1。这些系统已经广泛装备运输机和直升机。

美国正在研究安装AN/AAR-57通用导弹逼近告警系统,它采用一个紫外传感器,并且装备了先进的信号处理器,其频谱覆盖范围相当大。以色列的拉斐尔公司已经研制了GUITAR 300/350系列紫外告警器,而埃尔塔公司则研制了可装在飞机和直升机上的红外告警系统。EADS公司的AAR-60导弹逼近告警系统已经被很多直升机采用,MBDA已经发展了DDM红外导弹告警系统并装备“幻影”2000和“阵风”战斗机。俄罗斯则为苏-24和苏-27安装了MAK/LO-82红外系统,为飞行员提供导弹预警。

高温曳光弹能够诱骗红外导引导弹,并且使其偏离飞机。为了提高效率,曳光弹必须产生一个比飞机本身信号更加逼真并且更强大的红外信号,并且其投放时机也要掌握好,其轨迹也必须能够引诱导弹远离飞机。红外诱饵既能够同箔条放在同一个投放器中,也可放到单独的投放器中。大多数第一代红外诱饵不能精确地模仿高速飞机向外辐射的红外图像。很多国家的研究人员已经开始发展更先进的红外诱饵,它能够非常逼真地模仿喷气发动机的光谱图像,以欺骗具有过滤功能的红外导引头。但是,装有双色红外导引头或者采用图像制导或者红外成像导引头的导弹可以大幅度降低红外诱饵的作用,几乎不受其影响。

此外,对抗红外制导导弹还可以采用主动红外干扰机,例如,诺·格公司的AN/AAQ-8、BAE公司的AN/AAQ-123和AN/ALQ-157。干扰机产生类似雷达杂波的虚假红外信号,可以欺骗、阻塞导弹的制导系统。但是,为了达到最好的效果,红外干扰机需要了解敌方红外制导导弹的细节参数。

在对抗红外制导导弹方面,人们将更多的注意力集中到激光或者定向能武器的发展上,这将从物理上干扰或者破坏红外导引头。当然,这种方法如果没有威胁告警系统,就无法确定是否有导弹来袭以及导弹的精确距离和方位数据。比较典型的此类系统包括BAE系统公司的AN/ALQ-212和诺·格公司的AN/AAQ-24“复仇女神”,它们可以装备在运输机和大型直升机上。

(编辑/一翔)

推荐访问:铠甲