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探析这种防御系统在未来战争中的运用

机载主动防御系统,是为军机配备一套专属反导防御系统。通过激光、紫外/红外以及导弹拦截等手段的运用,结合软杀伤和硬杀伤两种模式,实现对来袭导弹的有效防御。防空导弹技术的日新月异的发展,催生了一批性能更优、造价更低的便携式防空导弹的诞生。与之形成鲜明对比的是军机平台造价高昂,一旦被击毁,可能造成人员和装备的双重损失,不利于作战和后勤保障。因此,为军机开发专用的主动防御系统十分必要。


基于单一应对手段的机载主动防御系统早已应用于固定翼飞机,为应对所谓武装分子的威胁,以色列在其民航客机上普遍配备“飞行卫士”红外反导系统。涵盖多频段、多用途的机载主动防御系统则在近几年内才走入大众视野。俄罗斯“维捷布斯克”机载主动防御系统在实战中表现不俗,大幅提高俄军直升机的战场生存能力。综合目前作战运用来看,机载主动防御系统应对便携式防空导弹威胁较多,以俄9K333“柳树”便携式防空导弹为代表的新一代便携式防空导弹普遍采用多种制导模式的导引头,具有极强的抗干扰能力,这对仍采用单一反制模式的防御系统而言是不小的威胁,便携式防空导弹性能的提高催生新一代机载主动防御系统的发展。
目前,机载主动防御系统主要应用于中低空飞行的有人固定翼飞机和直升机上,并呈现向中高空有人固定翼飞机以及无人机领域扩散的趋势。

现役/在研机载主动防御系统介绍

防空导弹性能的突飞猛进催生对机载主动防御系统的迫切需求。美俄等国已拥有较为成熟可靠的机载主动防御系统,相关装备的替代品也在紧锣密鼓地研制之中。
俄罗斯在机载主动防御系统领域建树颇丰,实现软杀伤和硬杀伤的兼顾。“维捷布斯克”系统经受住实战的检验,大幅提高载机的生存性能,保障成员生命安全,其出口型号“总统-S”在国际军火展览上频频亮相。“维捷布斯克”系统构型复杂,由机载控制系统、红外干扰弹发射器、激光/红外/紫外对抗系统、电子对抗系统和遍布机身各处的传感器组成。不同种类的干扰器可应对多样威胁,是系统能够有效应对各种防空武器的关键,“维捷布斯克”系统体现模块化构型的设计思想,不同飞机的干扰装置挂载有一定差别:Ka-52武装直升机一般携带红外干扰弹发射器和激光对抗系统,米-8系列运输直升机则携带两种不同类型的激光/光电压制系统。“维捷布斯克”的使用平台不仅限于直升机,还可由固定翼飞机搭载,俄军为其最新的Su-25SM3攻击机配备了该系统。目前,俄军Ka-52武装直升机、米-8/米-171系列运输直升机、米-24武装直升机等机型均配备“维捷布斯克”系统,未来俄军还将实现该系统在固定翼飞机的进一步应用。俄罗斯机载主动防御系统普遍采用一套控制设备控制不同搭配种类的对抗设备,设备分布于载机各处,构成对战场环境的整体感知。
美军战机普遍携带大量对抗装置,却很少在主动防御这一领域作深入研究,使得美国的机载主动防御系统的实用化进程落后于俄罗斯。美军正在研究的机载主动防御系统主要包括采用微型导弹或诱饵对抗来袭目标的HKSPCS系统和采用电子战吊舱的自卫对抗系统。HKSPCS系统又称“硬杀伤自我防护对抗系统”,是一种采用微型导弹对抗敌方来袭导弹的主动防御系统。HKSPCS系统为P-8A、C-130这样的大型平台而生,可由大型平台发射或集成在专门研制的吊舱内,微型导弹MSDM由美国雷神公司研制,重量仅有10-30千克,非常适合大型平台进行批量携带。电子战对抗是美军机载主动防御系统的一大亮点,美军为其F-16战机配备最新的AN/ALQ-257电子战系统,该系统不仅可实现诱饵释放和感知威胁等功能,还可发起电子战攻击,实现了“主动防御”这一特性。需要注意的是,美军机载主动防御系统虽然并未实现对硬杀伤需求的覆盖,却已显示出鲜明的技术特性,主要体现在模块化、吊舱化的高度集成,吊舱集成对载机的软件兼容性能提出更高的需求,这反映了美军机载主动防御系统吊舱化的设计思路。

机载主动防御系统的作战原理

机载主动防御系统涵盖多种技术原理,按照杀伤模式可分为软杀伤和硬杀伤;按照作用手段可分为激光对抗、红外对抗和紫外对抗。机载主动防御系统还包括电磁频谱领域和以拖拽诱饵、箔条和干扰弹为手段的自卫系统。
硬杀伤指机载主动防御系统发射导弹、激光或采用弹幕进行防御的杀伤模式。目前,机载主动防御系统主要采用以导弹和激光进行防御,这是由于导弹和激光具有很好的指向性,能够在拦截敌方目标的同时最大限度保护载机的安全。与导弹和激光相比,弹幕的不可控性更加突出,对载机平台构成一定威胁。机载主动防御系统导弹需要同时兼顾重量、尺寸、制导模式和杀伤效果等因素,达到最佳平衡。大型战机具有更大的载重量和空间,适合采用导弹为防护手段。硬杀伤模式下机载主动防御系统的另一选择是激光武器,当前机载激光器的性能并不理想,受到供电、尺寸和激光器功率的影响。载机“寸土寸金”的特性限制激光器的尺寸,激光器的工作供能对载机的电力分配提出更高要求,机载激光器还对载机平台的整体稳定性提出更高要求。现有机载激光器的性能很难达到自卫的需求,机载激光器实用化还有很长的路要走。
软杀伤覆盖范围广,包括电子干扰、激光/红外/紫外对抗等措施。软杀伤强调以“看不见的效果”对敌方来袭目标进行有效拦截。软杀伤模式是多种作战模式的兼并融合,一套系统可以包含红外/紫外对抗、电子干扰系统等。以俄罗斯“维捷布斯克”系统为例,该系统包含全向红外告警器、红外/紫外对抗装置,并可选配更高级别的激光对抗装置。以色列“飞行卫士”机载反导系统也包括360度范围的导弹告警系统和红外干扰弹发射装置,可对抗红外制导的便携式防空导弹。电子干扰系统也是软杀伤的重要手段,电子干扰系统既可采用与载机“深度融合”的模式,在载机设计之初便考虑系统兼容问题;又可采用集成度高的吊舱。第五代战机一般采用“深度融合”的电子战系统设计,利于隐身;普通战机大多采用电子对抗吊舱或吊舱与机载电子战系统相结合的模式。
诱饵为机载主动防御系统的重要组成。包括拖曳式诱饵、红外干扰弹和箔条等装备。红外干扰弹主要针对红外制导导弹,箔条和拖曳式诱饵针对雷达制导导弹。拖曳式诱饵又可分为内置式和外挂式,内置式拖曳诱饵往往运用于隐身战机,外挂式拖曳诱饵装备于一般战机。拖曳式诱饵还可分有源和无源两类:有源诱饵可以最大限度模拟载机的信号特征,无源诱饵造价低廉实现容易;拖曳式诱饵的最大缺陷在于不能有效应对采用复杂制导模式的来袭导弹,战机在拖曳式诱饵工作时也不能采取大幅的机动动作。红外干扰弹是一种依靠高温辐射欺骗敌方红外制导导弹的武器,并无过高的技术要求,已实现在各型战机的广泛装备。箔条干扰是一种利用箔条通过电磁感应形成电磁波,大范围使用实现干扰雷达的手段,不同长度的箔条针对某一频率的电磁波的散射效果也不一样,不同长度的箔条可对不同频段的电磁波实施干扰。箔条可分为预装箔条和现切箔条两种,前者仅能针对特定频段雷达,后者可做到对不同雷达“对症下药”,法国“阵风”战机搭载的“频谱”一体化电子战系统即采用现切箔条的方式,现切箔条需要得知敌方雷达/雷达导引头的工作频率,以决定所切箔条长度,这对战机的态势感知能力提出更高要求。机载主动防御系统中,拖曳式诱饵、红外干扰弹和箔条干扰三种手段往往配合使用,以实现最优效果。就目前发展趋势而言,诱饵干扰融入机载电子战系统的趋势将更加明显。

机载主动防御系统的运用

机载主动防御系统种类繁多,尺寸、重量和实际效果也不尽相同。以色列“天空卫士”系统仅由三个大小和鞋盒相近的组件构成;俄罗斯“维捷布斯克”系统的传感器组件和对抗组件十分紧凑,占用体积很小;美国HKSPCS机载主动防御系统搭载的MSDM导弹重量远逊于一般空对空导弹;这些特征都强调机载主动防御系统的小型化和紧凑化特性。小型化、紧凑化是机载主动防御系统实用化的必由之路,在此基础上,机载主动防御系统还需实现模块化,达到快速部署、易于维护、战损时快速更换的目标。
机载主动防御系统可应用于战机进行低空突袭行动。低空突袭是直升机进行超低空突防,搭载作战部队进行斩首夺要的作战行动,参加作战的直升机队由运输直升机和攻击直升机组成。低空突袭虽然能够实现避开敌方雷达探测,达到隐秘渗透的效果,但是其使得直升机面对便携式防空导弹的威胁大幅增加,一枚导弹极可能击落一架直升机,实现极高的交换比,直升机的生存性可想而知。越南战争、阿富汗战争以及近期的俄乌冲突中,直升机在低空突袭作战的巨大损失都证明了直升机拥有主动防御系统的极端重要性:阿富汗战争中,西方宣称红外制导的“毒刺”防空导弹取得269个战果,占苏军451架战机损失中的59.6%。不可否认的是,除机械故障外,“毒刺”防空导弹成为苏军飞行器损失的主要原因。“毒刺”有效射高3000米,射程可达8000米,是一种适用于低空防空的武器。阿富汗战争中,苏军直升机的遭遇证明采用被动防御的手段已经不能有效应对日新月异的便携式防空导弹威胁,主动防御是保护直升机的重要出路。俄军“维捷布斯克”系统便是这一理念的成熟之作:“维捷布斯克”系统可实现对红外制导防空导弹的有效干扰,并针对复杂制导模式的防空导弹做出一定应对。该系统不仅广泛应用于武装直升机和运输直升机,还将配备于低空作战的苏-25攻击机。
机载主动防御系统在低空突袭行动中的巨大价值还可使其应用于反恐作战中。近年来,随着中东北非地区安全形势的日益恶化,各类恐怖组织层出不穷,造成各国局势动荡。与之相呼应的是大量武器装备的流出,其中不乏性能先进的便携式防空导弹。与传统防空导弹相比,便携式防空导弹更轻巧、使用流程更简单、发射条件更加隐蔽,逐渐成为各类恐怖组织的“标配”。叙利亚战争中,叙反对派下属的部分极端组织便拥有诸如“针-S”、“FN-6”这样性能不俗的便携式防空导弹,对民航和反恐作战造成极大影响。反恐作战离不开直升机的快速机动、垂直打击的功效,在各类恐怖组织装备日益精良的趋势下,机载主动防御系统在反恐作战的实际价值可想而知。
未来,机载主动防御系统可按照机型大小实现“有的放矢”精准配置。高空飞行的大型飞机往往承担指挥节点或运输节点的重要任务,或为大型传感器的搭载平台,其价值最高也最脆弱。大型飞机空间较多,可以搭配多种主动防御装置,采取软杀伤硬杀伤结合、内置防御导弹以及多种对抗手段并行的模式保护自身安全,目前,美俄等国的要员运输专机便强调兼顾多种对抗手段的特征。战斗机、攻击机等机型造价昂贵,机内空间和挂架有限,不适合搭载微型防御导弹,这些战机可兼顾一体化对抗设计和吊舱搭载,按照作战高度不同做出不同对抗手段的详细区分,力图以多种手段保护自身安全。
无人机领域,机载主动防御系统用于保护高价值、处在关键节点的多用途无人机。受制于无人机设计特点,无人机使用的机载主动防御系统主要以吊舱形式展开,吊舱可分为电子战吊舱、诱饵干扰吊舱等,依照用途不同搭载不同吊舱。机载主动防御系统还需要实现“对症下药”的任务区分,强调低空、中低空、中高空和高空的不同威胁,低空和中低空主要针对主流便携式防空导弹、近程野战防空系统、弹炮合一系统、搭载空对空导弹的武装直升机等威胁;中高空和高空则针对敌方战机、中远程防空系统等威胁。“对症下药”能够避免系统功能浪费,节约宝贵的机内空间,而系统的模块化设计和更高的软件兼容要求,是“对症下药”这一设想的重要凭借。
机载主动防御系统优势颇丰,然而,依照目前技术手段而言,仅有激光/红外/紫外干扰、诱饵和电子对抗这几条技术路径实现成熟应用,以机载激光器为代表的机载定向能武器依旧受制于发射功率、供能和小型化等因素不能投入实战,微型拦截导弹应对高强度作战的实际效果也有待商榷。机载主动防御系统较高的造价也为其大规模推广造成一定不良影响。
机载主动防御系统是载机进行自卫的保底手段,绝不是百分之百拦截各类敌方来袭目标的“灵丹妙药”。首先,机载主动防御系统及其载机,本身就是联合作战、体系作战大环节的重要一环,机载主动防御系统离不开体系作战。一旦丧失整体制空权及制电磁权,载机的命运便可想而知,机载主动防御系统也将“分身乏术”。
要想发挥机载主动防御系统的作用,夺取战场综合制权十分重要;其次,现代战场强调制电磁权,制电磁权涵盖通信、态势感知和电子攻防等领域,其重要性不言而喻,机载主动防御系统中的电子对抗部分,便可以部分承担起主动出击,夺取战场制电磁权的任务,日新月异的电子战自卫吊舱的发展也将体现主动出击这一思想;机载主动防御系统的模块化设计对载机和系统软件设计提出更高要求,以人工智能为代表的控制方式将是机载主动防御系统从根本上发生改变的源泉,通过机载主动防御系统中的传感器进行信号搜集,制作模型辅助防御系统有效应对来袭目标将提高机载主动防御系统的作战效果。机载主动防御系统还可与战场物联网实现紧密结合,实现主动出击。机载主动防御系统必将在以智能化为主导的新一轮军事科技革命中大放异彩,在战争中发挥更大作用。
本文来源:光明军事
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