宏亮瞻局丨俄制导弹颠覆美制战机神话:透视俄空空导弹逆袭②

澎湃新闻特约撰稿 王宏亮
2018-02-16 18:09
来源:澎湃新闻

混装导引头技术

在常用于格斗弹的红外导引头方面,俄制超视距空空导弹同样取得了巨大进步。早期的R-27T使用Geofizika中央设计局的36T导引头。但有消息称,一些更新型号的R-27ET/T、R-77T等超视距空空导弹已经采用了乌克兰阿森纳尔中央设计局更为灵敏的Mayak/MK-80M导引头,这种导引头本来主要用于R-73M视距内空空导弹。

R-73导弹的性能也在不断改进,其“数字化”的R-74E型已具备极强性能的扫描双彩色设计,从而能在根本上压制红外干扰弹,其软件可编程系统也具备反制干扰的灵活性。俄罗斯军工行业还正在为其未来的视距内导弹研制焦平面阵列(FPA)导引头,从而在性能上与AIM-9X、Iris-T等西方最新型格斗空空导弹对抗。所有这些技术都完全有可能被移植到类似R-77T这样的红外制导超视距空空导弹身上。

不仅是为超视距拦射弹配备红外导引头,俄国人还为格斗弹配备了本来常用于拦射弹的雷达导引头。玛瑙设计局的9B-1103K-150“蜂鸟”本来是安装于R-27EA的导引头的缩小型衍生型号,用于R-73/R-74视距内导弹。虽然俄方未透露实施这种改进的具体原因,但显然包括以下两方面:首先,具备主动雷达制导能力的R-73/R-74在近距空战中将具备额外的抗干扰能力,如果“侧卫”在近距空战中同时发射搭载有红外导引头和雷达导引头的格斗弹,对手将很难实施干扰。

地面展示的俄制R-27系列空空导弹

此外,从历史角度看,俄罗斯一直强调研发两级或加装助推器的空空导弹,这不仅仅是出于提高射程的考虑。此类导弹将使用可分离式中段弹体,从而在接近目标时仍拥有充足的机动能量来提高猎杀概率(类似于火箭二级发动机点火)。为这样的近距格斗弹配备主动雷达导引头则可以在更远的动力射程边际进一步增加目标捕获/锁定概率。

既然格斗弹和拦射弹都可以选择雷达或红外导引头,那么按照这种开创性思维的惯性,俄国人就完全有可能在同一枚导弹里同时安装两种导引头模块来进一步提高抗干扰能力与猎杀概率。不过迄今为止,西方或俄制导弹仍未广泛采用这种多模(或多频段)导引头,这主要是出于成本和结构复杂程度的考虑。但体积更大的超视距空空导弹,如俄制R-37或KS-172(射程远达400公里)将能够较为容易地找到容纳多模导引头的空间,基于此类导弹的成本及其预定攻击目标的极高价值,如果同时装备主动雷达和红外导引头也没有必要感到惊讶。那些对于小型空空导弹而言不具备较高效费比的设计,对于以敌方预警机为目标的大型超远程空空导弹来说却完全适用。

目前已知的科技文献仍存在不明确问题,即俄国人是否有意扩充现有导引头技术的范围,从而在高强度干扰环境以及对抗隐身目标时提高命中率。近年来俄罗斯已经在高频毫米波段或激光雷达导引头等新技术上取得突破,但却并没有将这些技术直接用在改进现有导引头上,而是试图研发全新的型号。虽然这两种技术在气象穿透方面仍然面临局限性,但在对流层以上,空气稀薄时的天气因素对高空超视距空战的影响可以忽略不计。因此没有基本的技术理由解释以下问题,为何俄国人不能通过对现有导引头的技术升级来拥有上述能力?似乎没什么困难阻止俄国人做这样的拓展,毕竟这种能力在抗干扰和反隐身作战中的作用是显而易见的。

“混合编队”战术

俄罗斯的超视距作战模式起源于冷战。苏军当时的作战分析认为,越战和中东战场的空战情况表明,空空导弹较低的命中概率(尤其是因敌方采用干扰措施而出现性能下降的情况),将是制约空战效果的主要因素。因此在上世纪70年代,苏联超视距空空导弹发射的标准模式是:以齐射方式对同一目标发射2枚导弹,其中1枚采用半主动雷达制导,另一枚则采用红外制导。为进一步提高命中率,部分新型号的苏军战斗机甚至采用了以电脑程序根据实时战情自动优化流程,来选择最佳时机先后发射2枚不同导引头导弹的技术。

为何苏-27“侧卫”战斗机的各种衍生型号经常挂载多达8枚甚至更多的超视距导弹?答案很简单──它们在空战的初始阶段将以1枚以上(2至4枚)的方式齐射。敌方飞机在遭受此类攻击时会面临极为困难的局面,它必须对多枚间距极小的来袭导弹进行干扰、诱骗和机动规避。即便单枚导弹的命中率仅为30%,但如果4发齐射的话总体命中率仍然超过75%。配合无线电近炸引信以及更先进的主动式激光近炸引信,俄式中远程空空导弹将拥有令人恐怖的作战效能。

在评估俄罗斯超视距空空导弹的攻击战术时,可以参考作为西方战斗机主要超视距空战武器的美制AIM-120导弹。AIM-120A在冷战末期服役,是一种可以“发射后不管”(实际上中段飞行仍需要载机干涉)的主动雷达制导武器,该弹还安装了飞行中段惯性导航系统并由载机雷达提供数据链支援,从而能够同时发射多枚导弹攻击多个不同目标。其他国家的新型超视距空空导弹也大体采用了类似技术模式。

AIM-120是美国研发的"发射后不管"先进中距空对空导弹,也是西方现役主力空战导弹,在中国周边空军也大量装备。但是,在实际空战中,其优势未必有美军宣称的那么明显。

然而,无论是AIM-120A还是其后续升级版,在实战中却并未取得突出成绩。美军目前装备的主力型号AIM-120C在试验场进行的测试中共发射214枚,美军宣称其命中率达到85%。但与实战中的命中率相比,这个数字就显得很可疑了。根据美军自己统计的数据,该型导弹在实战中共10次击落空中目标(包括误击1架己方UH-60直升机),其中仅有6次是真正意义的超视距攻击,而在此过程中消耗的导弹超过12枚。

需要特别注意的是,在被计入统计的所有实战案例中,每个遭到攻击的目标都未安装现代化电子战设备。换言之,即便是在攻击“软目标”时,AIM-120的超视距实战命中率也肯定达不到试验场理想条件下的85%。那么,当AIM-120D面临俄罗斯或中国的高性能机载或地面电子干扰设备,且目标能够做出各种非常规机动动作时,其是否能实现50%的命中率都会很成疑问。

空战模型

当采用AIM-120导弹的西方空中力量,与超视距导弹挂载量通常多两到三倍的“侧卫”对抗时,到底会出现何种情况?这里将以F/A-18E/F“超级大黄蜂”和F-35“闪电2”这两种中型多用途战斗机为例做推演。从某种程度上说这并不公平,但考虑到F/A-18E/F是目前美国海军唯一的可作战固定翼飞机,而F-35又是美国空军、海军、陆战队及其盟国未来装备数量最大的主力战斗机,那么对于同样以“侧卫”家族作为装备主力(至少是主力之一)的中俄空中力量而言,该模型就自然有其现实意义。

F-35一般挂载2至4枚AIM-120,F/A-18E/F可挂载6枚。假设“侧卫”飞行员并未首先发现目标并发射导弹──对西方来说这是一种乐观估计,但“侧卫”的机载干扰系统发挥作用,再加上所采取的空中机动使得AIM-120的命中率降至约50%──又一种乐观估计──那么AIM-120在2枚齐射时的总体命中率可达75%,4枚齐射时则超过90%。因此只有4枚齐射才能取得较好的效果,

但此时F/A-18E/F或F-35将消耗掉所装载的全部或绝大多数的超视距导弹,导致无法继续执行拦射任务。它们既有可能被脱靶或未受攻击的“侧卫”在视距外击落,也可能将空战拖到视距内。而在近距格斗中,无论“超级大黄蜂”还是“闪电2”,面对升级版的“侧卫”都毫无优势可言。

美国空军曾计划将B-1B战略轰炸机改造为大量携带AIM-120空空导弹,以大幅扩充空战当中携带导弹的数量。

更何况一位优秀的“侧卫”飞行员很可能会首先齐射3至4枚R-27空空导弹(使用不同导引头),同时保留再实施一或两次齐射所需的超视距弹药,而且他还将使用高性能的机载干扰机。而在具备推力矢量性能并拥有极高机动摆脱能力,且处于跨声速巡航(1.5马赫以下)的状态下,无论其干扰设备的性能如何,“侧卫”飞行员都能大幅提升AIM-120的脱靶率。由于所有发射的AIM-120空气动力性能及抗干扰性能完全相同,因此“侧卫”飞行员采取的任何干扰措施或摆脱战术只要对其中1枚导弹有效,就对所有来袭导弹有效,而复杂的俄制导弹编队却很可能让西方飞行员“手足无措”。

虽然美军目前的一些作战能力仍处于保密状态,如使用AN/APG-79(装备F/A-18E/F)和AN/APG-81(装备F-35)有源相控阵雷达(AESA)作为X波段高能干扰器干扰俄制BARS(装备苏-30)或“雪豹”-E(装备苏-35)无源相控阵雷达,但它们并非“灵丹妙药”,而且实战中甚至有可能增大F/A-18E/F或F-35被击落的概率。原因很简单:为了干扰俄制雷达,APG-79或APG-81必须对俄制雷达使用的频率进行压制,这将使两者成为完全暴露的X波段高能信号源,进而极易遭受采用反辐射导引头的俄制超视距空空导弹(如R-27EP或R-77P)的攻击。

另外,对俄制雷达的干扰将在很大程度上制约APG-79或APG-81的跳频灵敏度,从而使其在面对反辐射导弹攻击时变成“傻瓜”。精明的俄罗斯雷达软件设计人员完全可以运用所谓的“诱惑模式”,进一步利用上述效应。即针对美机压制俄制雷达的确定频率,采用锁定概率更高的窄带辐射频段,使得类似于9B-1032这样的早期型反辐射导引头也能轻易锁定目标。

显然,尽管与很多人的传统印象可能相悖,但的确没有明确证据能够证明在空中电子战领域目前西方占有决定性优势;“侧卫”战斗机却在面对F/A-18E/F或F-35时拥有速度和机动性优势,其挂载导弹的导引模式和攻击弹道也更复杂,而且它们的挂载数量更多。因此,“超级大黄蜂”或“闪电2”飞行员也许应该尽量避免与新型“侧卫”做超视距空战。(本文参考了澳大利亚独立防务智库Air Power Australia研究员卡洛·科普博士所著《超视距空战的俄罗斯哲学》)

“宏亮瞻局”系上海交通大学国家战略研究中心特约副研究员王宏亮为澎湃防务开设的个人专栏,力求在兼顾分析的深度和厚度的同时,在前瞻性、敏锐度上更上一层楼,每周一期,不见不散。

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