應梁梓 胡 海 隋先輝 劉 億
(海軍大連艦艇學院 大連 116018)
現代海戰場的作戰環境異常復雜,勢必對海戰雙方的各種武器裝備的戰斗使用產生重要影響。反艦導彈作為現代海戰中海上攻擊的主要武器,不可避免地受到作戰環境的制約和影響。在作戰環境的諸多因素中,自然環境、電磁環境和目標環境是對反艦導彈的戰斗使用影響最大的三個因素。
隨著科技的發展和制造工藝的進步,反艦導彈的戰術技術性能相應提高,對惡劣天氣、氣象環境的適應能力明顯增強,受到自然環境的制約相對減小;同時,有關于使用反艦導彈攻擊各種類型目標的理論研究也日益完善,目標環境對反艦導彈戰斗使用的影響規律也逐漸被人們所掌握,并進一步轉化為提高其作戰能力的理論成果。但是,有關電磁環境方面的研究尚且不足,仍存在許多未知因素。因此,在分析電磁環境對反艦導彈作戰使用影響的基礎上,研究提高反艦導彈抗干擾能力的有效措施,十分重要而且必要。
現代軍事技術的一個重要特點,就是越來越廣泛的使用電子信息裝備,不僅數量龐大、體制復雜、種類多樣,而且功率大,使得戰場空間中的電磁信號非常密集,形成了復雜電磁環境。復雜電磁環境主要由電子對抗環境、雷達環境、通信環境、光電環境、導航電磁環境、自然電磁環境等構成。每一類型的電磁環境又由不同類型的電磁輻射源生成,對不同的信息化武器裝備產生影響,進而影響整體作戰[1]。
反艦導彈的主要戰斗使命是打擊敵方水面艦船,與艦炮、魚雷等反艦武器相比,具有射擊距離遠、命中概率高、破壞威力大、突防能力強等突出優點,可對敵大、中型水面目標實施遠程精確打擊,其戰斗部的威力,基本能夠保證命中一枚導彈可使目標重創的射擊效果,是水面艦艇面臨的最大威脅。但是,隨著各種電子信息技術不斷運用于戰場,反艦導彈在攻擊敵方的過程中遇到復雜的電磁環境,其智能化、精確化的打擊方式更易遭到干擾和影響,使反艦導彈的作戰能力的發揮受到制約。
復雜電磁環境局限反艦導彈作戰能力的各個因素中,敵方電子干擾的影響十分巨大。當我對敵實施導彈攻擊時,敵方可能會使用各種不同的干擾手段,造成我導彈攻擊的困難,降低導彈的突防概率。電子干擾的目的是:
1)干擾艦上雷達,使其難以及時測定目標的運動要素和對目標進行精確跟蹤;
2)干擾導彈末制導雷達,使導彈偏離預定彈道或錯捕目標,降低命中概率;
3)干擾無線電通信,破壞正常的通信聯絡,造成指揮和引導的中斷,致使導彈攻擊不能順利進行。
電子干擾主要分為有源干擾和無源干擾兩種樣式,1967年“埃拉特”號事件后,針對反艦導彈末制導雷達的干擾技術飛速發展。相對于傳統的干擾手段,當前海上主戰艦艇基本形成了以艦載干擾機、箔條、舷外有源誘餌、舷外無源誘餌等構成的末端電子戰反導體系。其中,尤以舷外有源誘餌和舷外無源誘餌成為電子干擾技術發展的重要趨勢。
2.3.1 舷外無源誘餌
最早的舷外無源誘餌是在1982年英阿馬島海戰后,英國根據戰爭經驗緊急研制的“橡皮鴨”,美國引進并改進后命名為AN/SLQ-49(如圖1),先后裝備“諾克斯”、“斯普魯恩斯”、“伯克”等主戰艦艇。
1)該角反射體由兩個八面體角反射器組成,入水后自動充氣,之間由約由4~5m長的連線連著。采用一對角反射體的原因:一是反射體具有方向性,兩個八面體在方向上可以互相補充;二是單個角反射體的回波特性比較單一,成對角反射體部署方式在信號結構響應特征方面具有更大的欺騙性。
2)展開后的SLQ-49頂點到頂點的尺寸約2.5m,對X波段其信號特征不小于常規護衛艦。
3)從使用的角度來看,漂浮式角反射體在海上的位置不受控制,如果相對位置不合適難以實現誘騙干擾目的。但在有預警的情況下,反射體的使用將改變區域目標態勢,可能對事先裝定導引頭捕捉模式(選大、小、左、右等)的反艦導彈產生較大影響。
4)構成多個海上目標干擾空中平臺的探測,也是SLQ-49使用方法之一。
2.3.2 舷外有源誘餌

圖1 AN/SLQ-49角反射體

圖2 AN/SLQ-49角反射體
目前比較典型的舷外有源干擾是Nulka式懸停式舷外有源誘餌(如圖2),它是美國與澳大利亞聯合開發的產品,1997年開始大規模生產,目前已經成為美海軍“伯克”級驅逐艦的標準電子戰裝備[2]:
1)Nulka采用了數字儲頻技術,儲頻精度高、儲頻時間長,由于數字化中頻處理模塊具有十分豐富的處理資源,加之Nulka采用美國研制的I/J波段轉發器,能夠與艦載偵察系統實時交流,系統能夠針對不同體制末制導雷達信號,控制干擾信號的各種參數,產生多種假目標組合樣式,干擾靈活性和可擴展性大大增強。
2)由于采用了先進的矢量飛行控制技術,Nulka能夠根據需要懸停在指定位置或快速機動至另一舷,艦艇無需進行大幅度的規避機動,作戰使用更加方便快捷。
在實際戰斗中,導彈武器的使用手段是變化的,戰場的電磁環境更是千變萬化,增添了反艦導彈抗干擾使用的復雜性。提高反艦導彈的抗干擾能力,不僅要從技術上考慮,還應該從戰術上考慮,采取戰術與技術相結合的辦法。由于反艦導彈的導引頭技術、機動規避能力是影響突防的關鍵因素,我們的對策也要從這幾個角度進行思考,以下研究了提高反艦導彈應對電子干擾的能力的幾種可行措施:
為有效對抗艦載電子干擾,目前采用單脈沖體制末制導雷達的反艦導彈主要采用頻率捷變技術、跟蹤干擾源技術和脈間跳頻技術[3]:
艦載干擾機為有效干擾頻率捷變末制導雷達,需要對其相關頻段進行整體噪聲壓制,這樣就減小了對該頻段內某一頻率點的干擾功率,使得頻率捷變雷達在強噪聲壓制干擾狀態下仍能夠獲取目標的方位、距離信息;
為滿足在強噪聲壓制干擾條件下使用導彈的需要,還可采用跟蹤干擾源技術,即當導彈末制導雷達遭到強噪聲壓制干擾,無法正常探測發現目標時,導彈末制導雷達轉入被動工作狀態,接收艦載干擾機發射的輻射信號,導彈沿艦載干擾機發射的干擾信號方向飛向目標。但是,采用跟蹤干擾源技術的導彈攻擊運動目標時,由于缺乏精確地目標距離信息,導彈的命中精度將有所下降;
對于瞬時瞄準式干擾,末制導雷達采用脈間跳頻技術,可以使目標回波暴露在干擾信號之前,從而發現并跟蹤目標。這也意味著對頻率捷變雷達導引頭而言,瞄準式噪聲干擾不能發揮作用。
隨著制導與抗導技術的不斷發展,面對多重對抗,未來的反艦導彈還需要廣泛采用編碼技術和頻率捷變雷達導引頭、復合導引頭、成像導引頭、智能化導引頭等,增大導彈飛行中的制導能力,以提高導彈的攻擊和突防能力。
采用隱身技術提高反艦導彈的隱蔽性,可有效減小導彈被發現、跟蹤的概率,延緩目標防御系統的反應時間,增大命中概率[4]。可通過以下途徑實現反艦導彈的“隱身”:
1)彈道隱身
彈道隱身主要是指導彈采用復雜的機動彈道來躲避目標的探測與跟蹤,增加敵方艦載防御系統抗擊的難度[5]。如俄羅斯的日炙導彈(SS-N-22),在彈道末段進行水平方向上的蛇形機動,然后躍升到一定高度進行俯沖攻擊。這種彈道隱身效果好,目標防御系統的抗擊時間短,難以阻止有效的抗擊。
2)彈體隱身
彈體隱身主要是針對以雷達為探測手段的隱身,核心是減小導彈的雷達截面積(RCS)。通過采用特殊的導彈制造技術,使導彈具有非常規的外形,并在彈體表面涂上吸波材料,使入射的電磁波衰減,降低雷達截面積。如美國AGM-129導彈采用彈體隱身技術,導彈的RCS只有0.005m2。
3)紅外隱身
紅外隱身技術通過降低和改變導彈的紅外輻射特征,使之不易被早期發現。可采取抑制發動機及噴管部件的紅外特征、降低單體紅外輻射、降低尾焰溫度和減少尾噴羽煙、以煙幕和氣溶膠干擾紅外輻射等方法[6]。
我新型反艦導彈具有航路規劃迂回攻擊的功能。有關研究結果證明,通過航路規劃實現齊射導彈,能夠使敵方難以形成有利的規避抗擊態勢,從而抑制敵電子干擾手段的有效使用,提高導彈應對電子干擾的突防概率[7]。作戰中應盡可能實現齊射導彈按90°攻擊夾角多方向同步交叉攻擊。
為了進一步降低敵方對導彈的電子干擾效果,高飛行彈道的導彈還應考慮利用多種飛行高度攻擊。若同時使用高飛行彈道和掠海飛行彈道導彈攻擊時,還應考慮它們之間的高度組合。可以將攻擊高度分為幾個層次,按層次分配末制導雷達的頻率,造成多方向、多高度、多頻率攻擊的局面[8]。
針對舷外有源干擾的功率有限的特點,當反艦導彈導引頭功率足夠大時,在一定距離上舷外有源干擾轉發的有源假目標功率將大大小于真實目標回波信號功率,從而出現“燒穿”效應[9],導致真實目標被導引頭捕捉和跟蹤。隨著對抗過程中,導彈與舷外有源干擾源的不斷接近,導引頭對干擾信號產生不斷增強的抑制作用,最終實現“燒穿”。因此,適當減小導彈導引頭開機距離能在一定程度上抑制舷外有源干擾的作戰效能。
1)輔助突防平臺
反艦導彈低空突防,限制了戰場信息的獲取能力,還面臨艦空導彈的攔截,因此,進攻體系有必要引入低成本的無人作戰平臺執行輔助突防任務。一是中高空巡邏,遠距離截獲目標的方位或定位信息,連續通報飛行中的反艦導彈,按照航向引導其接近目標;二是前出巡航、伴隨突防,提供近距離信息支援作戰,依靠多無人機平臺分布式電子戰裝備對敵方預警機、艦載反導武器系統進行干擾,在突防方向上遮斷敵方空中探測通路。
2)彈載電子戰任務系統
在導彈上加裝電子戰任務系統或在齊射的多枚導彈中有部分搭載電子戰任務系統,可以對敵方防空反導系統實施伴隨式干擾。它的原理是:通過將接收到的脈沖復制,以一定的間隔持續的轉發,使雷達屏幕上出現大量難以分辨的真假目標,從而壓制和破壞敵水面艦艇防空反導武器系統作戰能力,以掩護導彈突防[10]。采用伴隨式干擾不僅能夠提高搭載彈載電子對抗任務設備導彈自身的突防概率,也能對未加裝干擾的導彈實施掩護突防,是提高反艦導彈突防能力的一種有效技術途徑。
未來海上作戰所面臨的電磁環境勢必越來越復雜,對反艦導彈的作戰使用構成巨大阻礙。立足現有裝備,合理發揮己方電子信息技術的優勢,靈活運用恰當的戰術方法,同時大力發展電子對抗技術,研制新型反艦導彈武器,是打贏未來海上作戰的基礎和關鍵。本文對提高反艦導彈在復雜電磁環境下抗干擾能力進行了初步探討,但是理論離實際使用還有一定距離,有必要作進一步研究。
[1]謝虹.復雜電磁環境究竟復雜在哪[N].解放軍報,2007-2-1(012).
[2]胡海.舷外有源誘餌裝備發展及作戰使用現狀[J].艦船科學技術,2011(2):14-17.
[3]張遠新,江言林.反艦導彈抗干擾技術發展和運用[J].飛航導彈,2011(8).
[4]李相平,利亞昆,殷勇等.現代反艦導彈面臨的電子戰環境與對策[J].艦船電子工程,2008(4).
[5]曠志高,王建勛,顏仲新.反艦導彈隱身技術的現狀及發展[J].飛航導彈,2003(6).
[6]楊祖快,張春.反艦導彈面臨的電磁環境及抗干擾措施[J].電子對抗技術,2004(11).
[7]王瑞瑜,邢昌風.目標對抗條件下反艦導彈突防概率計算與分析[J].指揮控制與仿真,2006(4):66-69.
[8]徐振寧,嚴建鋼,王寶敏.反艦導彈航路規劃研究[J].艦船電子工程,2009(11).
[9]王燕,朱松,譯.電子戰基礎[M].北京:電子工業出版社,2009:118-120.
[10]張林.隨隊干擾掩護反艦導彈突防的機理研究[J].航導彈,2011(9):46-49.