在近期的局部地區武裝沖突中,頻頻有先進戰機被擊落,有一種觀點是,對手使用了“A射B導”技術,是“體系”的戰果。
F-35鎖定目標后,可通過MADL數據鏈將目標數據傳輸到防空系統,后者發射并制導防空導彈打擊空中目標。
那么,“A射B導”是什么原理?預警機能在其中發揮怎樣的作用?對戰先進戰斗機,需要“A射B導”么?
作者 | 張學峰
來源 | 瞭望智庫(zhczyj)
01
直接“A射B導”模式
“A射B導”不是一個嚴格的軍事術語,但它形象地描述了一種體系作戰模式。
要了解打擊空中目標的“A射B導”模式,首先要了解如何打擊空中目標。以安裝有主動雷達導引頭的中遠程防空導彈或空對空導彈為例,這些導彈在飛行末端,依靠雷達導引頭捕獲目標,然后自主攻擊。如果發射導彈時距離目標比較遠,比如說距離80公里,那么在從發射到導引頭捕獲目標的這段距離內,就需要防空系統或者戰斗機通過指令天線或者數據鏈對其發送指令,修正其飛行方向,使其奔著計算得到的遭遇點附近飛行;或者向導彈發送目標的空間坐標,導彈自行計算飛行參數,飛向目標區。“A射B導”中的“導”,就是這個中間向導彈發送控制指令或者目標參數、對導彈進行制導的過程。
從字面上理解,“A射B導”,就是由A平臺或者系統發射導彈,B平臺或者系統直接對導彈進行制導。理論上講,這種模式中的A平臺和B平臺可以是相同類型的平臺,比如說,都是同一個型號的戰斗機;也可以是不同類型的平臺,比如說A平臺是防空系統,B平臺是戰斗機。
這種B平臺直接控制A平臺發射的導彈的模式,在特定條件下能夠獲得戰術優勢。例如,當兩架戰斗機與對方進行空戰時,前出的戰斗機向對方發射中程空空導彈,然后立刻進行U型轉彎(即戰機掉頭回轉),規避對方打擊。這個時候,前方戰機由于已經掉頭脫離,無法對其發射的導彈進行指令控制,那么就需要由后方戰機鎖定目標,并對導彈進行控制,直到導彈導引頭捕捉到目標。這樣,既能提高前出的導彈載機的生存能力,又能對其射出的導彈進行制導。可謂兩全其美。
相同類型的平臺之間實現這種直接的“A射B導”相對容易,但是也需要解決一些技術問題。比如B平臺對A平臺射出的導彈的截獲、跟蹤并且向其發送信息,現實中需要解決很多問題。所以這種“A射B導”模式聽上去簡單,但很長一段時間并沒有實現。現在一些中距空空導彈、防空導彈裝備通用雙向數據鏈,而且裝備有衛星定位系統,可向后方平臺發送自己的位置以及發動機工作狀態等信息,為解決這個問題奠定了基礎。
如果跨不同種類的平臺,對發射后的導彈進行直接制導,需要解決的技術問題就更多。比如,A平臺的雷達頻率可能和B平臺不同,現在防空系統的制導雷達,大多工作在X波段、C波段和S波段,也有一些工作在毫米波波段。戰斗機雷達主要在X波段。如果跨平臺進行直接制導,要在軟硬件上進行更多的修改,對于戰術配合要求也很高。
02
間接“A射B導”模式
實際操作中的“A射B導”,未必是由B平臺直接對A平臺發射的導彈進行控制、制導,而是B平臺對目標進行精確跟蹤,然后通過低時延數據鏈,將達到火控級精度的目標信息傳遞給A平臺,再由A平臺對導彈進行制導。我們稱之為間接“A射B導”模式。目前公開的針對空中目標的“A射B導”打擊模式,多數是這種模式,特別是跨不同種類的平臺進行攻擊時。
這種形式聽上去很麻煩,似乎還多了一個B向A傳輸數據的環節,但實際上實現起來更簡單,而且戰術優勢也很明顯。因為這主要解決B平臺和A平臺之間的低時延數據鏈問題,包括一些軟件算法的問題,比如說要對B平臺獲得的目標坐標進行精確換算。這里要說的是,并非所有的數據鏈都能實現這種傳輸,如果時延較大,就很難傳輸火控級的數據信息。
這種間接“A射B導”模式,有一個典型的應用,就是實現防空導彈系統的超地平線攻擊。地面防空系統,包括艦載防空系統受地球曲率和地形地物遮蔽的影響,對超低空目標的探測距離受到很大限制。但是空中的戰斗機可以實現對超低空目標的遠距離探測。如果由空中戰斗機雷達鎖定目標,并將數據實時傳輸給后方的遠程防空系統,那么就能實現遠程防空系統的超地平線攻擊。
“宙斯盾”系統在攔截彈道導彈時,可在艦載雷達探測到目標前,根據外部傳感器獲取的目標數據發射導彈,并對導彈進行初步制導,這也可被視為某種意義的“A射B導”。
2008年,美國伊利湖號導彈巡洋艦在擊落美國失控衛星期間,在其發射標準-3導彈的時候,自身的雷達實際上并沒有探測到目標衛星,而是根據外部傳感器的信息發射并進行初步制導的,這就是間接“A射B導”模式的應用。
前段時間,烏克蘭一架F-16被俄羅斯防空系統擊落。有分析認為,不排除采用了“A射B導”模式。當然,擊落F-16未必需要搞得那么復雜,但如果使用“A射B導”模式,那么大概率是這種間接的“A射B導”。也就是空中戰斗機,例如蘇-35利用其機載相控陣雷達對F-16進行精確跟蹤,然后將目標數據通過數據鏈傳遞給S-400防空導彈的火力單元,或者是S-400火力單元的上級自動化指揮所,然后由S-400的制導雷達和指控系統對發射的導彈進行制導,擊落F-16。
這種“A射B導”不僅能解決地面防空系統超地平線打擊的問題,還能給體系賦能,提高A平臺的抗干擾能力。比如說A平臺的雷達遭到干擾,而B平臺沒有被干擾,那A平臺可以由B平臺提供的數據對導彈進行制導。如果A、B平臺都遭到干擾,無法獲取目標距離信息,可以通過A、B平臺對干擾源測向,然后進行交叉定位,計算出目標距離,進而對目標進行打擊。其實在上世紀八九十年代研制的防空系統中,就實現了A系統在B系統的信息支援下攻擊目標的技術。算是這一類“A射B導”的雛形。
西方的先進戰斗機被擊落,也有分析認為,可能先由遠程地空導彈系統鎖定目標,然后將目標數據傳輸給空中的戰斗機,空中戰斗機在雷達靜默的情況下向目標發射導彈。這種分析并非完全不可能,但現實中大概率沒必要這么干,主要是沒有明顯的戰術優勢。
03
預警機立大功?
亦有觀點認為,預警機在擊落先進戰斗機的過程中發揮了重要作用,可以由預警機實現“A射B導”。也就是戰斗機發射導彈,然后由預警機對導彈進行控制。預警機的探測距離遠,同時跟蹤的目標數量又多,如果使用預警機對其他平臺發射的導彈進行制導,那是不是效果更好?
美國人確實提出過類似的作戰概念,不過并非預警機直接引導導彈,仍然是預警機將其機載雷達獲得的目標數據通過數據鏈傳輸給發射平臺,由發射平臺進行控制。
據美國海軍協會網站報道,2013年12月,時任美國海軍作戰部長辦公室空戰部主任邁克·馬納齊爾在接受媒體采訪時曾表示,在“海軍綜合火控-防空”(NIFC-CA)系統的“從空中”(FTA) 構架下,E-2D預警機搭載的AN/APY-9 雷達可以充當傳感器,通過Link-16數據鏈為F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰斗機引導AIM-120空對空導彈。此外,AN/APY-9 還可以充當傳感器,通過 NIFC-CA“從海上”(FTS)構架下的“協同交戰能力”(CEC)數據鏈,制導從“宙斯盾”巡洋艦和驅逐艦發射的標準-6導彈,攻擊位于該艦的AN/SPY-1雷達視線之外的目標。這一概念,也在美國海軍的一些PPT中得到展示(如下圖)。
但是,這之后,由E-2D制導空空導彈、艦空導彈相關概念似乎沒有更多的進展。雖然有報道說,美國海軍對這一概念進行了實彈測試,但是相關報道缺少可信來源。
實際上,預警機制導空空導彈和防空導彈沒有PPT展示的那么簡單。傳統預警機無法依靠其自身預警雷達獲取目標信息,參與到“A射B導”中。這至少涉及兩個方面的因素:
第一,打擊空中目標時,目標信息的更新率要非常快,傳統預警機難以滿足這個要求。這就好比我們打羽毛球,必須要全神貫注盯著羽毛球,盯著對手,才能預判羽毛球的軌跡和精確落點。如果這個時候,你總是環顧四周、東張西望,那肯定是打不準的。而天上的飛機飛得更快,還會不斷進行機動,所以雷達也需要“全神貫注”地盯著這個目標。
當然,雷達是在計算機控制之下,本領肯定比人的眼睛和大腦強,它全神貫注可以看比較多的目標。傳統的預警機使用機械掃描雷達,轉一圈大約10秒,如果是雙面陣,那相當于5秒一圈。也就是說雷達每5到10秒觀察一次目標。這個數據刷新率不足以引導空空導彈、防空導彈精確打擊機動的空中目標。
當然,一些新的預警機使用有源相控陣雷達,實現了電子掃描,在對目標的數據更新率上可以達到要求。例如,一些預警雷達采用三個陣面,陣面不動,完全進行電子掃描。E-2D采用了電子加機械的掃描方式,內置天線的“圓盤”雖然可以旋轉,但其理論上可以調整速度,甚至停轉,通過電子掃描方式專注某一空域的目標。
第二,預警機搭載的雷達探測精度,比如說角度精度、距離精度難以滿足制導精度要求。目前使用L波段和UHF波段的預警機雷達,受限于頻段和天線尺寸的原因,其獲取的目標數據精度幾乎無法直接用于制導。使用S波段的雷達,有提高精度的潛力。畢竟“宙斯盾”系統的AN/SPY-1雷達就是S波段的,可以用來對標準-2/3/6等防空導彈進行中段制導。但是預警機的S波段雷達,天線較小,波束寬度較大,能達到制導導彈的精度要求,也是非常難的。換一個角度來看,如果對空警戒雷達的精度滿足制導、火控需求,那似乎就沒有必要研制C波段、X波段的制導雷達了。
當然,這個問題并非無解。一個直接的辦法,是為預警機的雷達增加一個用于精確跟蹤目標的雷達天線,比如說X波段或者C波段。但是這樣做有利有弊,如果天線比較小,相當于一部戰斗機的雷達,和戰斗機自己的雷達比沒有優勢;如果天線較大,又會擠占主天線的空間和電力分配。
而且,即便預警機的雷達能夠滿足上述要求,預警機能夠直接或者間接制導導彈攻擊目標,也無法實現對“數百個目標”同時攻擊。因為,它同時跟蹤幾百上千個目標的前提是精度較低,目標數據更新率也低,這樣的數據更新率是無法用來制導的。所以,如果要確保對導彈進行制導,目前雷達的水平基本上是引導20枚導彈攻擊10個目標。
當然,上面說的都是說預警機依靠自己的雷達來探測目標。如果其他平臺的制導雷達獲取了目標的火控級別的數據,然后再將數據傳輸給預警機,預警機通過數據融合,再對其他平臺發射的導彈進行直接或者間接的制導,這種可能性是高度存在的。這時候,預警機相當于一個中繼平臺了。
從公開的資料看,ZDK-03預警機使用的雷達,仍然是較為傳統的雷達,最多具備垂直方向的電掃能力。所以從這個角度看,通過預警機制導戰斗機發射空空導彈,進而擊落戰斗機,恐怕僅是猜測。當然,這并不意味著ZDK-03不能發揮作用。恰恰相反,正是這種預警機作為“空中帥府”通觀全局,和戰斗機進行無縫連接,引導戰斗機占據優勢位置,為空戰勝利奠定了基礎。
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本文轉載自“瞭望智庫”,原標題《擊落“陣風”!“A射B導”建功?》。
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