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四两拨千斤——拖曳式诱饵对空中对抗模式的影响不容小觑
送交者: 凌飞电脑[☆★★★保守派右派★★★☆] 于 2019-10-31 0:40 已读 1296 次  

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10月28日,英国BAE系统公司宣布,该公司将为美国海军开发新一代双波段光纤拖曳式诱饵(FOTD),用以保护飞机和飞行员免受未来的空中武器威胁。新型的FOTD将率先配用于F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机,未来也将在美国海军和海军陆战队装备的其他机型上装备,这种诱饵将用于防御雷达制导空空/地空导弹对战斗机的攻击。说起航空器的防御性诱饵,人们概念中往往局限在不具备作战能力的大型飞机所使用的诱饵弹一类的装置,但事实上,防御性诱饵在战斗机等战术作战飞机上的使用,远比人们想象得要多得多。这种体积微小、重量只有几千克的“小东西”,正在改变空中交火的模式。 6park.com

图注:F/A-18E释放使用FOTD的效果图,注意该图中夸大了FOTD的体积,事实上该拖曳式诱饵的体积很小

战斗机与空空/地空导弹是天生的死敌。虽然历史上曾经有过对空导弹因可靠性不佳而命中率低下、甚至只能当作火箭弹用的时期,但现代对空导弹的性能早已非当年的“烧火棍”可同日而语。目前的对空导弹在制导方式上并不新鲜,基本上仍然沿用了早期导弹的红外制导和雷达制导两种模式(一些地空导弹也使用无线电指令制导模式),但在技术上经过多次迭代以后,传统的干扰模式对于目前的对空导弹效果已经越来越弱。传统上战斗机用于对抗空空导弹的干扰手段主要是释放电磁干扰信号来破坏导弹上雷达导引头的锁定,但这个办法已经越来越难以克制技术升级后的对空导弹。

目前较为新锐的雷达制导空空导弹,如AIM-120D、PL-15等不但能在超过100千米外对战斗机发起有效攻击;而如S-400、HQ-9一类的远程地空导弹,对战斗机一类的目标有效射程甚至超过200千米,这让地空导弹能够从容地发起对战斗机的攻击、使战斗机处于十分被动的局面。而且,由于新一代对空导弹采用了相控阵雷达导引头和更先进的抗干扰技术,战斗机一旦被这一类导弹缠住,使用传统干扰手段摆脱其攻击的希望很低。因此,采用新手段来确保战斗机的安全,也就成为了自然而然的问题。既然传统的“软对抗”手段难以奏效,那么“硬碰硬”的较量或许能够另辟蹊径。提到这一领域的研究,就不得不说说拖曳式诱饵的发展历史。

图注:AIM-120C的导引头。目前的雷达制导空空导弹的导引头不但灵敏度高而且抗干扰能力强,这使得战斗机传统上的干扰手段对新一代导弹不再奏效

干扰诱饵用于战斗机的自卫其实并不新鲜,早在上世纪70年代设计的F-15战斗机上,所采用的 AN/ALE-45(V)对抗投射系统中就采用了对抗诱饵来干扰敌方导弹的攻击,只不过这一时期的诱饵采用的是极其简单的干扰箔片、只能通过大量布撒制造混乱雷达信号实现干扰,不但技术水平较低而且难以应对提高抗干扰能力的导弹。为解决这方面的问题,美国海军于1986年开始采购拖曳式机载一次性诱饵,在电子设备领域久负盛名的雷声公司获得了项目合同。1992年,新的AN/ALE-50型诱饵系统首次由雷声公司交付美国海军,并在A-6E攻击机上进行了测试,到1999年时美国海军总计采购了4000套该型号的诱饵装置,全部用于F/A-18E/F上。除F/A-18E/F外,ALE-50也可用于F-14、F-16或B-1B等其他型号的作战飞机。与之前的防御性诱饵相比,ALE-50可以将模拟战斗机雷达信号的射频信号从控制端通过光纤传输到诱饵上并释放,从而制造出假目标、诱导来袭导弹改变航向并提前爆炸。ALE-50最多可以装入4具诱饵,能确保在一具诱饵失效时迅速补投,以尽量确保载机的安全。

图注: ALE-50(V)示意图

从性能上来说,ALE-50相对于之前的战斗机自卫系统或干扰系统是飞跃性的突破,不过该系统毕竟是上世纪80年代后期技术水平的产品,应对新一代空空/地空导弹仍然比较吃力,并具有无法回收、带宽较窄、干扰模式单一等问题。有鉴于此,1997年起,美国空军和海军联合开展了新一代拖曳式诱饵的研发,1999年完成工程样机,称AN/ALE-55。与ALE-50相比,ALE-55的系统组成除光纤拖曳式诱饵外还包含机载电子频率转换器,可以使用电子战组件对产生威胁的雷达信号来源进行分析,并通过光纤将数据传输到拖曳式诱饵、使其释放对应性的干扰信号,这使得来袭导弹在用雷达导引头锁定ALE-55的载机时系统可以以最佳干扰模式破坏锁定。2005年8月,BAE系统公司与美国海军在帕塔克森特河航空站共同进行了ALE-55的开发测试,次年签署了初始生产合同,2011年年底开始AN/ALE-55的全速生产,随后每年美国海军都向BAE订购260套左右的ALE-55,截至目前累计已经生产了超过3000套。从生产数量不难看出,美国海军对于ALE-55的性能非常满意,这也促使BAE开始对ALE-55进行升级改进。

图注:AN/ALE-55的工作原理示意

由于BAE系统公司在拖曳式诱饵方面的技术投入,美国海军很快就对新一代的拖曳诱饵产生了兴趣。从技术上来说,BAE系统公司的新一代双频诱饵(DBD)相比于ALE-55再次实现了革命性的突破——该装置的无论是拖曳式诱饵本身还是其使用的电子设备和天线,以及拖曳电缆、制动机构、接口组件等外部设备都采用了全新的设计,这让美国海军产生了使用DBD替代ALE-55的拖曳式诱饵和ALE-50的高级机载消耗性诱饵的想法。美国海军希望DBD不但具有超过ALE-55的性能,而且能够与ALE-55的电子变频器、ALE-50的集成多平台发射控制器、载机上的T-3F发射器和容纳匣等全部现有设备兼容,并且能在重量上尽可能接近ALE-55和ALE-50的诱饵组件。2018年6月,美国海军启动了使用新一代的DBD替换此前配装于F/A-18E/F上的ALE-55和ALE-50的诱饵的计划,随后美国海军航空系统司令部与BAE系统公司电子系统分部于2019年5月16日签署新的合同,后者将为前者的F/A-18E/F换装新的DBD,其工程工作将由BAE位于新罕布什尔州纳舒厄的工厂进行。

从概念上来说,战斗机的拖曳式诱饵有点类似于俄罗斯坦克装甲车辆上广泛使用的主动防御系统,两者的作用都是通过提前引爆来袭的弹药来确保载具的安全,所不同的是前者是主动发射弹药对来袭的威胁进行摧毁,后者则是“软硬兼施”阻绝来袭导弹与载机发生直接接触。与以往单纯通过电磁干扰进行的“软防御”和提升航空器抗打击能力的“硬防御”相比,拖曳式诱饵能尽量整合最为行之有效的防御手段,同时确保作战飞机任务安全性的最大化和对作战飞机任务执行能力影响的最小化。这种“四两拨千斤”的防御手段,随着电子设备技术的进步,将发挥越来越显著的作用;而对空导弹与作战飞机防御系统之间“矛”与“盾”的博弈,也将促使空中对抗在技术上和战术上的进一步升级。


贴主:凌飞电脑于2019_10_31 0:44:24编辑
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