贴身护卫 第10期

时间:2022-10-28 11:55:43

据《吉隆坡安全评论》近期报道,在泰国曼谷防务与安全展览会上,中国电子科技集团公司展示了KG300G电子干扰吊舱。这是一种安装在战斗机、轰炸机、攻击机、中小型运输机和直升机外挂点的自卫电子干扰吊舱。这个吊舱的展出标志着国内相关领域空白被填补,祖国的战机有了自己的贴身护卫,并且开始与世界各大军事强国争夺军用电子战设备大市场。

护卫成长史

自卫电子干扰吊舱主要采用有源压制和欺骗干扰方式对抗敌方机载或者地面雷达,以达到保护载机的目的。有源干扰于上世纪40年代逐渐成熟,二战时期对德日的雷达干扰主力是专用的机载雷达干扰机和箔条投放器。随着地面防空雷达、机载雷达和雷达制导空空导弹的普及和发展,所有战斗机都有了安装有源干扰机进行自卫的必要。自卫干扰吊舱的出现代表了一种革命性思想,那就是除了弹药之外,电磁作战力量也开始作为飞机的一种挂载方案。

二战时期的雷达干扰主要是针对地面搜索雷达。因为当时的防御方主要依赖搜索雷达对入侵敌机进行预警和判断数量型号,用于引导己方飞机进行拦截和帮助己方航空兵战术制定。当时的干扰策略是用大功率宽频段的噪声发生器进行粗暴压制地面搜索雷达工作,保护轰炸机和攻击机。虽然在进入敌方防区时用高功率噪声进行掩护无异于告诉敌人“我们来了”,但是通过这种压制,敌方雷达无法准确探测来袭飞机编队、批次、机种和数量,这样根本无法有效调配飞机拦截。而且美国经常在没有攻击行动的情况下,用电子干扰机模拟进犯敌方防区,反复多次,完全打乱敌方部署,使敌方疲于应付。那个时代的机载电子干扰机体积大、功能单一,一般是不同频段用相应的干扰机覆盖,干扰不同的雷达还需要更换不同的干扰机,灵活性很差。另外,接受敌方雷达信号、进行某种恶意修改或者掺入噪声后再重发出去的欺骗干扰技术在二战期间也逐渐成熟。

重新改装机体内的干扰机是一项比较麻烦的工作,但是面对频率越来越多样化的各种雷达,又必须在任务执行之前按照敌方的雷达技术情况对干扰机进行调整。久而久之,将干扰机用吊舱的形式挂机挂点就开始广泛应用了。在1962年美国对古巴进行电子干扰行动的时候,电子干扰吊舱首先登上世界战争舞台,然后在1965年开始装备F-105战斗机。这样一来,并没有经过电子战专用改装的战斗机只要机载电源功率足够支持干扰吊舱,就可以摇身一变成为攻击编队的保护神,另外针对敌方部署的雷达和任务特点,只要更换吊舱就可以达到灵活应对的效果。从此以后,各种电子吊舱层出不穷,各个航空强国都开始争先发展功率更强大、智能程度更高和灵活度更好的干扰吊舱。

越南战争使美国开始了全面电子战体系建设工作,也开创了美国电子设备设计、研制、生产的新时代。越南战争的经验也奠定了美国今后电子战体系和装备发展的思路和基调。越战后,美国还扶持以色列进行了中东战争,总结了多次战争经验教训,电子战设备发展开始出现两个方向:一个方向是发展大而全的专用电子战飞机,用来对敌方进行压制,保护己方编队;另外一个方向是将先进电子对抗技术向所有作战飞机普及,做到没有专用电子战飞机保护时也能够有效自卫。

尽管传统上主要强调战斗机先进飞行性能的重要性,而现在又着重强调其隐身性能,但在现代军事行动中,战斗机的生存能力仍然在很大程度上取决于其电子战自卫系统,以及该系统与整个电子体系结构的接口和相互协作。实际上,任何战斗机都有被探测到的可能,被探测到之后,关于威胁的感知对行员或者自动反应系统快速做出适当反应非常关键。机载系统的首要任务是探测到敌方武器系统的电磁辐射,进行分析和识别,这主要依靠内存中的威胁数据库,然后确定威胁源方向,评估对己方飞机造成的威胁等级,并将相关信息以简明易读的形式提供给飞行员。飞行员能够获取并保持对电子战形势的全局感知是非常重要的,这就要求适当的人机界面技术,使飞行员不被多余和模糊的数据所困扰。具体来说,现代电子战自卫系统必须具备以下功能:对飞机周围空间保持360度覆盖率,搜索潜在敌对辐射;探测并定位一定区域内对已方具有威胁的所有敌方武器系统;对来自空中和地面的威胁进行精确定位;必要的话,评估威胁等级;自动启动相应电子对抗设备。

电子战自卫系统包括雷达告警接收机和电子对抗组件。早期雷达告警接收机的功能局限于告知飞行员飞机被敌方雷达所探测同步系统还会提供关于雷达威胁的性质、类型和位置的精确信息,对信息进行分析以预测一个无探测路线,并预测一个阻力最小的路线。现代雷达告警接收机应用了先进的微型处理器来完成这些任务,并同时截获、识别和定位敌方雷达系统。当然,这只有在预先详细了解敌方系统的技术特性和电子波形特征的情况下才有可能实现。而这些详细信息是由电子情报和信号情报系统建立的雷达特征数据库提供的。在数据库可靠等级高的情况下,雷达告警接收机系统还能提供可信的威胁评估,并通过符号将相关信息显示在座舱显示器上。电子战自卫组件的主动部件发射电子噪声等信号,致使飞机反射的回波变得模糊,甚至可能使飞机从敌方雷达中消失。

但是飞机内部空间毕竟是有限的,无法有效容纳足够的电子干扰设备应对比较复杂的高强度战争。于是出现了自卫电子吊舱,飞机在中低强度战争或者一般电磁环境下依赖自身的机载干扰设备自卫,一旦需要执行高危险程度任务或者应对复杂电磁环境,挂上自卫电子干扰吊舱就可以立刻改善作战飞机的生存性。由于对飞机本身最具有威胁的雷达是地面防空导弹系统的火控雷达和机载火控雷达,所以现代自卫电子干扰吊舱都以这两类雷达作为主要干扰对象。从此,自卫电子干扰吊舱就成了三代先进战斗机的标准配置中的“贴身护卫”。

不输强手:KGi300G电子干扰吊舱

中国电子科技集团公司展示KG300G电子干扰吊舱后,众多媒体对其技术水平和作战效能进行了评估和分析。笔者按照公开展示的英文展板上的说明,结合有源电子干扰基础知识来进行全面的分析。

KG300G机载自卫干扰吊舱是设计用于安装在战斗机、战斗轰炸机、攻击机、运输机或者直升机挂点上的,重量不到150公斤,这体现了通用化灵巧化的设计思想。由于各个机种本身的挂点不同,面对的雷达不同,因而KG300G机载自卫干扰吊舱必须有很强的兼容能力才能有效保护每种挂载它的飞机。KG300G干扰吊舱能够干扰I/J波段,主要是用于干扰为地空或者空空导弹制导的跟踪火控雷达。这很容易理解,因为无论哪种作战飞机都面临敌方的地空或者空空导弹威胁,只要能够破坏导弹的锁定或者有效缩短火控雷达的作用距离即可。这说明设计师把握住了作战飞机对自卫电子吊舱的关键性需求,并没有在通用自卫吊舱上去追求大而全的干扰频率。

根据介绍,KG300G干扰吊舱采用了最新的电子对抗技术,通过更换不同的干扰模块,不仅仅限于干扰机

载火控雷达,甚至对于地面搜索雷达或者远程警戒雷达也有一定的干扰效果。在敌方电磁对抗水平较差,不值得派遣专用电子战飞机进行压制的情况下,KG300G干扰吊舱这种更换模块之后的扩展功能提供了一个比较灵活适中的解决方案。KG300G干扰吊舱拥有自己的接收机,可以截获敌方雷达信号并精确测量其各种参数,提供了更多的分析数据,以便采用更有效率的干扰模式。吊舱的形式给予KG300G干扰吊舱完整的系统架构,除了电力之外,不需要载机提供任何支持,只要载机的机载电源是按照我国军标设计就可。值得一提的是KG300G干扰吊舱还实现了多目标干扰和可编程干扰能力。

有源电子干扰简单可分为噪声干扰和欺骗干扰。由于自卫电子干扰吊舱功率不及专用压制电子干扰吊舱,采用噪声干扰效果比较有限,因而都偏重于欺骗干扰。欺骗性干扰的原理是采用虚假的目标和信息作用于雷达的目标检测和跟踪系统,使雷达不能正确检测真正的目标或者不能正确测量真正目标的参数信息,从而达到迷惑和扰乱雷达的目的。欺骗干扰主要有距离欺骗干扰、角度欺骗干扰、速度欺骗干扰和多参数欺骗干扰等几种,对于不同体制的雷达需要采用不同的欺骗干扰策略。所以面对不同的雷达信号参数,根据编制程序的条件,调用相应干扰策略就至关重要。

对于采用脉冲多普勒体制的机载火控雷达,KG300G干扰吊舱应该会采用经典的速度门拖曳欺骗干扰。脉冲多普勒雷达就是利用目标与雷达相对速度造成的多普勒频偏来探测目标,速度门拖曳欺骗干扰原理是:首先捕获敌方雷达的速度波门(速度波门可以理解成为脉冲多普勒体制雷达用来筛选目标频偏的可变滤波器,滤除目标的频偏信号就意味着截获目标),然后在敌方雷达的速度波门内叠加一个用来代替本机的频偏信号,此后慢慢让这个频偏假信号向与本机频偏相反的方向移动,从而将敌方雷达的速度波门拖引开,然后关掉假信号,这时敌方雷达就会因为速度波门内无信号而丧失锁定,必须转入再捕获状态,如果目标再次被捕获,那么干扰再次重复上述过程,干扰效果与敌方导弹处于再捕获状态的时间成正比。

而对于采用单脉冲体制的地面火控雷达,KG300G干扰吊舱则会采用距离门拖曳战术进行欺骗干扰。单脉冲体制雷达直接对比雷达发射和接收波形的时间差来计算目标距离,因而干扰吊舱会针对单脉冲雷达工作原理先在敌方雷达距离门内产生一个假信号,而后将假信号延迟一定时间发射,等到敌方雷达距离门完全跟踪假信号的时候,关闭干扰,使得敌方雷达失去目标。

以上两种典型的电子干扰技术只是一般电子干扰吊舱采用的基础方式,运用到作战中的电子对抗方法远比这两种方法复杂。KG300G干扰吊舱可以利用先进的可编程技术做到面对不同雷达采用不同干扰方式,这意味着干扰能力和效率的大大提高,采用了最新电子对抗技术。就连以军事电子水平先进著称的日本也需要从美国进口功能不完善的出口型自卫吊舱,可以说KG300G干扰吊舱的研制成功标志着我国军用电子水平进入世界前列。

展望:中国机载电子对抗体系逐渐成熟

20世纪的三次高技术战争,特别是海湾战争给当时执行积极防御战略的中国空军带来巨大冲击,这之后中国空军开始了向攻防兼备转型。通过90年代的摸索,空军在新世纪得到加速发展。目前国产第三代战机、加油机、预警机已陆续服役,进攻型空军已初具规模。我国研制的各种先进电子对抗设备也作为三代战机的标准配置开始普及。歼-11、歼-10、“飞豹”乃至歼-8等我国航空兵主力作战机型上除了装备最新的第四代主动雷达制导空空导弹,更是披挂上了各种超低空导航、武器跟踪瞄准、电子侦察和电子干扰吊舱。在装备变迁的背后,预示着我国机载电子对抗体系逐渐完善成熟。

在机载内置电子对抗设备方面,我国早期作战飞机不是完全空白就是仅仅装备一台简单的雷达告警器噪声干扰机。上世纪90年代,随着海峡对岸外购的先进三代战机逐年装备,我国空军虽然积极引进了苏27战斗机,但依然倍感压力。当时就连台湾IDF这种较为低端的战斗机都装备了现代火控雷达且具备超视距作战能力,雷达告警器、敌我识别装置、箔条,红外干扰弹投放装置和机载干扰装备一应俱全。而90年代早期我国空军主力型号是歼一8Ⅱ型战斗机,由于我国自研机载火控雷达一直没有突破,一直到1996年才第一次进行了超视距导弹发射试验。而当时除了“飞豹”之外,基本所有空军作战飞机都没有装备箔条/红外干扰弹投放装置,也就没有无源电子对抗手段。而台湾装备的F-16和“幻影”-2000战斗机就更具有电磁优势。F-16装备了AN/ALR-56M威胁告警接收机、AN/ALR-69/74雷达预警系统、AN/ALQ-119电子干扰吊舱、AN/ALQ-131电子干扰吊舱、AN/ALQ-178内部电子干扰系统和AN/ALE-40/47红外诱饵/干扰丝撒布器。由于F-16采用了标准的1553B机载航空数据总线交联所有机载电子设备,因此能使用美国所有先进电子吊舱,并且可以将各类电子对抗设备构建在一个内部网络中,做到从雷达告警到有源无源干扰的全自动反应。而这种采用三代联合航电架构的战斗机,我国当时根本没有。

斗转星移十年之后,再看我国空军,主力型号暂且不表,光是我国出口巴基斯坦的“枭龙”战斗机就已经具备了相当完善的电子对抗功能且可以任意使用我国研制的各种先进吊舱。枭龙采用了125B IFF机载应答器先进敌我识别装置(和美国APX一113(v)属于同等级产品)、KJ8602A/B雷达告警接收机、GT一1B/2箔条,曳光弹投放器和本文的主角KG300G自卫电子干扰吊舱。整套电子战系统功能齐全,以标准的1553B数据总线串联,可以做到系统全自动反应。也就是说,如今本国出口别国的轻型低档战斗机都有了和F-16这种著名战斗机一样的航电架构和性能水平基本一致的电子对抗设备。再看看曾经挂装各种吊舱而被拍照下来的新“飞豹”战斗轰炸机,更让人发现我国电子吊舱已经是一个惊艳的大家族了。新“飞豹”曾经在照片中挂载过的吊舱经过分析可能有电子压制吊舱、电子自卫吊舱、低空导航/武器瞄准吊舱、电子情报侦察/干扰吊舱、数据链吊舱、通信中继吊舱……

装备的发展是以国力的强盛为基础的,也是为国家的兴旺服务的,希望中国军用电子吊舱能够乘着我国国力日益强盛的东风,迅猛发展,为我国建设具有战略意义的攻防兼备的航空兵装备做出更大的贡献。

上一篇:青春当为航天歌 下一篇:侧卫双鹰再比较