机遇与挑战——浅谈美国空军装备空射微型干扰诱饵

美国《防务内部》网站2012年10月4日报道:据美国雷神公司高管称,最快在今年12月,美国空军将在其F-16战斗机和B-52轰炸机上使用该公司的微型空中发射诱饵干扰机(MALD-J)。雷神公司MALD业务发展经理杰弗里·怀特表示MALD-J已完成了发展测试阶段工作,已准备好作为一个“独立的干扰机”。独立的干扰机是一个诱饵,设计飞入敌方雷达威胁圈内,从而将敌方注意力从其载机中引开。每架F-16可以携带4枚诱饵,而B-52可携带16枚诱饵,MALD-J与MALD在尺寸和外形上一致,因此载机可以携带相同数量的MALD-J。空射诱饵的装备为美国航空兵提供了除电子干扰机、干扰吊舱和机载干扰弹之外的新的电子对抗方式,将会对航空兵攻防作战、地面防空作战的技术、战术造成不小的影响。

美空军MALD研制情况

项目启动和承包商情况:1996年11月,《航空周刊》报道:美国国防高级研究计划局授予特里达因·瑞安航空公司一项金额为2440万美元的合同,用于研制和演示破坏敌防空火力的小型空射诱饵(MALD)。MALD先进概念技术演示包括把一种小而便宜的空射诱饵用于对敌防空火力的压制任务。这种诱饵可能由攻击机编队部署,以便用多个假目标使敌防空监视雷达达到饱和。按要求,特里达因·瑞安公司将向美国空军提供32枚作战型MALD。通过MALD先进概念技术演示还将得出战术、机组人员训练和改进的作战使用方案。在为期30个月的合同结束时,该公司必须向美国空军提交MALD的生产建议。每枚MALD的出厂价必须低于3万美元。研制MALD的其它小组成员有:桑斯特德动力系统公司,这家公司根据DARPA的小型发动机高级计划研制一种极小型的涡轮喷气发动机;GDE系统公司,此公司提供任务计划单元,允许每次执行任务前把不同的飞行剖面图编进诱饵。

特征加强子系统:1997年前后,美国空军和国防高级研究计划著(DARPA)选定诺斯罗普·格鲁曼电子与系统综合分部,为MALD计划提供雷达截面有效载荷。诺斯罗普·格鲁曼公司得到了价值400万美元的合同。根据协议,公司将提供43套有效载荷,其中11套1998年初交付,用于研制和系统集成工作,其余的32套1999年初交付,用于剩下的MALD。这种有效载荷被称为特征加强子系统,它能复制各种飞机的雷达回波特征,从而帮助MALD欺骗敌方雷达。其“调控信号”增强功能工作在雷达使用的VHF,UHF和微波频段,并可在发射前或飞行中设定。从三个一组的投射武器架上投放离机后,该诱饵将自动模拟飞机的飞行路线飞行,并能作出高性能的转弯、爬升和俯冲动作。它将与MALD的其它子来统协同工作,从而具备完整的雷达欺编能力。这种有效载荷使用了单片微波集成电路,并在赖特实验室资助的电子战元件生产计划模块化工厂进行自动化生产。MALD试验计划有两个阶段;科研试验将由第412试验联队(爱德华兹空军基地)完成,作战演示论证试验飞行将由空军国民警卫队和空军后备队试验中心(亚利桑那州塔克森)完成。

飞行试验:1999年2月MALD进行了首飞。F-16战斗机在6000m高空将其发射后,MALD的巡航速度达到了O.75马赫。这标志着MALD计划已进入了一个重要的里程碑,即由DARPA负责通过其设计公司特里达因瑞安航空公司进行的先期概念技术论证(ACTD)阶段。MALD的首飞中没有装备信号特征增强分系统。该系统当时正在进行地面试验。当时,美国公开了MALD的主要参数:重约45.4千克,长约2.38米,翼展0.645米,要求飞行距离超过463公里,飞行速度为高亚音速,飞行高度为90O0米,必须使用GPS导航。MALD计划成功的关键是使用现货供应和非航空企业标准的部器件,MALD中约85%的部器件是由小企业生产的。

2008年,当时已经被确定为MALD批量生产承包商的雷神公司宣布完成了MALD的飞行试验。该诱饵在B-52轰炸机和F-16战斗机上共进行了35次飞行试验,其中33次获得了成功。此时公布的参数与之前有所不同,诱饵弹的重量改为115公斤,只要飞机具有挂载227千克航弹的能力就能使用该诱饵,装备有1760数字武器数据库的作战飞机还具备发射前诱饵航迹重新规划能力。雷声公司还对诱饵弹上加装数据链进行了演示验证,这样可以使诱饵弹在发射后能够进行航迹重新规划。同年,雷声公司获得了一笔8千万美元的合同来生产MALD。2010年3月美国空军接收了第一批MALD,美国军方的正式编号为ADM-160B。

2011年3月雷神公司完成了从C-130“大力神”运输机的尾部发射“微型空射诱饵”(MALD)的试验。试验中使用了雷神公司新研制的“MALD运输机空射系统”,从运输机上投放微型诱饵是一种创新的作战能力,可以满足当今高威胁环境中的任务需要。借助“MALD运输机空射系统”,一架运输机单波次可投放数百个MALD诱饵。该系统拥有一个钢制鸟笼状结构体,可装载8个MALD诱饵,能在设定的高度快速将诱饵射出。目前,基本型MALD已经投产,主要通过模拟美国及其盟国战斗机的信号特征保护飞机。电子干扰型MALD则主要用于替代有人驾驶飞机实施电子干扰作战。

MALD的多用途化:2009年,雷神公司完成了小型空射诱饵干扰弹(MALD-J)的首次自由飞行试验,改进的诱饵弹既可以作为飞机诱饵,又能干扰敌方雷达。雷神公司MALD业务发展经理Mick Spencer说,这是一系列试验中的第14次,MALD-J从F-16战斗机“战隼”上投放,按预定的飞行剖面飞行,证实了自身的干扰能力。David Scott少将在2009年10月于华盛顿论坛上公开说,部队经过深思熟虑,计划将诱饵弹武器化, MALD-J被命名为ADM-160C,最近的一次飞行试验就是根据美国空军的记录计划进行的,这种诱饵弹不仅仅是干扰敌人雷达,更具有摧毁它们的能力。MALD采取模块式,这样它的干扰器就能很容易改换成其他各种能在舱内挂载的有效载荷,包括用于情报、侦查和监视的武器或传感器。这意味着美国空射诱饵开始多功能化和模块化发展,在具备诱饵能力之后,开始寻求干扰和反辐射硬杀伤能力。

2009年,雷神导弹系统分部与美空军签订合同,内容包括:154枚MALD的低速初始生产, 5台相关爆炸物教练器, 41枚MALD教练弹和一整套保障软件。MALD的详细参数开始公开:长284.5 厘米,翼展在136.6 厘米(35°后掠角)和171.2 厘米(0°后掠角)之间,弹身宽50厘米(弹翼收拢,含尾翼),总高39.1 厘米(含尾翼)。美空军能挂载该诱饵弹的作战飞机型号如下:A -10, B-1B, B-2, B-52H, F-15, F-16, F-22和F-35。同年,雷声公司为MALD-J诱饵弹换装了涡扇发动机,改进后基本型质量不到136千克,最大航程达到了925公里,可以深入敌防空网并在敌地空导弹的跟踪范围内对其雷达设备实施干扰。当时估计MALD-J将在2013年下半年服役。根据本文开始的新闻来看,MALD-J的服役时间可能会提前一年左右。

MALD作战模式分析

MALD按作战任务特点可分为诱骗型MALD和干扰型MALD-J。MALD通过逼真模拟作战飞机在敌方地空防御系统雷达屏幕上显示“真实”飞机信号,制造虚假空情;MALD-J通过实施逼近式压制干扰,对敌方地空防御系统进行压制。具体作战使用有以下几种方式。

1.单机挂载、自卫使用;作战飞机在突入对方防空范围内时,主要会面临地面防空武器和空空导弹的拦截。在雷达告警设备发出安全警告后,作战飞机在威胁来临前发射空射诱饵,对防空武器制导雷达和机载火控雷达实施诱骗式干扰或压制式干扰,诱骗来袭武器攻击空射诱饵,保护作战飞机安全。

2. 编队飞行,开辟飞行走廊;作战飞机到预定区域执行对敌攻击任务时,可先发射空射诱饵到预定区域,并模拟作战飞机编队飞行,在信息层面欺骗、混乱敌方的防空武器系统,诱骗敌防空武器系统攻击,消耗敌防空武器,或对敌地空防御武器系统进行压制干扰,饱和敌防空系统雷达,建立安全空中走廊,掩护有人作战飞机执行作战任务。

3. 电子情报侦查;在精确打击之前,需要获取敌方雷达系统和防空导弹武器系统的位置、雷达频率信号特征等电子情报侦察和反辐射攻击武器需要的关键信息。因此,在战争开始之前,发射空射诱饵到危险地区上空巡航,模拟“真实”空情,刺激和诱骗敌防空雷达系统开机,空射诱饵将获取的雷达信号和通信情报转发至接收设备,或由电子战飞机配合截获相关信号,为电子情报侦察或反辐射攻击任务的完成创造有利条件。

4. 与反辐射武器配合,完成反辐射攻击;发射空射诱饵,迫使敌方地面雷达在我方作战飞机到达之前提前开机,或通过逼近敏感目标诱使敌方后备或隐蔽雷达开机,暴露敌防空资源位置、特征信号等重要信息,配合作战飞机和反辐射武器完成目标确认、锁定、攻击任务。在海湾战争期间,美海军曾用引进以色列技术的战术空中发射诱饵定位了伊拉克地空导弹阵地,由多国部队实施了防空压制作战。

5. 巡逻待机、区域干扰;设定空射诱饵预先飞行航线,发射多个装有电子干扰机的空射诱饵到战区上空,使其在预定区域巡逻待机,发现敌方雷达信号后,对威胁雷达实施逼近式干扰压制,通过高强度的灵巧式压制干扰技术,饱和雷达的信号处理和数据处理系统,使敌方雷达暂时致盲、通信中断或饱和,压制敌方防空系统。

6. 实施反辐射攻击;空射诱饵可加装雷达导引头和小型战斗部,在飞行前期实施诱骗和压制干扰,在其生命的最后时刻可对地面防空雷达系统实施打击,发挥反辐射的作用。

挑战与对策

应对潜在对手利用新技术、新理念研制的武器装备,总有一个相对固定的策略,那就是如果该装备同样适合本国作战体系,就跟踪其研制进展和性能指标,参照其成熟经验,研制自己的同类型号。在美国装备MALD和MALD-J这个问题上也一样。既然美空军的研制过程和测试经验表明空射诱饵是具有较高效费比的欺骗、干扰以及硬杀伤武器系统,那么我国也同样可以研制类似型号。这样可以将MALD对我国造成的防空压力和反制代价原样转移给美国。《气压高度表在空射诱饵弹控制系统中的应用》这篇论文中提到:“某型空射诱饵弹是一种用于欺骗敌载机或地面雷达,诱骗敌导弹攻击,提高我机生存能力和进攻作战能力的新型武器。”这说明我国已经立项研制空射诱饵,其概念和作战功能与MALD非常相似。

根据自研空射诱饵的技术和性能特性,我国防空武器系统研制和使用可以进行借鉴和进行对抗性演练,以在技术和战术层面应对美空军装备MALD带来的压力。现在关于MALD设计细节的资料非常少,还无法分析其具体的电子欺骗和干扰能力。但是由于天线尺寸与波长相关,根据MALD的主尺寸来看,其欺骗和干扰的覆盖波长不可能达到米波量级,而是集中在分米波和厘米波。因而用米波预警雷达进行先期探测和识别就是一种应对方式。不过米波雷达波束宽度大、分辨力低、天线尺寸庞大、不便于机动,这也给防空部队带来了新的难题。目前尚不清楚单枚MALD是否可以全部覆盖VHF,UHF和微波频段,还是需要改变有效载荷来实现多枚MALD覆盖以上波段。如果不能,那采用多个波段雷达组网探测,对于每个目标进行多波段雷达验证则是一个有效的识别方式。在MALD弹体上,也没有看到复杂的接收天线系统,也就是说,MALD可能是采用应激广播的模式来进行目标回波模拟,其回波并不能随着来射雷达波频率和波形的改变进行精确的调整。那么,单台雷达采用多波形多次照射的方式也可以起到一定程度的效果,一旦发现目标回波参数没有随着发射波的参数而改变,即可判断为假目标。

美空军装备MALD对我国既是挑战也是启示。一方面我国利用美国的理念和总体方案发展自己的空射诱饵,以实现对潜在对手更强的威慑力,提升航空兵总体作战能力。这方面的技术挑战主要是研制能够精确模拟回波的有效载荷系统以及微型涡轮喷气发动机。不过这对于目前军用电子和航空发动机技术都突飞猛进的我国而言并不是难以突破的瓶颈。另一方面,我国需要谨慎地应对MALD对防空作战带来的挑战,找到对其进行识别和反干扰的有效方式,提升防空作战部队在复杂电磁环境下综合对抗的能力,将MALD的威胁降低至最低。

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