任翔宇,劉 麗,馬 燕
(中國洛陽電子裝備試驗(yàn)中心,河南 洛陽471003)
經(jīng)歷了伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)之后,美國國防部提出了更為完整的機(jī)載電子攻擊力量發(fā)展戰(zhàn)略和構(gòu)想,即利用大量有人駕駛平臺(tái)和無人駕駛平臺(tái)執(zhí)行防區(qū)外(遠(yuǎn)距離)和防區(qū)內(nèi)(近距離)機(jī)載電子攻擊任務(wù),以打擊更多的輻射源目標(biāo)。據(jù)此,美軍近年來除了研制、生產(chǎn)和部署EA-18G 等有人駕駛電子攻擊飛機(jī)外,還大力加強(qiáng)無人駕駛平臺(tái)的電子攻擊力量。本文討論的是美軍電子干擾無人機(jī)的建設(shè)和發(fā)展,而傳統(tǒng)意義上所指的反輻射無人機(jī)不在本文所討論的電子攻擊型無人機(jī)之列。
美國國防部于2001年開展了機(jī)載電子攻擊備選方案的分析研究。研究方案為美國海軍將EA-6B 逐步更換為EA-18G 設(shè)定了時(shí)間表;正式提出了對(duì)低頻干擾機(jī)的需求;提出了為應(yīng)對(duì)近距離威脅發(fā)展防區(qū)內(nèi)無人、投擲式干擾平臺(tái)的需求。研究方案還指出,美軍未來將依靠聯(lián)合機(jī)載電子攻擊體系來完成任務(wù)。
2004年、2008年、2009年和2010年,美國國防部對(duì)機(jī)載電子攻擊系統(tǒng)采辦和投資策略又多次進(jìn)行了分析研究,并根據(jù)經(jīng)費(fèi)及項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)狀況制定出了當(dāng)前的機(jī)載電子攻擊力量發(fā)展戰(zhàn)略。
基于發(fā)展戰(zhàn)略,美軍重點(diǎn)圍繞以下四個(gè)方面打造美軍的機(jī)載電子攻擊能力:
1)防區(qū)外干擾能力。在防御空域之外進(jìn)行干擾的能力。這是一種由能夠長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行任務(wù)且待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的專用飛機(jī)進(jìn)行的廣域干擾,此項(xiàng)任務(wù)主要由美國空軍的EC-130H 飛機(jī)來承擔(dān)。
2)改進(jìn)的護(hù)航干擾能力。在防御空域和對(duì)手雷達(dá)覆蓋范圍之內(nèi)但在已知的SAM 導(dǎo)彈射程之外進(jìn)行干擾的能力。改進(jìn)的護(hù)航干擾任務(wù)主要由美國海軍的EA-18G 飛機(jī)承擔(dān)。
3)突防護(hù)航干擾能力。在已知的SAM 導(dǎo)彈作戰(zhàn)范圍內(nèi)進(jìn)行干擾的能力。突防護(hù)航干擾很少使用,未來的可行性主要取決于裝備了有源電掃陣列雷達(dá)的F-22和F-35隱身戰(zhàn)斗機(jī)。
4)防區(qū)內(nèi)干擾能力。在已知的SAM 導(dǎo)彈“無法逃逸射程內(nèi)”進(jìn)行干擾的能力。鑒于這種任務(wù)面臨的高風(fēng)險(xiǎn)性,將主要由MALD-J干擾型小型空射誘餌等電子攻擊型無人機(jī)實(shí)施。
美國空軍在20世紀(jì)90年代圍繞隱身戰(zhàn)機(jī)調(diào)整了其作戰(zhàn)力量結(jié)構(gòu)。美國空軍的全球打擊任務(wù)要求空中打擊平臺(tái)在面對(duì)諸如S-300和S-400防空系統(tǒng)等反介入/區(qū)域拒止(A2/AD)威脅的情況下,能夠長(zhǎng)時(shí)間深入敵防區(qū)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),美國空軍將在一定程度上依賴投擲式誘餌和干擾機(jī)(如MALD 和MALD-J等)覆蓋目標(biāo)區(qū)域,為作戰(zhàn)飛機(jī)提供支援。
美國海軍的機(jī)載電子攻擊任務(wù)主要是保護(hù)航母免受打擊。這需要在防區(qū)外配備機(jī)載電子攻擊平臺(tái)的同時(shí),在防區(qū)內(nèi)配備無人機(jī)電子攻擊平臺(tái),以在擁塞的近海環(huán)境對(duì)敵先進(jìn)防空系統(tǒng)和岸基防空雷達(dá)網(wǎng)實(shí)施干擾。為此,美國海軍目前正在大力研制集對(duì)敵方防空壓制、偵察、打擊、電子戰(zhàn)等任務(wù)于一身的X-47B無人機(jī)和艦載空中監(jiān)視與打擊無人機(jī)(UCLASS)。
美國陸軍認(rèn)為,陸軍必須依靠自己的機(jī)載電子攻擊系統(tǒng)執(zhí)行必要的干擾任務(wù)來支援地面部隊(duì),而且未來的機(jī)載電子攻擊必須具備通信干擾能力,能在戰(zhàn)區(qū)空域不間斷地實(shí)施干擾,并由旅一級(jí)作戰(zhàn)指揮官直接指揮。通過分析這些需求,美國陸軍認(rèn)為,戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)(如“灰鷹”無人機(jī)等)非常適合執(zhí)行陸軍的機(jī)載電子攻擊任務(wù),因?yàn)閼?zhàn)術(shù)無人機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間大量部署,并通過多個(gè)電子攻擊節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)。
美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)認(rèn)為,通過EA-6B/EA-18G 長(zhǎng)期執(zhí)行機(jī)載電子攻擊任務(wù)很難適應(yīng)威脅的發(fā)展,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)已經(jīng)針對(duì)其機(jī)載電子攻擊的未來需求,依托海軍陸戰(zhàn)隊(duì)空地特遣隊(duì)(MAGTF)電子戰(zhàn)概念,制定了機(jī)載電子攻擊戰(zhàn)略。根據(jù)這一戰(zhàn)略,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)未來的機(jī)載電子攻擊體系由執(zhí)行對(duì)敵防空壓制任務(wù)的F-35B戰(zhàn)斗機(jī)和搭載雷達(dá)干擾機(jī)和通信干擾機(jī)的戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)組成。
MQ-9“收割者”無人機(jī)(亦稱“死神”無人機(jī))是美國通用原子航空系統(tǒng)公司研制的中高空、長(zhǎng)航時(shí)“捕食者”無人機(jī)的衍生型號(hào)(亦稱“捕食者”B),能夠以240節(jié)的速度持續(xù)飛行27個(gè)h,并且能夠攜帶約1746kg的載荷(包括約1360kg的外置掛載)在15240m 的高度飛行,能夠在空中盤旋6~8個(gè)h。
1)小型空射誘餌(MALD)
雷聲公司2013年2月13日發(fā)布公告稱,雷聲公司和通用原子航空系統(tǒng)公司正在共同努力將小型空射誘餌(MALD)集成到“收割者”無人機(jī)上,通過大量誘餌來擾亂威脅雷達(dá)的圖像,使雷達(dá)只有通過仔細(xì)分析才能確定它們的真實(shí)身份,并將SAM 導(dǎo)彈從實(shí)際要攻擊的飛機(jī)編隊(duì)上引開。雷聲公司稱,地面驗(yàn)證工作已于2012年11月完成,MALD/“收割者”組合將在2013年的晚些時(shí)候部署。諸如“收割者”這樣的中高空、長(zhǎng)航時(shí)平臺(tái)之前通常是在相對(duì)安全的環(huán)境下遂行任務(wù),即在沒有綜合防空系統(tǒng)威脅的環(huán)境下作戰(zhàn)。將MALD 誘餌集成到“收割者”無人機(jī)上,將使其能夠在有綜合防空系統(tǒng)威脅的環(huán)境中有效地作戰(zhàn),從而進(jìn)一步提高“收割者”無人機(jī)的整體作戰(zhàn)能力。
MALD 誘餌安裝有一臺(tái)TJ-150渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),可以使其以Ma 數(shù)為0.9的速度飛行或以Ma 數(shù)為0.6的速度巡航。系統(tǒng)質(zhì)量約127kg,有效載荷質(zhì)量約18kg,航程925km。MALD 誘餌有兩種型號(hào):基線型和干擾型(MALD-J)。
MALD誘餌通過轉(zhuǎn)發(fā)從敵方雷達(dá)接收到的不同電平的信號(hào)來模仿有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)或轟炸機(jī)的雷達(dá)和飛行信號(hào)特征,迷惑敵人的防空系統(tǒng)。此外,其飛行特性可以預(yù)先編程,以更好地模仿特定型號(hào)的有人駕駛飛機(jī)。
2)“潘多拉”電子戰(zhàn)系統(tǒng)
“潘多拉”電子戰(zhàn)系統(tǒng)是諾斯羅普·格魯曼公司研制的APR-39 電子戰(zhàn)有效載荷的低成本衍生型號(hào)?!芭硕嗬彪娮討?zhàn)系統(tǒng)可以提供電子攻擊、電子戰(zhàn)支援和電子防護(hù)能力。該輕型、低功率系統(tǒng)擁有靈活的體系結(jié)構(gòu),可以滿足不斷提出的新需求,而且支持開放式接口,能夠進(jìn)行集成和互操作。
在2013年4月進(jìn)行的演示中,掛載了干擾載荷的“收割者”無人機(jī)在雷達(dá)探測(cè)距離外成功干擾了電子戰(zhàn)靶場(chǎng)的兩部預(yù)警雷達(dá),使有人作戰(zhàn)飛機(jī)能夠成功打擊其目標(biāo),標(biāo)志著無人機(jī)能夠通過干擾雷達(dá)掩護(hù)攻擊機(jī)完成打擊任務(wù)。
在2013年10月進(jìn)行的演示中,演示驗(yàn)證了“收割者”無人機(jī)、EA-6B“徘徊者”電子戰(zhàn)飛機(jī)以及第三層次的其他無人機(jī)(即戰(zhàn)術(shù)小型無人機(jī))在以多節(jié)點(diǎn)方法對(duì)抗綜合防空系統(tǒng)時(shí)遂行電子戰(zhàn)任務(wù)的能力。
MQ-1C“灰鷹”無人機(jī)是“捕食者”無人機(jī)的衍生型號(hào)。目前Block1型最大起飛質(zhì)量為1.5t,內(nèi)部攜帶質(zhì)量為135.4kg的傳感器,外部攜帶質(zhì)量達(dá)227.3kg的傳感器或者武器。其續(xù)航時(shí)間為30h,最大飛行速度為270km/h。這種無人機(jī)翼展約17m,長(zhǎng)約8.5m,可以攜帶4枚“地獄火”導(dǎo)彈(“捕食者”無人機(jī)可以攜帶2枚)或者12枚較小的70mm 導(dǎo)彈。MQ-1C 無人機(jī)采用自動(dòng)起飛與著陸軟件,并配備了整套的電子設(shè)備(目標(biāo)指示器和數(shù)字通信設(shè)備),從而使地面上的部隊(duì)可以看到無人機(jī)觀察到的東西。
今年3月,美國陸軍對(duì)裝備了網(wǎng)絡(luò)化遙控電子戰(zhàn)系統(tǒng)(NERO)吊艙的“灰鷹”無人機(jī)進(jìn)行了首次飛行試驗(yàn)。NERO 吊艙載荷質(zhì)量約150kg,其技術(shù)和部件均來自雷聲公司裝載在EA-18G 電子戰(zhàn)飛機(jī)上的AN/ALQ-227通信對(duì)抗系統(tǒng)(CCS),因此,其性能與AN/ALQ-227系統(tǒng)基本相同。
預(yù)計(jì)任務(wù)設(shè)備可以在30min 或更短的時(shí)間內(nèi)安裝到改進(jìn)后的無人機(jī)上或從無人機(jī)上拆卸下來。考慮到飛行安全的原因,無人機(jī)操作手將最終負(fù)責(zé)控制干擾吊艙,但電子戰(zhàn)軍官可以從遠(yuǎn)程站點(diǎn)通過實(shí)時(shí)任務(wù)來控制NERO 干擾機(jī)。地面站與NERO 控制方艙通過以太網(wǎng)連接。
“蝙蝠”(Bat)無人機(jī)是美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、海軍、空軍和國土安全部使用的一種彈射發(fā)射式低空無人機(jī)。該經(jīng)濟(jì)可承受、中空、多任務(wù)無人機(jī)家族可以配備大小不同的油箱和不同的傳感器有效載荷,執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視、偵察、目標(biāo)搜索、通信中繼以及電子戰(zhàn)等任務(wù)。
“蝙蝠”無人機(jī)裝在訓(xùn)練設(shè)備與地面控制系統(tǒng)中,在空中可由MV-22飛機(jī)運(yùn)輸,在地面可由悍馬大小的軍用車輛運(yùn)輸。無人機(jī)由兩個(gè)人進(jìn)行操作,彈射發(fā)射器由地面控制系統(tǒng)控制?!膀稹睙o人機(jī)擁有由輕型復(fù)合材料制造的混合型機(jī)翼。復(fù)合材料可以將機(jī)身和翼面結(jié)合在一起。無人機(jī)的機(jī)頭中有網(wǎng)掛,尾部有螺旋推進(jìn)器。續(xù)航時(shí)間最長(zhǎng)15h,時(shí)速最高約113km,飛行高度可達(dá)4570m。
目前,X-47B無人機(jī)已進(jìn)行了多次飛行試驗(yàn),即將服役,而其后繼的UCLASS無人機(jī)于2014年開始招標(biāo),預(yù)計(jì)2020年前進(jìn)入美國海軍服役。
根據(jù)《美國海軍航空兵遠(yuǎn)景》的設(shè)想,F(xiàn)/A-18E/F和EA-18G 飛機(jī)將在2032年之后被更換。最終取代其中一種或兩種平臺(tái)的飛機(jī)可能是類似于X-47B 這樣的改進(jìn)型無人空戰(zhàn)系統(tǒng)。X-47B 于2013年進(jìn)行了著艦和起飛試驗(yàn)。X-47B 采用了隱身設(shè)計(jì),這意味其任何改進(jìn)型都能夠補(bǔ)充F-35C戰(zhàn)斗機(jī),并且也可以遂行其他支援任務(wù),如電子攻擊。未來,裝備了相應(yīng)彈藥的X-47B可能會(huì)在電子攻擊任務(wù)中找到特別的用武之地,遂行護(hù)航干擾、防區(qū)內(nèi)干擾和目標(biāo)攻擊等任務(wù)。
據(jù)報(bào)道,UCLASS 無人機(jī)最小作戰(zhàn)半徑約為1110km,在24h的時(shí)間段內(nèi)能夠在航母周邊約965km的范圍內(nèi)巡邏;通過空中加油,作戰(zhàn)半徑可達(dá)2220km;能夠攜帶1360kg的彈藥,其中三分之一是空對(duì)地武器,而約227kg的聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM)將是基本彈種。
美國海軍稱,最終的UCLASS無人機(jī)將是能夠在充滿對(duì)抗的環(huán)境中執(zhí)行精確打擊任務(wù)的自主飛機(jī),其使命任務(wù)能夠進(jìn)一步強(qiáng)化和拓展,這樣就能夠在擴(kuò)展的范圍內(nèi)執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視與偵察,電子戰(zhàn),空中加油,海上態(tài)勢(shì)感知等任務(wù)。毫無疑問,搭載有電子干擾有效載荷的干擾型UCLASS 無人機(jī)(UCLASS-J)亦會(huì)用于遂行防區(qū)內(nèi)干擾任務(wù),即深入到敵方雷達(dá)和SAM導(dǎo)彈覆蓋范圍內(nèi)執(zhí)行干擾任務(wù)。
除了計(jì)劃為“灰鷹”無人機(jī)裝備電子攻擊吊艙外,美國陸軍還在研究為較小型的無人機(jī)安裝電子攻擊能力的可能性。據(jù)報(bào)道,美國陸軍信息戰(zhàn)處目前正在與工業(yè)界探討為“影子”(Shadow)無人機(jī)增加電子攻擊能力。
“影子”無人機(jī)是近程戰(zhàn)術(shù)無人偵察機(jī),供旅級(jí)部隊(duì)實(shí)施戰(zhàn)術(shù)觀察、偵察、戰(zhàn)場(chǎng)打擊效果評(píng)估及炮火校準(zhǔn)任務(wù),還可以執(zhí)行電子戰(zhàn)、無線電中繼、氣象觀測(cè)及檢查化學(xué)武器等任務(wù)?!坝白印睙o人機(jī)90%的構(gòu)件采用了復(fù)合材料,減小了雷達(dá)反射面積,結(jié)構(gòu)可靠,操作簡(jiǎn)單,適合旅級(jí)部隊(duì)在野戰(zhàn)條件下使用。“影子”無人機(jī)翼展3.89m,機(jī)長(zhǎng)3.40m,空機(jī)質(zhì)量91kg,最大任務(wù)載荷27.2kg,最大發(fā)射質(zhì)量149kg,最大平飛速度228km/h,巡航速度為156km/h,升限4575m,作戰(zhàn)半徑80km,最大續(xù)航時(shí)間5~6h。
目前無人機(jī)技術(shù)和小型模塊化電子攻擊載荷技術(shù)正在快速發(fā)展,能夠支撐無人機(jī)完成機(jī)載電子攻擊任務(wù)。因此,無人機(jī)非常適合用作防區(qū)內(nèi)、近距離干擾的載機(jī)平臺(tái)。特別是電子戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)的發(fā)展使得近距離干擾機(jī)的大量部署、聯(lián)網(wǎng)和管理成為現(xiàn)實(shí)。與有人駕駛飛機(jī)相比,用無人機(jī)遂行電子攻擊任務(wù)具有以下幾個(gè)方面的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì):1)相對(duì)成本較低,可以承受更多的戰(zhàn)損;2)相對(duì)體積較小,可以盡可能靠近威脅;3)可以抵近目標(biāo),以較小功率完成任務(wù);4)可以多架部署,組成傳感器和干擾網(wǎng)。
另外,美軍認(rèn)為,有人駕駛飛機(jī),特別是隱身飛機(jī)的成本,正如在B-2、F-22 等飛機(jī)項(xiàng)目上所看到的那樣,將不可避免地制約著它們的數(shù)量。因此,未來可以通過無人攻擊機(jī)和無人干擾機(jī)來彌補(bǔ)F-22、F-35的數(shù)量不足,從而在可接受的風(fēng)險(xiǎn)和成本下遂行防區(qū)內(nèi)任務(wù),并通過有人駕駛飛機(jī)和無人駕駛飛機(jī)組合編隊(duì)來提高攻擊機(jī)群的突防能力和打擊能力。
不過,為無人機(jī)增加電子干擾機(jī)和電子干擾吊艙的確還面臨諸多挑戰(zhàn)。對(duì)于無人機(jī)來說,一個(gè)普遍的問題是當(dāng)它們處于衛(wèi)星和其他通信很可能會(huì)被阻塞的環(huán)境時(shí),它們的性能將會(huì)受到影響。另外,無人機(jī)機(jī)載電子攻擊有效載荷較低的干擾功率或會(huì)影響對(duì)目標(biāo)的干擾效果。另一個(gè)令人擔(dān)憂的問題是由于無人機(jī)飛得太低,可能會(huì)影響其散布和干擾覆蓋范圍。
使無人機(jī)具有電子攻擊能力對(duì)于無人機(jī)來說意義重大,它標(biāo)志著無人機(jī)從偵察發(fā)展到動(dòng)能攻擊,再發(fā)展到原來只有有人駕駛飛機(jī)才能廣泛遂行的電子攻擊任務(wù)。另外,根據(jù)美軍機(jī)載電子攻擊發(fā)展戰(zhàn)略和構(gòu)想,第五代隱身戰(zhàn)機(jī),如裝備了改進(jìn)型有源電子掃描陣列(AESA)雷達(dá)的F-35戰(zhàn)斗機(jī)等,可能也會(huì)用于執(zhí)行防區(qū)外干擾任務(wù),通過雷達(dá)的能力,快速進(jìn)行電子掃描,捕獲、跟蹤目標(biāo),對(duì)武器進(jìn)行火力控制。因此,可以預(yù)見,隨著美軍下一代干擾機(jī)(NGJ)的開發(fā)、MALD 誘餌的部署以及干擾型MALD 和UCLASS等無人機(jī)的采購,美軍機(jī)載電子攻擊能力將會(huì)有實(shí)質(zhì)性的提高,從而大大提高美軍未來在新興戰(zhàn)略環(huán)境,尤其是在重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的亞太地區(qū)環(huán)境下的突防能力和空戰(zhàn)能力?!?/p>
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