衛(wèi) 鑫 姜 寧
(1.海軍大連艦艇學(xué)院 大連 116018)(2.中國人民解放軍91550部隊(duì) 大連 116023)
隨著新型反艦導(dǎo)彈技術(shù)性能的日益提高,艦艇防空反導(dǎo)領(lǐng)域的對(duì)抗愈加激烈,箔條沖淡干擾作為艦載無源干擾的重要手段,越來越受到人們的重視,技術(shù)也日趨成熟[1]。然而,由于沖淡干擾實(shí)施的時(shí)機(jī)不易掌握,導(dǎo)致訓(xùn)練和演習(xí)中對(duì)抗新型反艦導(dǎo)彈的效果一般。因此,研究探討沖淡干擾實(shí)施的時(shí)機(jī)和布設(shè)方式,提高沖淡干擾對(duì)抗效能,是非常有必要的。
沖淡干擾,是指敵反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)前,由被攻擊艦艇向本艦周圍發(fā)射若干干擾彈,形成多個(gè)假目標(biāo),使敵反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)搜索時(shí)首先跟蹤假目標(biāo),以“沖淡”其對(duì)目標(biāo)艦艇捕捉概率,從而達(dá)到保護(hù)本艦的目的[2]。
根據(jù)沖淡干擾的戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn),誘餌必須在末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)前發(fā)射并有效形成。干擾實(shí)施過早,受風(fēng)向、艦艇機(jī)動(dòng)以及箔條留空時(shí)間的影響,可能無法有效保護(hù)我方艦艇;沖淡干擾實(shí)施過遲,末制導(dǎo)雷達(dá)已經(jīng)跟蹤上目標(biāo),則失去干擾的意義[3]。準(zhǔn)確把握干擾彈的發(fā)射時(shí)機(jī)是決定沖淡干擾成敗的關(guān)鍵。
影響沖淡干擾效果的主要有以下幾個(gè)方面:
1)來襲導(dǎo)彈的方位和速度;
2)末制導(dǎo)雷達(dá)的開機(jī)距離;
3)導(dǎo)彈自控終點(diǎn)的散布、方位搜索和距離波門的初位置[4];
4)我方無源干擾設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間;
5)風(fēng)向、風(fēng)速等氣象參數(shù);
6)艦艇的航向、航速。
其中我方艦艇的航向、航速、無源干擾設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間以及風(fēng)向、風(fēng)速可以掌握,而敵方導(dǎo)彈的來向、發(fā)射時(shí)機(jī)及末制導(dǎo)雷達(dá)的開鎖時(shí)間在實(shí)戰(zhàn)中則很難準(zhǔn)確把握??梢岳帽九灷走_(dá)對(duì)反艦導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)航跡的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),來建立箔條沖淡干擾的發(fā)射時(shí)機(jī)模型。
設(shè)艦載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)反艦導(dǎo)彈時(shí)的距離為Rt,導(dǎo)彈相對(duì)于我艦的飛行速度為Vm,干擾彈發(fā)射系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間、沖淡申請(qǐng)及指控批復(fù)時(shí)間、干擾彈飛行時(shí)間與展開成箔條干擾云的時(shí)間總和記為tc,則沖淡干擾的最早有效時(shí)間為:
設(shè)反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開鎖時(shí)距離我艦的距離為Ron,則沖淡干擾的最遲有效時(shí)間tcmin理論上應(yīng)該在末制導(dǎo)雷達(dá)開鎖前,?。?/p>
由于敵方末制導(dǎo)雷達(dá)開鎖距離Ron未知,因此tcmin無法確定,為了有效地實(shí)施沖淡干擾,根據(jù)箔條彈的滯空時(shí)間tc0,按以下方法選取最遲有效時(shí)間tcmin:
其中,ΔRmin為末制導(dǎo)雷達(dá)的距離分辨率[5]。
易知,當(dāng)選取的沖淡干擾發(fā)射時(shí)機(jī)t∈[tcmin,tcmax],若末制導(dǎo)雷達(dá)還沒開鎖,則選取的沖淡干擾發(fā)射時(shí)機(jī)有效。若末制導(dǎo)雷達(dá)已開機(jī),則可使用有源干擾機(jī)對(duì)末制導(dǎo)雷達(dá)實(shí)施壓制干擾,通過縮小末制導(dǎo)雷達(dá)的探測(cè)暴露區(qū)來配合沖淡干擾的實(shí)施[6]。當(dāng)發(fā)射的沖淡箔條彈已展開形成箔條云后,關(guān)閉有源干擾機(jī)。
把握好實(shí)施沖淡干擾的時(shí)機(jī),關(guān)鍵是掌握敵方導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)機(jī)及末制導(dǎo)雷達(dá)的開鎖時(shí)間。然而,在海戰(zhàn)中敵方掌握有發(fā)射導(dǎo)彈的主動(dòng)權(quán),防御方很難確定來襲導(dǎo)彈的發(fā)射時(shí)刻、制導(dǎo)類型等參數(shù),但是可以通過分析反艦導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗過程來確定實(shí)施干擾的時(shí)機(jī)。
一般來講,反艦導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗過程可以分為以下階段:預(yù)警探測(cè)階段(發(fā)現(xiàn)目標(biāo))、戰(zhàn)術(shù)決策階段(選擇目標(biāo));導(dǎo)彈發(fā)射、自控飛行階段;自導(dǎo)飛行階段。根據(jù)導(dǎo)彈發(fā)射各階段的特點(diǎn),利用發(fā)射導(dǎo)彈前的征兆以及末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)搜捕規(guī)律,來引導(dǎo)發(fā)射沖淡誘餌。通過艦載電子偵查、雷達(dá)設(shè)備觀測(cè)以及上級(jí)指揮引導(dǎo),判斷敵反艦導(dǎo)彈所處戰(zhàn)斗階段,從而確定實(shí)施的時(shí)機(jī),制定干擾方案[7]。
具體各階段的對(duì)策如下:
1)敵導(dǎo)彈發(fā)射階段,利用艦載對(duì)空警戒雷達(dá)掌握導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)機(jī),確定沖淡干擾實(shí)施時(shí)機(jī)。
(1)敵飛機(jī)、艦艇向艦艇逼近并穩(wěn)定航向時(shí)。這說明飛機(jī)、艦艇上的導(dǎo)彈攻擊雷達(dá)已經(jīng)鎖定了目標(biāo),并準(zhǔn)備發(fā)射導(dǎo)彈,根據(jù)干擾云留空時(shí)間和飛機(jī)的距離,視情發(fā)射干擾彈。
(2)敵空中目標(biāo)彈機(jī)分離。飛機(jī)發(fā)射反艦導(dǎo)彈后撤出戰(zhàn)斗,明顯是導(dǎo)彈已經(jīng)發(fā)射,末制導(dǎo)雷達(dá)即將開機(jī),應(yīng)立即準(zhǔn)備實(shí)施沖淡干擾。
(3)敵空中目標(biāo)在其反艦導(dǎo)彈的有效攻擊距離內(nèi)轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離。這種情況和前一種情況一樣,只是沒有探測(cè)到彈機(jī)分離的現(xiàn)象。應(yīng)按導(dǎo)彈已經(jīng)發(fā)射的情況對(duì)待。
2)敵導(dǎo)彈自控飛行階段,利用艦載對(duì)空警戒雷達(dá)或其它探測(cè)設(shè)備在較遠(yuǎn)距離上發(fā)現(xiàn)來襲導(dǎo)彈,引導(dǎo)發(fā)射沖淡干擾。
如發(fā)現(xiàn)快速小目標(biāo)向本艦飛行,判明是導(dǎo)彈來襲,應(yīng)根據(jù)發(fā)現(xiàn)距離及導(dǎo)彈飛行速度判斷,發(fā)射沖淡干擾彈??紤]到?jīng)_淡干擾發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間、箔條彈飛行時(shí)間、形成時(shí)間,若敵方導(dǎo)彈距離我艦艇小于23 km時(shí),不進(jìn)行沖淡干擾[8]。
3)敵導(dǎo)彈自導(dǎo)飛行階段,末制導(dǎo)雷達(dá)已經(jīng)開機(jī)并跟蹤上目標(biāo),已經(jīng)錯(cuò)過了沖淡實(shí)施的最有利時(shí)機(jī)??衫门炤d有源干擾破壞末制導(dǎo)雷達(dá)的跟蹤狀態(tài),使其重新進(jìn)入搜索狀態(tài)而錯(cuò)捕跟蹤沖淡誘餌。這種復(fù)合式干擾成功的關(guān)鍵是有源干擾的有效,無源沖淡誘餌的布放時(shí)機(jī)必須合適,有源和無源干擾的協(xié)同配合協(xié)調(diào)一致,實(shí)施難度較大。
為了使反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)時(shí)能優(yōu)先搜索到假目標(biāo),并且盡可能使艦艇處于假目標(biāo)干擾云中間,沖淡干擾的布設(shè)方向和位置至關(guān)重要。常用的沖淡布設(shè)方式有:艦艇軸對(duì)稱“沖4”、艦艇軸對(duì)稱“沖2”、導(dǎo)彈軸對(duì)稱“沖4”、導(dǎo)彈軸對(duì)稱“沖2”等。
傳統(tǒng)的沖淡干擾布設(shè)不考慮導(dǎo)彈的來襲方向,以本艦為中心,以艦艇艏艉線為軸線,在本艦±45°、±135°方向均勻地布設(shè)假目標(biāo)干擾云(通常為4個(gè)),假目標(biāo)對(duì)稱分布在艦船艏艉軸線兩側(cè),如圖1所示。
采用艦艇軸對(duì)稱“沖4”布設(shè)方法,操作簡(jiǎn)單,系統(tǒng)響應(yīng)速度快[9]。當(dāng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)危急時(shí),對(duì)來襲導(dǎo)彈的搜索規(guī)律不了解時(shí),為節(jié)省時(shí)間,可采用此種布設(shè)方式。
艦艇軸對(duì)稱“沖4”布設(shè)方法沒有考慮導(dǎo)彈的來襲方向,很可能在導(dǎo)彈來襲方向上,艦艇并沒有受到假目標(biāo)的有效保護(hù),從而使艦艇處于“首當(dāng)其沖”的危險(xiǎn)境地,大大降低了沖淡干擾效果。
如圖2所示的艦艇軸對(duì)稱“沖4”干擾態(tài)勢(shì)中,誘餌A、C可以有效形成干擾,而誘餌D已處于地方導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)搜索遠(yuǎn)界之外,不能起到干擾效果。
對(duì)來襲導(dǎo)彈而言,誘餌B與我艦處于同一距離區(qū)域上,而方位角相差不大,某些類型的導(dǎo)彈將會(huì)在小區(qū)域內(nèi)先進(jìn)行選大,即選擇反射面積大的目標(biāo)(我艦)作為一個(gè)目標(biāo)參與二次選擇。在此種干擾態(tài)勢(shì)下,相當(dāng)于誘餌B及D都未起到干擾效果,我艦船被捕捉的概率為1/3,遠(yuǎn)高于期望的1/5,干擾效果大打折扣。因此,在實(shí)際使用中,常采用導(dǎo)彈軸對(duì)稱取代艦艇軸對(duì)稱方式[10]。
當(dāng)確定導(dǎo)彈來襲方向時(shí),為避免軟、硬武器電磁不兼容,提高沖淡干擾效果,采用導(dǎo)彈軸對(duì)稱“沖4”布設(shè)方式,如圖3所示。
4個(gè)誘餌假目標(biāo)分布以± 45°、± 135°對(duì)稱地分布在導(dǎo)彈來襲方向軸線兩側(cè),這樣不管末制導(dǎo)雷達(dá)采用何種搜索方式,都能確保首先搜索到?jīng)_淡誘餌而跟蹤假目標(biāo)。一般在情況不太緊急、預(yù)警時(shí)間充裕、系統(tǒng)響應(yīng)速度可以滿足作戰(zhàn)要求的情況下,艦船第一次發(fā)射沖淡干擾時(shí),可采用導(dǎo)彈軸對(duì)稱“沖4”這種樣式。
實(shí)戰(zhàn)中,為了保證沖淡誘餌假目標(biāo)包圍真目標(biāo)的態(tài)勢(shì)保持得越長(zhǎng)越好。為也可以采用首發(fā)“沖4”、補(bǔ)發(fā)“沖2”的原則。補(bǔ)充發(fā)射的時(shí)機(jī)間隔(周期),由艦艇的航速、航向,當(dāng)時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)速,箔條誘餌假目標(biāo)的留空時(shí)間等要素確定。
新型反艦導(dǎo)彈普遍具有較強(qiáng)的目標(biāo)搜捕能力,在裝訂的搜索區(qū)內(nèi),根據(jù)目標(biāo)的RCS信息,具有大、小兩種捕獲模式;根據(jù)目標(biāo)距離信息,具有遠(yuǎn)、近兩種捕獲模式;根據(jù)目標(biāo)角度信息,具有左、中、右、航控電壓最小等四種捕獲模式[11]。
由于沖淡干擾彈形成干擾云RCS遠(yuǎn)小于艦艇RCS,當(dāng)反艦導(dǎo)彈裝訂“選大”模式時(shí),常規(guī)的沖淡干擾布設(shè)方式將無法對(duì)反艦導(dǎo)彈實(shí)施有效干擾。在導(dǎo)彈軸對(duì)稱“沖4”布設(shè)方法基礎(chǔ)上通過對(duì)艦艇前方進(jìn)行增射箔條彈的方法,擴(kuò)大該位置箔條云的RCS,使其大于艦艇的RCS,從而形成有效的沖淡干擾態(tài)勢(shì)。如圖4所示。
防空反導(dǎo)作戰(zhàn)中,軟、硬武器的的電磁互擾將嚴(yán)重影響了反導(dǎo)的綜合效果,因此必須考慮各類武器間的電磁兼容問題。下面僅從作戰(zhàn)使用的角度出發(fā),分析沖淡干擾和艦空導(dǎo)彈在頻域、時(shí)域、空域上的電磁兼容性。
艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)偵察設(shè)備工作頻段通常為2GHz~18GHz,箔條彈干擾頻段為 7GHz~18GHz。艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)目標(biāo)指示雷達(dá)頻段為2GHz~4GHz、跟蹤雷達(dá)頻段通常為12GHz~18GHz、導(dǎo)彈遙控指令發(fā)射裝置頻段通常為10GHz~15GHz、發(fā)射頻段為15GHz~18GHz。
由此可見,無源干擾頻段除了與目標(biāo)指示雷達(dá)頻段兼容外,與艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)其它設(shè)備的工作頻段都不兼容。
沖淡干擾作用的時(shí)機(jī)是在導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)前,導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)距離通常為6km~22km,因此沖淡干擾的時(shí)機(jī)通常在8km~24km左右。近程防空武器通常在距離我艦25 km左右發(fā)現(xiàn)目標(biāo),15km左右穩(wěn)定跟蹤,10km左右實(shí)施打擊。
由以上分析可知,通常情況下,沖淡干擾與艦空導(dǎo)彈在時(shí)域上不兼容。新型中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈射程較遠(yuǎn),雷達(dá)開機(jī)距離在60km以上,當(dāng)艦艇通過預(yù)警機(jī)、上級(jí)指揮所掌握來襲導(dǎo)彈目標(biāo)指示的情況下,在遠(yuǎn)離我艦位置實(shí)施沖淡干擾,與艦空導(dǎo)彈在時(shí)域上是兼容的[12]。
艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)接收目標(biāo)指示后,跟蹤雷達(dá)或紅外跟蹤器搜索并穩(wěn)定跟蹤,直至發(fā)射導(dǎo)彈將目標(biāo)摧毀。在此期間,跟蹤雷達(dá)或紅外跟蹤器始終對(duì)準(zhǔn)來襲的空中目標(biāo)。
沖淡干擾方式通常布設(shè)4個(gè)誘餌假目標(biāo)與導(dǎo)彈來襲方向成45°和135°夾角,干擾彈不在跟蹤雷達(dá)天線波束內(nèi),因此通常情況下,沖淡干擾與艦空導(dǎo)彈在在空域上是兼容的。不過,在目標(biāo)指示不精確的情況下,跟蹤雷達(dá)要在距離、俯仰上搜索,箔條云有可能被捕捉到,這時(shí)二者可能存在不兼容問題。
綜上所述,在預(yù)警距離較遠(yuǎn)、掌握來襲導(dǎo)彈制導(dǎo)體制的情況下,可通過計(jì)算合理選擇布設(shè)時(shí)機(jī),實(shí)施沖淡干擾;在單艦防空作戰(zhàn)狀況下,預(yù)警距離較近、對(duì)來襲導(dǎo)彈制導(dǎo)體制和抗干擾措施不明時(shí),不進(jìn)行沖淡干擾,只進(jìn)行艦空導(dǎo)彈抗擊。
針對(duì)沖淡干擾在單艦反導(dǎo)作戰(zhàn)中的戰(zhàn)術(shù)使用時(shí)機(jī)、布設(shè)方式和軟硬武器電磁兼容性進(jìn)行了定性分析和探討,提出了實(shí)施的方法和建議,為提高沖淡干擾效果提供重要的參考。
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