張亦馳
2018年1月8日,也門(mén)胡塞武裝公布了一段據(jù)稱(chēng)是擊落沙特F-15戰(zhàn)斗機(jī)的視頻。很多消息來(lái)源顯示擊落F-15的導(dǎo)彈是經(jīng)過(guò)改裝的、地面發(fā)射的紅外制導(dǎo)型R-27T空空導(dǎo)彈。
此次攻擊中,面對(duì)胡塞武裝的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊,沙特空軍飛行員如能正確運(yùn)用紅外干擾彈,配合適當(dāng)?shù)膽?zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)動(dòng)作,其“豪華版”F-15完全可以生存下來(lái)。只因?yàn)樵谌狈ψ銐蚯閳?bào)支持的情況下,飛行員又犯了一系列本可避免的失誤。當(dāng)然,飛行員面臨的戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜情況,不是戰(zhàn)后通過(guò)視頻中的有限信息進(jìn)行的“上帝視角”復(fù)盤(pán)能夠完全解釋的,本文僅從技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)角度進(jìn)行分析。
沙特財(cái)大氣粗,是世界上除美國(guó)外最早裝備F-15的國(guó)家之一
從胡塞武裝公開(kāi)的畫(huà)面來(lái)看,F(xiàn)-15攜帶兩個(gè)副油箱先是在空中盤(pán)旋,是否有其它掛載無(wú)法看清。透過(guò)也門(mén)胡賽武裝公布的紅外成像畫(huà)面看,其尾焰很小。突然間,F(xiàn)-15的整個(gè)后機(jī)身發(fā)亮,很可能是打開(kāi)加力,至少是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入最大推力狀態(tài),戰(zhàn)斗機(jī)開(kāi)始加速逃逸。
由此判斷,F(xiàn)-15飛行員很可能是發(fā)覺(jué)受到了攻擊。后續(xù)畫(huà)面顯示,導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)直到命中都一直在工作,導(dǎo)彈處于主動(dòng)飛行階段,因此發(fā)射距離很近。F-15戰(zhàn)斗機(jī)裝備了導(dǎo)彈逼近告警器,紫外告警接收機(jī)可以在導(dǎo)彈發(fā)射的第一時(shí)間——或者距離飛機(jī)較近時(shí)發(fā)出告警,開(kāi)加力增速逃逸可能飛行員做出的第一個(gè)反應(yīng)。
緊接著,F(xiàn)-15以不到一秒的間隔連續(xù)打出兩枚紅外誘餌彈(或稱(chēng)紅外干擾彈)。紅外誘餌彈仍然是目前對(duì)付紅外制導(dǎo)的空空/地空導(dǎo)彈的最佳方式,使用得當(dāng)完全可以將點(diǎn)源紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈誘騙到紅外誘餌彈的方向。甚至敘利亞的蘇24戰(zhàn)斗轟炸機(jī)都能夠有效躲避美國(guó)的AIM-9X紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈,其中可能也有紅外干擾彈的一份功勞。然而,第二枚干擾彈打出后不到一秒,一枚導(dǎo)彈拖著尾焰(從紅外影像上看很像干擾彈的圖像)從側(cè)后方命中飛機(jī),飛機(jī)燃燒著繼續(xù)飛行了一段。紅外畫(huà)面未發(fā)現(xiàn)F-15發(fā)射箔條干擾彈,不過(guò)由于發(fā)射箔條的特征并不明顯,因此還不能確定F-15是否發(fā)射箔條。
通過(guò)連續(xù)畫(huà)面可以看出,導(dǎo)彈并非一直追著F-15的尾噴管而去,其飛行方向指向F-15的航線前方,所以給人的感覺(jué)仿佛是F-15撞上了這枚導(dǎo)彈。也有人據(jù)此認(rèn)為,攻擊F-15的并非是紅外制導(dǎo)的R-27T導(dǎo)彈,因?yàn)楹笳邞?yīng)該“鎖定發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管”。實(shí)際上,這是對(duì)紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的一種誤解。雖然紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈依靠的紅外輻射源制導(dǎo),但是它以哪種方式接近目標(biāo),也就是沖哪里飛,卻取決于采用的導(dǎo)引律。
一直沖著目標(biāo)飛的導(dǎo)引律,是追蹤法的一種形式。追蹤法分為彈體追蹤法和速度追蹤法兩種形式。彈體追蹤法要求導(dǎo)彈在攻擊目標(biāo)過(guò)程中,彈體縱軸始終指向目標(biāo):速度追蹤法則要求導(dǎo)彈的速度矢量始終指向目標(biāo)。追蹤法是最早提出的一種引導(dǎo)方法,工程實(shí)現(xiàn)比較容易。但是,如果用于攻擊移動(dòng)目標(biāo),速度追蹤法要求導(dǎo)彈的速度矢量始終指向目標(biāo),因此導(dǎo)彈總是會(huì)繞到目標(biāo)的后方才能命中目標(biāo),這將導(dǎo)致導(dǎo)彈的彈道非常彎曲,能量損失大,需用過(guò)載也很大。所以目前防空/空空導(dǎo)彈都極少用這種引導(dǎo)率。目前,主動(dòng)和半主動(dòng)雷達(dá)、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈使用最多的經(jīng)典導(dǎo)引律是比例導(dǎo)引法。比例導(dǎo)引法要求導(dǎo)彈在飛向目標(biāo)過(guò)程中,其速度矢量偏轉(zhuǎn)角速度與目標(biāo)視線(也就是導(dǎo)彈與目標(biāo)連線)偏轉(zhuǎn)角速率成正比。也就是說(shuō),導(dǎo)彈通常是射向目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向前方,它們會(huì)在某一處匯合。胡賽武裝公布的視頻中,恰恰顯示了這種特征。
R-27系列空空導(dǎo)彈至今大量裝備俄軍,包括蘇-35戰(zhàn)機(jī)
沙特F-15被擊落后的殘骸
根據(jù)親胡賽武裝的媒體報(bào)道,此次攻擊發(fā)射了兩枚導(dǎo)彈,除了這枚R-27T以外,還發(fā)射了一枚R-73空空導(dǎo)彈改裝的地空導(dǎo)彈,但是后者并未命中目標(biāo)。
胡賽武裝的這次偷襲顯示了其一定的防空作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)。首先體現(xiàn)在敢于在近距離發(fā)射導(dǎo)彈?!半x得越近,打得越準(zhǔn)”這一點(diǎn),對(duì)于絕大多數(shù)武器裝備而言都適合,“放近了再打”,是提高命中率的有效措施。近距離發(fā)射導(dǎo)彈,目標(biāo)可能進(jìn)入導(dǎo)彈的保險(xiǎn)殺傷區(qū)或者說(shuō)是不可逃逸區(qū),其命中概率更高。由于整個(gè)攻擊導(dǎo)彈處于主動(dòng)飛行段,其可用過(guò)載大,減少了對(duì)方戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)擺脫的概率。另外,由于攻擊距離近,導(dǎo)彈飛行時(shí)間短,也大大縮短了對(duì)方飛行員處置的時(shí)間窗口,一旦處置錯(cuò)誤幾乎沒(méi)有挽回的余地。
此外,胡賽武裝此次攻擊可能未使用雷達(dá)實(shí)現(xiàn)照射目標(biāo),而用的是美國(guó)FLIR公司的紅外光電系統(tǒng)追蹤目標(biāo),保證了攻擊的隱蔽性,起到了“打冷槍”的效果。如果使用制導(dǎo)雷達(dá)照射,F(xiàn)-15的雷達(dá)告警器可很快做出反應(yīng),飛行員可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)脫離導(dǎo)彈殺傷區(qū)。
相較于胡賽武裝的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用,沙特飛行員在處置時(shí),卻出了一系列失誤。本可能安全逃離的F-15卻栽在了R-27T這種相對(duì)老式的導(dǎo)彈手里。
最致命的失誤是F-15在逃逸過(guò)程中疑似開(kāi)了加力。F-15作為一種雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī),尾后紅外特征明顯比單發(fā)更強(qiáng)。從紅外圖像上看,開(kāi)加力后更像是一個(gè)燃燒的火球,只能讓攻擊導(dǎo)彈的紅外導(dǎo)引頭盯得更死。而且開(kāi)了加力之后,便讓投擲紅外干擾彈的行為變得徒勞。
從紅外畫(huà)面來(lái)看,紅外誘餌彈的紅外特征明顯超過(guò)正常飛行時(shí)F-15噴管的熱度,而疑似開(kāi)加力后,戰(zhàn)斗機(jī)整個(gè)后機(jī)身幾乎都燃燒起來(lái),又明顯超過(guò)了紅外干擾彈的紅外特征。實(shí)際上,即便是讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大推力狀態(tài),也會(huì)極大地削弱紅外干擾彈的功效。因此,在遇到疑似紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊時(shí),如果想讓自衛(wèi)型紅外干擾彈起作用,是不能開(kāi)加力的。
通常而言,紅外誘餌彈的使用效果是用敵紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈(紅外點(diǎn)源制導(dǎo))轉(zhuǎn)而瞄準(zhǔn)紅外誘餌彈的概率未表示的。其效果取決于多方面因素,比如發(fā)射的紅外誘餌彈的數(shù)量、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)、敵方導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)針對(duì)目標(biāo)機(jī)的角度以及發(fā)射距離。
一般來(lái)說(shuō),齊射紅外干擾彈的數(shù)量越多,干擾效果越好:敵方導(dǎo)彈在前半球發(fā)射更容易被誘騙,對(duì)尾噴管的角度越大越容易被誘騙(所以即便是具有大離軸角發(fā)射能力的導(dǎo)彈,最好也要對(duì)正了再打);敵方導(dǎo)彈發(fā)射距離越遠(yuǎn)越難以被誘騙,因?yàn)樵谶h(yuǎn)距離的情況下紅外誘餌彈與飛機(jī)的視角較小。
戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的加力是在需要急加速和高機(jī)動(dòng)時(shí)短暫使用
上圖為正常光學(xué)鏡頭中的F-15,下圖為紅外設(shè)備顯示其特征
這其中,發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況對(duì)欺騙成功率的影響尤其大。按照蘇軍教令的數(shù)據(jù),如果敵方紅外導(dǎo)彈位于某型戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)尾后,距離500~1200米,角度為零的情況下(也就是正對(duì)尾噴口),發(fā)動(dòng)機(jī)處于額定狀態(tài)時(shí),齊射2枚紅外干擾彈,即可將敵方紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈成功誘騙的概率接近80%;發(fā)射4枚,則接近100%。如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于軍推狀態(tài),發(fā)射2枚紅外干擾彈誘騙成功概率最高20%;發(fā)射4枚干擾彈的成功概率也只有60%~70%。如果是距離1200米~6000米,即便發(fā)射4枚干擾彈,成功概率最高也只有20%。然而,只要發(fā)動(dòng)機(jī)處于加力狀態(tài),無(wú)論是齊射兩枚還是4枚,無(wú)論在哪個(gè)高度上,無(wú)論正對(duì)尾部還是帶有一定偏轉(zhuǎn)角,無(wú)論距離多遠(yuǎn),成功誘騙導(dǎo)彈的概率都是0!此外,紅外干擾彈能最大限度發(fā)揮作用,還與投放時(shí)導(dǎo)彈與目標(biāo)機(jī)的距離有關(guān)。投放時(shí)導(dǎo)彈較遠(yuǎn),誘騙成功率較低:而投放時(shí)導(dǎo)彈距離近,則誘騙成功率高。這是試驗(yàn)檢驗(yàn)的結(jié)果。從理論上看,導(dǎo)彈距離目標(biāo)機(jī)遠(yuǎn),目標(biāo)機(jī)本身和誘餌彈的視線角很小,均處于導(dǎo)彈導(dǎo)引頭視角內(nèi),且區(qū)分度不高,而距離近時(shí),誘餌彈與目標(biāo)機(jī)相對(duì)于導(dǎo)彈的視線角度較大,可以使導(dǎo)彈導(dǎo)引頭脫離。
有人可能會(huì)問(wèn),隨著科技的進(jìn)步,難道沒(méi)有可在開(kāi)加力的情況仍然發(fā)揮作用的紅外誘餌彈嗎?確實(shí)有這樣的紅外誘餌。例如,俄軍還裝備一種更厲害的干擾彈——ЛИ-250。蘇-27攜帶這種干擾彈,即便打開(kāi)加力投放,也能誘騙敵方紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈,因?yàn)橄鄬?duì)于像火炬一樣的發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰,它簡(jiǎn)直就是一個(gè)小太陽(yáng)。但是,這種誘餌彈體積很大,無(wú)法安裝在戰(zhàn)斗機(jī)的AПП-50通用紅外誘餌彈投放裝置中,而是需要額外攜帶一種通用彈艙。它的主要用途是為飛機(jī)編隊(duì)提供支援保護(hù),使其免遭敵地面發(fā)射的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的攻擊。
無(wú)論是在發(fā)射前,還是在紅外制導(dǎo)的地空導(dǎo)彈發(fā)射后都能將敵方的地空導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭從瞄準(zhǔn)戰(zhàn)機(jī)轉(zhuǎn)向瞄準(zhǔn)紅外干擾彈。而這不受攜帶平臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的影響,即便是平臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)處于加力狀態(tài),這種紅外誘餌彈的紅外輻射強(qiáng)度都足以將防空導(dǎo)彈吸引到紅外假目標(biāo)上。這種誘餌彈從通用彈艙投放4.5~5秒后開(kāi)始充分燃燒,其燃燒時(shí)間接近1分鐘。它的降落傘能保證燃燒的紅外誘餌彈以4米/秒的速度下降。
從這個(gè)角度看,誘餌彈能否有效誘騙對(duì)方的紅外導(dǎo)引頭,主要看其自身紅外特征是否足夠大,這也要求其自身體積也足夠大,而大型的紅外干擾彈很難裝入戰(zhàn)斗機(jī)的自衛(wèi)式干擾彈投放器中的。更重要的是,即便是紅外誘餌彈性能優(yōu)秀,不開(kāi)加力也還是可以更好地配合紅外誘餌彈的誘騙工作。
當(dāng)然,在當(dāng)時(shí)信息不充分的情況下,飛行員開(kāi)加力逃逸可能并不是一個(gè)完全錯(cuò)誤的選擇。飛行員當(dāng)時(shí)可能無(wú)法正確判斷態(tài)勢(shì)??赡墚?dāng)時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)雷達(dá)告警,但由于雷達(dá)告警器的虛警和誤警、漏警的存在,飛行員無(wú)法在第一時(shí)間完全排除雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈的攻擊;飛機(jī)飛行高度可能超過(guò)便攜式防空導(dǎo)彈的通常攻擊高度,便攜式紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊有效性大大降低。飛行員沒(méi)想到實(shí)施攻擊的是一枚大型的可以打到萬(wàn)米高空的R-27T空空導(dǎo)彈。因此選擇了首先開(kāi)加力逃逸的戰(zhàn)術(shù)。
紅外設(shè)備顯示沙特F-15戰(zhàn)斗機(jī)打開(kāi)加力并投放紅外干擾彈
導(dǎo)彈即將命中目標(biāo)
導(dǎo)彈命中F-15
此時(shí)戰(zhàn)斗機(jī)的副油箱仍然沒(méi)有投放
除了在打紅外誘餌彈的時(shí)候開(kāi)加力,飛行員的操作還有很多值得改進(jìn)的地方。
首先,發(fā)射紅外干擾彈“力度不夠”。在逃逸過(guò)程中,飛行員可能發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈逼近告警越來(lái)越頻繁,于是連續(xù)發(fā)射了兩枚紅外干擾彈。而這時(shí)候最好的方式應(yīng)該是齊射,在已經(jīng)確認(rèn)導(dǎo)彈來(lái)襲的情況下,以盡量多的紅外誘餌彈對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行誘騙。齊射效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單發(fā)發(fā)射的。還是以俄軍裝備的某型戰(zhàn)機(jī)為例,其紅外干擾彈的發(fā)射方式分為單發(fā)和齊射,點(diǎn)射和連射。齊射又分為2發(fā)齊射和4發(fā)齊射,其效果也是不一樣的,多發(fā)齊射的效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單發(fā)。
當(dāng)然,這可能與投放面板的設(shè)置有關(guān)系。由于紅外干擾彈數(shù)量有限,戰(zhàn)場(chǎng)上要節(jié)約使用。有可能其初始設(shè)置就設(shè)置在單發(fā)連續(xù)發(fā)射的檔上了。當(dāng)然,像沙特版F-15這類(lèi)新型戰(zhàn)機(jī)的誘餌投放系統(tǒng)普遍使用了可編程的發(fā)射控制系統(tǒng),可以事先設(shè)置發(fā)射間隔、發(fā)射數(shù)量和投放誘餌的類(lèi)型配合。發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈來(lái)襲后,發(fā)射紅外干擾彈完全可以手不離桿快速操作,而設(shè)置不同模式至少是需要更多時(shí)間和精力的。從畫(huà)面來(lái)看,從發(fā)射紅外干擾彈到被導(dǎo)彈命中只有不到兩秒時(shí)間,恐怕飛行員也沒(méi)有機(jī)會(huì)重新設(shè)置或者選擇不同的發(fā)射程序。
其次,錯(cuò)在了幾乎沒(méi)有做任何反導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)動(dòng)作。F-15只是簡(jiǎn)單的平飛脫離,沒(méi)有大過(guò)載轉(zhuǎn)彎等機(jī)動(dòng)動(dòng)作。目前的空空、地空導(dǎo)彈多使用比例引導(dǎo)法、三點(diǎn)法或者前置點(diǎn)法未引導(dǎo)。無(wú)論哪種引導(dǎo)率,導(dǎo)彈逼近時(shí)都是最佳的機(jī)動(dòng)時(shí)機(jī)。這時(shí)候機(jī)動(dòng),導(dǎo)彈相對(duì)于目標(biāo)的角速度變化快,對(duì)導(dǎo)彈本身的需用過(guò)載大,必須達(dá)到目標(biāo)機(jī)動(dòng)過(guò)載的4~5倍才可能保證命中。這時(shí)候飛機(jī)大過(guò)載機(jī)動(dòng),即便不能完全甩開(kāi)導(dǎo)彈,也可以增加導(dǎo)彈的脫靶量(炸點(diǎn)與目標(biāo)的距離),一定程度上減少自身受到的損傷。當(dāng)然,這一點(diǎn)也要看一些運(yùn)氣,有的時(shí)候距離炸點(diǎn)遠(yuǎn),由于戰(zhàn)斗部的擴(kuò)散角變大,反而被命中的破片會(huì)更多。
打干擾彈配合機(jī)動(dòng),也能更好的配合干擾彈的誘騙效果。另外,如果確認(rèn)是遭遇紅外導(dǎo)彈攻擊,也可以采取向太陽(yáng)方向飛行的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。當(dāng)然,機(jī)動(dòng)也要根據(jù)當(dāng)時(shí)飛機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行,進(jìn)行大過(guò)載機(jī)動(dòng)需要足夠的速度和能量,而且低空飛行阻力大,容易消耗能量。但是在開(kāi)加力的情況下,還是應(yīng)該做最后一搏的。此外,從遭遇攻擊到被命中,F(xiàn)-15始終帶著兩個(gè)大副油箱,一直都沒(méi)有投放,無(wú)論是增速還是機(jī)動(dòng)都受到極大影響。
[編輯/行健]
俄羅斯的紅外干擾彈性能優(yōu)越,可有效干擾美制AIM-9X導(dǎo)彈