俄罗斯超视距空战理论研究 研制出预警机杀手

AIM-120击落的飞机包括80年代出口的米格-29

　　AIM-120A/B/C在作战中的表现一直不很突出，靶场试验结果表明，AIM-120C导弹进行214次发射试验，命中率为85%。这三类导弹实战结果都不太理想，根据美国的消息称，在10次击落敌机的行动中（包括误伤一架UH-60直升机）有6次是真正的超视距作战，共耗12枚AIM-120导弹。但是击落的目标都未安装了先进的防御电子战设备，因此这些被击落战机不能代表现代超视距作战中的最新式“侧卫”战机。攻击未带有干扰设备的目标，AIM-120表现的命中率为不到50%。

　　问题是AIM-120D在遇到先进的数字射频记忆（DRFM）为基础的单脉冲干扰设备时，其命中率能否超过50%，更不用说达到试验靶场条件下的85%的命中率了。

　　日期 目标 攻击机 导弹 地点

　　92年12月27日 MiG-25 F-16 AIM-120A 伊拉克

　　93年1月17日 MiG-23 F-16 AIM-120A 伊拉克

　　94年2月28日 Galeb F-16 AIM-120A 波斯尼亚

　　99年3月24日 MiG-29 F-16* AIM-120B 科索沃

　　99年3月24日 MiG-29 F-15 AIM-120C 科索沃

　　99年3月24日 MiG-29 F-15 AIM-120C 科索沃

　　99年3月24日 MiG-29 F-15 AIM-120C 科索沃

　　99年3月26日 MiG-29 F-15 AIM-120C 科索沃

　　99年5月4日 MiG-29 F-16 AIM-120A 科索沃

　　AIM-120成功战例

　　如果携带AIM-120导弹的西方国家空军在与携带3倍以上数量的超视距导弹的“侧卫”战机对抗时会出现什么结果？以F/A-18E/F超级大黄蜂和F-35联合打击战斗机为例，前者执行制空任务时携带2枚AIM-120导弹，后者携带6枚。假设“侧卫”战机飞行员没有发挥导弹的射程优势，也未先行发射导弹，那么载机发射2-4枚AIM-120导弹的最大命中率为90%以上。但是如果“侧卫”战机实施干扰和机动，那么每枚导弹的命中率就会降低至约50%，那么2枚导弹齐射命中率乐观估计可达到75%，4枚导弹齐射可达90%以上。4发导弹击中对手的机会很大，但是如果导弹命中率为50%，并且F/A-18或F-35战机已经耗费了全部或大多数AIM-120导弹，就不能继续进行超视距作战。在多机对多机混战情形下，因为这两型战机速度较低，不易脱离战斗，其结果是两种战机随后会被另外的“侧卫”战机击落。

　　在多机对多机的超视距格斗情形中，F/A-18E/F和F-35战机对苏-30MK/苏-35BM战机的最佳战果是一架换一架。为了达到多机对多机格斗中一架换一架的最好战果，假设“侧卫”战机飞行员没有利用导弹的射程优势、也没有利用其火力优势，俄罗斯超视距导弹导引头不如AIM-120导弹的，则俄罗斯数字射频记忆单脉冲干扰设备将AIM-120的命中率最高降低50%。

　　在实战中，“侧卫”战机首先同时发射3至4枚配备不同导引头的远程导弹，并保留1至2枚超视距导弹。同样，“侧卫”战斗机的飞行员会使先进的数字射频记忆单脉冲干扰设备将AIM-120命中率降低50%。由于拥有冲力矢量发动机，不管“侧卫”战机的干扰装备性能如何，飞行员将使战机成为AIM-120非常难以打击的目标。由于全部AIM-120具有同样的动能性能和干扰设备，那么“侧卫”战机飞行员采取任何有效的针对AIM-120导弹的措施都会对所有AIM-120导弹产生同样的效果。“侧卫”战机飞行员不会面对这样的问题，因为俄罗斯的导弹导引头类型和导弹的动能各不一样。

　　目前作为X波段高功率干扰设备的APG-79或APG-81电子扫描阵列雷达被用来对抗俄罗斯BARS或雪豹-E雷达时并不是万应灵药，实际上有可能会在超视距作战中加速F/A-18E/F或F-35战机的被击落。原因很简单，因为APG-79或APG-81雷达必须干扰“侧卫”战机雷达频率，这样导致发出X波段高功率电子束的APG-79或APG-81雷达成为R-27EP或R-77P等俄罗斯超视距导弹的攻击目标。APG-79或APG-81电子扫描阵列雷达发射信号时，干扰俄罗斯雷达的行为会有效放弃跳频捷变。在对抗反辐射导弹时，拒止导弹就是唯一的防御方式。为达到诱惑目的，精明的俄罗斯雷达软件编写员将会采用诱惑模块，使用窄频带发射信号，这对于9B-1032反辐射雷达来说是非常容易的。

　　安装AAS-42红外线搜索和跟踪设备的F-14A/B/D战机即使在AWG-9/APG-71雷达受敌机干扰时仍能跟踪目标。这样，为超级大黄蜂安装吊舱式AAS-42设备，为联合打击战斗机安装EOTS能够达到同样效果。同时，还可持续使用电子扫描阵列雷达，对处于飞行中段的AIM-120导弹实施数据链制导，在执行超视距发射导弹任务时不用拒止“侧卫”战机。防御干扰设备和红外线诱骗设备在对抗俄罗斯最新型导弹的数字导引头时非常有效。

　　就电子战来说，双方都没有决定性的优势，但是“侧卫”战机在战机和导弹的动能方面有着决定性的优势，并且携带6倍数量的超视距导弹。结论很简单，F/A-18E/F和F-35战机应努力避免与“侧卫”最新型战机进行超视距作战，因为最佳战果是一架换一架，最不利的结果是交换比率优势在“侧卫”战机。考虑俄罗斯所做出的明显的设计选择，这并不是一次偶然，而是通过对当代超视距武器系统能力和不足进行作战分析的结果。

　　超视距导弹的技术发展

　　任何导弹的命中率在于其动能特性，特别是飞行最后阶段受预计的目标、导引头和引信系统的性能和干扰环境的影响。

　　80年代以前，苏联在推进剂、弹体设计和制导设计等导弹技术都落在西方国家后面，80年代，随着R-27和R-73装备部队，这个局面逐步得以改变。这两型导弹与西方国家导弹处于同等水平或是已经超越。就动能性能而言，视距内 R-73导弹和超视距R-27和R-77导弹都可与西方同类导弹竞争，并且R-27长燃时导弹已经超过了西方国家使用固体推进剂的导弹。

　　三角旗设计局（Vympel）随后采取的一项创新措施是制造空气喷气式冲压发动机RVV-AE-PD导弹，该型导弹从90年代开始就在各航展上进行展示。该型导弹推动了欧洲 “台风”战机的流星（Meteor）导弹研究。冲压式喷气发动机超视距空空导弹的最显著的特征是它能保持推力和飞行最后阶段的转弯性能。常规固体燃料火箭导弹以惯性飞行，转弯时很快失去速度。值得一提的是，最新一代视距内导弹如“怪蛇”4/5导弹的高杀伤力在于导弹在最后阶段机动时能够维持100G重力加速度。而多数超视距导弹在最后阶段未能击中目标。

　　俄罗斯延长R-77基本型导弹的射程的方案包括安装推进器、采用直径更大的火箭发动机以携带更多推进剂。在动能性能方面，除了F-22和F-111战机外，西方国家普通忽视了一个关键因素这就是载机在导弹发射点的冲击力。超音速苏-35战机以1.5马赫速度在45000英尺高空飞行时，能将R-27和R-77导弹射程增加30%上。F/A-18E/F和F-35等性能较弱的战机在实战做不到这一点，导弹射程由推进剂量的参数决定，以及飞行中段能够充分利用储能。AIM-120C/D与R-77导弹二者比较的结果是，前者在理论上占优势，但在真正的作战过程中不如后者。

　　俄罗斯导引头技术从90年代开始快速发展，主要原因是砷化镓单芯片和数字信号处理芯片技术在全球市场上商品化的结果。为R-27EA/A制造9B-1101K半主动雷达导引头，以及为R-77导弹制造9B-1348导引头的玛瑙（Agat）设计局公开宣称，它在几年前就开始在9B-1103型数字导引头上使用德克萨斯器材公司的TMS-320系列数字信号芯片，西方国家设计军事雷达主要依靠这种芯片。

　　从模拟信号和导线式数字导引头到可编程数字导引头的转变是俄罗斯工业部门发展的一个重要里程牌，因为它为俄罗斯发展这些以前仅为美国、欧洲国家和以色列所掌握的信号处理和抗干扰技术的发展提供众多选择。9B-1103K或9B-1348E最新数字导引头将象西方国家同类主动导引头一样难以被干扰。

　　9B-1103K和9B-1348E导引头采用单脉冲隙缝平面阵列天线技术，与AIM-120A所采用的天线技术非常相近，能够较好地抗老式设备的干扰。

　　俄罗斯对西方干扰技术的关注反映在80年代倾向对导引头使用双平面单脉冲导引头设计，甚至R-27R/ER导弹采用的玛瑙设计局的 9B-1101K半主动寻的导引头也是典型的单脉冲设计，这种构造能较好地抵抗干扰。

　　俄罗斯超视距导弹所采用的红外线寻的导引头技术在冷战后也取得较大的进展。早期的R-27型导弹采用老式Geofizika 36T导引头，而近期的R-27型导弹采用更灵敏的Arsenal中央设计局的MK-80M导引头系列，MK-80M是为R-73M 视距内导弹研制的，并且三角旗设计局宣称该导引头主要用于R-77早期热辐射系列导弹。R-73系列视距内导弹也发展到使用数字式K-74E导引头，该导引头能自动抗多种曳光弹的干扰，它的可编程软件制导系统自动具有反干扰能力。考虑俄罗斯将视距内导弹上现有的导引头安装到超视距导弹上的做法，可以推测，俄罗斯后期制造的热辐射R-27ET/T导弹和早期制造的热辐射R-77T导弹可能使用Arsenal MK-80M系列导引头的衍生型，如MM2000型。

西方国家最新一代的视距内导弹采用焦面阵列导引头，这种导引头有认识目标和较高的抗红外线干扰能力。上述图片是雷声公司AIM-9X导弹导引头所获得的照片，该导引头使用Indium Antimonid能带隙探测阵列。俄罗斯工业正在研制这种焦面阵列雷达导引头，但不清楚其计划研究能带宽探测器还是更先进的量子阱红外线探测器（QWIP）技术。

　　据了解，俄罗斯工业部门正在为未来视距内导弹研究焦面阵列雷达导引头，提升反红外线干扰能力，从与ASRAAM、AIM-9X和怪蛇-5导弹的导引头对抗。但目前不清楚俄罗斯未来焦面阵列雷达是采用雷声公司在ASRAAM/AMI-9X导弹256×256设备中使用的Indium Antimonid探测阵列技术，还是跨越一代选择研究更先进的量子阱红外线探测器（QWIP）技术。

　　量子阱红外线探测器技术是德国工业部门90年代首创，目前俄罗斯科学界发表了大量关于该技术的文章。该技术可使单一芯片同时照射2种红外线颜色波段的目标，不需要ASRAAM和AIM-9X导弹的能带隙技术就能对专门红外线颜色高度敏感。除已经退役的F-117A和现在还服役的B-2A轰炸机外，红外线辐射是隐形飞机的主要识别特征。虽然隐形技术一般针对雷达波段的上部有效，但是针对高性能低波段红外线传感器效果就差一些。基于量子阱红外线探测器技术的导弹导引头在LWIR波段（8-12微米和15微米）工作时非常有效，但前提是中段制导设备使导弹尽可能靠近目标。

　　俄罗斯当前对Avtomatika 9B-1032被动X波段射频反辐射导引头的设计仍然保密，并且至今未透露天线的配置。它使R-27EP/P和R-77P导弹具有独特作战能力。很明显，俄罗斯推动所有空空导弹导引头数字化研究同样映在反辐射导引头上

　　俄罗斯导弹的引信技术包括无线电射频近引信和主动激光近引信技术。

　　在过去的十年里，俄罗斯超视距导弹导引头技术的关键发展是从老式的模拟技术向数字可编程软件技术转变，这使俄罗斯设计者在导引头中嵌入反干扰模式时具有很大的灵活力，同时在智能信号处理方面更大发挥探测距离的性能提供了巨大的机会。数字自动驾驶仪技术对优化西方动弹的动能发挥重要作用，现在俄罗斯设计人员已经掌握了这项技术。

　　目前的俄罗斯出版物没有反映出其是否要扩大导引头技术范围，从而提升严重干扰的环境中和打击隐形目标时的命中率。除了对现有的导引头进行研究外，俄罗斯还对微波波段上部和激光雷达技术进行研究。但这些技术可能受与被动红外线传感器一样的天气穿透限制，并且在对流顶层上方使用该技术进行高空超视距作战也不合适。对于俄罗斯未进一步发展微波段雷达导引头和激光寻的导引头技术，制造另外的毫米波段和激光导引头的原因这里没有技术解释。

　　目前，多模式（多频谱）导引头在西方国家和俄罗斯导弹中都不普遍，主要原因是出于其研制费用高，技术较复杂，例如RIM-116和RIM-7R导弹分别综合被动放射计、半主动雷达寻的制导与热辐射制导技术。R-37和AAM-L等大型超视距导弹轻易就可获得容积以容纳多模式导引头，考虑到这些导弹的成本和预期攻击目标的高价值，因此对上述两种导弹安装另外的红外线制导设备是毫不足奇的。

　　另外一项有意思的研究就是玛瑙设计局设计的 9B-1103K-150导引头，它是R-27EA/RVV-AE导弹导引头的缩小版，安装在R-73/R-74 视距内（WVR ）空空导弹上。这项研究背后的原因至今不得而知。不过有两种可能，其一是为主动雷达制导的R-73/R-74在近战中提供强大的反干扰能力。考虑到俄罗斯两级或助推器导弹的发展，另一种可能是把安装9B-1103K-150或MK-80M/MM-2000导引头的R-72导弹终端与从R-27或R-37导弹衍生出来的超视距导弹中部弹体结合起来。这种武器使用可分离的中段弹体，有效将高杀伤力的终端杀伤部投送至目标附近。虽然这种武器比现有的超视距导弹复杂，在克服当前设计问题后将会在导弹飞行最后阶段具有较大的杀伤力。

　　至于航空作战其它领域的技术，俄罗斯工业部队正在进入全球化数字时代，并且正在充分这种技术财富。

　　俄罗斯的超视距导弹

　　注释：IRH 红外线寻的

　　SARH 半主动雷达寻的

　　DL 数据链

　　ARH 主动雷达寻的

　　Passive RF 反辐射导引头，通常是X波段