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俄制導彈顛覆美製戰機神話:透視俄空空導彈逆襲

混裝導引頭技術

在常用于格斗彈的紅外導引頭方面,俄制超視距空空導彈同樣取得了巨大進步。早期的R-27T使用Geofizika中央設計局的36T導引頭。但有消息稱,一些更新型號的R-27ET/T、R-77T等超視距空空導彈已經採用了烏克蘭阿森納爾中央設計局更為靈敏的Mayak/MK-80M導引頭,這種導引頭本來主要用於R-73M視距內空空導彈。

R-73導彈的性能也在不斷改進,其「數字化」的R-74E型已具備極強性能的掃描雙彩色設計,從而能在根本上壓制紅外干擾彈,其軟體可編程系統也具備反制干擾的靈活性。俄羅斯軍工行業還正在為其未來的視距內導彈研製焦平面陣列(FPA)導引頭,從而在性能上與AIM-9X、Iris-T等西方最新型格鬥空空導彈對抗。所有這些技術都完全有可能被移植到類似R-77T這樣的紅外製導超視距空空導彈身上。

不僅是為超視距攔射彈配備紅外導引頭,俄國人還為格鬥彈配備了本來常用於攔射彈的雷達導引頭。瑪瑙設計局的9B-1103K-150「蜂鳥」本來是安裝於R-27EA的導引頭的縮小型衍生型號,用於R-73/R-74視距內導彈。雖然俄方未透露實施這種改進的具體原因,但顯然包括以下兩方面:首先,具備主動雷達制導能力的R-73/R-74在近距空戰中將具備額外的抗干擾能力,如果「側衛」在近距空戰中同時發射搭載有紅外導引頭和雷達導引頭的格鬥彈,對手將很難實施干擾。

地面展示的俄制R-27系列空空導彈

此外,從歷史角度看,俄羅斯一直強調研發兩級或加裝助推器的空空導彈,這不僅僅是出於提高射程的考慮。此類導彈將使用可分離式中段彈體,從而在接近目標時仍擁有充足的機動能量來提高獵殺概率(類似於火箭二級發動機點火)。為這樣的近距格鬥彈配備主動雷達導引頭則可以在更遠的動力射程邊際進一步增加目標捕獲/鎖定概率。

既然格鬥彈和攔射彈都可以選擇雷達或紅外導引頭,那麼按照這種開創性思維的慣性,俄國人就完全有可能在同一枚導彈里同時安裝兩種導引頭模塊來進一步提高抗干擾能力與獵殺概率。不過迄今為止,西方或俄制導彈仍未廣泛採用這種多模(或多頻段)導引頭,這主要是出於成本和結構複雜程度的考慮。但體積更大的超視距空空導彈,如俄制R-37或KS-172(射程遠達400公里)將能夠較為容易地找到容納多模導引頭的空間,基於此類導彈的成本及其預定攻擊目標的極高價值,如果同時裝備主動雷達和紅外導引頭也沒有必要感到驚訝。那些對於小型空空導彈而言不具備較高效費比的設計,對於以敵方預警機為目標的大型超遠程空空導彈來說卻完全適用。

目前已知的科技文獻仍存在不明確問題,即俄國人是否有意擴充現有導引頭技術的範圍,從而在高強度干擾環境以及對抗隱身目標時提高命中率。近年來俄羅斯已經在高頻毫米波段或激光雷達導引頭等新技術上取得突破,但卻並沒有將這些技術直接用在改進現有導引頭上,而是試圖研發全新的型號。雖然這兩種技術在氣象穿透方面仍然面臨局限性,但在對流層以上,空氣稀薄時的天氣因素對高空超視距空戰的影響可以忽略不計。因此沒有基本的技術理由解釋以下問題,為何俄國人不能通過對現有導引頭的技術升級來擁有上述能力?似乎沒什麼困難阻止俄國人做這樣的拓展,畢竟這種能力在抗干擾和反隱身作戰中的作用是顯而易見的。

「混合編隊」戰術

俄羅斯的超視距作戰模式起源於冷戰。蘇軍當時的作戰分析認為,越戰和中東戰場的空戰情況表明,空空導彈較低的命中概率(尤其是因敵方採用干擾措施而出現性能下降的情況),將是制約空戰效果的主要因素。因此在上世紀70年代,蘇聯超視距空空導彈發射的標準模式是:以齊射方式對同一目標發射2枚導彈,其中1枚採用半主動雷達制導,另一枚則採用紅外製導。為進一步提高命中率,部分新型號的蘇軍戰鬥機甚至採用了以電腦程序根據實時戰情自動優化流程,來選擇最佳時機先後發射2枚不同導引頭導彈的技術。

為何蘇-27「側衛」戰鬥機的各種衍生型號經常掛載多達8枚甚至更多的超視距導彈?答案很簡單──它們在空戰的初始階段將以1枚以上(2至4枚)的方式齊射。敵方飛機在遭受此類攻擊時會面臨極為困難的局面,它必須對多枚間距極小的來襲導彈進行干擾、誘騙和機動規避。即便單枚導彈的命中率僅為30%,但如果4發齊射的話總體命中率仍然超過75%。配合無線電近炸引信以及更先進的主動式激光近炸引信,俄式中遠程空空導彈將擁有令人恐怖的作戰效能。

在評估俄羅斯超視距空空導彈的攻擊戰術時,可以參考作為西方戰鬥機主要超視距空戰武器的美製AIM-120導彈。AIM-120A在冷戰末期服役,是一種可以「發射後不管」(實際上中段飛行仍需要載機干涉)的主動雷達制導武器,該彈還安裝了飛行中段慣性導航系統並由載機雷達提供數據鏈支援,從而能夠同時發射多枚導彈攻擊多個不同目標。其他國家的新型超視距空空導彈也大體採用了類似技術模式。

AIM-120是美國研發的"發射後不管"先進中距空對空導彈,也是西方現役主力空戰導彈,在中國周邊空軍也大量裝備。但是,在實際空戰中,其優勢未必有美軍宣稱的那麼明顯。

然而,無論是AIM-120A還是其後續升級版,在實戰中卻並未取得突出成績。美軍目前裝備的主力型號AIM-120C在試驗場進行的測試中共發射214枚,美軍宣稱其命中率達到85%。但與實戰中的命中率相比,這個數字就顯得很可疑了。根據美軍自己統計的數據,該型導彈在實戰中共10次擊落空中目標(包括誤擊1架己方UH-60直升機),其中僅有6次是真正意義的超視距攻擊,而在此過程中消耗的導彈超過12枚。

需要特別注意的是,在被計入統計的所有實戰案例中,每個遭到攻擊的目標都未安裝現代化電子戰設備。換言之,即便是在攻擊「軟目標」時,AIM-120的超視距實戰命中率也肯定達不到試驗場理想條件下的85%。那麼,當AIM-120D面臨俄羅斯或中國的高性能機載或地面電子干擾設備,且目標能夠做出各種非常規機動動作時,其是否能實現50%的命中率都會很成疑問。

空戰模型

當採用AIM-120導彈的西方空中力量,與超視距導彈掛載量通常多兩到三倍的「側衛」對抗時,到底會出現何種情況?這裡將以F/A-18E/F「超級大黃蜂」和F-35「閃電2」這兩種中型多用途戰鬥機為例做推演。從某種程度上說這並不公平,但考慮到F/A-18E/F是目前美國海軍唯一的可作戰固定翼飛機,而F-35又是美國空軍、海軍、陸戰隊及其盟國未來裝備數量最大的主力戰鬥機,那麼對於同樣以「側衛」家族作為裝備主力(至少是主力之一)的中俄空中力量而言,該模型就自然有其現實意義。

F-35一般掛載2至4枚AIM-120,F/A-18E/F可掛載6枚。假設「側衛」飛行員並未首先發現目標並發射導彈──對西方來說這是一種樂觀估計,但「側衛」的機載干擾系統發揮作用,再加上所採取的空中機動使得AIM-120的命中率降至約50%──又一種樂觀估計──那麼AIM-120在2枚齊射時的總體命中率可達75%,4枚齊射時則超過90%。因此只有4枚齊射才能取得較好的效果,

但此時F/A-18E/F或F-35將消耗掉所裝載的全部或絕大多數的超視距導彈,導致無法繼續執行攔射任務。它們既有可能被脫靶或未受攻擊的「側衛」在視距外擊落,也可能將空戰拖到視距內。而在近距格鬥中,無論「超級大黃蜂」還是「閃電2」,面對升級版的「側衛」都毫無優勢可言。

美國空軍曾計劃將B-1B戰略轟炸機改造為大量攜帶AIM-120空空導彈,以大幅擴充空戰當中攜帶導彈的數量。

更何況一位優秀的「側衛」飛行員很可能會首先齊射3至4枚R-27空空導彈(使用不同導引頭),同時保留再實施一或兩次齊射所需的超視距彈藥,而且他還將使用高性能的機載干擾機。而在具備推力矢量性能並擁有極高機動擺脫能力,且處於跨聲速巡航(1.5馬赫以下)的狀態下,無論其干擾設備的性能如何,「側衛」飛行員都能大幅提升AIM-120的脫靶率。由於所有發射的AIM-120空氣動力性能及抗干擾性能完全相同,因此「側衛」飛行員採取的任何干擾措施或擺脫戰術只要對其中1枚導彈有效,就對所有來襲導彈有效,而複雜的俄制導彈編隊卻很可能讓西方飛行員「手足無措」。

雖然美軍目前的一些作戰能力仍處於保密狀態,如使用AN/APG-79(裝備F/A-18E/F)和AN/APG-81(裝備F-35)有源相控陣雷達(AESA)作為X波段高能干擾器干擾俄制BARS(裝備蘇-30)或「雪豹」-E(裝備蘇-35)無源相控陣雷達,但它們並非「靈丹妙藥」,而且實戰中甚至有可能增大F/A-18E/F或F-35被擊落的概率。原因很簡單:為了干擾俄制雷達,APG-79或APG-81必須對俄制雷達使用的頻率進行壓制,這將使兩者成為完全暴露的X波段高能信號源,進而極易遭受採用反輻射導引頭的俄制超視距空空導彈(如R-27EP或R-77P)的攻擊。

另外,對俄制雷達的干擾將在很大程度上制約APG-79或APG-81的跳頻靈敏度,從而使其在面對反輻射導彈攻擊時變成「傻瓜」。精明的俄羅斯雷達軟體設計人員完全可以運用所謂的「誘惑模式」,進一步利用上述效應。即針對美機壓制俄制雷達的確定頻率,採用鎖定概率更高的窄帶輻射頻段,使得類似於9B-1032這樣的早期型反輻射導引頭也能輕易鎖定目標。

顯然,儘管與很多人的傳統印象可能相悖,但的確沒有明確證據能夠證明在空中電子戰領域目前西方佔有決定性優勢;「側衛」戰鬥機卻在面對F/A-18E/F或F-35時擁有速度和機動性優勢,其掛載導彈的導引模式和攻擊彈道也更複雜,而且它們的掛載數量更多。因此,「超級大黃蜂」或「閃電2」飛行員也許應該盡量避免與新型「側衛」做超視距空戰。(本文參考了澳大利亞獨立防務智庫Air Power Australia研究員卡洛·科普博士所著《超視距空戰的俄羅斯哲學》)


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