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最神秘的軍艦守護神——舷外有源干擾機

原標題:最神秘的軍艦守護神——舷外有源干擾機



反艦導彈作為現代海戰中運用最為廣泛的反艦手段,自誕生那日起就憑藉著其射程遠、速度快、精度高、發現難度大等特點,迅速成為了各類水面艦艇所要面對的主要威脅。


1967年的第三次中東戰爭期間,埃及海軍憑藉「蚊子」級導彈快艇所發射的SS-N-2「冥河」反艦導彈對以色列海軍的「埃拉特」號驅逐艦造成了毀滅性的打擊,斬獲了反艦導彈歷史上的第一個戰果,讓反艦導彈這種早先名不見經傳的武器也開始被大多數人熟知。而到了1982年的馬島戰爭時期,阿根廷空軍使用的「飛魚」反艦導彈所斬獲的戰果,更是讓各國海軍再一次刷新了對反艦導彈所帶來的巨大威脅性的認識。


反艦導彈作為現代海戰中運用最為廣泛的反艦手段,自誕生那日起就迅速成為了各類水面艦艇所要面對的主要威脅。


也正是在這兩場戰爭的刺激與影響下,各國海軍紛紛開始了針對各類制導模式反艦導彈防禦手段的開發和研究。


從傳統的硬殺傷攔截到新穎的軟干擾欺騙,各種對抗手段可謂百花齊放、層出不窮。如近迫武器系統(CIWS)、無源/有源干擾誘餌、雷達干擾機(ECM)等裝備也成了除去防空導彈外成為了當下水面艦艇針對反艦導彈所裝備的主要硬殺傷/軟干擾防禦手段。



除了防空導彈與CIWS這類硬殺傷手段外,軟干擾也是水面艦艇的反艦導彈防禦體系中有著舉足輕重的作用。


而以上之中的有源干擾誘餌可以算是出現的最晚,卻又發展最快的反艦導彈防禦軟干擾手段了,今天艦聞的文章就帶大家粗略的了解一下有源干擾誘餌這種裝備的起源與發展歷程。


我們都知道,反艦導彈想要發揮其最大的的作戰效能,都離不開各類雷達對其提供的目標探測跟蹤、火控及制導支持。因此在反艦導彈防禦中的軟干擾手段,所要擔負的就是針對敵方搜索/火控雷達的干擾與欺騙任務。


最早被投入使用的就是在二戰期間就已經被運用的經典無源干擾手段——即箔條幹擾,這種由金屬箔、金屬絲或塗覆金屬的介質製成用以對敵方雷達實施無源干擾的器材為了便於儲存和使用,一般都將箔條進行封裝並安裝在誘餌發射器中,待使用時發射出去並在氣流的作用下散開形成箔條雲,這些箔條雲通過反射敵方雷達回波的方式形成雷達反射截面積大於本艦的虛假目標信號。



無源干擾手段是運用最早,成本最為低廉,也是最為人熟知的軟干擾手段。

箔條幹擾在針對早期反艦導彈所使用的抗干擾能力(ECCM)較差的雷達導引頭時效果十分顯著,典型的例子是在「冥河」擊沉「埃拉特」號驅逐艦六年後的第四次中東戰爭中,痛定思痛的以色列海軍通過裝備在水面艦艇上的箔條幹擾手段成功的讓敘利亞方面反射的52枚「冥河」無一命中目標。


不過之後隨著反艦導彈所使用的火控雷達導引頭的進步,特別是具備脈衝多普勒及動目標顯示等具有速度處理能力的雷達導引頭的服役所帶來的抗干擾能力的提升,使得單一的箔條無源干擾手段已經越來越不能滿足干擾需求。


而針對這種先進雷達導引頭的有源干擾手段——艦載雷達干擾機(ECM)也開始在各國海軍水面艦艇上得以裝備,以應對單一無源干擾手段的不足。



為了應對先進雷達導引頭的威脅,作為無源干擾的手段的補充,有源干擾手段迅速的在各國海軍水面艦艇上得以裝備,圖為美國海軍所裝備具備有源干擾能力的SLQ-32(V)3型電子戰系統。


有源干擾相比無源干擾最大的區別在於,無源干擾只是通過箔條或角反射器等設備反射敵方雷達回波的方式在其接收通道產生雜訊或形成虛假的目標信息;而有源干擾則首先根據干擾機接收機截獲敵方雷達所輻射的信號,在此信號的基礎上控制干擾發生器選定適當的干擾樣式和干擾頻率經調製後主動輻射出去,進入敵方雷達接收機後形成有效干擾,有源干擾按干擾樣式可以分為壓制式干擾和欺騙式干擾以及囊括前兩種樣式的複合干擾樣式三大類。


從有源干擾的特點我們可以看出,有源干擾可以更好的對敵方雷達做到有的放矢般的壓制或欺騙,因此在干擾效能與靈活性上也明顯優於無源干擾手段,特別是其對具備抗干擾能力(ECCM)的雷達也能形成有效的距離、角度、速度等欺騙信息,這是傳統無源干擾手段很難具備的。


作為無源干擾手段的補充和搭配,有源干擾機在上個世紀的70年開始裝備在各類水面艦艇上,並在此後出現了SLQ-32(V)3/4/5系列、「彎刀」、「牛頓-C」等經典的艦載有源干擾電子戰系統,我國海軍第一套具備有源干擾能力的綜合電子戰系統是最早裝備在051G型導彈驅逐艦上的825艦載電子對抗系統,之後裝備的826、726系列艦載電子對抗系統也同樣具備有源干擾能力。



圖為當下我國海軍各型主力艦艇所裝備的726-3型雷達有源干擾機。

然而「矛與盾」的較量從來不會停止,通俗點講就是「魔高一尺道高一丈」,正如無源干擾手段所經歷過的一樣,艦載有源干擾也很快迎來了新的挑戰。


針對有源干擾手段需要主動往外輻射干擾信號的這個特徵,一些反艦導彈所使用的雷達導引頭引入了一種被稱為「干擾源尋的(HOJ)」的抗干擾手段,具體是當反艦導彈雷達導引頭在受到強幹擾無法有效檢測目標時,會自動轉入「干擾源尋的(HOJ)」模式。在這種模式下,反艦導彈可以根據接收到的干擾信號對干擾源進行跟蹤並攻擊,而艦載有源干擾機這種強幹擾源在反艦導彈導引頭眼中無疑成為暴露艦艇本身的一個「信標」,這種情況下艦載有源干擾機自然就顯得略微尷尬了。



反艦導彈HOJ模式的引入,讓艦載有源干擾機在一段時間內的處境顯得略微尷尬


在這種背景下,本文的主角——舷外有源干擾誘餌也就應運而生。


顧名思義,我們可以將其簡單的理解為與水面艦艇保持一定距離的有源干擾機,通過拖曳式使其漂浮在水面上或者依靠投擲發射方式的同時使用降落傘、脈衝火箭等手段使其儘可能保證浮空的工作時間。


在具體原理上,舷外有源干擾誘餌和艦載有源干擾並無二致,均可使用壓制式干擾和欺騙式干擾甚至複合干擾手段對反艦導彈進行干擾。其最大的優勢在於,作為一次性可消耗誘餌的它可以無視反艦導彈的「干擾源尋的(HOJ)」模式所帶來的威脅,更好的保護水面艦艇的安全。



從舷外有源干擾誘餌的工作流程可以看出,其基本上可以無視反艦導彈的HOJ模式,極大的提升了水面艦艇在實施有源干擾時的生存性。


而通過投擲發射方式進行部署並滯空工作的的舷外有源干擾誘餌,比拖曳式/水面漂浮式在部署和使用靈活性及覆蓋範圍上都有著比較大的優勢,因此在水面艦艇上應用較為廣泛。這其中的典型代表型號有英國「女妖」系統與美澳聯合開發的NULKA系統,前者採用比較簡單的降落傘滯空的工作方式,而NULKA則使用了先進的脈衝火箭發動機的概念,這種技術賦予了NLUKA比容易受風速等氣象條件影響的「女妖」更靈活的部署和使用方式。


採用降落傘滯空工作方式的有舷外有源干擾誘餌雖然結構較為簡單,但是容易受風速等氣象條件影響,圖為英國海軍裝備的MK-251 ADR「女妖」有源干擾誘餌。


作為最為經典的舷外有源干擾系統,NULKA是艦載反艦導彈防禦體系建設中堪稱里程碑式的作品。NULKA系統所使用的MK-234有源干擾誘餌彈徑150mm,彈長2083mm,彈重50kg,最大的工作高度可達100m,有效滯空工作時間>1min,可有效干擾工作在X波段的反艦導彈雷達導引頭。


NUKLA可根據特定威脅指示迅速響應發射有源干擾彈,威脅信息主要由艦上的電子支援措施(ESM,如SLQ-32電子戰系統)或其他設備提供。發射前,NULKA利用這些信息結合母艦的航速、航向以及風向等參數,計算誘餌彈的最佳發射時間和最佳飛行航線,並將這些彈道數據編程輸入誘餌彈飛行控制器,誘餌彈發射之後,載艦與誘餌彈不再進行通信聯繫,在使用干擾機天線對準威脅目標方位後,干擾機開始發射干擾信號,同時不斷的遠離載艦以求使反艦導彈導引頭的「視線」從載艦平台轉移。



NULKA作為一款經典的舷外有源干擾系統,舷外有源干擾領域中有著里程碑版的意義。


自裝備後,NULKA就在各類測試和演習甚至實戰中都獲得了美國海軍很高的評價,其中在2016年10月初的亞丁灣海域,美國海軍的DDG-87 「梅森」號導彈驅逐艦在遭遇胡賽反對派武裝的多枚反艦導彈襲擊時,NULKA配合ESSM與標準-2防空導彈對來襲導彈進行了有效的攔截防禦,充分展現了其實戰能力。此外從美國海軍主力的伯克級驅逐艦的實際配置看,有接近一半數量的伯克級所裝備的SLQ-32(V)2電子戰系統是不具備有源干擾能力的,這些伯克的艦載有源干擾能力完全依靠NULKA,可見美國海軍對這款舷外有源干擾誘餌的信賴程度。


不過NULKA也並非沒有缺點,這種一次性消耗的使用方式和高達一套50多萬美元的採購價格直接限制了它的裝備和使用規模,連伯克這種萬噸級別的主力驅逐艦也只能做到常備8枚的水平。



過於昂貴是NULKA最大的缺點,圖為美國海軍伯克級驅逐艦上所裝備的NULKA系統的雙聯裝發射裝置。

為了解決這類有源干擾誘餌的成本問題,改變其一次性消耗的使用方式自然成了最佳的入手點。而「飛行雷達目標」(FLYRT)舷外有源干擾系統也就成了此類嘗試的成果之一,FLYRT的定位是NULKA的補充系統。FLYRT通過助推火箭發射出去後,可以展開成一架固定翼無人機,通過自帶的電池給機頭螺旋槳供電,保持持續飛行能力用於模擬艦船的移動速度按預編路徑進行飛行並釋放電子干擾。本質上來講FLYRT就是一架可以帶電子干擾能力的無人機,這一點倒是有點類似美國空軍所使用的MALD-J無人干擾機誘餌。這個系統最大的特點是可回收和多次使用,相比NULKA這種一次性消耗誘餌,顯然更具性價比。不過FLYRT缺點在於,因為需要一定的時間從助推火箭飛行狀態展開到固定翼無人機狀態,因此在部署和反應能力上不如NULKA,所以也僅僅是作為補充,而無法取代NULKA。



FLYRT是一次想要降低舷外有源干擾誘餌整體成本的嘗試,雖然最後也是無疾而終,圖為FLYRT的發射和展開過程。


不過,隨著無人機技術的進步和發展,快速展開和部署的無人機干擾誘餌的概念也在近年得以實現。美國海軍研究實驗室於2017年開始測試的網路舷外微型有源誘餌(NOMAD)就是這麼一個例子,NOMAD採用一種旋翼機飛行器作為載體,平時可摺疊收納在使用二氧化碳發射的安全發射裝置中,得益於結構的簡單,NOMAD的部署和反應能力相比FLYRT有了很大的提升,已經接近了NULKA的水平。同時其選用的旋翼機飛行器載體成本相比NULKA的火箭發動機可謂低廉,即使是作為一次性消耗誘餌也不太心疼,何況它也具備了自主回收能力,在反艦導彈防禦作戰中存留下的誘餌也可以回收後重複使用。此外NOMAD還具備了與多個無人機誘餌之間的協同能力,這種網路化蜂群的干擾模式,在干擾資源分配和提升電子戰系統整體的任務效率上有著非常巨大的進步,有著非常廣闊的發展前景。



NOMAD解決了FLYRT展開時間過長導致其部署和反應能力不足的問題,較低成本的優勢和網路化的概念使其在未來有著非常廣闊的發展前景。


另外在舷外有源干擾領域,還有一種比較有意思的干擾模式的也值得提及一下,那就是搭載在艦載直升機上配合艦載電子戰系統進行對反艦導彈干擾作戰的ALQ-248電子戰系統,這款由洛克希德?馬丁公司研發的電子戰系統已經在去年通過了美國海軍的初始設計審核,搭配在MH-60艦載直升機上的ALQ-248電子戰系統可以獨立工作或配合SEWIP Block2(SLQ-32(V)6)進行對反艦導彈的有源干擾與電磁壓制,雖然我們相信這種模式下直升機的安全性肯定能得到保障,不過這種模式咋看起來還是頗有一些「棄車保帥」的既視感。



搭載在艦載直升機上配合SLQ-32(V)6對來襲反艦導彈目標進行有源干擾的ALQ-248電子戰系統。


對於我國海軍而言,因為早年長期以來存在著裝備建設滯後的問題,所以在對舷外有源干擾系統的研究方面也起步較晚,從本世紀初才開始了這方面的探索研究。而根據負責海軍電子對抗裝備測試試驗的91336部隊所發布的相關論文和八股來看,也是近期才得以裝備海軍艦艇。


不過鑒於在近期的各型海軍主力水面艦艇上都並未發現類似NULKA這類系統專用的發射器裝置來看,我國海軍所裝備的舷外有源干擾系統的干擾彈大概率是集成在廣泛裝備於各型水面艦艇的726-4系列干擾彈發射裝置之中。同時結合726-4干擾彈發射裝置可兼容的彈徑和我國在小型脈衝火箭發動機技術成熟性,不難推斷出海軍裝備的舷外有源干擾系統所採用的是類似「海妖」系統的降落傘滯空方式,雖然離NULKA這種模式還有一定的差距,不過好在是解決了有無問題,我們只能寄希望其未來能有進一步的發展和創新。



由於各種原因,我國所裝備的舷外有源干擾系統極大可能採用了降落傘滯空的方式,併兼容在726-4系列干擾彈發射裝置中。


篇幅所限,本文只能簡單的梳理一下舷外有源干擾技術的產生原因和大致的發展趨勢,其中也只列舉了幾個比較典型的代表性型號給大家介紹,有些模式和細節就只能省略了,最後也大膽猜想了一下我國海軍在這個領域的裝備和使用情況。正如前面所講的「矛與盾」的較量從來不會停止一樣,舷外有源干擾技術在未來面對更加智能的反艦導彈威脅時,這個較量的過程將會更加的精彩,最後也感謝一下星海軍事和菊池炮雷長等朋友在本文相關內容中所提供的幫助和解惑。


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