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航空电子对抗

/airborne electronic countermeasure/
条目作者程诚

程诚

最后更新 2022-12-23
浏览 203
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利用飞机等航空器携带电子或光学设备,旨在干扰或欺骗敌方雷达、声呐或其他探测系统的技术总称。又称飞机电子战(aircraft electronic warfare)。

英文名称
airborne electronic countermeasure
又称
飞机电子战
所属学科
科学技术史

主要包括电子攻击(electronic attack)、电子探测(electronic protection)和电子支援(electronic warfare support)三大方式。电子对抗作战通过电子或光学干扰使敌方以雷达为中心的电子系统失去效用,保护己方行动不被敌方电子侦察设备所发现,从而为己方整体军事行动提供支援。电子对抗包括陆上、海上和飞机电子对抗,其中又以飞机电子对抗最为活跃。在美国,飞机电子对抗的费用占全军电子对抗总费用的80%。

关于电子对抗的第一次记录发生在1904年日俄战争时。俄军一位电信兵用电火花发报机干扰了日军的无线电台。雷达出现以后,电子对抗的重要地位得以确立。雷达一直是电子对抗的主要目标。1943年7月24日夜,英国派遣1000架轰炸机空袭德国城市汉堡。为了使德国的机载雷达和地面火控雷达失效,英国飞机在空中以每分钟一到两包的速度投放箔条片,扰乱了德军精心设计的雷达防御系统。

投放箔条片是一种无源电子干扰手段。早在1938年,英国科学家F.A.林德曼教授(Frederick Alexander Lindemann,1886~1957)就发现散布在雷达发射波束中的“振子”会产生大量假回波使接收机饱和,从而掩盖真正目标的回波。箔条就相当于这种振子。箔条长度、投放数量和密度,与需要掩护的目标和希望干扰的雷达频率有关。在第二次世界大战中英军采用了12种不同尺寸的箔条。

早期箔条是人工从飞机上投放的,任务十分繁重。1945年3月,美国空军着手研制箔条自动投放系统。1960年美国海军发明了把箔条封在弹筒里投放的方法。1974年美国空军研制成功ALE-40系列投放系统。它由一套投放控制系统和箔条弹组成,可通过接收雷达告警系统、大气数据计算机和发动机控制系统的信息并进行处理以决定箔条弹的最佳投放程序。

有源干扰方式是由干扰机主动发出干扰信号来影响敌方的雷达系统,使之不能正常工作或做出错误的判断。有源干扰的方式有两种。一是所谓“暴力”影响敌方辐射源的方式;另一种是通过假信号欺骗的方式。“暴力”方法实际上是一种杂波干扰方法,由英国科学家科伯恩发明。他于1940年发现射频杂波可使雷达接收机饱和并掩盖所有重要的回波信号。1940年英国研制出“芯子”干扰机。它成为第二次世界大战中盟军主要的机载干扰机。欺骗方式是干扰机利用敌方雷达发射信号产生的某种回波,使敌方雷达系统显示虚假信息。1942年英国设计出“月光”欺骗干扰装置。它把搜索到的敌方雷达辐射信号延迟放大后又发射出去形成强大回波,模拟成非常密集的飞机编队。德国空军几次上当受骗。

战后随着电子技术的发展,电子战的水平越来越高,电子战的重要性也日益增加。在越南战场上,苏制萨姆-2型地空导弹曾对美国飞机构成了很大的威胁。在没有电子对抗支援的情况下,美国空军和海军的飞机极易受到攻击。为此美国在主战飞机F-100、F-105和F-4上加装干扰吊舱,专门对付萨姆-2型地空导弹的跟踪雷达和制导雷达。这一措施效果良好。后来美国又使用了干扰飞机、箔条干扰轰炸机和“野鼬鼠”反雷达飞机,为轰炸机队提供强有力的电子对抗支持。平均每出动一架B-52轰炸机就须配备3架干扰飞机。

在中东战场上,阿以各方也充分运用电子对抗技术。1957年6月,第三次中东战争爆发。以色列事前通过电子侦察获得了埃及雷达的性能、盲区、导弹和飞机部署情况等情报。战争一打响,以色列飞机低空飞行潜入埃及雷达的盲区,躲过了防空雷达,突然出现在埃及空军基地的上空。以色列还对埃及雷达和通信系统实施压制性的电子干扰。埃及毫无电子对抗能力,所以通信中断、雷达失灵、指挥瘫痪。20多个防空导弹连、100多个发射架因制导雷达失灵而无法发挥作用。结果不到2小时,埃及国土上的绝大部分飞机、雷达站和导弹基地都被以色列摧毁。

1973年的第四次中东战争中,埃及军队配备了雷达制导的萨姆-6导弹和红外制导的萨姆-7导弹。美国为以色列提供的电子对抗设备只对萨姆-2和萨姆-3有效。结果以色列飞机被萨姆-6和萨姆-7击落了100多架。后来美国发射了几颗侦察卫星,给以色列提供了埃及后方的军事情报。以色列军队得以偷渡苏伊士运河,袭击了埃及的导弹阵地,俘获了几套萨姆-6和萨姆-7导弹运往美国研究。最后由于破译了它们的制导系统才扭转了在空中被动挨打的局面。在海战中,四艘以色列导弹艇迎战叙利亚十余艘导弹艇。以色列对叙方的冥河式导弹制导系统实施电子干扰并释放大量箔条,把叙方发射的50余发冥河式导弹引入大海。而以方的导弹艇在电子干扰的掩护下,迅速接近叙利亚的快艇,发射导弹将其一一击沉。

20世纪60年代以后,电子对抗作战中又出现了“硬杀伤”手段,即从物理上破坏敌方电子系统。美国为了对付苏联的萨姆导弹,开始执行“野鼬鼠”计划(图1)。该计划将F-105F战斗机改装为一个防御压制的空中平台。平台上装有“向量4”型寻的雷达和RHAW告警系统(图2),用于探测萨姆导弹的雷达辐射源。改装的F-100F主要作战武器是反辐射导弹“百舌鸟”,专门用于攻击雷达。它不向空中发射探测信号,而是根据接收到的电磁场信号对目标进行跟踪。在1966年7月,它摧毁了越南9个地空导弹基地。在越战期间美国还研制出了比“百舌鸟”更好的反辐射导弹“标准”AGM-78。它比百舌鸟速度更快、射程更远、威力更大。

图1 “野鼬鼠”幻影飞机图1 “野鼬鼠”幻影飞机

图2 搭载“向量-4”系统的战斗机图2 搭载“向量-4”系统的战斗机

越战结束以后,美国用F-4G代替了F-105F,并发展出了第三代反辐射导弹“哈姆”AGM-88(图3),采用激光近炸引信。哈姆导弹可采用三种发射方式:自卫方式、随机目标方式和预订指令方式。哈姆导弹的首次实战是在1986年3月25日。美国攻击了利比亚苏尔特市的地空导弹连,哈姆导弹击中了一个雷达站。

图3 AGM-88E AARGM导弹安装在美国海军F/a-18f超级大黄蜂上图3 AGM-88E AARGM导弹安装在美国海军F/a-18f超级大黄蜂上

1991年海湾战争电子对抗技术得到更大规模的使用。战争中多国部队集中了各种电子战软杀伤武器和硬杀伤武器,包括对伊军实施大规模压制性电子干扰的EF-111A、EA-6B、EC-130电子干扰飞机;对伊军雷达系统实行硬杀伤的F-4C、A-6E、A-7E和B-52G等飞机,它们都可以携带哈姆反辐射导弹。此外,所有飞机都有威胁警告设备、有源干扰和无源干扰设备。在整个战争中多国部队始终保持着制电磁权,为确保制空权提供了可靠的保证。海湾战争中多国部队起飞近10万架次而仅损失46架,电子对抗技术的大规模使用和对电磁权的有效掌控起到关键作用。海湾战争证明了航空电子战是现代战争成败的一个关键。在1999年的科索沃战争和2001年的阿富汗战争,电子对抗技术都得到广泛运用。

电子对抗技术在现代战争中具有举足轻重的地位,它已渗透到所有军事领域。随着科学技术的迅速发展,武器装备和部队作战指挥系统中电子技术含量不断增加,战场上的侦察、监视和警戒、目标的跟踪与识别、精确制导武器制导、武器系统瞄准与射击、作战部队的指挥与协同等都是通过电子技术来实现的。因此,电子对抗已从过去的无线电通信对抗、雷达对抗,扩大到指挥、控制、通信、情报及引导等多个领域。电子对抗是控制战场主动权的重要手段。在战争爆发前,以电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、摧毁与反摧毁为主要手段的无形电磁斗争早已展开。战争开始后,电子对抗在更加激烈、复杂的程度上继续进行,它始终贯穿于战争的全过程。因此,电子对抗是军事战斗力的“倍增器”,对战争的进程和结局产生重大影响。没有可靠的制电磁权,即使拥有武器装备和作战部队数量的优势,也难以获取运用火力的主动权。有效应用电子对抗手段,对进攻和防御都十分有利,还可以大大加快战争进程。

电子对抗技术在现代战争中的作用主要有以下几方面。

获取敌方军事情报。电子侦察系统集声、光、电技术于一体,从水下到海上,从地面到太空,均可以部署电子侦察探测设备。在现代战争中,通过电子侦察,获取敌方电子设备的有关技术参数、数量和配置位置的情报,从而判断敌方兵力部署和行动企图,为己方制定作战计划提供重要依据。

破坏敌方作战指挥。无线电通信是军队作战指挥的主要手段之一。在遂行多军种协同作战、坦克集群突防、飞机或舰艇编队行动、空降作战、海上登陆作战时,无线电通信是唯一的通信手段。对敌方无线电通信设备进行有效干扰和破坏,可使敌方的指挥通信中断、瘫痪,严重削弱敌方的战斗力。

掩护己方突防和攻击。在现代战场,雷达担负着对空、对海警戒,搜索、跟踪目标等众多任务。对敌方雷达系统进行有效的电子干扰,使其难以发现目标或发现的是假目标,无法控制武器进行攻击,从而达到减少被敌方打击机会、掩护己方部队进攻和突防的目的。

保护己方重要目标。在一些重要目标的附近部署雷达干扰设备,干扰敌方机载雷达和制导武器的末端制导雷达,以降低其命中精度。干扰敌方的全球卫星定位系统,使其卫星制导武器失控。设置反雷达、反红外伪装等,可以保护己方炮兵阵地、导弹发射阵地等重要目标。

保障己方作战指挥顺利实施。战场上情况瞬息万变,指挥员需要尽快得到各种情报信息。采取多种行之有效的反侦察、反干扰、反摧毁等防御措施,保障己方无线电通信迅速、准确、保密、不间断,雷达和制导兵器控制自如,对于取得作战的胜利具有重要意义。

经过半个多世纪的不断发展,现代电子对抗技术和手段丰富多样,但基本上可以概括为电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、摧毁与反摧毁。这些系统可以基于不同的载体。机载电子侦察系统包括无线电通信侦察、雷达侦察、光电侦察和水声侦察系统;电子干扰系统包括无线电通信干扰、雷达干扰、无源干扰系统;摧毁与反摧毁系统包括“软”杀伤和“硬”杀伤,机载反辐射导弹、精确制导武器、激光武器、箔条投放系统、干扰吊舱可以综合使用,“软”“硬”兼施。

海湾战争形成了制电磁权概念,即在原来的“制陆、制海、制空、制天”基础上,增加了第五种制电磁权(等同于电子对抗),而制电磁权在上述四种任务中发挥着核心作用。

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