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中国已突破外军绝密的"影分身"技术 歼16或率先采用

中国已突破外军绝密的"影分身"技术 歼16或率先采用
2020年04月03日 12:07 新浪军事 作者:烽火君
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  来源:烽火君

  在军事领域,从战术到战略层面上层出不穷的“造假”,其目的在于欺骗对手,同样让自己获利。所以随着这类“造假”手段的日益丰富,站在对手一方的角度上,针对性的“打假”热度自然不降反升。

  当然,这里的“打假”指的是如何在战场上识别并应对对手使用的假目标等手段,并不是真把这个“假”给打了。比如前两年美国海军的“超级大黄蜂”战斗机用其最先进的AIM-9X格斗导弹对着叙利亚空军的苏-22开火,却反被其红外干扰弹诱骗开,美机只好补了一发AIM-120C“中弹近打”,才把这架毫无还手之力的老式战机击落,这种“打假”肯定是失败了。

  ▲看热闹固然有趣,但对于其他国家的空军来说,连世界头号强国都在大庭广众之下交了学费,那就得赶紧组织类似测试,看看自家的格斗导弹会不会中招

  其实别说是导弹小小的导引头了,普遍天线直径达700mm以上的现代战斗机雷达(包括光电雷达)遭受假目标干扰的情况那也是家常便饭,即使是雷达功率强大,有着“千里眼”之称的空中预警机,有时也难免被“造假”弄花了眼。对于这一点,我军是有切身体会的。

  作为“995”工程中的一项“杀手锏”,从上世纪90年代末期开始,国内研制了一套包括1型无源探测定位站、2型地面干扰站、以及与之配套的RKL165型假目标无人机系统在内的“预警机干扰系统”,后者主要工作在L/S波段和UHF波段,针对岛内的E-2T/K预警机和地面预警雷达等制造机群假目标信号。根据几次轮战经验显示,当我方启用这套“预警机干扰系统”时,对手出动批次数量均大幅增加,说明该系统具有效果。

  ▲宝岛上的6架E-2T/K于2006年全部成军,2013年完成了统一标准升级

  在根据实际应用效果研发换代产品的同时,部队也将该型干扰系统用在当时刚刚起步不久的“红剑”演习中,先后与刚刚服役的空警-2000和空警-200两型预警机展开检验性对抗测试。虽然受限于功率等原因,这套系统尚难以骗过空警-2000这种级别的大型预警机,但对空警-200仍能产生一定欺骗效果。而第一代实用型预警机的这次“打假”经验,也用在了正批量交付我军的空警-500预警机的研制中。

  在航空兵器领域的“打假”中,近年来经常讨论的另一个话题就是外军飞机常设,但在苏/俄飞机上很少见的装备——拖曳式主动雷达诱饵(TRAD)。拖曳诱饵的基本原理是利用机上的牵引装置拖曳着诱饵,使这个诱饵既脱离飞机,又与飞机有相同的运动特性,不会像箔条那样很快就会被现代导弹的主动雷达导引头识别出来。

  ▲载机释放这种诱饵,等于形成一个虚拟的双机编队,通过机动让拖曳诱饵这个“虚拟僚机”更靠近来袭导弹,并利用导引头抓大放小的特性,抓住信号特征更强的诱饵,实现“丢车保帅”

  仅论拖曳装置本身,其实跟航空武器试验训练领域的一位老朋友——航空拖靶非常相似,并不复杂;如果只是把靶标换成一个增大诱饵本身信号强度的角反射器,从技术上确实不难,但角反射器很难做到在多个角度上的“演真扮像”,容易被现代雷达导引头识别出来,特别是面对来袭的导弹时,一个不会放干扰的“僚机”显然欺骗性不足,除了拖累载机的机动性之外起不到太多作用。

  ▲总不能是个套就往里钻

  所以现在一般说拖曳诱饵,指的都是自带干扰机的TRAD。其原理是通过载机与诱饵之间的拖曳线,将所需发射的干扰信号传递过去(干扰信号所需供电也由载机传输过去),诱饵上的发射机由此模拟出与载机类似并更强的、带有干扰条件的雷达信号特征,这样TRAD就与同样在释放干扰的载机共同组成一对“虚拟僚机”。

  ▲箭头处F-35使用的ALE-70拖曳诱饵的收放开口,根据2017年卖给澳大利亚的报价,大概是五万多美元一个

  ▲图为对岸F-16机队在翼下外侧挂点外挂的ALE-50,于2001年引进

  虽然TRAD并非万能,但随着它在外军的广泛铺开装备,要想真正做到在这方面“战略上藐视敌人,战术上重视敌人”,光靠理论研究而不进行实际研发测试是不够的,就像在歼-20服役后,我们才能真正理解与现代隐身战机的对抗那样。虽然国产TRAD长期处于“神龙见首不见尾”的状态,但其早期产品很早之前就在歼-8等型平台上进行了挂飞、释放与回收测试;还通过对现役靶机的改装,让航空兵部队和地面防空兵部队均获得了使用现有装备对抗TRAD的一定经验。

  ▲在大漠深处,歼-8和“飞豹”等平台都进行过许多不为人知的配套外挂物试飞

  ▲即使是一些亮相过的外挂物,具体细节仍然隐藏在迷雾中,比如歼-10B早期原型机翼下的两根“长棍”,其作用就众说纷纭

  虽然受限于靶机的设备条件,在早期实弹靶试中的国产TRAD只能使用恒定功率体制,即始终以最大功率发射干扰信号,但仍然暴露出了现有不少装备在对抗TRAD时的不足。如俄制R-27RE1空空导弹的单脉冲半主动雷达导引头在对抗TRAD的转发式干扰时,就屡屡“中招”,直接命中了诱饵而靶机毫发无损。

  ▲低成本靶机的生命周期往往很长,如改装后可挂载不同载荷的长空-1系列靶机,仍广泛用于对空武器的训练与测试工作

  在国内外的各种实弹靶试中也发现,虽然目标与诱饵之间运动姿态的相对一致性,使得即使是采用脉冲多普勒原理的导引头在远距离上也难以识别;但随着导弹与目标/诱饵距离接近,导弹和目标的连线与导弹和诱饵的连线之间的角度越来越大,一些速度分辨能力较高,探测范围较大的(保证导弹/诱饵均在“视场”内)的导引头识别出诱饵的概率明显增加。

  ▲由图可见,导弹尾追攻击时,掩护区长度基本上与拖曳线长度相当;导弹侧向攻击时,掩护区长度与导弹进入角呈反比关系,进入角越大,掩护长度越短;导弹迎头攻击时,往往会出现掩护盲区,这也是对抗TRAD时应注意的战术特点

  但总体来说,还是探测跟踪雷达功率更大,且主要系统固定于地面,容易测算的现代地空导弹系统在与TRAD的对抗中的办法更多一些。比如当TRAD只干扰导弹导引头,未对地导系统的地面雷达形成干扰的情况下,先进雷达可利用目标/诱饵、及导弹与地面雷达之间实时更新的距离数据,通过计算滤波提升中段制导精度,让导弹直接依靠雷达提供的中段制导信息命中靶机。

  ▲实现这样的中段制导精度,不仅需要目标活动空域足够“干净”,目标也得放近到足够的距离才能打,这对地导系统本身也带来了不小的风险

  在实弹对抗中,另外一些仍保留指令制导技术的地空导弹系统则使用了另一套打法:在雷达系统的性能不如先进型号的情况下,通过指令控制,让导弹以跟踪诱饵干扰源模式、结合更改目标参数的前置法攻击挂载TRAD的靶机。其逻辑是既然无法让导弹导引头识别出目标和诱饵,反正诱饵又不可能“拖”在飞机的前方,那么根据现有TRAD的拖曳绳长度,以及目标/诱饵相对阵地的航向,在使用前置法的同时加一个“提前量”,理论上确能提升毁伤概率。

  ▲但在无法确认敌机是否使用TRAD的情况下,这个逻辑是否成立就另当别论了

  虽然听上去容易,但要想在三维空间中打“提前量”,让靶机“接导弹”并不容易,有限的击落靶机的案例,也被认为与靶机相对真实敌机的抗毁性不足有关,在实战中未必能取得毁伤敌机的战果。但这种创新战法,仍然给装备新型导弹系统的部队启发,开展了应用前置点比例导引律,对抗使用TRAD目标的研究。

  总之,通过这些初步“打假”的成果,不仅提升了我军航空兵和地面防空兵应对强敌现代化空袭的能力和研究水平,也让各方充分意识到了TRAD的高效费比和实用性。在此基础上,国产新一代实用化TRAD已经投入试用阶段,我们有望在歼-16等承担对地打击任务的新一代机型身上,看到它们的身影。

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