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印巴57空战之后,未来空战靠超视距吊打成为主流思维。这可能是片面的,犯了“打上一次战争”的错误。2 {# u( {6 w5 Y6 S: p9 v3 p
5 R. q6 a M3 R! Y# e. R! h随着探测和超视距空空导弹的发展,未来空战的某种超视距化是必然的,但视距内空战(俗称格斗)不可放松。战斗机还真需要成为超视距和视距内兼优的六边形战士。3 V/ Z7 {3 E( y& ? @) Q8 |
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视距与超视距没有绝对界限,一般以20公里为划分,但现在很多视距内空空导弹的射程扩大到30-40公里,只是把狭义的视距内空战扩大到广义的视距内空战。只有“米卡”这样的弱鸡还把40公里作为超视距。
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视距和超视距当然是以目力所及范围确定的,但目视搜索和跟踪已经不是重点,重点是距离。
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9 `: K+ Q; q* E+ S! `5 t6 R7 X雷达、红外的探测距离都很远了,但由于种种原因,在实战中实际探测距离可能大大缩水。
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* d8 g- y; W& w雷达用主动的电磁波探测,根据回波测距、测向。如果回波以任何形式被扭曲,测距、测向就不准确,甚至完全不可行。这就是电子战的作用。# l" k: I3 P3 P
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在57空战中,巴基斯坦空军强调“多域战”,电磁域就是空域外最重要的维度。现在对巴基斯坦方面的电磁优势细节还没有太多的公开信息,但没有这样的电磁优势,巴基斯坦空军很难取得5:0(算上“苍鹭”无人机是6:0)的漂亮战绩。- l! o K: i4 F g% d- O5 O! k9 c
; Y& ~" |2 Z% o; e. _1 F% x早期电子战主要用噪声干扰。这就像在正常对话的时候,有人在旁故意哇啦哇啦大喊大叫,淹没对话的音量。这种干扰貌似简单粗暴,难以反制,实际不然。哇啦哇啦的音量受到干扰机功率的限制,功率密度随干扰距离成倒数平方的关系,下降很迅速。除非顶着别人的耳朵哇啦哇啦,噪声很快就压不住对话了。5 `2 ~# K1 W B2 `' x9 {
6 T0 N! n6 N( R4 d& p! w. F另外,人的嗓音范围大差不差,但雷达频率、波形的变化就大了。频率和波形的转移甚至跳变可以有效地打败噪音式的强力干扰。更加要命的是,反辐射武器是专打辐射源的,干扰机功率越大,目标越大,越容易遭到打击。反辐射导弹通常用于打地面雷达,但原则上没有什么不能用于打飞行中的雷达,尤其采用双模或者多模制导的话,在干扰机关机的时候自动用其他模式(如被动红外或者主动雷达)接替,直到干扰机再次开机。
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噪声式干扰机一般不远离被保护目标,这样的哇啦哇啦也有不打自招的坏处:我在这里,被保护目标也离我不远。
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. ^5 T# o" `9 J: E, y' B, C欺骗式干扰更难对付。这里有两个入手点,其中一个是利用副瓣。雷达波有点像手电筒的光束,主要光束向前,但不免有余光,只是余光强得多。雷达天线的主要波束是主瓣,余光就是副瓣。0 H# f1 c6 T3 s6 n8 e* o
. \8 |; z7 @; B' g( D# q雷达测向、测高是根据天线指向,这就是主瓣方向。但如果干扰信号从副瓣“灌入”,强度甚至高于主瓣,雷达信号处理就很难分辨真实回波的方向。传统的抛物线天线的副瓣是个大问题,相控阵雷达的副瓣得到很大抑制,但都在本质上不能避免副瓣问题。而干扰机的功率只需要大于主瓣,并不需要特别的大喊大叫。
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现代雷达不再拼功率了。一来没必要,二来避免反探测。低截获率(LPI)雷达一方面用伪随机的信号,另一方面用勉强大于环境杂波的信号强度,把自己伪装成环境杂波,避免被对方的雷达告警系统捕获。不被捕获就难受干扰。
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但道高一尺魔高一丈,低截获率还是可以被截获的。伪随机信号只是信号模式特别复杂,貌似无规律,实际上还是有规律的,先进信号分析还是可以“抓出”信号规律,有效截获,这时刻意降低的发射功率反而成为对方干扰的可乘之机。
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- m; a# r5 H( h* J" y `) G( R利用副瓣的干扰大幅度偏离被保护对象,人家还拒绝“不打自招”。要是几个干扰机(包括专业电子战飞机的干扰机和被保护目标的自卫干扰机)在不同方向交替捣鬼,雷达上显示的目标方向就乱套了,可能造成信号分析过载、方位脱锁。
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P/ K2 v8 Y+ G9 y用信号格式抵御干扰也越来越不灵了。射频频率调制(RFM)将入射的雷达信号录制下来,经过延时再发送回去,这样发射信号的雷达就接到真假两组回波,代表真假两个目标距离,增加信号处理的难度。
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一般假信号是后一个。假信号可以通过信号强度以假乱真,还可以通过信号相位搞鬼。如前所述,雷达信号是有重复的。老式雷达波是正弦波,每个周期都重复一下;复杂信号格式要很多脉冲才重复;伪随机信号的重复周期更长。但最终都是要重复的。重复信号就有相位问题,向前、向后移相就造成假回波超前或者滞后,这样假目标可能一会儿在真目标之前,一会儿在真目标之后,几个来回后就造成雷达信号处理的混乱,甚至导致距离脱锁。
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1 ^3 P/ |% Y% P" b方位和距离脱锁并非不可能重新截获,但空战中千钧一发,耽搁不起,这样来几趟,雷达探测和制导就免谈了。# x5 ^) s% ^) i, v# Q
! g; G- p: U6 q+ l$ p& k; y/ C数据链也有被干扰的问题。一旦数据链被干扰,导弹的中继制导就不能正常工作了,在末段开机、自主捕获目标之前,就成了无头苍蝇。
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被动雷达和红外探测具有抗干扰的优势,但也有技术上的局限。8 `4 a3 v$ p1 ~2 v
' a4 s, b* u( H# z被动雷达在过去只能测向,现在可以根据多路回波的时间差测距,但因为间接回波信号弱,本质上测距精度受到限制,也更加容易受到有意干扰和环境杂波的影响。
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9 P0 k* d+ x9 E( n: l- S# [" c红外探测也有测距难题。
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红外干扰不仅可以用定向瞄准的激光压制,还可以用闪烁不定的编码压制扰乱红外探测和削弱强光保护的作用。5 s7 z$ c6 n& Y7 c
; F8 w; Z% F( L激光探测在本质上用光波代替无线电波,甚至光学相控阵(OPA)技术也出现了。但雷达有的问题,激光一样也少不了,只能打时间差,希望对手还没有跟上技术进步。+ i7 P( X& B5 @
7 ]) }; |* D# p2 @, n# |& o隐身在另一个方向上压缩探测距离。雷达隐身从前向发展到全向,红外隐身也受到越来越大的重视。
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干扰、压制和隐身最后都是一个目的:极大压缩对手的探测距离和锁定能力。如果战斗机的探测和锁定受到影响,导弹更容易出问题,毕竟弹上设备相对简单、功能和模式也没有那么灵活。
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' A! D0 _2 V& M7 D导弹的“必杀区”或者“不可逃逸区”则指的是导弹的能量,不是探测和锁定能力。战斗机靠速度和机动就能摆脱导弹追击的时代早就过去了。
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曾经有一个时候,导弹的制导能力依在,但能量已经衰减到没法追猎目标战斗机的地步。火箭-冲压、双推力都解决导弹的能量问题。
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火箭-冲压利用吸气动力作为中段续航,曾经被认为是解决导弹能量问题的终极解决办法。但冲压发动机受到进气条件影响较大,空空导弹从高空追到低空,还需要各种极端机动,进气条件变化太大,导致导弹能量大受影响,下一代空空导弹已经较少用火箭-冲压了。
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双推力火箭不仅可以中段补能,提高全程的平均能量,也可以在末段才二次点火,在貌似快要追不上的时候突然发威,临门一脚。在实用中,可以在最大射程模式下采用中段点火,也可以在最大能量模式下采用末段点火,这是一个最优化问题,优劣不好一概而论。必须说,PL-15可能是世界上最先采用双推力的,中国领先了。
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但说到底,还是需要导弹和发射载机能有效探测、有效锁定,导弹的“必杀区”才有意义。/ ?9 J( K4 j. T
+ R" e _$ I* e干扰、压制和隐身最后都是能“烧穿”的,但那时也“兵临城下”了,超视距空战变成视距内空战。导弹能坚持到“兵临城下”是好事,还是能发挥作用。战斗机要到“兵临城下”才能接战,那就必须考虑视距内空战能力。
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& A& e2 h2 U' ~" O# B7 n6 w另一方面,预警机在现代空战中的作用越来越大,预警机被打掉的话,整个超视距空战体系就陷入危机。
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预警机是重点保护对象,要冲破护航而打掉预警机当然不容易。但超远程空空导弹和超远程防空导弹就是不同的问题,即使护航战斗机也难以拦截。
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在理论上,护航战斗机有可能用自己的空空导弹打掉来袭的超远程空空导弹或者防空导弹,但反导拦截对于庞大、复杂的地面防空系统都是难题,战斗机就更难了,尤其是超远程导弹采用高空弹道、俯冲攻击的话。还没有战斗机具有反导弹导弹拦截能力的报道。; |. k" Q- V3 P6 A
6 l" T. v4 U0 c0 P( l战斗机前出、抢先拦截就更难了。距离预警机越远,保护圈需要覆盖的“周长”越大,即使只针对特定方向,也是不可承受之重。" u _4 k. B# d& f2 S
2 U% A3 g( T! V/ P, o) I' R要命的是,预警机可以后退部署的距离是有限的。地球曲率决定,预警机离战场距离超过600公里的话,对低空目标就不可能保持可靠探测和跟踪。这给预警机的保护带来困难。预警机加速逃出战场是可能的,但这也意味着无法再提供预警和指挥。
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300公里以上的超远程空空导弹已经对预警机是很大的压力,射程超过1000公里的超远程防空导弹又是另外的问题。防空导弹要加大射程早就没有问题,问题是怎么打得着目标。
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预警机必然需要大开雷达,需要在相对固定的“操场跑道”兜圈子以保持空情监控和战场指挥,目标很大。1000+公里的超远程防空导弹甚至不一定需要部署在预警机的“视界”之内,A射B导可以把受到地球曲率保护,把防空导弹的发射掩护起来,等到发现发射的时候,导弹已经在路上了,而且很可能是在护航战斗机无能为力的高空,更难反制。
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预警机也不是束手待毙的。预警机很难隐身,但战斗机能雷达和红外干扰,预警机的载荷能力和功率更大,反制措施更强,矛盾相长在这里也适用。但反过来,预警机也别想高枕无忧,空战战场必须考虑预警机指望不上的情况。
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+ n9 v7 n; o- Y+ t ~4 j8 B& ?( Z卫星是另一个维度。空战需要预警卫星、通信卫星、导航卫星的支援。
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+ B! p& l7 |/ F* S0 s9 x一方面,低轨道星座可能改变空战。低成本、低轨道星座由大量卫星组成,低时延、高抗打击性和高冗余性对空战指挥控制提供了全新的可能性。# w+ L5 {$ a; r' K: O6 h: O7 L4 n- \
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在低轨道上,雷达的功率要求低得多,轨道上没有空气阻力,雷达天线尺寸几乎不受限制,对于尺寸为王的雷达天线是极大利好。但低成本发射也意味着低成本反制,矛盾总是相长的。反卫星是很大的话题,简单地说,除了地基激光、微波武器和直接上升式反卫星导弹,低成本卫星怎么发射,低成本反卫星就怎么发射。
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低轨道红外甚至激光卫星也是一样。# I; f% O; q6 @
: s7 j/ ?1 z- W0 B0 sGPS干扰是老话题了,不多重复。通信卫星干扰在本质上和GPS干扰一样,只是信号复杂性更高。
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要是空战战场上卫星导航和数据链中继受到极大压制,战斗机、导弹的使用都会受到极大影响。$ Q+ ]" Z0 g; ~, h. V5 i" h
* ~; E7 T. p' R2 Q. S" O8 p' @3 }这一切都意味着未来空战战场上,强手对弱鸡对手可以放心超视距吊打,但强手之间并没有那么确定,必须具有超视距到视距内的均衡战斗力。/ u; ]+ A5 [ u$ ^' f% ]0 f+ _
) |6 q% d; D* G未来空战战斗大量向超视距转移是肯定的,但最艰巨的战斗才是决定性的,而视距内空战能力正是为这样的决定性战斗准备的。
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视距内空战未必就是航炮空战。这和空战超视距化一样,视距内空空导弹越来越成为视距内空战的主要武器。航炮是否必要,需要对视距内空战做进一步分析才能确定。. R* u. ^6 A8 Z
4 r: X* h o" q5 E3 v1 W& R航炮有不受干扰的好处,也有高度可靠的好处。坏处当然是射程近,命中率低。命中率问题已经在火控系统的高度进步后极大改善。南非“石茶隼”武直在30年前就可以在飞行中对地面掩体单发命中。战斗机打飞行目标当然要难得多,但30年的技术进步也不是吹的。
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" i7 F# u- F( v6 O但航炮的射程局限是难以克服的。空战中从超视距打到视距内具有不小的可能性,但是否打到航炮射程内,还需要仔细研究。
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4 {* S5 L5 ^. x/ L b* A不过航炮还有其他作用。用于打低价值、低机动目标如无人机、巡飞弹是一个应用,对地攻击是另一个用途。
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$ L. D6 L) S# f$ N& J无人机、巡飞弹是不容忽视的空中战场新趋势,不难打,但是数量太大。微型空空导弹是一个路子,航炮是另一个路子。对地攻击则有另外的问题,航炮只能打暴露的软目标,随着地面目标“硬目标化”(车辆装甲化,工事坚固化),航炮的作用越来越受局限。; f5 k& y& o/ N+ u5 W
" @9 @/ B; h- k8 v, ]% P微型空空导弹还有空战自卫的作用,以导弹打导弹成为战斗机自卫的新趋势。当然,这对于拦截一般空空导弹有用,对于速度快、势大力猛的超远程导弹还是力有不逮,和肩射防空导弹担当不起反导作战重任是一个道理。
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0 \& Q: X) {5 r8 Q- t空战超视距化的认知不是现在才开始的。在越南战争时代,美国空军吃了亏,这是众所周知的故事。战斗机黑手党对能量空战的贡献是决定性的,但对视距内空战的纠结则是矫枉过正。美国空军坚持以超视距和视距内兼优的F-15作为空战主力不是出于思维惯性,而是深思熟虑和战斗经验的结果。6 T# T# n8 L$ A1 r
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F-35再次以超视距为空战的基本定位。这是战斗轰炸机兼做空战战斗机的必须,也是美国空军对未来空中强弱态势的基本认知。现实证明这个定位对世界上大部分国家和冲突想定是正确的,但对最关键的中国战场是错误的。美国空军对F-22早早停产痛心疾首,正是因为F-22在超视距和视距内兼优。
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6 U! o" A u9 `美国空军驻守嘉手纳的F-15C已经老旧不堪,但替换的是F-15EX,F-35A反而替换空战任务相对不那么吃重的北海道三泽基地的F-16,就是对可能的未来空战想定的反映。
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F-47的设计现在还是云里雾里,但要是想象图上的鸭翼成真,反映了美国空军对机动性和视距内空战的重新重视。超视距空战对机动性的要求相对较低。7 E7 `& ?0 @# I& z( k: q* \
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57空战有非常多的经验教训需要吸取,但以此认定未来空战不再需要考虑视距内空战可能是片面的。
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