看不到的矛與盾—淺談反艦導彈軟干擾手段與舷外有源誘餌的進化

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

而在反艦導彈這款武器的發展歷程中,最令大家印象深刻的,莫過於1967年第三次中東戰爭期間,埃及海軍“蚊子”級導彈快艇發射的P-15“冥河”反艦導彈對以色列海軍“埃拉特”號驅逐艦所造成的毀滅性的打擊。這個透過以小博大的方式而斬獲的第一個戰果,也讓反艦導彈這種早先看似名不見經傳的武器開始嶄露頭角。待到1982年的馬島戰爭時期,孱弱的阿根廷空軍即使是在面對上裝備有航空母艦、各型艦載區域防空、點防空導彈系統的英國皇家海軍時,依舊憑藉著數量稀少的法制“飛魚”反艦導彈取得了不菲的戰績。雖然這場戰爭中阿根廷成為了不折不扣的的失敗者,但航空兵與反艦導彈的結合對水面艦艇帶來的巨大威脅性,還是重新整理了各國特別是中小國家海軍對這類武器認知。

看不到的矛與盾—淺談反艦導彈軟干擾手段與舷外有源誘餌的進化

(反艦導彈已經成為了各類水面艦艇所要面對的主要威脅)

也正是在這先後兩場載入了人類海戰歷史的經典戰例的刺激與影響下,為了提升水面艦艇在在現代化戰爭條件下的生存效能,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。在此期間,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。近迫武器系統(CIWS)、無源干擾誘餌、雷達干擾機(ECM)、舷外有源干擾誘餌等裝備也正是在這一背景下得以發展壯大,並逐漸成為了除艦空導彈之外,當前水面艦艇針對反艦導彈的主要硬殺傷/軟干擾防禦手段。而在這當中,知名度並不高的舷外有源干擾誘餌,可以算的上是出現最晚,卻又發展最快的反艦導彈對抗方式。本文就試著從大致的原理、使用方式等幾個方面,帶大家粗略的瞭解一下舷外有源干擾誘餌這種裝備的起源與演化歷程。

在談論舷外有源干擾誘餌這類針對反艦導彈的軟干擾手段前,首先我們需要明確的是,由於當前主流的雷達制導類反艦導彈想要發揮其最大的作戰效能,均離不開各類雷達所提供的目標探測跟蹤、火控及制導資訊支援。因此,針對敵方搜尋/火控雷達的對抗與欺騙,自然而然也就成了無源干擾誘餌、雷達干擾機、舷外有源干擾誘餌等軟干擾手段的所要承擔的重點任務。

這當中,最早被投入使用的就是在第二次世界大戰期間就已經被廣泛運用的經典無源干擾手段——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,一般都會被封裝並安裝在專用的誘餌發射器中,待使用時發射出去並在氣流的作用下散開形成箔條雲,而這些箔條雲透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訊號,在結合質心式干擾或沖淡式干擾等多種無源干擾模式後,可以達到干擾敵方雷達導引頭,最終使水面艦艇自身脫離導彈鎖定的目的。

正如許多針對性的裝備容易在投入使用初期獲得極好的效果一樣,箔條幹擾在針對早期反艦導彈所使用的抗電子干擾能力(ECCM)較差的雷達導引頭時作用十分顯著。最為典型的例子當屬在“冥河”擊沉“埃拉特”號驅逐艦六年後的第四次中東戰爭中,在上次海戰中痛定思痛的以色列海軍利用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。有意思的是,即使到了各種反艦導彈對抗手段已經十分豐富的今日,以色列海軍旗下的各型水面艦艇依舊十分依賴於高密度的箔條幹擾彈所帶來的安全感。

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(無源干擾是運用最早,成本最為低廉的軟干擾手段)

當然,正所謂一代版本一代強。在箔條幹擾手段鑽了早期反艦導彈雷達導引頭抗干擾能力差這個漏洞,並以此在實戰中取得了極佳的使用效果後不久,各種反制手段卻也接踵而至——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訊號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,使得單一的箔條幹擾手段,已經越來越不能滿足水面艦艇對現代化反艦導彈的防禦需求。對此,針對這種先進雷達導引頭更為行之有效的干擾手段——具備有源干擾能力的艦載雷達干擾機(ECM)應運而生。

我們知道,有源干擾相比無源干擾最大的區別在於,無源干擾只是透過箔條或角反射器等裝置反射敵方雷達回波的方式在其接收通道產生噪聲或形成虛假的目標資訊。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訊號,在此訊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。

而從有源干擾的特點不難看出,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、速度等欺騙資訊,這是諸如箔條誘餌等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年開始被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在051G型導彈驅逐艦上投入使用的825型艦載電子對抗系統。除此之外,作為第二代、第三代驅護艦配套的826、726系列艦載電子對抗系統也同樣具備有源干擾能力。

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(圖為我國海軍隸屬於726型電子戰系統的726-3型有源干擾機)

然而,“矛與盾”的較量從來都不會停止只會螺旋式上升。正如無源干擾手段曾經經歷過的那般,艦載有源干擾也很快就迎來了新的挑戰。針對有源干擾手段需要主動往外輻射干擾訊號的這個特性,一些更具威脅性的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。其大致的原理為,當這些反艦導彈雷達導引頭在受到來自水面艦艇艦載有源干擾機的強電磁干擾而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,雷達導引頭可以根據接收到的干擾訊號對干擾源進行跟蹤並控制導彈對其攻擊。顯然,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”,在這種情況下艦載有源干擾機的存在自然就顯得略微尷尬了。

這個時候,我們的主角——舷外有源干擾誘餌的誕生,也就成了在軟干擾層面上解決反艦導彈“干擾源尋的(HOJ)”模式威脅的最佳選項。

顧名思義,我們可以將舷外有源干擾誘餌簡單的理解為與水面艦艇保持了一定距離的有源干擾機。這些舷外有源干擾誘餌最早採用拖曳的方式使其漂浮在水面上,而後發展出了經由專門的發射裝置投擲發射後可滯空工作的型別,後者還會使用降落傘、脈衝式火箭發動機等手段令其儘可能保證舷外有源干擾誘餌浮空的工作時間。

至於在具體原理方面,舷外有源干擾誘餌和艦載有源干擾機並無二致,它們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的雷達導引頭進行干擾或欺騙。其最大的優勢在於,作為一次性可消耗誘餌的它們,完全可以無視反艦導彈的“干擾源尋的(HOJ)”模式所帶來的威脅,這也就完美的避免了原本艦載有源干擾機在使用時會被“干擾源尋的(HOJ)”模式反制的可能。

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(舷外有源干擾誘餌的工作流程)

而透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,因此其在現代水面艦艇上應用較為廣泛。這當中最為典型的代表型號包括了英國“女妖”系統以及美澳聯合開發的NULKA系統,前者採用成本較為低廉、技術要求更為簡單的降落傘滯空的工作方式,而NULKA則使用了先進的脈衝固體火箭發動機的概念,這種技術賦予了NLUKA比容易受風速等氣象條件影響的“女妖”更為靈活的部署和使用方式。

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(圖為英國海軍裝備的MK-251 ADR“女妖”有源干擾誘餌)

作為最為目前最為先進也是最為經典的舷外有源干擾系統,NULKA當之無愧的是艦載反艦導彈防禦體系建設中堪稱里程碑式的作品。這套舷外有源干擾誘餌系統所使用的MK-234有源干擾誘餌彈徑為150mm,彈長2083mm,彈重僅50kg。其最大的工作高度可達100m,在可多次點火的脈衝式固體火箭發動機的幫助下,NULKA的有效滯空工作時間>1min,可有效干擾工作在X波段的反艦導彈雷達導引頭。

根據相關資料顯示,NUKLA在使用時可根據特定威脅提示迅速響應併發射有源干擾彈,威脅資訊主要由艦上的電子支援措施(ESM,如SLQ-32電子戰系統)或其他感測器裝置提供。發射前,NULKA利用這些資訊結合母艦的航速、航向以及風向等引數,計算誘餌彈的最佳發射時間和最佳飛行航線,並將這些彈道資料程式設計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訊聯絡,在使用干擾機天線對準威脅目標方位後,干擾機開始調製併發射干擾訊號,同時不斷的遠離載艦以求使反艦導彈導引頭的“視線”從被保護的水面艦艇轉移到舷外有源干擾自身。

自研發成功並大規模批次裝備以來,NULKA就在各類測試和演習甚至是實戰中都獲得了美國海軍很高的評價。其中發生在2016年10月初的亞丁灣海域,一起由胡賽反對派武裝發起的針對美國海軍DDG-87 “梅森”號導彈驅逐艦以及AFSB(I)-15“龐塞”號前沿浮動基地艦的襲擊中,“梅森”號裝備的NULKA在其參與的第一場實戰中的表現可以說是大放異彩。根據美國海軍研究協會新聞(USNI)事後披露,這次交戰中的“梅森”號在探測到兩枚來自胡塞反對派武裝的亞音速反艦導彈來襲後,除了發射了1枚標準-2MR與1枚ESSM“先進海麻雀”防空導彈進行直接攔截外,還使用了1枚NULKA舷外有源干擾誘餌實施軟干擾。最終,除了第一枚來襲導彈無法確定是否被導彈直接攔截摧毀外,第二枚來襲導彈被證實失控並墜海。而這,基本上可以確定是那枚NULKA的“戰果”。

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(NULKA 在舷外有源干擾領域中有著里程碑版的意義)

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(NULKA 在舷外有源干擾領域中有著里程碑版的意義)

除了這個實戰例子之外,從美國海軍現役阿利·伯克級導彈驅逐艦目前的艦載電子戰配置中,我們也能看出NULKA在美國海軍中的地位。或許大多數人都沒有發現,有接近一半數量的伯克級所裝備的SLQ-32(V)2電子戰系統,其實並不具備有源干擾能力。而這些伯克級的艦載有源干擾能力完全依靠NULKA來實現,可見美國海軍對這款舷外有源干擾誘餌的信賴程度。

當然,沒有任何一款武器裝備是完美無缺的,NULKA也並非沒有缺點,其不足之處在於。首先,雖然NULKA依靠脈衝式固體火箭發動機獲得了一定時間的滯空與飛行能力,但這些被髮動機效能所限制的能力,卻只能用於單艦或者小範圍內的舷外有源干擾任務。其次,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在發射裝置中常備8枚的水平。

這當中,知名度並不算太高的“飛行雷達目標”(FLYRT)舷外有源干擾系統,就是早年為了解決NULKA存在的一些問題而所進行的一個嘗試。FLYRT的最初的定位是NULKA的補充系統,他的最大的不同之處在於,相比NULKA的脈衝式固體火箭動力,FLYRT除了在發射時需要藉助工作時間為1。6秒助推火箭之外,它在滯空飛行階段使用的是更為廉價的電驅動螺旋槳發動機。FLYRT的大致使用流程為,誘餌在透過助推火箭發射出去後,可以展開成一架固定翼無人機,隨後透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。

因此,從本質上來講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旗下大名鼎鼎的MALD-J無人干擾機誘餌有著異曲同工之妙。FLYRT被設計可以相容在MK-36 SRBOC的MK-137發射器中,誘餌全重為60kg(帶火箭助推器),整體展開後翼展達2。4米,並具備了最高時速130km的飛行能力。顯然,這個特性賦予了FLYRT遠超NULKA的部署範圍和機動靈活性,使得舷外有源干擾誘餌不再侷限於單艦或小範圍內使用。不過FLYRT缺點在於,由於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,這導致其快速響應能力反倒是略微不如NULKA,所以也僅僅是作為補充,而無法徹底取代NULKA。正因如此,雖然在1993年開始的一系列測試中,FLYRT被認為是一個成功的產品,但最終並未投入量產裝備。

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(FLYRT定位是NULKA的補充,圖為FLYRT的發射和展開過程)

隨著無人機技術的進步和發展,這類有源干擾誘餌過於高昂的成本問題,也迎來了成熟的應對方案。實際上,大多數方案的思路都很簡單清晰,那就是在拋棄此前一次性消耗的使用方式的同時,新增誘餌的回收能力,像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。這個誘餌系統採用了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氣體發射的安全發射裝置中,得益於其結構的簡單,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的成本相比NULKA的脈衝式固體火箭發動機而言可謂物美價廉,即使是作為一次性消耗誘餌也不太心疼。最重要的是,它還具備了一定的自主回收能力,在反艦導彈防禦作戰中存留下的誘餌也可以回收後重復使用。此外NOMAD還首度開創了多個無人機誘餌之間的組網協同干擾能力,這種網路化蜂群的干擾模式,在最佳化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,發展前景可謂十分廣闊。

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(NOMAD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2017年通過了美國海軍的初始設計稽核,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,這顯然在一定程度上擔負起舷外有源干擾機的任務。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,不過這種模式乍看起來還是頗有一點“棄車保帥”的既視感。從另一個角度上看,美國海軍的這個ALQ-248電子戰系統,倒是有點像馬島戰爭期間英國皇家海軍在“山貓”直升機上臨時加裝電子偵察和干擾裝置,用於保護己方水面艦艇免於阿根廷空軍“飛魚”反艦導彈威脅的完善版本。

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(搭載在艦載直升機上的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部隊所釋出的相關論文和八股來看,舷外有源干擾機也是近期才得以裝備我國海軍水面艦艇。

鑑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這點來看,我國海軍所裝備的舷外有源干擾系統的干擾彈大機率是整合在了裝備廣泛的726-4系列干擾彈發射裝置之中。同時結合726-4干擾彈發射裝置可相容的彈徑和我國在小型脈衝火箭發動機技術成熟性進行分析,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,雖然這離NULKA在技術層面還有一定的差距,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。

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(我國裝備的舷外有源干擾彈可能相容在726-4系列干擾彈發射裝置中)

由於篇幅所限,本文只能簡單的梳理一下各種反艦導彈軟干擾手段,以及重點講述了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,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,至於一些裝備的具體引數和技術細節就只能省略了。雖然它們未來的發展方向我們難以得知,但正如前文中所講述的那樣,這場“看不到的矛與盾”之間的較量從來不會停止只會螺旋上升。我們可以的肯定的是,舷外有源干擾技術在未來面對更加智慧的反艦導彈威脅時,它們之間較量的過程將會更加精彩。