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机载电子战设备的发展动向与分析*

2014-01-10

舰船电子工程 2014年7期
关键词:电子战直升机威胁

孙 勇

(海军装备部西安军事代表局 西安 710054)

1 引言

机载电子战是利用、干扰和破坏敌方对电磁波的使用而保持己方电子系统正常飞行的一种作战方式。电子战飞机是一种专门对敌方雷达、电子制导系统和无线电通信设备进行电子侦察、干扰和攻击的飞机。其主要任务是使敌方空防体系失效,掩护已方飞机顺利执行攻击任务。本文就机载电子战、机载电子战设备、发展动向、发展分析等作进一步的研究和探讨[1]。

2 机载电子战

机载电子战是指专门遂行电子战任务、不带或少带其他攻击武器的特种飞机。根据主要任务,电子侦察、电子干扰和反雷达飞机[2]。

2.1 电子侦察

电子侦察飞机装有多频段、多功能、多用途电子侦察和监视设备,主要用于飞临敌国边境附近或内陆上空,对敌电磁辐射源进行监视、截获、识别、分析、定位和记录,获取有关敌方雷达、通信、武器制志信息,以及电力线和汽车行驶时发出的电磁辐射等情报,供事后分析或实时将数据传送给己方指挥中心和作战部队,为实施电子对抗和其他作战行动提供依据。所用的机种有有人驾驶飞机、无人机、直升机等。

2.2 电子干扰

电子干扰飞机装备多频段、大功率雷达和通信噪声干扰机、雷达告警系统、欺骗式干扰和箔条/红外无源干扰物投放器等,主要用于遂行电子战支援干扰,压制敌防空系统,以掩护攻击机群实施突防和攻击。其支援干扰方式分为以下三种。

1)远距支援干扰。由多架电子干扰飞机组成多个编队,在中空距敌目标100km~120km的安全阵位上,实施多方位、大纵深、宽正面的电子干扰,压制敌防空雷达网、战略战术通信网和防空火力网中的制导与瞄准系统,掩护攻击机群隐蔽突入敌目标区上空执行任务和安全返航。

2)远距支援干扰。以3~4架电子干扰飞机伴随攻击机群飞临敌目标区附近,此后脱离编队,在距目标区较近的前沿上空做中空或低空盘旋,施放中功率噪声干扰、欺骗干扰以及箔条干扰,掩护攻击机群突袭敌方目标,空袭完成后伴随攻击机群返航。

3)随队支援干扰。干扰飞机与攻击机群混合编队突入敌目标区上空,干扰飞机沿航线在编队内施放噪声干扰、欺骗干扰和箔条干扰,压制敌防空火力网的电子系统,掩护攻击机群实施空袭。

2.3 反雷达

反雷达飞机是一种压制敌防空火力的“硬杀伤”电子战飞机,如美国的F-4G“野鼬鼠”反雷达飞机,机上载有AN/APR-38/47雷达告警接收机/电子战支援系统和“哈姆”高速反辐射导弹、集束炸弹和空空导弹,还有自卫用的有源干扰吊舱和无源干扰物投放器。这种飞机的主要任务是用反辐射导弹直接摧毁敌地面雷达和杀伤操作人员。

3 机载电子战设备

机载电子战设备主要采用吊舱方式安装在机外,其优点是,在必要的时候提供所需的能力,而其它时间则在相同的位置可携带其它传感器或武器[3]。

3.1 美国

1)美国F-16战斗机上的 AN/ALQ-178自卫电子战系统是一种雷达告警/电子干扰一体化系统,用一部现场可编程中央处理机进行数据分析和系统控制,多台微处理机分别控制信号接收机、座舱显示器、前后分开设置的干扰机及其天线、以获得最大的空域覆盖。

2)美国海军的战术飞机电子战项目主要军种在F/A-18飞机上。雷西昂公司的 AN/ALR-67(V)3“先进特殊接收机”用于装备 F/A-18E/F飞机。

3)AN/ALQ-165“机载自保护干扰机”(ASPJ)由ITT航空电子设备公司和诺思罗普·格鲁曼公司联合研制并已安装在F/A-18和F-16飞机上。

4)AN/ALQ-212“先 进 威 胁 红 外 对 抗 ”(ATIRCM)系统是美国陆军“综合红外对抗套件”(SIIRCM)的一部分,SIIRCM另外还配有新的“先进红外对抗弹药”系列和特征信号降低设备。后者包括发动机羽烟/热抑制设备和特种涂敷设备。ATIRCM由主动红外干扰机(用于直升机)和被动AN/AAR-57“通用导弹报警系统”(CMWS)组成。

5)AN/ALQ-211“综合射频对抗套件”(SIRFC)计划装备美国陆军AH-64D“长弓阿帕奇”攻击直升机以及陆军特种作战司令部的 MH-47E和MH-60K直升机,此外还包括UH-60和CH-47直升机。一种改进型计划安装在美国空军特种作战司令部的CV-22侧倾旋翼飞机上。

6)ALQ-211是一种全集成自保护套件,它组合了“先进威胁雷达报警接收机”和“先进威胁雷达干扰机”(ATR)。其被动设备预计能以90%的确信度识别威胁。它将计算到达角并以极高的精度确定发射机的位置。在装备GPS接收机和数字地图的平台上,识别、确定和显示威胁位置。SIRFC能按工作模式对同时出现的威胁进行优先排序并确定相应的干扰措施。据ITT航空电子设备公司称,该系统是第一种具有足够有效辐射功率和先进干扰技术以同时挫败多脉冲、脉冲多普勒、连续波及单脉冲雷达的主动对抗套件。

7)用于CC-22时,SIRFC除了提供威胁报警和态势感知外,还将扮演电子战套件的总管理者的角色。ALQ-211(V)3雷达报警接收机是SIRFC中雷达报警子系统的独立改进型,是美国陆军新型RAH-66“科曼奇”侦察/攻击直升机上综合逃生系统的一部分。波音公司已授予ITT航空电子设备公司一份合同,要求提供14套机载设备。该系统的其它部件包括激光报警接收机和点化学探测器。ITT航空电子设备公司还在提供“高功率远距离发射机”(HPRT),用以装备 MH-47E和 MH-60K直升机。它与直升机上的ALQ-136A(V)2脉冲干扰机和ALQ-162连续波干扰机协同工作。

3.2 英国

英国购买了131套诺思罗普·格鲁曼公司的AN/AAQ-24“复仇女神—定向红外对抗”(DIRCM)系统(采用AAR-54紫外型导弹临近报警机),装备若干型号的直升机和固定翼飞机,同时美国特种作战司令部订购了60套用以装备运输型和武装型C-130飞机。

3.3 法国和德国

法国和德国合作研制的“虎”式攻击直升机携带“威胁报警设备”(TWE)自保护系统。该系统的研制商来自法、德两国,其中Thales公司是系统集成者和主承包商。TWE将宽波段雷达报警接收机(法国研制)和激光报警接收机(目前为EADS公司的前德国DASA公司研制)及Saphir-M对抗投放系统组合在一起。TWE还扮演了整个电子战系统管理者的角色,能与导弹临近报警机和干扰机等设备接口。德国陆军的“虎”式和NH-90直升机还将装备EADS公司的AAR-60MILDS导弹临近报警机。

Thales公司研制的“直升机自保护系统”(SPS-H)。作为一种独立的综合型装置,该系统可改装至几乎任何一种旋转翼飞机。SPS-H的子系统包括TDS-H雷达报警接收机、MWS-20导弹临近报警机和Alkan ELIPS对抗投放器。

3.4 以色列

以色列Elisra公司提供了几种适用于直升机或运输机的自保护系统,包括SPS-65(V),它将雷达与激光报警接收机、LWS-20V2激光报警机和“被动机载报警系统”(PAWS)导弹临近报警机综合在一起。

3.5 南非

南非Avitronics公司研制的“直升机自保护系统”(HSPS),将MSWS部件与来自瑞典萨伯技术电子公司和英国W Vinten公司的对抗投放设备组合在一起。HSPS的许多功能特点是按照南非Rooivalk攻击直升机的作战要求而设计的。其出口对象包括阿联酋,用以装备"美洲豹"战术支援直升机。

4 发展动向

1)“捕食者B”无人机验证了增强的电子战能力。美国通用原子航空系统公司网站2013年10月28日报道:10月22日,美海军陆战队在尤马航空站进行了演练,验证了“捕食者B”无人机的电子战能力[4]。

此次试验将“捕食者B”无人机集成到海军陆战队的航空指挥和控制(C2)网络,控制该飞机的电子战有效载荷和其他设备,使其对电磁频谱(EMS)产生影响。海军陆战队还演示了“网络/电子战协调单元”的指挥和控制(C2)能力,对数百千米以北的某海军航空武器站的模拟目标进行处理。海军陆战队目前在分析干扰数据,试图更好地量化电子战效能并期望尽快得到正式的有效结果。

2)雷声公司为伊拉克提供机载电子战装备。欧洲ASD新闻网2013年10月30日报道:近日,洛克希德·马丁航空系统公司选择雷声公司为伊拉克今年订购的第二批F-16IQ战机提供先进电子对抗系统(ACES)。2012年伊拉克订购的第一批F-16IQ也选择了该系统。其他国家空军也选择ACES作为综合电子战系统[5]。

雷声公司战术机载系统业务部副总经理马克·库拉称,ACES系统采用最新的电子战防御技术,专门用于战术飞行环境和任务执行。该系统可对潜在威胁目标进行识别、定位,并采取应对措施,这种革命性技术对目前日益复杂的威胁环境至关重要。

ACES系统由雷达告警系统、数字干扰机和箔条曳光弹投放器组成。这种综合集成系统是雷声公司为F-16战斗机提供的最新电子战系统,可进行有效的态势感知和威胁对抗,提高机组人员的战场生存能力。

根据合同,雷声公司将向洛马航空系统公司提供18套ACES系统及配件,从2015年8月开始交付。为第一批F-16IQ战机配备的ACES系统预计将于今年年底前交付。

雷声公司研制的诸多电子战系统,如拖曳式诱饵系统、雷达告警接收机及集成套件等,目前已广泛部署于美国及其他国家的战机和舰船上。此外,该公司的下一代干扰机也将装备于美国海军的EA-18G“咆哮者”战术机载电子攻击机。

3)美空军选用晶体振荡器用于B-1B轰炸机电子战系统。美国军事航空航天电子学网站2013年12月9日报道:美国空军机载电子战专家正考虑使用美国谐振微波(Syntonic Microwave)公司的晶体振荡器,作为Exelis公司研制的ALQ-161A集成射频电子对抗系统的配件,该系统用于美国空军B-1B“枪骑兵”轰炸机[6]。

位于罗宾斯空军基地的美国空军器材司令部的官员曾宣布,计划订购各种晶体振荡器作为ALQ-161A系统的备件。合同价格尚未协商。ALQ-161A系统旨在探测和对抗基于雷达的武器系统,并具有尾部预警功能,来探测和对抗从B-1轰炸机后面来袭的导弹。ALQ-161A电子战系统能提供360°同步接收和干扰覆盖,以对抗雷达制导导弹和其他针对“枪骑兵”轰炸机的威胁。Exelis公司官员表示,电子对抗系统按照优先级将威胁分类并自动对威胁作出响应,同时允许人工干预。ALQ-161A拥有超过108个线可替换单元(LRUs),重量超过5000磅,并使用约120千瓦电力。

B-1B轰炸机预计将在美国空军服役到本世纪中叶,Exelis公司官员表示,公司正在开发ALQ-161A系统的新功能以满足未来的需求。

4)美海军着眼下一代电子战。美国军事航空航天电子学网站2014年1月6日报道:美国海军研究人员目前正在与工业界合作研发用于下一代电子战的电子设备和软件。海军研究办公室(ONR)官员表示,已经为电子战技术项目发布了一个广泛机构公告,旨在开发和演示用于下一代电子战系统的技术。创新的电子战概念寻求探索能够从根本上改变美军电子战作战方式的概念[7]。

该项目的目标是:通过利用、欺骗或阻止敌人使用频谱同时确保友军使用频谱,确保美国海军和海军陆战队控制电磁频谱。相关主题包括:改进的威胁预警系统;电子战支持;针对武器跟踪和制导系统的诱饵和对抗措施;对抗敌方指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察的电子攻击;对己方的武器和C4ISR系统采取电子保护措施,抵御有意无意干扰。

关注的四个重点领域是无线电频率和毫米波电子战子系统原型机,覆盖频率从3MHz~300MHz的紧凑高效的电子战天线;W波段毫米波高功率信号发射机;创新的电子战概念。

5)Exelis公司为巴基斯坦提供电子战系统组件。Exelis网站2014年2月25日报道:近日,美国空军与Exelis公司签署价值900万美元的合同,为巴基斯坦的ALQ-211先进综合防御电子战套件(AIDEWS)提供备用组件[8]。

巴基斯坦为了保护本国的F-16战机免受射频威胁,于2011年12月以5300万美元的价格购买了Exelis公司生产的先进综合防御电子战套件。

Exelis公司副总经理兼综合电子战系统业务部总经理乔·兰布拉称,先进综合防御电子战套件可对多种电子威胁进行独立防护。与美国及其盟国的合作使Exelis公司在应对新型威胁方面具有一定的前瞻性,也巩固了该公司在电子战领域的全球领先地位。

AIDEWS系统组件将在位于纽约克利夫顿市的Exelis电子系统(ES)工厂生产,预计将于2016年交付。ES是Exelis公司电子战领域的主要部门,可提供先进的集成电子战解决方案,确保用户重要任务的完成。

6)Exelis公司向美国海军提供价值9170万美元的机载电子战系统。据军事与航空电子网站2014年3月15日报道:Exelis公司电子系统分部将向美国海军提供42套先进电子战系统,以保护美国海军的作战飞机免受来袭雷达制导导弹的威胁[9]。

3月13日,位于马里兰州帕塔克森特河海军航空站的美国海军航空系统司令部的官员称,已授予Exelis公司价值9170万美元的合同,根据合同,该公司将为美国海军的F/A-18C/D“大黄蜂”和F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载机提供42套 AN/ALQ-214(V)4机载干扰系统。

AN/ALQ-214(V)4/5是综合防御电子对抗系统(IDECM)的电子干扰部分,最初由Exelis公司和BAE系统公司合作生产,其通过干扰导弹制导系统来保护美国海军的战斗轰炸机免受雷达制导面对空和空对空导弹的威胁。

7)Exelis公司将向土耳其空军提供先进电子战系统。美国Exelis公司网站2014年3月20日报道:Exelis公司与土耳其签署价值3600万美元的军售合同,为土耳其空军提供电子战及其备用设备和相关技术支持服务[10]。

根据合同,Exelis公司将向土耳其提供先进综合防务电子战套件(AIDEWS)系统,以保护其F-16战机免受先进电子威胁的干扰。

Exelis公司将向土耳其提供的AIDEWS系统ALQ-211(V)9型干扰吊舱是一种外挂型吊舱,而ALQ-211(V)4型吊舱位于飞机内部。虽然ALQ-211(V)9型和 ALQ-211(V)4型在功能上类似,零部件也可调换使用,但ALQ-211(V)9型的灵活性更强,可根据任务需要进行灵活拆装。Exelis公司早在2009年就向土耳其提供过30套ALQ-211(V)4型干扰吊舱。

Exelis公司副总兼综合电子战系统业务部总经理Joe Rambala称,AIDEWS系统可使土耳其有效应对复杂的新兴威胁,公司将继续为美国及其盟国提供先进的、经济可承受的、可靠的电子战解决方案。

Exelis公司向美国及盟国提供电子战技术的时间已经长达50余年,公司除了可以提供AIDEWS系统之外,还可为B-1B轰炸机、B-52运输机、MH-47特种作战飞机、MH-60直升机、AH-64D“阿帕奇”直升机等大型战术远程飞机提供先进电子战能力。

Exelis电子系统(ES)是Exelis公司电子战领域的主要部门,可提供先进的集成电子战解决方案,确保用户重要任务的完成。AIDEWS系统将在位于纽约克利夫顿市的Exelis电子系统工厂生产,预计将从2016年中开始交付。

5 发展分析

机载自卫电子战系统的发展方向:1)发展新型综合电子战系统,提高快速反应能力和整体作战能力;2)发展导弹逼近告警系统,以对付敌导弹的攻击;3)发展机载投掷式有源干扰机,制造假的雷达回波信号,诱骗敌导弹偏离目标;4)机载电子战系统与航空电子设备、机载武器系统实行一体化控制[11]。

6 结语

机载自卫电子战系统已成为现代作战飞机突防时的一种关键性“软杀伤”自卫武器。它与专用电子干扰飞机、反雷达飞机相结合,构成航空兵夺取空或电磁优势的三大支柱,在现代空中作战中占有十分重要的地位[12]。

[1]何志强.综合化航空电子系统发展历程及重要支撑技术[J].电讯技术,2004(4):1-5.

[2]涂泽中,雷迅,胡蓉.对新一代综合航电系统发展的探讨[J].航空电子技术,2001(4):11-18.

[3]贾璐.航空电子系统分区间通信监控技术的研究和实现[J].航空计算技术,2008(4):75-77,83.

[4]“捕食者B”无人机验证了增强的电子战能力[N].每日防务快讯,2013-11-04.

[5]雷声公司为伊拉克提供机载电子战装备[N].每日防务快讯,2013-12-16.

[6]美空军选用晶体振荡器用于B-1B轰炸机电子战系统[N].每日防务快讯,2014.

[7]美海军着眼下一代电子战[N].每日防务快讯,2014-01-10.

[8]Exelis公司为巴基斯坦提供电子战系统组件[N].每日防务快讯,2014-03-20.

[9]Exelis公司向美国海军提供价值9170万美元的机载电子战系统[N].每日防务快讯,2014.

[10]Exelis公司将向土耳其空军提供先进电子战系统[N].每日防务快讯,2014-03-27.

[11]王海青.航空电子系统综合技术分析[J].飞机设计,2007(1):55-61,68.

[12]姚拱元,吴建民,陈若玉.航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势[J].航空电子技术,2002(1):1-10,44.

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