“硬软结合”的现代防御体系
2019年7月12日,土耳其宣布俄制S-400防空导弹系统开始交付。在安卡拉,一架大型俄罗斯运输机在穆尔特德空军基地卸货
文/石宏
编辑/黄红华
有矛必有盾。通常来说,战争中的“盾”有两大类——“硬盾”和“软盾”,前者是以化学能、定向能等对来袭武器实施物理意义上的摧毁,通常称为“硬杀伤”;后者则以声、光、电等形式对来袭武器实施干扰、欺骗、致盲,导致来袭武器失效,通常称为“软杀伤”。
防御空中打击
空袭武器发展到现在,已经从早期相对单一的固定翼飞机,发展到包括固定翼飞机、武装直升机、巡航导弹、弹道导弹、高超声速导弹、无人机、巡飞弹、滑翔制导炸弹等多种类型。而随着攻击手段越来越多样化,各种防御技术变得五花八门。
火力拦截系统是防御空中打击的重中之重,其主要包括空中战机+空空导弹,陆基/舰载高炮、防空反导导弹、定向能武器等。其中高炮作为最早的防空武器,在一战和二战中发挥了巨大作用,是防空武器的主力,甚至可以说是当时唯一的陆基/舰载防空武器。二战后随着空袭武器装备的种类越来越多,性能越来越强,传统的中口径和大口径高炮哪怕是有炮瞄雷达引导,也已无法满足防空需求。于是高炮逐渐成为次要防空武器,能留下来的主要是20~40毫米口径高炮,靠高射速在空中形成弹幕来摧毁低空近程空中目标。自此,防空导弹逐渐成为防空体系的核心。
不过,防空导弹主要以拦截固定翼飞机、武装直升机、巡航导弹为主,于是人们又发展出反导导弹以及反无人机系统,对弹道导弹、高超声速导弹、无人机、巡飞弹、滑翔制导炸弹等进行拦截。
反导导弹是专门针对弹道导弹的防空导弹,主流是以动能碰撞的方式摧毁来袭的弹道导弹。美国最初发展的反导导弹分为国家导弹防御系统(NMD)和战区导弹防御系统(TMD)。现在,美国的陆基反导系统包括中段拦截的陆基拦截弹、末段高空拦截的萨德、末段低空拦截的“爱国者”PAC-3,海基反导系统包括“标准-3”和“标准-6”。其中海基的“标准-3”在发展到“标准-3”Block2A之后,结合“宙斯盾”舰能够全球机动,实际具备了对弹道导弹的全程拦截能力,也就是能够实施初始段、中段和末段拦截。
在高超声速导弹技术逐渐发展成熟后,反导导弹又显得力不从心。因为反导导弹只是飞得高、飞得远,并且速度也挺快,但在原始设计时全球范围内还没有出现实用型高超声速导弹,所以就没有纳入对高超声速导弹的拦截。现在的反导导弹普遍缺乏高机动能力,只是对弹道相对固定的弹道导弹有拦截能力,拦截速度超过5马赫而且还能机动的高超声速导弹就差远了。但是反导导弹的基础条件不错,以其为蓝本发展能够拦截高超声速导弹的新型反高超武器,今后可能会成为趋势。
值得一提的是,无人机、巡飞弹、滑翔制导炸弹是近些年让人们感到压力巨大的空袭武器,因为这些空袭武器的共同特点是飞行高度低、速度慢、雷达反射截面积小。传统防空雷达很难保持稳定探测和跟踪,甚至还会将它们当成飞鸟给滤掉。因为传统防空雷达都应用了多普勒原理,为了降低虚警率,在设计时将低速目标过滤掉。然而,活塞动力、电动无人机普遍飞行速度在每小时200千米以内,这样雷达探测起来就很吃力。
不仅如此,无人机、巡飞弹、滑翔制导炸弹在战场上使用量巨大,而且均具备精确打击能力,这也让传统防空系统很难应付。因为只要漏掉极少数,就可能遭到极大损失。此外,无人机、巡飞弹、滑翔制导炸弹还有一项优势,就是成本极低,而传统防空导弹普遍价格很贵,用于对付它们,成本过于高昂。于是,低成本的反无人机硬杀伤系统就出现了,包括高能激光、高功率微波和弹炮合一防空系统。
高能激光和高功率微波武器都属于定向能武器,用于近程反无具有很明显的低成本优势,理论上只要电力能一直供应,就能一直打下去,不用担心弹药耗尽问题。尤其是高功率微波武器释放的微波是一个扇面,很适合对付集群无人机。未来,高能激光和高功率微波武器会继续朝着加大功率、缩小整个武器系统体积的方向发展,不仅用于反无人机,还用来对付其他空袭武器,尤其是高能激光武器未来可能会成为拦截高超声速武器的骨干。
图为俄罗斯“铠甲 -S1”弹炮合一防空系统
抵御地面进攻
在现代战争中,由于制导能力的飞速发展,地面武器攻击的效果也在显著提升,例如身管火炮、火箭炮、迫击炮现在都能够发射制导弹药。在俄乌冲突中,乌军使用的海马斯火箭炮发射的227毫米制导火箭弹是对俄军的最大威胁之一。此外,非制导的火箭弹、迫击炮弹,仍是很多武装组织的主要攻击火力,对于军民用目标都有较大威胁。
而传统的反装甲武器,包括反坦克导弹、反坦克火箭弹等,不仅对地面坦克装甲车辆有很大威胁,对地面工事、军事基地等也都有较大威胁。
对于地面武器,人们也发展出很多防御技术。其中身管火炮、火箭炮、迫击炮发射的制导和非制导弹药,打击方式与空袭武器相似,所以防御作战的硬杀伤方式也是参考防空作战,但与反无人系统一样,特别强调低成本。这方面以色列发展的“铁穹”防御系统很具代表性,其作战思想就是用于拦截巴勒斯坦武装的简易火箭弹和迫击炮弹,所使用的塔米尔拦截弹成本相当低,能够让以色列实现“以数量对数量”。
美国在海外有大量的军事基地,同样面临很多武装组织的火箭弹、迫击炮弹等威胁,因此美国一方面从以色列采购“铁穹”系统,另一方面把舰载“密集阵”近程防御系统搬到陆地上,以小口径多管速射炮发射的大量弹药在空中形成弹幕来拦截火箭弹、迫击炮弹。未来,低成本防空导弹系统与小口径多管速射炮组成对火箭炮、迫击炮、身管火炮发射的弹药实施拦截的做法还会继续,并且还可能将高能激光武器纳入进来。但需强调的是,这种做法主要适用于应对中低强度对抗,对于大规模高强度对抗明显不够用。在未来相当长时期内,应对大规模、高强度对抗条件下的火箭炮、迫击炮、身管火炮攻击,依然会非常困难。
对于反坦克导弹、反坦克火箭筒的攻击威胁,坦克装甲车辆开始加装主动防护系统来应对。这种主动防护系统主要由车载传感器和主动拦截弹组成,一旦车载传感器探测到来袭弹药,就会对乘员进行告警,并解算射击诸元、自动控制发射拦截弹药。目前的拦截弹药以爆炸杀伤方式来摧毁速度并不快的反坦克导弹、反坦克火箭弹是可以的,对于动能穿甲弹虽然无法实施摧毁,但拦截弹爆炸能量能够在一定程度上引偏穿甲弹的正常前进路线,从而减轻或者消除穿甲弹对坦克装甲车辆的损害。
未来,主动防护系统将会像被动装甲一样,成为坦克装甲车辆必备的防御系统,并且探测传感器的反应速度、精度以及拦截弹的威力都会进一步提升。例如近期在一些重大活动中公开展示的100坦克、100支援战车、新型履带式空降战车等所装备的主动防护系统就代表了发展趋势。
值得一提的是,对于袭击水面舰艇的各类空中弹药,硬杀伤应对方式和前面讲的应对空袭武器毫无二致,无非是把防空反导系统搬到了舰艇上。
这是2023年10月20日在以色列南部边境城市内提沃特拍摄的以色列“铁穹”防空系统拦截火箭弹的画面
“软盾”角色加重
由于防御系统的“硬杀伤”方式并不能完全满足要求,所以人们又发展出众多“软盾”,种类很丰富,并且成为某些对抗场合中的主要对抗手段。
“软盾”中应用最广泛,也最为人们熟知的就是电子战系统。按照应用场合,又分为空中、地面和舰载电子战系统。
电子战系统主要通过强大的电磁信号,对敌方各类依靠雷达制导的武器实施干扰和欺骗。在战争中,电子战不仅用于防御,还能用于进攻。例如美军的EA-18G电子战机就是用于进攻作战,主要任务是对敌方防空系统实施强大的电子压制,为己方攻击机群开辟一条“电子走廊”。
在防御中,电子战系统可对敌方来袭武器的雷达导引头、通信数据链实施干扰,从而导致敌方雷达制导型武器无法有效搜索、跟踪和锁定目标而失去作用。例如在俄乌冲突中,俄军和乌军都大量应用电子战系统,干扰对方控制无人机的无线电信号。
电子战系统不光能干扰,还能实施电子欺骗。例如美国研制的AN/ALE-50拖曳式诱饵就是通过在空中由战机放出去,在战机尾后形成拖曳式电子诱饵。这种电子诱饵经过特殊设计,可发送比载机更强的雷达信号,将雷达制导的空空、地空、舰空导弹诱至诱饵,从而保护载机安全。美国空海军战机现在普遍装备AN/ALE-50拖曳式诱饵,并且经过实战考验,证明了其有效性。
战机在进行防御时,不光有自卫电子战吊舱、拖曳式诱饵,还有一种大家很熟知的电子干扰装备——机载雷达箔条。二战后期,英国空军和美国陆军航空队(美国空军前身)在对德国进行战略轰炸时给轰炸机配备金属箔条,以此干扰德军地面防空炮兵的搜索雷达和炮瞄雷达。空袭德国汉堡时,美英轰炸机投掷了成吨的雷达箔条,完全致盲了德军雷达,导致德军防空作战失败。
时至今日,雷达箔条仍然是战机非常有用的电子干扰设备,和自卫的主动电子干扰吊舱一起,成为战机用来保护自身安全的不可或缺的电子战手段。
但是现代探测、制导用的传感器可不只是雷达,还包括光学、红外、声、磁等传感器。为此,人们又发展出多种多样的防御装备,这些防御装备被广泛应用于各种作战场景。
值得一提的是,在作战中,攻击方不可能只使用某一种探测和制导手段,而是综合运用。因此作战平台进行防御时,装备的“软盾”都是多样化的。尤其是随着计算机技术、传感器技术、信息技术、人工智能(AI)技术的不断发展,“软盾”正不断朝着集成、宽频谱、智能化、自适应、快速反应等方向发展。
(作者系《舰载武器》杂志执行主编)