兵器廣角丨機載“無影殺手”戰(zhàn)力升級

戰(zhàn)機的電子戰(zhàn)系統(tǒng)頗受關注發(fā)展迅速——

機載“無影殺手”戰(zhàn)力升級

■曹亞鉑 李學峰 趙 林

“鷹獅”E戰(zhàn)機。

Arexis電子戰(zhàn)系統(tǒng)中的翼尖吊艙。

F-16戰(zhàn)斗機。

“綜合蝰蛇”電子戰(zhàn)套件。

近年來，各國新研和改進機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的消息頻頻出現(xiàn)在媒體上。

2024年初，德聯(lián)邦國防軍裝備辦公室發(fā)布消息稱，正在通過“機載電磁頻譜效果”項目加強機載電子戰(zhàn)能力建設。

2024年9月，美軍一架F-16戰(zhàn)斗機進行了集成“綜合蝰蛇”電子戰(zhàn)套件后的飛行試驗。據(jù)稱，該套件采用超寬帶架構來對抗先進的射頻威脅。

2024年11月，歐洲防御輔助子系統(tǒng)聯(lián)盟公布了“臺風”戰(zhàn)斗機下一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)的相關研發(fā)信息，顯示出這種著眼于未來戰(zhàn)場的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的新進展。

各國為何如此青睞機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)？戰(zhàn)場上它能發(fā)揮哪些作用？未來發(fā)展趨勢如何？請看本文解讀。

因保護戰(zhàn)機安全而生，漸成“決定性戰(zhàn)力”

武俠小說中，不少人都夢想著練就傷人于無形的武功，甚至能一招制敵。

在兵器界，真有這么一類裝備，具有傷對手于無形的本領。其中比較有代表性的，就是機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

簡單來說，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)就是安裝在戰(zhàn)機上，能夠識別、定位和對抗敵方電磁威脅的電子設備。其研發(fā)目的，在于最大程度地降低對手使用電磁頻譜的效能，最大限度地提升己方和友方部隊使用電磁頻譜的能力，從而獲得情報優(yōu)勢和戰(zhàn)術優(yōu)勢。

最早的戰(zhàn)機是沒有電子戰(zhàn)系統(tǒng)的，美國U-2偵察機初期型號被蘇聯(lián)SA-2導彈擊落就有這方面的原因。如今，電子戰(zhàn)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)機的標配。從無到有、由弱到強，伴隨著空戰(zhàn)“矛”“盾”角力、相關技術進步，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)先后經歷了幾個不同的發(fā)展階段。

20世紀四五十年代，是機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展的萌芽階段。當時，隨著雷達和制導技術的發(fā)展，地對空導彈、空對空導彈和雷達控制的高炮揚威戰(zhàn)場，曾因“高高在上”而相對安全的作戰(zhàn)飛機所受威脅日增。

這種背景下，為了保證己方戰(zhàn)機安全，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)開始出現(xiàn)，如美軍為應對德軍密集的防空雷達網(wǎng)研發(fā)的AN/APT-1/2雷達干擾機、英軍研發(fā)的金屬箔條等。這一階段，此類裝備的功能相對單一，如雷達干擾機基本上是通過發(fā)射寬頻噪聲干擾敵方防空雷達，不僅體積較大，而且需手動設定干擾頻段。

冷戰(zhàn)期間是機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)快速發(fā)展時期。美蘇兩大陣營的對抗，以及相關技術的運用，使機載電子戰(zhàn)裝備從基礎干擾裝備向綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展。

20世紀六七十年代，隨著半導體技術的發(fā)展，晶體管取代真空管，電子戰(zhàn)裝備走向小型化。一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)實現(xiàn)吊艙化，有的國家開始使用電子戰(zhàn)飛機，如美國的EB-66。這一時期，自動識別威脅的雷達得到運用，機載干擾方式也開始由以噪聲壓制和箔條擾亂為主，向多頻段干擾方式轉變。

20世紀八九十年代，數(shù)字信號處理技術、有源相控陣雷達、隱身戰(zhàn)機的應用，給機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展帶來機遇與挑戰(zhàn)。有源相控陣雷達的成熟，為電子戰(zhàn)系統(tǒng)實現(xiàn)自適應干擾和進行實時頻譜分析奠定了基礎。這一過程中，美國和蘇聯(lián)的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)形成不同發(fā)展路徑。美國的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)多選用模塊化、開放式架構設計，采用“自適應噪聲+欺騙干擾”的方式，比較依賴體系的支撐；蘇聯(lián)的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)往往內置在戰(zhàn)機中，如蘇-27戰(zhàn)機的L-203/205電子戰(zhàn)系統(tǒng)等，注重高度集成和實施大功率壓制式干擾。

經過這一時期的發(fā)展，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)逐漸從先前的“輔助手段”發(fā)展為“決定性戰(zhàn)力”，開始直接影響空戰(zhàn)結果和制空權的爭奪，并對此后電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展模式產生深遠影響。

冷戰(zhàn)結束后，各國對機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)呈現(xiàn)出高度集成化、模塊化發(fā)展態(tài)勢。一些國家開始將各種電子支援、電子攻擊和電子防護手段整合為一體化系統(tǒng)，使其兼具偵察、干擾、控制、評估功能。數(shù)字化射頻存儲技術和算法方面的進步，使機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)由硬件驅動轉向軟件驅動，作戰(zhàn)域從空中擴展至全頻譜、多域協(xié)同。人工智能與機器學習技術的發(fā)展，使機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)對復雜電磁環(huán)境的適應性、敏捷性進一步提升。

布設電子迷霧、引導導彈攻擊、癱瘓對方體系……當前，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)種類多樣、攻防兼?zhèn)?，儼然已從初期的“奇招”轉變?yōu)閼?zhàn)機的“標配”，被譽為空中的“無影殺手”。

戰(zhàn)場需求和科技牽引，讓“迷蹤拳”越打越強

對于機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)，不少人的第一印象是“神秘”。這種“神秘”，一方面來自它發(fā)揮作用的過程悄無聲息；另一方面則來自它不容小覷的威力。交起手來，有一種“蒙住對手眼睛施加攻擊”的意味。

從某種程度上來說，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的功用，相當于練就“迷蹤拳”，讓對手越打越懵、真假難辨，自己則越打越明白。

追根溯源，這種“迷蹤”效果來自機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)各種設備的綜合運用，包括高性能計算機、數(shù)字射頻存儲器、雷達告警接收機、激光告警接收機、導彈逼近告警設備、拖曳雷達誘餌等。

例如，在“臺風”戰(zhàn)機的“禁衛(wèi)軍”DASS防御輔助子系統(tǒng)中，雷達告警接收機借助無源天線可以探測多種類型的雷達、無線電或數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)的射頻源，將相關信號特征與存儲器中的雷達信號進行比對生成威脅圖像，為戰(zhàn)機飛行、進行干擾和實施攻擊提供依據(jù)；激光告警接收機可以探測到指向飛機的激光，并精準定位激光源的方向；翼尖吊艙內部的電子對抗系統(tǒng)能根據(jù)相關數(shù)據(jù)，有針對性地合成所需頻率，對敵方雷達等偵測手段進行干擾；導彈逼近告警器能利用主動毫米波脈沖多普勒雷達，探測來襲的雷達制導/紅外制導彈藥，據(jù)此自動投放箔條或照明彈。此外，其拖曳式雷達誘餌可在需要時從吊艙中放出，以此化解來襲導彈的威脅。這些設備相互配合、共同施力，進而在電子支援、電子防御、電子攻擊方面發(fā)揮出“1+1＞2”的效用。

從當前機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展來看，來自戰(zhàn)場的需求和科技的牽引，正使這種“迷蹤拳”打得越來越快、越來越強，并呈現(xiàn)出一些鮮明特點。

探測能力日益增強。電子戰(zhàn)系統(tǒng)存在的理由之一，就是形成電子迷霧，讓對手的偵測手段“失靈”。但是，隨著科技的發(fā)展，雷達等偵測手段的能力也在水漲船高，尤其是數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臄?shù)字化、計算機不斷提升的數(shù)據(jù)處理能力以及基于氮化鎵材料的最新天線技術，讓偵測手段對電磁頻譜的使用更加靈活高效?，F(xiàn)代發(fā)射機所能產生的脈沖形狀可謂千變萬化，可用頻率也在大幅增加。雷達等偵測手段的升級，給機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)很大，以往電子戰(zhàn)系統(tǒng)根據(jù)幾個主要參數(shù)對輻射源進行辨別分類的做法顯然已經過時。針對這種新情況，一些國家及企業(yè)開始為電子戰(zhàn)系統(tǒng)賦予新能力，以應對新威脅。如薩博公司應用于“鷹獅”E戰(zhàn)機的Arexis電子戰(zhàn)系統(tǒng)，就使用了大瞬時帶寬、干涉測量、三角測量和人工智能等新技術，以便對一些脈沖敏捷輻射源進行高效探測，并提供近乎實時的電磁頻譜情況。

自動化程度進一步提升。機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的定位，決定了其在單次戰(zhàn)斗中發(fā)揮作用的時間跨度不會太長。隨著制空對抗日趨激烈，以及雙方都可能高密度地使用電磁頻譜，如何在目標感知、信息傳輸與電磁干擾等方面領先一步相當重要?；诖耍恍﹪蚁群笳归_對現(xiàn)役電子戰(zhàn)系統(tǒng)的升級或對新型電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研制。經過有針對性地強化，幾乎所有電子戰(zhàn)系統(tǒng)都具備一個鮮明特征，就是“高度自動化”。以DASS防御輔助子系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)采用模塊化設計，由電子對抗措施、電子支援措施、導彈逼近告警系統(tǒng)和拖曳雷達誘餌等組成。所有組件由機載計算機控制，運行流程基本上是全自動的。美軍一些戰(zhàn)機配備的AN/ALQ-214綜合防御電子對抗系統(tǒng)，也體現(xiàn)著這一特點。憑借主動對抗措施，該綜合防御電子對抗系統(tǒng)能在很大程度上保護戰(zhàn)機不被對手探測到。

大多采用開放式架構。偵測手段在不斷變化，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)也必須以變應變。因此，當前很多國家的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)采用開放式架構，以便今后能及時對軟硬件進行升級。F-15E戰(zhàn)機的“鷹”式被動/主動告警生存系統(tǒng)（EPAWSS）就是如此。除了應對偵測手段、防空威脅的升級，EPAWSS的研發(fā)人員還打算用其整合協(xié)同作戰(zhàn)的有人機和無人機，進一步拓展其用途。

同時，另一些變化也在發(fā)生，如機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研發(fā)工藝同樣在改進。對這種可能讓戰(zhàn)斗勝負天平瞬間發(fā)生傾斜的裝備，一些國家開始采用數(shù)字化工具來加快研發(fā)進程，并采用在既定范圍內共享資源的方法來降低制造成本。

面對新威脅持續(xù)演進，日益智能化精確化

電子戰(zhàn)領域的變化之快，可用日新月異一詞來形容。機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)也是如此。面對對抗日益復雜、激烈的戰(zhàn)場環(huán)境，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)正在積極適應，并呈現(xiàn)出一些新變化。

認知電子戰(zhàn)能力成為發(fā)展方向。目前，不少現(xiàn)役機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)識別威脅是基于對一些電磁信號特征的比對，但這種比對有一個前提，那就是數(shù)據(jù)庫中必須先要有這類威脅的“畫像”，這樣才能得出明確的結論。采用這種機理的電子戰(zhàn)系統(tǒng)自然無法識別以前從未出現(xiàn)過的威脅。為了補齊這類短板，就必須發(fā)展認知電子戰(zhàn)能力。簡單來說，就是借助人工智能和機器學習賦予電子戰(zhàn)系統(tǒng)自我辨識威脅的能力，實時提取威脅來源信號，快速進行分組分析，判明信號的威脅等級及其弱點，及時有效地予以反制。目前，已有一些國家的部分戰(zhàn)機配備類似綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)，能在沒有人工干預的情況下完成電子偵察、干擾和防御任務。

廣域覆蓋能力繼續(xù)增強。當前一些國家研制機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)時，紛紛將擴展頻率范圍作為重要內容。一些國家的電子戰(zhàn)飛機在配備中頻電子戰(zhàn)吊艙后，又著手研制低頻吊艙作為補充。之所以有此舉動，就是想讓電子戰(zhàn)系統(tǒng)在更大的頻譜空間發(fā)揮作用，實現(xiàn)對敵方電子設備的廣域覆蓋。歐洲防御輔助子系統(tǒng)聯(lián)盟公布的“臺風”戰(zhàn)斗機下一代電子戰(zhàn)系統(tǒng)相關研發(fā)信息中，其中一項就是稱其具備對先進的復雜威脅進行特征描述、數(shù)字儲頻的能力，能最大程度地應對不斷變化的威脅輻射源。

應用趨于高效協(xié)同。隨著機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)日益數(shù)字化，網(wǎng)絡化應用成為其發(fā)揮作用的重要形式。當前一些國家已在進一步整合機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的各個功能模塊，在減少設備體積和重量的同時，使機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)成為一個輕便且可高效協(xié)同的整體。一些國家研制的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)已經可以與其他電子戰(zhàn)系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺進行協(xié)同，形成電子戰(zhàn)網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息共享和協(xié)同作戰(zhàn)。今后，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)或將與陸、海、天基電子戰(zhàn)系統(tǒng)進一步融合，構建起多層次的電子戰(zhàn)體系，從而在更大范圍實現(xiàn)對電磁頻譜的有效控制和作戰(zhàn)力量優(yōu)化配置，使電子戰(zhàn)行動更加精確高效。

無人機成為新載機。無人機的興起與大量運用，為機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)賦予了新內涵。用無人機搭載電子戰(zhàn)系統(tǒng)執(zhí)行電子戰(zhàn)任務，具有使用靈活、效費比高等優(yōu)勢，既可進行電子情報偵察，也可充當電子誘餌，還可抵近實施干擾，具備廣闊的應用前景。當前一些國家已就無人機搭載電子對抗吊艙進行了地面和飛行測試。這意味著，機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展正在進入新階段。

供圖：陽  明