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目前未来空战与装备技术发展

发布时间:2021-07-20 23:00:24 阅读: 来源:柱塞泵厂家

未来空战与装备技术发展

作战需求牵引装备技术发展,而装备技术发展又改变战术。本文分析了现有空战的特点,对未来可能的空战形式进行了探讨,并对一”些传统的空战概念提出了质疑

作战需求牵引装备技术 的发展,而装备技术的发展又向传统的作战方式提出质疑和挑战。它迫使人们不能固守传统的思维,而必须认真研究今天及未来技术进步带来的新战术,并且反过来对武器装备提出正确的要求。

自人类进行空战以来,由于武器系统的限制,长期采用后半球尾追的近距空战形式,飞机必须机动进入目标尾后攻击区实施攻击。它所带来的问题首先是因为攻击区狭小,飞机占位瞄准难度大,对飞机的机动性要求高;其次是飞机必须引导到目标尾后,在执行防空任务时使拦截线内移,尤其是在拦截超音速目标时,不利于保护自身对全部产业的发展无疑提供了强大的推动力的安全。

在传统双方尾追高机动格斗中,不但与飞机的性能和武器有关,而且飞行员的勇敢和高超技术也是取胜的关键。

近距空战及其发展

机动性,特别是转弯角速度,是衡量近距空战能力的重要指标。

一般第三代战斗机在中低空稳定盘旋角速度大约 13°~15°/秒,它代表缠斗占位的能力;瞬时转弯角速度20°~25°/秒 ,它代表瞬时改变方向的能力。

有研究认为,在近距空战中,当角速度具有2°~ 3°/秒优势时,往往就具有近距空战的优势。因此战斗机设计十分注意从气动布局入手,认真选择机翼平面形状、翼载荷、推重比、飞机设计过载等设计参数,通过提高稳定盘旋过载和瞬时转弯角速度以提高飞机的机动性。

但是当代有些飞机例如苏-27的"眼镜蛇"非常规机动,它打破角速度概念,进入过失速区,在动态过程中旋转角速度可达70°/秒。

而推力矢量技术正在成为今后战斗机普遍采用的技术,使可控的转弯角速度达到每秒数十度。

此外,大离轴角发射导弹目前已能提供高达90°的离轴角,配以头盔瞄准具能迅速捕获并发射,攻击前半球目标。

因此,当代技术的发展,尤其是头盔瞄准具、大离轴角发射导弹、推力矢量技术,将对未来近距空战产生革命性变化,使依靠常规气动布局提高机动性和近距空战能力的办法黯然失色。

西方一些分析家得出以下看法:1)头盔瞄准具和大离轴角近距空空导弹在未来空战中是必不可少的;

2)视距内空战是及其危险的,而且越来越危险。

3)视距内空战机会均等,即配备大离轴角导弹和头盔瞄准具的F-5或米格-21在单机较量中与F-22没有什么差别,每个人被击落的概率几乎都是一样的,而且像F-22这样的大飞机说不定还要处于劣势。

有人认为,一旦双方战斗机具备了离轴攻击前方 90°范围内目标的能力,近距格斗就会越来越少。

传统的夺取制空权一般是以近距空战的形式进行的,随着导弹射程、雷达作用距离和各种信息技术的发展,夺取制空权已经不能理解为像过去那样在局部狭小空域,空战范围已经扩展到百千米以上,甚至数百千米。

空战形式也由传统的近距格斗转为超视距作战,以中距多目标发射后不管导弹进行超视距作战将是今后夺取制空权战斗行动的主要作战方式,昂贵的高性能飞机不见得占优势,因此以昂贵的新一代战斗机去遂行近距空战任务是很不恰当的。

超视距空战及其发展

由于航电、武器系统的发展,第二代战斗机开始了拦射攻击方式,开辟了超视距空战的新概念。

超视距空战优点在于,明显地扩大了攻击区;飞机可以按前置碰撞路线小机动飞行,从而减轻了进攻飞机的机动性要求,同时使拦截线外移。

美军在佛罗里达州曾进行一次4对4模拟空战:配备AIM-120的4架F-15对4架配备R-27和R-73模拟米格-29的F-15。

据报道,在模拟空战中,飞行员并未看到敌机,也很少看到自己的僚机,飞机的机动过载从未超过3g。飞行员在显示屏上看到的只是飞出的导弹和击落的飞机。

同时AIM-7导弹是中距拦射导弹的代表,采用半主动雷达制导,所以载机发射后必须使自己的机载雷达始终继续照射目标(雷达天线跟踪角度大约±60°),直至目标被命中后才能大过载脱离。在这么长的时间里,易遭到对方攻击,对安全极为不利。

早期的中距武器系统战果并不理想。以越南战争为例,其击毁概率不到7%,比理论值整整低了一个数量级。

航空技术的进步使得中距武器系统日趋成熟,空中识别技术得到一定程度的发展,在海湾战争中AIM-7和AIM-120导弹取得了较好的战绩,据资料报导,70%左右的目标是在超视距范围被击落的。当然,如果双方飞行员都积极、主动,实际命中率可能要低一些。

对半主动拦射武器系统来说,谁先发现并锁定目标,谁先发射导弹,就有可能先击落目标而保存自己,也就是具有先敌发现先敌发射取胜的优点。

发射后不管导弹不采用单纯半主动雷达制导而是用复合制导形式,因此载机发射导弹后一段时间即可机动脱离或开始对下一个目标的攻击。

如果作战双方均已装备发射后不管导弹,在对头攻击的情况下,雷达作用距离远和导弹射程大的一方显然具有先敌发现先敌发射的优势。

可是应该注意到,即使雷达武器指标较低的另一方在被击中之前也可能发射了发射后不管导弹,当导弹与目标的距离小于末制导主动雷达导引头的作用距离时,尽管载机已被击中,飞行中的导弹仍可以击中对手。

因此,它们之间的攻防、胜负关系不像传统观念那么明显。如处理不当,他们之间有可能只是被击中的时间有几秒至十几秒的差异,但结局却有同归于尽的可能性。

因此传统概念上具有先敌发现先敌发射优势的一方并不意味着一定具有战胜对手的绝对优势。

相反,优势可能在战场信息保证条件好、飞机数量较多、价格较便宜、电子战能力较强、具有良好协调配合而从不同方位发起攻击的一方。从作战费效比的角度考虑,飞机复杂且价格昂贵的一方损失将更为惨重。这就给飞机发展带来新的思考,即过分追求高技术完成多种多样任务的高度综合化的昂贵飞机是否是正确的发展方向。

超远程空战探讨

目前还没有超远程空战,对于超远程空战存在不同的看法。实际上不同的国家,不同的战略思想,对于超远程空战有不同的需求。

超远程武器系统主要考虑针对对方的预警机,进而可发展扩大到诸如电子战飞机和不保持电磁静默的飞机。

对那些主要是外线作战的攻击型国家,并不看好超远程武器系统,而是把发展重点放在多目标攻击上。

他们向海外派遣部队,强调以少胜多,以质取胜。基本不存在打击对方的预警机和其他远距离飞机的必要,对于发展远程空空武器需求并不迫切。

对于防御型国家,特别是采取积极防御战略方针的国家,发展超远程武器具有重大价值。

未来的空战和整个作战大系统紧密相连,进攻方在海外进行空中作战时将会出动侦察机、攻击机、护航机、预警机、电子战飞机、加油机、运输机等等。在这条战争链条中,预警机是空中行动诸环节中最核心的一环,肩负着警戒、引导、指挥空战等任务,是空中行动的灵魂和核心。一旦预警机被击落,则各机种无法得到信息,战斗行动将告失败。

尽管预警机采取各种保护措施,但是历次战争中预警机很少有被击落的主要原因还是缺乏必要的武器系统。毫无疑问,超远程导弹将是预警机的主要杀手。俄罗斯在发展超远程导弹方面领先于西方国家。

要依靠战斗机的机载雷达去搜索发现400千米处的预警机是不太现实的。可以利用机外的各种信息,通过数据链获取预警机信息。但是依靠本机的雷达被动探测模态也可以较好地获得预警机的信息。

关于无源探测雷达的价值,可以从下页的附表中一个地面防空系统的研究得到启示。虽然该研究是地面防空作战的效果,但其思想同样适合空空作战。

从研究比较中可见,无源被动雷达在发现目标和消A、矫直:对从盘卷上制取的试样灭入侵目标方面,比单纯提高常规雷达系统的指标更为有效。

同样超远程导弹要依靠半主动雷达制导或主动雷达制导也是困难的,可以采用被动探测加指令、红外或主动末制导等复合制导方式。

这种无源被动探测和制导的超远程空战必然导致未来空战概念的重大变化。不是先敌发现,先敌发射取胜。

相反,谁先雷达开机,谁将遭到攻击,因此雷达作用距离远的飞机实际上不敢早开机。但是预警机、电子战飞机又不能不开机,因此它们今后的处境将会十分危险。

数据链和机间协同作战

谁雷达先开机,谁将首先暴露目标,遭到攻击。为了掌握战场态势,又要隐蔽接敌,采用多渠道的探测、数据链和多机协同作战,是未来空战必不可少的方向。这种数据链将发展为空/天/地的信息传输。敌机的信息可能来自编队中某架开机的飞机(或传统的预警机、地面雷达站),通过数据链传给保持电磁静默的友机实施攻击。这种数据链和机间协同作战在概念上并不新鲜。但是技术发展赋予了新的含义。在数据链和机间协同作战中,一批不太先进的飞机也能派上用场。

通过数据链系统,还可实现有人驾驶飞机和无人机之间的协同作战。一架或几架有人战斗机,带领几架无人机组成机群,战斗机飞行员实施对无人战斗机的控制,搜索、攻击等由无人机完成。

无人作战飞机和高超音速飞机将对未来空战产生重大影响

为了减少参战人员伤亡、降低装备和使用成本,无人作战飞机正逐步受到各国的重视。20世纪90年代以来,由于微机电技术、传感技术、数字通信、虚拟现实、全球精确导航技术的发展,一些在无人作战飞机研制和使用上的障碍被逐一清除。

高超音速飞机是另一种受到各国重视的飞行器,它可以M4~10的速度,在高度35~60千米的亚轨道大气空间飞行,2小时内就可实现跨太平洋的飞行,目前的空空、地空武器系统可以对弹导导弹进行拦截,但很难对高超音速飞机进行有效的拦截。

美军在1997年就提出了"由目前以空中力量为主的空军逐步向以航天力量为主的空军"方向发展的战略思想,俄罗斯也组建了自己的"天军"。

无人作战飞机和高超音速飞机是21世纪航空领域两个新的发展方向,当以远距攻击型的智能化武器、信息化武器为主导的"非接触性战争"日益临近的时候,人们不能不事先对其加以关注,因此而引起的军事学术问题、装备技术问题、兵种结构问题将层出不穷,并使战略、战役、战术思想和作战方式发生巨大的变化,它有可能彻底改变21世纪战场的作战模式和军兵种体制。

不同的国家战略导致不同的武器要求

有些通行的观点往往是值得推敲的,他们反映的观点往往只是代表某种国家的战略需求和利益,或者是对过去技术、战术的认识,甚至是有意的误导。

质量与数量

自海湾战争以来,有人认为质量差的战斗机哪怕数量再多也根本无法作战。诚然质量是一个很重要的因素,但是海湾战争以来的几次战争,双方总体力量相差太悬殊,不能由此得出数量可以忽略的结论。实际上米格-29质量并不差,过去在非洲,米格-29和F-16曾经有不少较量,米格-29常占上风。但是伊拉克或南斯拉夫的数量太少,尤其是整个作战大系统遭到严重破坏,才是失败的主要原因。此外,人员的素质也是不可忽视的因素。

当性能水平不一样的飞机(当然不能过于悬殊),如果在近距空战中都采用大离轴角导弹、头盔瞄准具和推力矢量技术,在超视距空政策的越织越密战中都具有发射后不管导弹。那么他们之间的差距就大为缩小。

认为质量差的战斗机哪怕数量再多也根本无法作战的观点主要来源于外线作战的发达国家。这一方面是因为外线作战不可能调集大量飞机,必须采用以质取胜的措施,因此在他们的飞机设计中始终贯彻以质取胜的观点。另一方面也是有意误导,他们在作战效能分析中往往拿出天文般的差距,过分夸大,使发展中国家走弯路或丧失信心。

发射后不管多目标导弹和远程导弹

发射后不管导弹和多目标攻击能力是目前人们比较关注的。尤其对于远离本土作战的国家,不可能调集大量兵力,强调以少胜多。配备发射后不管的中距空空导弹(如AIM-120等),可以极大地提高载机在超视距情况下打击多个空中目标的能力。

到目前为止,尚没有超视距多目标作战的战例。

对空和对地反辐射导弹

自从美国在越南使用 "百舌鸟"导弹以来,反辐射导弹得到重视,但似乎认为反辐射导弹就是打地面雷达的观念是片面的。反辐射导弹在未来战争中将发挥重要作用,但是进攻型国家和防御型国家对反辐射导弹的需求并不一致,防御型国家的C3I系统主要在地面,因此进攻型国家发展空地反辐射导弹;而进攻型国家C3I系统主要在空中,因此防御型国家应该在设计方面发展空空反辐射导弹。

结束语

技术在飞快发展,随之带来战术不断变化,单独的战斗机在未来的空战中将更需要相关作战系统的支持,其使命将会出现新的特点,其作战使用将范围更广、变化更快、模式更多,研究这种变化是一个重要课题。如何将技术的发展、战术的变化和本国的需求结合起来,更是一个重要的课题。

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