(1. 海军装备部 2. 中国船舶集团公司第七一〇研究所 3.32802部队)
摘 要:介绍了舷外无源干扰技术及武器系统。论述了国外舰载无源干扰系统的发展趋势,探讨了国外舰载无源干扰系统的发展方向。
关键词:舰载;无源干扰系统;发展方向
0 引言
舷外无源干扰武器系统主要包括箔条干扰弹、红外诱饵弹和雷达假目标等,其作用原理是:利用物理等方法形成电磁或红外辐射特征与舰船相似、外形结构与舰船相近、雷达或红外反射面积与舰船相当或更大的假目标;或者利用舰船对电磁波或红外线的反射、散射和吸收作用,扰乱电磁波的传播,改变舰船的雷达或红外散射特性,以干扰方式、迷惑方式或欺骗方式引诱来袭反舰导弹的制导系统,使反舰导弹偏离靶舰。
1舷外无源干扰技术及武器系统
1.1箔条干扰技术
箔条干扰是水面舰艇对付反舰导弹制式导引头使用最广泛的一种软杀伤电子对抗和诱惑技术。现代箔条弹一般装填尺寸为预定威胁雷达波长一半的镀铝玻璃偶极子或箔条,一旦被照亮,就会和雷达发射机的射频形成谐振,产生虚假的雷达回波;数百万个这样的偶极子产生的箔条云会形成一个雷达反射面积与舰艇相当的假目标,从而对来袭导弹起到迷惑、诱惑、欺骗等干扰作用。
美国海考尔公司上世纪七八十年代开发了箔条射频诱惑弹“箔条星”、“超级箔条星”和远程舷外箔条弹“洛罗克”、“超级洛罗克”,应用于RBOC(快速浮散型舷外干扰箔条)和Mk36SRBOC(超速浮散型舷外干扰箔条)无源干扰系统。“超级箔条星”干扰弹射频范围为单频和倍频,波段覆盖范围8~18千MHz,爆炸后可形成面积达7850m2的箔条假目标发射云团;“超级洛罗克”干扰弹的最大射程可达到4.5km。
英国切姆伦公司研制的Mk214型射频干扰弹和Mk216型远程射频干扰弹,均可应用于北约“海蚊”软杀伤武器系统,其最大作用距离分别为120~200m和1500m,可形成下落速度不等的7000m2和14000m2的中心爆炸型I/T波段的假目标箔条云。
以色列拉法尔公司开发的综合假目标干扰系统,可配用三种不同的箔条火箭弹:远程(LRCR)、中程(MRCR)和近程干扰箔条弹(BT4-1),最大射程分别为12~14km、50~1500m和50~600m,滞空时间分别为10~15min、5min和3min,形成的雷达发射截面分别为等同中型舰艇、2500~3500m2和6000~8500m2。此外,以色列埃尔比特公司研发的“德西维尔”舷外干扰火箭系统也可装配上述箔条干扰弹。
可以说,箔条干扰弹是目前最具威力和最有效的标准舷外无源干扰手段,可为载舰提供远、中、近的全程保护。虽然先进的反舰导弹导引头装备的逻辑识别电路可用于识别箔条假目标,以致箔条的干扰效果受到影响,但研究人员认为箔条干扰还有巨大的发展潜力。
1.2 红外诱饵技术
红外诱饵也是舷外无源干扰的重要技术之一。早期的红外诱饵弹比较简单,其作用仅限于模拟舰艇的“热点”部位如发动机和排气系统等。现代红外诱饵弹在空中爆炸后产生多波段的混合热烟雾、辉光粒子和气态辐射等,可模拟舰艇的壳体、烟囱和排气羽烟的红外散射特征,其辐射强度、反散面积和持续时间已达到几可乱真的程度。这类红外诱饵弹一般采用多弹间隔投射方式,以便使形成的红外假目标“质心”逐渐移离载舰,最终以干扰和引诱方式将来袭的红外制导反舰导弹“引离”靶舰。
海考尔公司上世纪七八十年代研发的可用于RBOC和SRBOC的漂浮式红外干扰弹“希拉姆”、“超级希拉姆”,持续燃烧时间超过45s,形成的红外闪光体高2.5m,体积10000cm3。90年代末期,美国海军研究实验室研发了子母弹型红外诱饵弹“EX252”,又称多级红外假目标弹,可先后释放出快速的浓重红外烟云和长时间的红外散射烟云。美国西皮坎公司开发的新一代红外假目标弹“超级引离式红外诱惑弹”,燃烧时间超过40s,可在距载舰由近及远的距离上连续产生7块庞大的红外云团,是对抗红外成像制导反舰导弹的有效手段。
德国莱茵金属公司巴克弹药技术分公司开发的多波谱红外诱饵子母弹“巨人”,可应用于北约“海蚊”和美国SR-BOC软杀伤武器系统。“巨人”一边飞行一边以0.1s的间隔将5枚子弹抛射在距载舰越来越远的距离上,每一枚分别在不同位置独立点火,分别产生波长为8~14μm的混合热烟雾、3~5μm的发光粒子云和4.1~4.5μm的气态辐射,能够对抗所有通用的红外导引头。
法国EADS公司防御电子分部研制的用于“达盖”舷外无源干扰系统的C型近程红外诱饵弹,10枚瞬时激活弹在舷外近距离内产生3~5μm的强红外辐射场,持续时间约4s;另24枚延时激活弹距载舰一定距离后在水面点火,喷射火焰的持续时间约20s,可形成300m2的红外辐射面,对红外制导的反舰导弹有强大的诱惑和欺骗作用。另一种舷外远程假目标无源干扰系统“萨盖”,箔条和红外弹组合使用可产生2000
m2和300m2以上的假目标雷达反射截面和红外辐射面,射程3~8km。
1.3 红外诱饵/箔条复合干扰技术
近些年来,为了对付最先进的多模制导反舰导弹,一些国家的海军又研发了不同型号的红外诱饵/射频干扰复合式舷外干扰弹。美国海考尔公司研制的“双子座”、“超级双子座”箔条/红外复合干扰弹,兼有箱条干扰弹和红外诱饵弹的综合特点,对带有雷达和红外寻的反舰导弹均有强大的对抗作用。射频范围为单频和倍频,波段覆盖范围8~18kMHz,可形成面积达1500m2的箔条假目标云团,红外闪光持续时间30s和40s以上。
俄罗斯应用物理研究所研发的一种多用途无源干扰软杀伤系统PK10,可配用多种复合干扰弹,如:SOM50红外/激光复合干扰弹,专用于对抗红外制导和激光制导的反舰导弹;SK50红外/射频/激光多模干扰弹,对雷达制导、红外制导、激光制导、光电制导或复合制导的反舰导弹均有强大的干扰、诱惑和欺骗能力。
英国切姆伦公司研制的“塔洛斯”箔条/红外双模干扰弹,其中心爆炸型箔条载荷所产生的假目标云可覆盖8000m2的区域,而其红外载荷具有在同一位置的4次空炸能力,产生多个波段的红外辐射,对雷达制导、红外制导或复合制导的反舰导弹都具有相当的对抗效果。
法国Lacroix公司和EADS防务公司联合研发了一种用于小型舰艇的SYLENA多模式软杀伤干扰系统,其配有三种不同工作模式的干扰弹药,分别是Sealem射频干扰弹(角发射器装置)、Sealir红外诱惑火箭弹(多波段红外假目标烟云)和Seamosc光导发光屏蔽弹(遮蔽激光和光电类目标),三种弹的不同干扰作用可确保载舰在反舰导弹的多次攻击中安然无恙。
1.4 雷达假目标技术
雷达假目标又称雷达诱饵或雷达陷阱,一般由角反射器或龙伯透镜组成。作为舷外无源干扰手段之一,雷达假目标以前通常采用船拖漂浮式,即用一条足够长的缆绳将其拖在舰艇后面,依靠其比舰艇还要大的雷达反射面积,引诱来袭导弹的末制导雷达误入“歧途”。
近年来,雷达假目标还可通过火箭弹的形式发射到离载舰一定高度和距离,如以色列海军和拉斐尔公司开发的新一代宽带跳频反雷达假目标WIZARD“维扎德”。这种宽带跳频反雷达假目标可由综合假目标系统兼容发射,主要用于干扰和诱惑雷达制导的反舰导弹,尤其是那些最先进的具有箔条鉴别逻辑电路导引头的反舰导弹。WIZARD使用高度50~200m,滞空时间30~60s,干扰频率范围为宽波段,展开后成角反散器型假目标(目前有单角反射和双联角反射两种构型)产生的雷达反射截面积为1500~4000m2。
2国外舰载无源干扰系统的发展趋势
随着反舰导弹制导、抗干扰、信息处理、智能化等技术的日益提高及其威胁的日趋严重,无源舰载软杀伤武器系统至今仍保持着强劲的发展势头。由于舷外无源干扰手段具有简单可靠、使用方便、通用性好、成本低廉等优点,所以历来是各国海军投入最多、优先发展的一种舰载软杀伤武器系统,其下一步改进主要包括以下方面。
2.1 改进红外诱饵弹技术
随着红外探测技术的不断发展,红外制导方式已由红外点源寻的制导发展到红外成像制导,抗干扰性能得到提高,传统的点源红外诱饵弹不太容易对其实施有效的干扰。对抗红外成像反舰导弹的现行有效方法是红外烟幕弹,配合红外面源诱饵弹能够提高干扰成功概率。吸收型红外烟幕主要通过对红外辐射散射和吸收达到干扰的目的,会影响反舰导弹导引头对舰船的分割和特征的提取。从载舰由近至远逐渐射出的红外面源诱饵弹,可将导引头捕捉干扰物或干扰物与舰船的能量中心,不断偏离反舰导弹,从而使舰船逃离反舰导弹跟踪。
2.2 完善箔条干扰弹技术
世界上最大的舰用干扰箔条制造商英国切姆伦公司认为箔条仍有巨大的发展潜力,其下一步发展应集中在以下方面:改进箔条的包装和布撒技术,以使其形成最佳干扰云团;改用更先进的高性能箔条材料;改善箔条的空气动力特性,实现更好的水平和垂直极化比;提高偶极子密度,增强抗雷达识别能力。
此外,箔条干扰方式今后的发展方向还包括形成尽可能大的雷达反射截面、延长留空时间的同时,向干扰宽频带方向发展,向复合干扰方式方向发展,毫米波箔条也将是今后箔条干扰技术的一个发展方向。
2.3 大力发展复合干扰弹
随着反舰导弹越来越多地采用多模制导体制,包括雷达/红外、红外/紫外、红外/可见光、光电/红外、双色红外等体制,单一干扰模式的假目标弹已难以对其进行有效干扰,各国海军正在大力发展复合型干扰弹。其发展趋势包括:加强发展毫米波红外复合干扰弹和多功能红外烟幕弹;前者主要用于对抗新一代的毫米波雷达红外寻的器主被动复合制导反舰导弹,后者以对抗光电复合制导、激光红外制导和电视制导的反舰导弹。
2.4 毫米波无源干扰的发展趋势
随着多模复合制导技术的快速发展及毫米波器件在武器装备上大量应用,军事目标受到严重威胁,而对抗复合制导技术的无源干扰技术相对落后,在未来一段时间,毫米波无源干扰
将重点在以下几个方面发展:(1)新干扰机理研究。利用电磁波干扰理论进行新干扰机理的探索研究,旨在提出一种具有新干扰原理的干扰方法,从而应对目前日益发展的多模复合制导技术。(2)新型干扰剂研制。研制宽波段高效干扰剂,做到无源干扰的“一弹多功能”或“一剂多频谱”,旨在解决目前无源干扰频段窄及干扰弹功能单一的问题,从而实现烟幕干扰的全波段化。(3)干扰方法及干扰策略研究。目前探测或制导技术利用的往往不止一种手段,为应对探测或干扰手段的多样化,需对探测及制导光电部件的干扰需求进行论证,进而提出应对策略及方法。
3国外舰载无源干扰系统的发展方向
3.1向标准化、通用化、系列化方向发展
英、法、美等海军强国为了提高本国舰载无源干扰系统的防护能力和降低使用维护成本,减少对后勤支援的依赖性,不断完善改进本国产品,各种无源干扰弹及投放系统均采用标准化、通用化设计,形成了具有本国特色的系列化产品,如英国的“防栅”系列,法国的“AMBL”系列,美国的 RBOC、SRBOC 系列等。舰载无源干扰系统向标准化、通用化、系列化方向发展可以实现系统一机多用、多弹种兼容的功能,从而扩大列装范围,提高载舰的防护能力。
3.2向自动化、智能化方向发展
随着计算机、自动化技术的发展,舰载无源干扰系统向自动化、智能化方向发展日渐明显,系统的反应能力不断提高,识别、判断、决策、发射甚至装弹过程都实现了自动化、智能化。如美国的 MK36SRBOC 系统能自动响应空中威胁、发现哑弹并及时采取最佳替代措施、检测和识别干扰弹、定时判断故障等。再如,法国的“达盖 2 型”/AMBL 1B 系统发控设备的高度自动化、智能化,使其除了能有效对抗导弹的组合攻击, 还能在10s内自动连续多次发射对抗5 枚不同方位的来袭反舰导弹。
3.3无源干扰弹向复合方向发展
众所周知, 比较先进的反舰导弹均采用复合制导方式,目前,双模复合制导方式已获得初步应用。复合制导方式主要有:红外 / 紫外制导、雷达/红外/ 激光制导、红外/TV 制导、红外/毫米波制导及双波段或多波段红外制导等。因此,各国海军都在大力发展复合型干扰弹。目前,美国 MK36 SRBOC 系统配备的“超级双子座”箔条/红外复合干扰弹、俄罗斯 PK10 型系统系备的SK50型箔条/ 红外/激光多模干扰弹就是其中的典型代表,已经部分解决了对抗多模制导反舰导弹的问题。从目前发展趋势来看,下一步各国海军将着重发展毫米波/红外复合干扰弹和多功能红外烟幕弹,用于对抗新一代毫米波雷达/红外寻的器主被动复合制导、光电复合制导、激光 /红外制导和电视制导的反舰导弹。
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