1967年第三次中东战争中,埃及海军“蚊子”级导弹艇利用“冥河”反舰导弹击沉了以色列“埃拉特”号驱逐舰,反舰导弹的威胁受到世界关注;1973年第四次中东战争中,以色列舰艇实施电子干扰,使来袭的数十枚“冥河”反舰导弹无一命中,首次验证了舰载电子战反导的有效性[1]。舰载电子战装备的建设引起世界各国的高度关注,反舰导弹与电子战这对“矛”与“盾”也开始了持续的迭代发展,特别是近年来,随着反舰导弹制导技术突飞猛进,外军舰载电子战装备建设也大幅进步,体系日趋完善,能力不断提升。
1 国外主战舰载电子战装备情况舰载电子战装备主要负责舰艇周边电磁环境侦察监视,截获发现威胁目标信号并识别告警,同时对指定威胁目标实施有源、无源组合干扰。其典型组成通常包括电子侦察与有源干扰系统、无源/光电干扰系统、舷外有源干扰设备、充气式角反射体等。
1.1 电子侦察与有源干扰系统主要用于监视舰艇周边雷达信号环境,发现威胁目标并实施有源干扰。根据技术体制可分为3类:1)透镜多波束干扰体制,典型如美国AN/SLQ-32(V)电子战系统、日本NOLQ-2/3电子战系统等;2)相控阵干扰体制,典型如法意联合研制的欧洲多功能护卫舰(FREMM)电子战系统、意大利NETTUNO 4100电子战系统等;3)临时应急加装设备,典型如美SLQ-59可搬移电子战设备。
AN/SLQ-32(V)电子战系统:20世纪70年代,美军为水面舰艇配装了一型通用化、系列化电子战系统,型号AN/SLQ-32(V)。针对系统服役时间长、技术水平较为落后、应对新型威胁能力不足等问题,2003年开始,美军启动“水面电子战升级改进计划”(SEWIP),对系统进行升级。截至目前,已完成前3个阶段(BlockⅠ/Ⅱ/Ⅲ)改进,其中,前2个阶段(BlockⅠ/Ⅱ)重点集成辐射源个体识别能力、增加纳尔卡诱饵控制功能、提升侦察灵敏度、提高复杂电磁适应能力及测向精度等,型号改为AN/SLQ-32(V)6;现正在逐步推广第3阶段(BlockⅢ)改进成果,基于氮化镓的相控阵干扰机,大幅提高有源干扰性能[2-3],并兼顾一定的对海雷达探测功能,新的型号为AN/SLQ-32(V)7。日本NOLQ-2/3电子战系统研仿AN/SLQ-32(V)3电子战系统,推断技术体制、工作频段、干扰功率等与后者相当。
FREMM电子战系统:采用固态相控阵干扰体制,干扰波束指向及资源调度灵活,同时多目标对抗能力强,配装4个阵列干扰天线,每个覆盖90°。法国版FREMM“阿基坦”级采用极化控制(天线前端对接收和发射时天线水平与垂直2种极化进行选择)方式,干扰功率约64 kW;意大利版FREMM“米尼”级采用斜极化方式,干扰功率约160 kW。意大利NETTUNO 4100电子战系统技术体制、干扰频段等与FREMM舰载电子战系统相当[4]。
SLQ-59可搬移电子战设备:在AN/SLQ-32(V)系统SEWIP BlockⅢ延期的情况下,据称为应对高空弹道反舰导弹打击威胁,2014年开始,美军为第七舰队紧急配装SLQ-59可搬移电子战设备,其干扰原理如图1所示。设备由4个干扰天线模块组成,航母上独立安装于首尾部两舷,巡洋舰上成对安装于舰桥下部两侧,驱逐舰上成对安装于驾驶室两舷耳台侧面。据相关资料,设备覆盖仰角高,基于射频转发方式实施假目标干扰。
主要用于发射箔条、红外及复合干扰弹,对来袭反舰导弹实施箔条、红外干扰。根据发射方式,可分为2类:1)迫击炮式发射方式,典型如美SRBOC超高速散开箔条诱饵系统等;2)旋回火箭式发射方式,典型如法国NGDS“新一代达盖”诱饵系统等。
SRBOC超高速散开箔条诱饵系统:装备于美、日、台等国家、地区主战水面舰艇。简氏年鉴报道,每艘舰艇配装2座发射装置(每座6个发射管,可装填6枚干扰弹),但据实船照片推断“阿利·伯克”级驱逐舰应为4座,“提康德罗加”级巡洋舰、“尼米兹”级航母应为8座;发射管口径130 mm,仰角分别为45°、60°,可装填“超级箔条星”箔条干扰弹、“巨人”红外干扰弹、“超级双子座”复合干扰弹等。
NGDS“新一代达盖”诱饵系统:典型配置为3排4列共12个发射管,口径130 mm,旋回半径1.25 m,能够根据威胁方位灵活调整射向;可装填多种130 mm干扰弹,如REM新一代多模箔条干扰火箭弹(近程和远程)、RIR多模红外干扰火箭弹、LEURRE舷外有源诱饵等(具体性能不详),此外,还能够发射反鱼雷干扰弹(如LAT反鱼雷音响干扰弹等)。
1.3 舷外有源干扰设备布放至舰船与来袭导弹之间,对导弹末制导雷达实施转发式欺骗有源干扰。典型装备为美、澳联合研制的“纳尔卡”(Nulka)悬停火箭有源雷达诱饵、英“海妖”(Siren)伞降有源雷达诱饵、美平台外有源干扰吊舱(ALQ-248)、长航时先进舷外电子战平台(LEAP)[5]。
“纳尔卡”(Nulka)悬停火箭有源雷达诱饵:采用矢量火箭发动机实现空中悬停,具有快速发射、主动悬浮定位、侧向机动、航路规划等优点。诱饵弹长2083 mm,弹径150 mm,弹重50 kg,留空时间约60 s,采用2联装或4联装箱式结构。据实船照片,“阿利·伯克”级驱逐舰配装4座2联装发射装置,装填诱饵8枚;“提康德罗加”级巡洋舰配装8座2联装发射装置,装填诱饵16枚;推断“尼米兹”级航母配装情况同巡洋舰。
“海妖”(Siren)伞降有源雷达诱饵:采用降落伞实现空中悬停,具有快速布放、简单易行等优点,但存在易受气象条件影响、不能航路规划、编队作战时可控性不好等问题。诱饵弹长1700 mm,弹径130 mm,弹重28 kg,留空时间约60 s。
平台外有源干扰吊舱(ALQ-248):美军2014年启动有源平台外电子战(AOEW)项目,研制挂载于MH-60R/S舰载直升机上的ALQ-248有源干扰吊舱,对来袭反舰导弹实施舷外有源干扰。该吊舱可独立工作,也可通过数据链路与SLQ-32(V)6系统协同干扰[6]。
长航时先进舷外电子战平台(LEAP):为美海军正在开展的项目,旨在研发一种模块化舰载飞行器(无人机)和模块化干扰载荷,要求飞行器具备通用性、载荷能力能够快速迭代,用于伴随舰船飞行,协同干扰来袭反舰导弹[7-8]。
1.4 充气式角反射体漂浮在海面,用于模拟舰艇假目标,干扰对海搜索雷达、反舰导弹末制导雷达等。典型装备为美MK59充气式角反射体系统、英DLF-3(b)舷外充气式角反射体系统[9]。
MK59充气式角反射体系统为DLF-3(b)舷外充气式角反射体系统(已配装45型驱逐舰、26型护卫舰等)的引进型。发射装置为2联装类鱼雷管,角反射体采用球形正60面体结构,直径8~9 m;据目前掌握的资料,“阿利·伯克”级驱逐舰左、右舷分别安装2座、1座2联装发射装置,共配装6枚角反射体,不排除临时增配的可能。
2 国外舰载电子战装备主要特点随着威胁对象的发展及技术推动,舰载电子战手段也同步在不断进步,其主要特点及发展趋势,可以从任务拓展、手段完善、体制迭代、重视支持等方面归纳如下:
1)使命任务拓展,由传统侦察告警、末端防御向态势感知、区域防御转变。升级改造后的美AN/SLQ-32(V)电子战系统侦察距离、测向精度进一步提升,且设置专门的高增益天线和接收通道,大幅提升大范围侦察监视能力;FREMM电子战系统使命任务明确要求能够“舰船自卫与扩大范围的自卫”“采用进攻性干扰支援对空和反水面作战”,可理解为除自卫对抗外,还具备支持对高价值友船协同防御、协同干扰的能力[10]。
2)对抗手段丰富,由传统舰载侦察告警、有源干扰和干扰弹向多手段综合化转变。最典型的为美舰载电子战装备,除不断改进升级SLQ-32(V)系统外,围绕现实威胁,持续补充手段,配备Nulka有源雷达诱饵、应急装备SLQ-59可搬移电子战设备、加装MK59充气式角反射体系统、研制挂载直升机的ALQ-248吊舱、验证基于小型无人机的网络化舷外有源诱饵等,确保能够有效应对不断升级进步的反舰导弹等威胁[11]。
3)装备技术进步,由传统模拟侦察干扰体制向数字化侦察、相控阵干扰、综合射频方向发展转变。数字信道化、宽带数字接收处理技术普遍应用,显著提升侦察告警距离、截获概率、测向精度和复杂电磁环境适应能力;相控阵干扰体制走向成熟,形成系列化装备,FREMM电子战系统、NETTUNO 4100电子战系统等均采用相控阵干扰机;美“集成上层建筑”(InTOP)项目,正开展射频共用孔径的一体化系统验证,将与SLQ-32(V)系统的SEWIP Block Ⅲ项目结合,实现基于相控阵体制的综合射频,实现“电子战、雷达和通信任务的融合”[12],其软件架构如图2所示。
4)作战支持有力,不断完善电子战作战支持能力。越战后期,随着可编程电子战装备的出现,为解决作战数据准备周期长、干扰策略有效性难确定等问题,美国和欧洲等陆续启动电子战作战支持力量建设,采用军民融合的方式,针对舰载、机载电子战设备的不同需求,分别构建相应的电子战作战支持机构,部署完善的数据分析和仿真验证系统,典型的如美海军为SLQ-32(V)电子战系统提供作战支持的水面战中心克兰分部;意大利、法国联合开发的欧洲海军主战平台电子战作战支持项目等,利用大数据分析、历史作战经验总结等,针对性制定干扰策略,确保电子战装备效能的有效发挥。电子战作战支持系统的运用流程如图3所示。
1)加快装备技术发展,确保“跟的上”“超得过”
一是突出“快”,加快手段建设,不断完善装备体系。借鉴美SLQ-59可搬移电子战设备、MK59充气式角反射体系统发展模式,围绕现实威胁及技术进步,快速反应、快速列装、快速形成能力,持续维持与海军作战需求相匹配的电子战作战力量,确保应对新威胁对象“有招可用”;二是突出“活”,灵活装备升级,持续提升装备能力。学习美AN/SLQ-32(V)电子战系统SEWIP方式,围绕威胁发展、突出实战管用,推动海军现役电子战装备作战能力升级,“以渐进式的方式集成先进技术并增加功能,在此基础上实现批次更新换代”;三是突出“新”,注重技术创新,加快推动装备能力跨越。加大人工智能、综合射频等先进技术,以及网电攻击、定向能等“改变游戏规则的颠覆性技术”攻关力度,为新质作战力量建设做好技术储备。
2)深化作战运用研究,助力装备效能发挥
电子战作为无形抽象、高度复杂的电磁空间博弈核心手段,其作战效能的发挥,极大程度依赖战役指挥员对电子战的深刻理解,以及战斗人员对电子战动作的精准把握,只有随着威胁对象、作战场景、攻击方式及信息保障、干扰手段等的变化,针对性制定干扰策略,才能“对症下药”,取得最佳干扰效果。针对这一特点,借鉴美国和欧洲不断强化电子战作战支持的先进做法,基于大数据分析及建模仿真资源,针对性开展电子干扰使用方法研究,特别是围绕威胁对象发展进步(如反舰导弹抗干扰能力改进提升),不断优化干扰样式;在此基础上,结合部队演训、装备试验及海上舰机巡逻等任务,开展实际验证,并根据验证情况优化仿真模型、生成干扰策略数据发至部队。
4 结 语舰载电子战手段作为水面舰艇末端防御反舰导弹打击的“一道重要防线”,作用已多次经过战争的检验,发展建设受到世界各国的高度关注,特别是美军,不断创新作战概念、推广新技术、补充新手段,服务作战准备打仗的特点十分鲜明。这也要求我军应充分借鉴外军先进做法,不断完善装备建设模式,突出成体系建设和实战化运用相结合,持续提升水面舰艇电子战作战能力。
[1] |
陈波, 许海龙, 等. 水面舰艇电子战装备面临的挑战及发展趋势[J]. 舰船电子工程, 2013, 33(6): 1-4. CHEN Bo, XU Hai-long, et al. New challenge to the shipborne ew equipment and its development trend [J]. Ship Electronic Engineering, 2013, 33(6): 1-4. |
[2] |
毛毅. 美海军水面舰艇电子战系统改进项目分析[J]. 舰船电子工程, 2010, 30(1): 24-26. MAO Yi. Analysis of US Navy's surface electronic warfare improvement program[J]. Ship Electronic Engineering, 2010, 30(1): 24-26. |
[3] |
王燕. 应对下一代反舰导弹威胁的SEWIP技术[J]. 国际电子战, 2015(1): 20-25. WANG Yan. SEWIP technology to counter the threat of next generation anti-ship missiles [J]. International Wlectronic Warfare. 2015(1): 20-25. |
[4] |
张燚, 陈楠楠, 王月悦. 从几种国外新型电子战系统看电子战的未来发展[J]. 舰船电子对抗, 2020, 43(4): 9-13. ZHANG Yi, CHEN Nan-nan, WANG Yue-yue. Forecast for the future development of ew from several new foreign EW systems[J]. Shipboard Electronic Countermeasure, 2020, 43(4): 9-13. |
[5] |
夏清涛, 毛超, 刘忠. 水面舰艇远程迷惑式干扰布设方法[J]. 舰船科学技术, 2012, 34(6): 107-109. XIA Qing-tao, MAO Chao, LIU Zhong. Research on the preset method of long-distance confusion jamming for the warship [J]. Ship Science and Technology, 2012, 34(6): 107-109. |
[6] |
夏辉. 美军舰载电子战飞机综述[J]. 电子信息对抗技术, 2014, 29(6): 19-22. XIA Hui. Review of the USA Navy carrier-borne EW aircraft[J]. Electronic Information Warfare Technology, 2014, 29(6): 19-22. |
[7] |
颜世伟, 谭大力, 耿建明. 美国海军EA-18G舰载机PALS海上实验分析[J]. 舰船科学技术, 2019, 41(7): 154−157. YAN Shi-wei, TAN Da-li, GENG Jian-ming. Analysis on the EA-18G sea trials for flying qualities, performance and precision approach and landing system[J]. Ship Science and Technology, 2019, 41(7): 154−157. |
[8] |
汪涛, 刘丽, 赵霜. 美军南海活动舰机电子战装备概述[J]. 航天电子对抗, 2020, 36(6): 56-60. WANG Tao, LIU Li, ZHAO Shuang. An overview of the ew equipment adopted by the U. S. warships and airplanes in South China Sea[J]. Aerospace Electronic Warfare, 2020, 36(6): 56-60. |
[9] |
秦平. 雷达制导反舰导弹对抗的发展[J]. 国际电子战, 2015(1): 26−27. QIN Ping. Development of radar-guided anti-ship missile countermeasures [J]. International Wlectronic Warfare. 2015(1): 26−27. |
[10] |
邹念洋, 李楠, 陈忠杰, 等. 美国海军舰艇自防御系统发展及应用研究[J]. 舰船科学技术, 2021, 43(1): 185-189. ZOU Nian-yang, LI Nan, CHEN Zhong-jie, et al. Development and application of US Navy's shipborne self-defense system[J]. Ship Science and Technology, 2021, 43(1): 185-189. |
[11] |
程翔. 美国海军舰载电子战系统的现状及发展[J]. 舰船电子对抗, 2021, 44(3): 1-5. CHENG Xiang. Current situation and development of shipborne electronic warfare system of U. S. Navy[J]. Shipboard Electronic Countermeasure, 2021, 44(3): 1-5. |
[12] |
唐宏. 美国海军电子战系统现状及其发展趋势[J]. 舰船电子对抗, 2018, 41(5): 1-5. TANG Hong. Current situation and development trend of US Navy EW system[J]. Shipboard Electronic Countermeasure, 2018, 41(5): 1-5. |