空空導彈面臨的挑戰

樊會濤　張蓬蓬

摘要：空空導彈的攻防對抗愈演愈烈，從多個角度分析了空空導彈面臨的挑戰。首先指明體系對抗條件下，對空空導彈能力的新需求，其次分析了空空導彈目前面臨的復雜干擾環境。需要應對的新型目標，同時指出了新型武器的出現對空空導彈的沖擊。指明了空空導彈面臨的挑戰與未來發展方向。

關鍵詞：空空導彈；挑戰；新型目標；新型武器；體系對抗：復雜干擾

中圖分類號：TJ760 文獻標識碼：A 文章編號：1673-5048（2017）02-0003-05

0引言

空空導彈的發展與其他武器裝備一樣，也是一個不斷適應目標性能提高和作戰環境變化的過程。近三十年局部戰爭的經驗表明，空空導彈作為空中對抗的主要武器，其性能的高低已成為決定戰爭勝負的重要因素，空空導彈成為各軍事強國優先發展的武器裝備。正如有“矛”必有“盾”一樣，空空導彈的攻防對抗愈演愈烈，如何防御空空導彈，最大程度降低其作戰效能也成為研究熱點。未來空中威脅目標性能的提高、新型武器的出現、作戰要求的變化和空戰環境的復雜化對空空導彈提出了嚴峻的挑戰。

1新要求帶來的挑戰

奪取和保持空中優勢是空空導彈的首要使命。在體系化對抗條件下，“先敵發現、先敵發射、先敵脫離、先敵摧毀”仍是空戰制勝的基本準則，追求射程與抗干擾能力是空空導彈不變的發展方向。

第四代戰斗機為了隱身的需要，普遍要求新一代空空導彈內埋掛裝。為了空戰制勝，依然需要保證足夠的火力優勢，既期望導彈具有盡可能遠的射程，又希望導彈內埋掛裝數量盡量多。由于飛機武器艙空間尺寸有限，要求導彈的幾何尺寸盡可能小。此外，由于作戰任務的不確定性，還進一步期望空空導彈在制空作戰的同時具有一定的對地防空壓制多任務能力。

新一代空空導彈還應具有協同作戰的能力，即滿足網絡中心戰的要求。在協同作戰條件下，空空導彈已不只是傳統意義上的火力單元，而是一個縱橫聯結、貫通兼容的獨立任務節點。空空導彈以計算機和復合制導系統為核心，具備自動定位、自主決策、自動識別、自主攻擊的功能，其需要快速處理海量信息并具有智能化的特點。圖1所示為下一代空空導彈作戰能力示意圖。

下一代空空導彈（NGM）主要能力特點：

a.同時具有近距格斗和中遠距攔射能力，并具有一定的對地防空壓制能力；

b.可高密度內埋于四代機或外掛于先進三代機；

c.具有全方位攻擊能力，導彈不受目標方位約束；

d.能夠滿足網絡中心戰需求。

以上這些要求是相互矛盾的，并將帶來武器系統的復雜化。同時實現遠射程、多任務、小型化和網絡化的新要求對空空導彈來說是一個巨大的挑戰。

2復雜干擾環境的挑戰

空空導彈的發展催生了機載干擾技術，該技術不斷改進、升級、換代，使得空戰環境愈加復雜惡劣，機載干擾裝備發展的速度遠超過導彈，世界上研發和裝備的干擾種類也遠大于導彈的種類，給空空導彈的使用帶來了嚴峻的挑戰。

2.1電子干擾

為了對抗新型雷達制導導彈，出現了諸如靈巧噪聲、多假目標、組合干擾、拖曳誘餌、交叉眼干擾等多種新型干擾。

特別是數字射頻存儲（DRFM）技術的發展和廣泛應用，使得射頻干擾變得更加快速靈活，實現了在時域、頻域的全覆蓋。DRFM干擾偵測、接收雷達信號，然后以數字形式存儲，再經過調制處理成具有高度相參性的干擾信號發射出去。DRFM可以形成多種靈巧式干擾以及欺騙與噪聲復合的組合干擾。

固態功放技術的發展，使得壓制干擾設備體積小型化，所搭載的平臺也趨于小型化和多樣化。如美國的EA-18G“咆哮者”電子戰飛機攜帶有性能先進的AN/ALQ-99F電子戰吊艙。

AN/ALE-55機載拖曳式誘餌和MALD空射伴飛誘餌使射頻干擾在角度上實現了與目標的分離，使得雷達導引系統很難在距離、速度和角度等維度上識別出目標和誘餌，極大地影響了雷達制導導彈的作戰效能，甚至面臨完全失效的風險。圖2所示為EA-18G“咆哮者”電子戰飛機及AN/ALE-55拖曳式誘餌。

2.2光電干擾

隨著紅外制導武器由單元探測到面陣探測、單波段探測到多波段探測的發展，機載光電干擾技術也針對性地發展出多種樣式.主要包括紅外誘餌彈、紅外干擾機、定向紅外干擾等。

機載紅外誘餌彈通過燃燒（火藥引燃和氧化自燃）產生強烈的紅外輻射從而誘騙來襲導彈，主要有點源、多點源、面源、伴飛、復合、多光譜等多種體制，是世界上研究最多、裝備最廣泛、最經濟的機載紅外干擾手段。最新型的面源紅外誘餌通過特種材料快速氧化、自燃后形成大面積的紅外誘餌云團，或覆蓋目標、或形成與被保護目標相似的空間熱紅外圖像，與目標同處于來襲導彈視場內，共同形成等效目標輻射信息，造成導彈信息識別系統無法獲得真實目標信息。面源紅外誘餌很好地改善了點源誘餌在輻射光譜、輻射強度、空間形狀與載機存在的明顯差異，提高了對抗第四代紅外成像制導空空導彈的效能。圖3所示為點源紅外誘餌和面源紅外誘餌。

紅外干擾機產生與飛機發動機峰值輻射波長相近的紅外輻射，經過調制后強度隨時間變化，使來襲導彈產生虛假跟蹤信號，誘使其偏離目標。定向紅外干擾將紅外能量集中并準確地對準來襲導彈導引頭，用脈沖調制波束擾亂導引頭工作，或者使導引頭探測系統飽和、信號處理通道阻塞，甚至破壞紅外探測器，使導彈丟失目標。早期的定向紅外干擾系統光源一般采用氙燈或銫燈，新型定向紅外干擾系統則采用可調諧激光器。

低功率激光干擾機作用原理與紅外干擾機類似——主要是欺騙，高功率激光干擾機則實施壓制式干擾，更高功率的激光則可以直接擊毀導彈（一般稱為激光武器）。激光定向干擾的致眩或致盲，對紅外制導的導彈來說近乎是“無解”的挑戰。3新目標帶來的挑戰

未來空空導彈作戰目標的種類大大增多，新型目標不斷出現，性能將越發先進，在作戰任務、外形尺寸、目標特性和飛行性能等方面都存在著較大差異。具體表現在：作戰目標的飛行高度上界由傳統的25 km擴展到120 km甚至1 000 km；作戰目標的打擊范圍由接觸作戰向大縱深、非線性發展；作戰目標的性能向隱身、高速、大機動方向發展。未來新型目標主要包括隱身飛機、臨近空間飛行器和戰術導彈以及應對非傳統威脅的“低、小、慢”目標等。

3.1隱身飛機

以第四代戰斗機、無人作戰飛機等為代表的隱身和高機動新型空中目標開始逐步進入戰場，對空空導彈的能力提出了重大挑戰。美國的兩種第四代戰斗機F-22和F-35均已裝備部隊，并且正在預研第五代戰斗機，俄羅斯的第四代戰斗機T-50即將裝備部隊。隨著大量先進的第四代戰斗機陸續裝備，可以預見，具有普遍意義的隱身（包括紅外和雷達）空戰時代即將來臨。

相比第三代戰斗機，隱身飛機的RCS降低了2～3個數量級，達到0.01～0.001 m²，目標RCS每降低10倍，雷達探測距離減少56%，隱身將使現有的防空體系幾乎完全失效，大大減低主動雷達導引頭的作用距離，使復合制導的雷達導彈無法完成中末制導交接班或末制導時間不夠，從而造成導彈脫靶。

無人作戰飛機正以驚人的速度發展，具有高隱身對地精確打擊能力的X-47B已經完成演示驗證，未來隨著人工智能的發展，具備空戰能力的無人機可能成為空戰的主力軍，與有人駕駛飛機相比，其典型特點是具有更高的機動性（最大機動過載達15～20）和隱身特性。攻擊如此高機動且隱身性能優良的目標對空空導彈的導引系統和制導系統都是一個嚴峻挑戰。

3.2臨近空間飛行器

臨近空間作為一個新的作戰空域，上可制天，下可制空、制海、制地，將成為未來軍事斗爭的熱點，臨近空間空戰將成為可能，空空導彈應擔負起攻擊臨近空間飛行器的重任。臨近空間高速飛行器具有高空高速飛行能力，飛行高度可達20～100 km，飛行馬赫數大于5，并且具有一定的機動性，是未來二十年內將要出現的新型目標。

美國已經開展了眾多演示驗證計劃，關鍵技術取得了較大進展，比如以X-51A為代表的未來臨近空間高速巡航導彈、以HTV-2為代表的未來臨近空間高速滑翔武器、以SR-72為代表的未來臨近空間高速飛機等。圖4為X-51A和HTV-2。

對付這類飛行器面臨三大困難：預警難；壓縮了預警系統的反應時間；預警系統必須更遠更及時地發現目標。防御難，縮小了防御體系的防御范圍，防御體系需擁有更多的攔截武器單元。攔截難，攔截武器需要解決快響應控制、熱防護和高速引戰配合等技術難題。

3.3戰術導彈

在空天一體化作戰任務中，防空反導是目前最為現實和迫切的任務。為了應對日益嚴峻的彈道導彈威脅，完整的導彈防御系統應該是多平臺、多層次的體系，從平臺上可分為地基、海基和空基，從攔截任務上可分為助推段攔截、中段攔截和末段攔截。

利用飛機平臺快速靈活、機動部署的優勢和空空導彈的成熟技術與產品基礎，發展空基攔截導彈執行空基助推段反導作戰任務，具有攔截時機早、附帶損傷在敵方境內的優點，尤其是反導攔截點的前移將獲得壓制性的對抗優勢。攔截戰術彈道導彈將成為空空導彈的新使命。

3.4低、小、慢目標

反恐能力已成為和平時期軍隊裝備建設的新需求。反恐對付的空中目標主要是無人駕駛的小型飛行器，具有低、小、慢的特點，即飛行高度低，只有幾十米，幾何尺寸小，只有一米左右，飛行速度慢，只有每秒幾米到幾十米。

現役空空導彈執行此類任務時面臨大炮打蚊子的困局，存在費效比高、附帶損傷大等問題，作戰效能極低，導彈的探測系統和引戰系統都不適應此類目標。需針對反恐特殊需要，以直升機/無人機為搭載平臺，發展專用的小型化低成本空空導彈構成察打一體空中反恐力量。通過采用網絡化技術、低成本紅外導引技術、軟殺傷戰斗部技術，形成對低、小、慢目標的有效打擊能力。

4新武器帶來的挑戰

隨著信息技術、精確制導技術和新型動力技術的進步，一些新型武器的關鍵技術相繼得到突破，未來十五年左右可能形成裝備。未來空空導彈將面臨新武器帶來的挑戰。

4.1機載自衛反導武器

對交戰雙方飛行員而言，對來襲空空導彈進行硬攔截與硬毀傷或許是更為直接、更具震撼力的一種手段。

傳統防御空空導彈的措施主要是飛行員實施機動，躲避來襲導彈，或實施電子和紅外干擾進行誘騙，達到軟殺傷的目的。軍事強國一直在研究能對空空導彈進行硬毀傷的武器，即機載自衛反導武器，即用空空導彈攻擊空空/地空導彈。這項工作需要解決超快速反應、精確制導、高速交會等一系列技術難題，技術的限制使得這項工作原來只能停留在“設想”中，但近些年精確制導技術、微電子技術等的飛速發展使之成為可能。俄羅斯宣稱其最新型空空導彈具有一定的攔截空空、地空導彈的能力。空空導彈之間的攻防對抗將上演現代版的“矛盾”之爭。

4.2定向能武器

定向能武器包括激光武器、微波武器，由于其特有的快速性和精確性，稱為戰場上“改變游戲規則”的新武器。

美國空軍對激光武器的研制高度重視，美軍認為：激光武器能夠提供更強的殺傷能力。當前論及空空作戰時，采用的描述語言是英里和分鐘；但對于定向能武器，描述的詞匯則是毫秒。相較而言，AIM-120空空導彈的飛行速度是5 000 km/h，激光武器則以300 000 km/s的光速實施殺傷。

美國空軍計劃第一步在C-17飛機上安裝激光武器擊毀來襲導彈，第二步實現在F-15，F-16或F-35等戰斗機上的配裝。目前，研制工作重點在增加功率、小型化和增加已有激光武器的精度等方面。戰術應用的機載激光武器正成為世界各國發展的重點，并開始逐步邁向多平臺、實戰化。圖5所示為美國空軍的機載激光武器（ABL）。

伊拉克戰爭中，美軍首次使用微波脈沖炸彈癱瘓了伊拉克國家電視臺，標志著高功率微波武器正式登上歷史舞臺，目前仍是各國研究的熱點。俄羅斯國家技術公司旗下的聯合儀表制造集團已研制成功超高頻率微波炮，其射程超過10 km，可對低空飛行目標及高精度攻擊武器的電子設備進行干擾，使飛機、無人機、來襲導彈的設備工作失靈，化解高精度武器的攻擊。

定向能武器可以主動攻擊對方，又可以攔截摧毀來襲的飛機、導彈等，是打擊快速運動目標的“最佳武器”，其獨特的特征將給未來作戰模式與導彈武器發展產生極大的影響。隨著定向能武器相關技術的發展與成熟，定向能武器將進入實用化。那么定向能武器究竟會是導彈武器的有效補充，還是會成為導彈武器的終結者，最終還要看各自的發展。

5結束語

矛盾是事物發展的源泉和動力。空空導彈的新挑戰既為空空導彈的設計和實現帶來了技術臺階，也為空空導彈的發展指明了方向。空空導彈的作戰能力也將在新挑戰的牽引中不斷提升，螺旋前行。