现代战斗机的作战方法——隐形及信息化时代的空中较量

寂静的战场

第二次世界大战时的空战,大多还是活塞式战斗机之间混战,武器也以机炮为主。而冷战时,空战则进入了高性能喷气式战斗机和近远程导弹时代。那么,随着时间推移到现在,先进的信息数据系统和隐形战斗机的应用,飞机的驾驶员在座舱里究竟都在看些什么、听些什么,最终是如何将敌机击落的呢?首先让我们一起来模拟体验一下当今世界上最先进的战斗机的作战方法吧。

从座舱向外望去,天空依然披着一层淡淡的黑纱。我所驾驶的战斗机载着巡航导弹正在驶向预定的作战空域。驾驶舱内的多功能屏幕的上方所显示的是从后方指挥中心通过AWACS(Airborne Warning And Control System机载报警与控制系统)远距离监控到的战场信息。想必与我并肩作战的其他驾驶员的座舱里应该也显示着相同的东西吧。虽然各机之间相互间隔数十公里,而且由于电波的干扰相互之间也无法直接通话。但是最先进的数据连接系统仍然可以将我们相互之间联系在一起,让我们共通行动。我们仍然被称为是一支编队。

根据EMS(Electronic Warfare Support Measure电子支援测量系统)所传来的情报来看,敌方战机也在用尽各种手段寻找我们以求先发制人。当然在我方的电子干扰机输出的大功率电子干扰电波干扰下,对方始终没有得逞。敌方这种做法可以说是在冒着相当大的风险,因为想要在空中执行索敌任务的话,意味着同时也将暴露自己的位置。事实上,我们也已经进入了对方雷达的搜索半径以内,但是高科技的隐形

技术同样能使我们不被暴露在敌方的雷达屏幕之上。

机会来了,FCS(Fire Control System武器控制系统)显示,敌机已经进入了导弹的射程。我立刻按下右手操纵杆中程空对空导弹选择按钮,随之又按下了目标选择按钮。数据连接系统上随之传来了攻击方案,敌方编队队长机由我旁边的僚机负责攻击,而我则负责瞄准对方的二号机。随后,瞄准,锁定,发射!飞机打开内置弹舱射出一枚中程导弹之后又慢慢地关上了舱门。

敌机这是也发现了导弹喷射出来的火焰的光亮,立刻加速改变了飞行路线企图避开导弹的攻击。为了确保击落敌机,这时我本应该从别的方向靠近上去补上一枚近程空对空导弹的。不过,似乎已经没有那个必要了。屏幕上显示,在前方的两架敌机的标识均已消失了。也许,敌机的驾驶员都还不知道自己是如何被攻击的就已经机毁人亡了。卑鄙?也许吧,不过没关系,这并不是武侠故事,一开始就没打算要光明正大的一决胜负。空战的目的只有一个,胜利。因为,我肩负着更重大的使命。

这就是21世纪的空战

拥有高机动性和战斗力的战斗机,究竟是如何展开空中战斗的。现代的空战究竟是在什么情况下发生的。参战各机各自都应处于什么样的位置呢?一直到击落敌机都有哪些步骤?另外,空战都要与哪些机体相关?

首先,我们从空战的一些基本常识入手吧。

为了在天空中自由飞翔——首先要夺取制空权

在2001年的阿富汗战争和2003年的伊拉克战争中,美国空军凭借无可比拟的空中优势,从战争初期开始就牢牢地掌握了制空权。美国部队利用强大的空军执行各种轰炸、运输、侦察等任务,使得敌方根本没有还击之力。期望与地面决胜的伊拉克军队,可以说送一开始就

被美国空军完全击溃……

通过刚才提到这战例我们可以看出,在现代战争中空军对于战争胜负是起着决定性作用的。在现代战争中能够夺取制空权的一方将拥有绝对的优势,能够更容易的赢得战争。无论是用轰炸机或攻击机来破坏敌方部队的物资或是重要设施,还是用侦察机来侦察对方的情报,亦或是用运输机来输送部队或者物资等等,首先都要必须解除敌方的战斗机对于我方所可能造成的威胁。反之如果制空权被对手掌握的话,那么我方在进行军事部署时将处处受限。这样一来从战争伊始,胜利的天平就已经向对方倾斜了,战争将会向很艰难的方向发展。

除此之外,相较于陆军及海军,空军还有无可比拟的灵活机动能力和打击能力。掌握了制空权一方,可以利用空军对对手的地面及海上部队实施打击。由此看来,掌握制空权不仅仅对于空军,对于陆军及海军的战斗甚至是整个战争的胜败同样起到了决定性的作用。

当不能夺取制空权时——进入空中僵持

在1991年的海湾战争中,以美国为首的多国部队为了能够顺利夺取制空权,采取先发制人的战术,在战争初期即对伊拉克空军的指挥通讯设施及空军基地实施了大面积的轰炸攻击。伊拉克方面几乎丧失了全部的航空作战能力。但是,由于伊拉克空军本身的航空部署就较为分散,在多国部队的轰炸之后,伊拉克方面并未完全失去了全部的空中兵力。而在后来的战斗当中,伊拉克空军仍然能够在一些地区阻止多国

部队的空军的进攻,并很大程度限制了多国部队空军的部署……

正如在刚才战例中所说的,最快速最有效的打击敌人的空军力量的方法就是,在战争刚刚开始的阶段就利用己方空中力量迅速破坏对方空军基地,让对方的飞机根本就无法离开地面,然后再直接摧毁敌方地面上的飞机。这样的战法被称作为空军歼灭战,是一种用最小代价夺取制空权的战法。1967年的第三次中东战争是这种战法的最好案例。当时以色列方面采取先发制人的战术抢先破坏了了阿拉伯军队的航空军事设施,立刻确立了制空权优势。而在随后的战斗中,以色列的地面部队由于有了空军的掩护可以说让阿拉伯方面部队吃尽了苦头。

类似这种先发制人的战术固然威力十足,却也不是总能够成功。如果遭到军事打击的一方的航空战力部署较为分散或者拥有地下航空军事基地的话,都可以有效地防御对方这种先发制人的战术。这样一来就出现了前面所叙述的那种情形,在接下来时间里,交战双方也就不得

不围绕着制空权的归属而展开激烈的空中交锋。

此外,随着现代战争中地对空导弹以及其他一些地对空武器的长足发展,仅仅是在空战当中击落的敌军的战斗机已经并不能够代表已经完全占领了制空权。在越南战争中,美国空军在对北越实施轰炸的过程中,就饱受北越方面的SA-2导弹与高射炮的防空组合攻击之苦。在1973年的第四次中东战争中就是这样,以色列空军面对阿拉伯方面的防空设施,没有占到丝毫便宜,地面进攻也因此陷入了不利的局面。

总之,无论是为了争夺制空权,还是出动战机在阻止对方的轰炸机、运输机执行任务。交战双方的飞机都会在天空中不期而遇,随之而

来的便是针锋相对的空中交火。

数据链接时代到来——不再凭借肉眼索敌

虽然刚刚提到了一些特殊情况,但是在争夺制空权的战斗中先发制人一方将占据优势这一点却是毫无疑问的。早在第一次世界大战的空战当中中,就开创了名为一击脱离战术(又称作打了就跑战术)的一种先发制人的攻击方式。后来这种战术因其易于操作且成功率高而被广

泛的应用。在第二次世界大战中,先发制人的奇袭战术更是成为了各国空军飞行员的最大的威胁。在英国空军中甚至流传着“你会被你看不见的那架敌机击落”这样的格言。因此,警戒及搜索敌人就成为了一位飞行员所必须具备的素质。

可是,仅仅凭借肉眼来搜索、警戒敌机已经远远不能满足现代空战的需要了。当今的战斗机都一般都装备有雷达及射程达数十公里以上的空对空导弹,并搭载有雷达警戒装置。基于此种原因,当今空战更多都是超视距空战。雷达可以探知位于远距离的敌方战斗机的位置,同时对方战斗机雷达警戒装置,又可以探测到发出雷达电磁波的我方战机。这就意味着在我们发现敌机的同时,也就将自己的位置暴露给敌机,而无法实施先发制人的战术。那么,究竟有没有在不使用自机的雷达的情况下来搜索到敌机可能?答案是肯定的。我们可以先通过拥有强大的雷达及信息处理功能的地上雷达站或者空中预警机来搜索敌机信息,然后再将得到的情报传输给己方战斗机,战斗机再通过被传输来的资料来攻击目标。这样战斗机就可以做到既不暴露自身的同时得到敌机的资料,从而达成对敌人的致命一击。

在过去地面上的司令部对战斗机的指挥、引导及管制是通过对讲机来实现的。当今则是通过数据链接系统来进行。这种数据链接系统可以将地面上雷达站或者空中预警机捕捉到的情报经过处理即时地传输给战斗机驾驶舱中。美国海军的F/A-18E/F就特别强调突出这种数据链接系统的性能要优于以前的所有机种。但是这种情报传输方式也有非常不利的一面,那就是这种信息传输方式比较容易受到对方的电子干扰机的信号干扰,且传输信号十分容易被监听导致情报泄露。因此,为了防止上述情况的发生,情报传输加密工作就变得十分重要。

任何事情都是有利有弊。虽然这种数据链接系统在区分敌我、及时了解战场情况等方面的作用十分突出。但是,如果地面航空站对于战斗机飞行员的管制、指挥过于严格的话,又会在一定程度上影响飞行员自己本身的随机应变的能力,甚至导致飞行员过于依赖数据链接系统而不能自主适应急速变化的战局。在贝卡谷地发生的以色列空军与叙利亚空军众多对抗当中,叙利亚的空军就因为过于依赖前苏联航空站的指挥系统,而导致在空战中战术不够灵活应变能力不足的情况的出现,吃了以色列空军的大亏。

隐形战士的战术——隐秘行动加先发制人

大多数情况下的超视距空战都会使用射程达数十公里以上的空对空导弹先发制人,西方各国普遍使用的导弹有AIM-7麻雀系列或者是AIM-120AMRAAM等型号。这两种导弹制导方式都是雷达制导,不同的是AIM-7导弹采用的是在发射之后需要载机反复用雷达照射目标的半自动制动方式,而AIM-120导弹则是全自动诱导方式,既在发射之后可以根据数据链接系统和导弹自身搭载的雷达来自行制导而不需要

发射战机再去反复照射敌机。

由此可见,隐身性能的优劣同样是衡量现代战斗机性能的重要参考标准。隐身性能优秀的战斗机可以在攻击敌人的同时而不被对方的雷达发现。如果再使用AMRAAM这样的自动引导导弹攻击对手的话,就可以在自机完全不发射任何电波的情况下,对超视距目标达成完美

的奇袭。当今美国的F-22A战斗机所追求的也正是这种战法。

此外,为了取得在空战中的胜利,摧毁敌军的指挥、空中管制能力也是十分重要的。而首先要打击的目标自然就是地方的空中预警机。现在俄罗斯空军正在开发一种专门针对空中预警机的长射程雷达导弹。这种导弹可以根据探测到预警机所发出来的信号来自动引导攻击,因而被攻击的预警机如果想要不被击落就必须停止信号的传输,也就是说使用这种导弹无论是否能够击落敌机都可以达成干扰敌方指挥、侦

察系统的目的。

空中混战仍然存在——短射程导弹和战斗机机动性的战斗

在实际的空战当中,无法通过先发制人的方式超视距击落敌机,双方战斗机进入近距离空战的情况也时有发生。这时交战双方就要用到近程空对空导弹甚至是机炮来战斗。AIM-9响尾蛇系列是近程空对空导弹中的代表,这种导弹采用红外线制导发射之后无需战斗机继续用雷达照射目标就可以自动锁定攻击敌机。如今先进的战斗机的机动灵活性能都在不断提升,这就对近程空对空导弹的机动性及目标捕捉范围提出了更高的要求。而最新的AIM-9X导弹因为采用了可变式喷气口以及先进的头盔瞄准具等技术,即便是攻击角度已经极小的情况下仍然可

以锁定发射。

在这种超近距离的空战当中,双方的飞行员都要反复进行索敌、回旋等高难度空中动作,这种空战就是我们平时所说的“狗斗”(dog fight)。当今的战斗机对于这种近身格斗战在要求高机动灵活性能的同时,更要求能够一直保持高速度与飞行高度。现已经退役的F-14“雄猫”战斗机本来拥有十分优秀机动灵活性能,但是其宽广的主翼限制了其在做转向的动作时的最高速度,已经被认为已经不再符合现代战争的需要。而当今美国空军的主力战机F-22“猛禽”则为了增强战斗机的隐形性能而没有外挂武器,这样做还有另一个好处就是可以减少空气阻力是飞机获得更强的加速性能,在空中格斗战中能以更快的速度完成紧急回旋的动作。

最后,为了保证前面所叙述的现代化空战能够实现,最重要的因素归根结底还是飞行员。无论是多么高性能的飞机没有优秀的飞行员也无法发挥其真正的性能。而培养飞行员的过程事实上又是一个不断积累飞行经验的过程。美国空军不断地实施各种军演的目的也在于此…

最尖端的空战科技

雷达、导弹、数据信息系统为了在空战中获胜,人类都发展出了那些先进的技术。当今单凭飞机的机动性以及机炮的火力是无法在空战中获胜的。在此,我们将分两期分别介绍当今空战领域的一些新技术

1.定位超视距敌人的雷达技术——索敌的科技

所谓空对空战斗的要旨,就是比敌人更先发现对方,从而掌握战斗的主导权。从第一次世界大战空战首次出现直到21世纪的空战,这条

原则始终没有改变。

战斗机的雷达有几种技能或者可以说是模式。第一种模式是搜索(search)模式,在搜索模式下,战斗机雷达会对机体前方90~120度,半径100~200km的范围进行反复的扫描以探寻目标。在这种模式下,机体前方以外的范围都会成为不可探测的死角。

第二种模式就是对已经探知的目标进行持续地追击,并对速度、高度以及飞行方向等进行彻底调查的追击(track)模式。老式战斗机的雷达的话,在对一个目标进行追击之后会丧失广域范围内的搜索能力。而新式雷达则拥有一种被称为TWS(Track While Scan)的功能,即可

以同时兼顾追击与搜索两种模式。

现代战斗机的雷达大多都与敌我识别系统(IFF)联动,这个系统是通过由一架战斗机发出询问电波,根据接收到的电波是否符合事先商

定的识别信号来判断是友军飞机还是敌军飞机。

第二次世界大战末期,装备有雷达的战斗机在与没有装备雷达的战斗机的战斗中占据明显的优势地位。但是在现代空战当中光拥有雷达已经是不够的了,刚才我们提到的空中警戒管制系统(AWACS:Airborne Warning And Control System)同样是左右胜负的重要索敌科技。能够很好的利用这个系统的一方经常能够在空战中占得先机。在海湾战争或伊拉克战争中,伊拉克空军的行动之所以处处受限,除了战斗机

的性能差以外主要一大原因就是AWACS。

AWACS(即空中预警机),因为其机体巨大,所以相应的雷达的输出功率和信号的处理能力也非一般的战斗机载雷达可以比拟的。空中预警机比战斗机拥有更大范围内的搜索能力。在平流层内飞行的空中预警机可以探知600km~800km以内的目标。(在低空中的话范围大

约是平流层的一半)

此外需要注意一点的是,虽然隐形战斗机有可以不被雷达探知的能力,但是如果要隐形战斗使用自身发射出雷达电波去索敌的话,他不得不先要放弃自身的隐形属性。这样一来就有暴露自身的危险。但是,如果隐形战斗机可以和AWACS空中预警机配合作战的话,就可以在

不使用自机雷达的情况下获取地方情报。

除了与空中预警机配合以外,隐形战斗机还有其它方法在不暴露自身的前提下得到敌方的情报。那就是使用电子支援测量系统(ESM:Electronic Support Measure),这个电子支援测量系统是通过逆向探测对方的雷达及通信电波来探测敌方的位置。从原理上来讲,ESM 只能够探测到电波传来的方向,并不能够准确定位。因此为了能够定位,机体一般都需要安装多个ESM天线来探测电波相位,通过三角定位

法来推测敌机方位。

因此,鉴于ESM这种技术的存在,大多数隐形战机还都装备有比较不容易被逆向探测电波的雷达(LPIR:Low Probabililty Intercept Rader)。LPIR能够将输出的信号的功率答复下降,拉长电波的波长(ultra-wideband),或者使用跳跃波长(frequency hopping),再或者对信号实施某些特殊变换,从而达到不被对方逆向探测的目的。但是这种信号虽然有不容易被敌方逆

2.为保证确实击落敌方而发展的导弹技术——击坠的科技

敌我双方驾驶战机为了能够咬住敌机尾部,而在空中反复盘旋,这种挑战驾驶技术以及体力极限的所谓“狗斗”在当今空战中已经基本绝迹了。即便是在螺旋桨时代的空战中,最理想的作战方式也是一击脱离的战术,而尽量避免与敌人的长时间空中回旋战斗。

早期的红外线制导空对空导弹(IR-AAM:Inra-Red homing Air-to-Air Missile),因为必须要对准敌机机尾的排气口才能发射,所以在当时的空战当中占据敌机机尾仍然十分重要,也就仍然需要进行空中格斗战。

然而,红外线制导空对空导弹在当今不断发展,现在的红外线制导导弹已经达到了无论从任何角度都可以发射的程度。并且,当今的大多数战斗机的导弹还都可以与头盔瞄准具联动。飞行员只需要将自己的头朝向目标敌机,安装在头盔的红外线探测器也会一同瞄准敌机。从而可以在不改变飞机飞行方向的情况下向敌机发射空对空红外线制导导弹。

而另外一种雷达制导导弹则一般可以分为半自动制导(semi-active)和全自动制导(active)两种。半自动雷达制导空对空导弹(SARH-AAM)为了命中目标需要发射战机不断对目标进行雷达照射,导弹则通过捕捉雷达反射信号来命中敌机。而全自动雷达制导导弹自身内部就安装有一个小型的雷达,因此在发射之后可以自行对目标追击。

半自动雷达制导空对空导弹从发射到命中发射机的雷达必须一直对敌机保持锁定照射状态,这样就明显制约了发射机在战斗中的灵活性。而全自动雷达制导导弹可以做到发射后不管,甚至可以同一次发射多枚导弹,同时与多架敌机战斗。

雷达制导导弹的射程一般在数十公里以上,红外线制导导弹的射程一般在10~20km中间。对以前的空对空导弹来说当敌机进入到1km以内的话,就不能再制导瞄准了。为了应对敌机过于接近自机而带来的问题,现在的空对空导弹在极近距离也可以发射。

像这样在空对空战斗中活用各种雷达及ESM技术,并与其它己方战斗机或空中预警机相互配合,从而达到尽可能远的捕捉敌机实施攻

击。在双方视野范围外就已经决出胜负。

这种超视距战斗有一个弊端就是比较容易误射己方战斗机,即便刚刚提到了有IFF可以避免这种情况发生,但也并不是百分之百保险。这时就需要空中预警机利用好雷达及ESM,判断出敌机和友机的细微差异,并将这些情报即时送达所有己方战机。

最后,由于空对空导弹的存在,机炮在现代空战中已经越来越少地被使用了。在现代空战,视野内的空战已经成为了例外中的例外了。

现代战斗机的机炮已经成为了在空对空导弹用尽时的一种备用品。像F-35B/C这种新式战机都已经开始不装备机炮。