雷達無源干擾在高技術(shù)中的應(yīng)用

雷達無源干擾在高技術(shù)中的應(yīng)用

0雷達造林無源干擾能有效干擾敵人的飛機、船只、消防員和其他雷達，欺騙和欺騙來自攻擊的雷達，在高科技海戰(zhàn)中發(fā)揮著非常重要的作用。本文首先介紹了雷達無源干擾的發(fā)展歷程,然后分析了艦載雷達無源干擾的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用原理。1雷達無源干擾的發(fā)展1.1以無源干擾來對抗雷達無源干擾是從第二次世界大戰(zhàn)開始的。1941年德國在英國倫敦戰(zhàn)役遭到嚴重失敗后,便把作戰(zhàn)目標轉(zhuǎn)到東方,準備入侵蘇聯(lián)。于是英國趁機出動大量轟炸機猛烈轟炸德國本土。由于德軍大部分高炮陣地都配有炮瞄雷達,這道雷達防線使英國的轟炸機遭受重大損失。經(jīng)過一段時間的偵察研究后,英國查明德國防空系統(tǒng)的成功是依靠一種維茨堡雷達。在德軍的防空作戰(zhàn)中,首先由一部維茨堡雷達引導(dǎo)戰(zhàn)斗機攔截敵機,由另一部維茨堡雷達跟蹤敵機,在敵機進入射程時控制高炮進行瞄準射擊。由于英國不了解德國維茨堡雷達的頻率、脈寬等參數(shù),于是英國派空降部隊奪得維茨堡雷達的重要部件,并根據(jù)研究分析該雷達技術(shù)性能的結(jié)果,著手設(shè)計干擾維茨堡雷達的方法。其中一種重要方法是采用干擾箔條。這種對抗方法將箔條金屬絲切割成為被干擾雷達波長二分之一的長度,將大量金屬箔條由飛機投撒到空中,散開后形成干擾云,對被干擾雷達的雷達波產(chǎn)生強烈反射,使雷達接收機飽和而無法顯示真實目標。1943年7月24日,英美聯(lián)軍大規(guī)?？找u德國漢堡時,首次使用專門的飛機,共投放了約250萬盒(每盒含2000根箔條)箔條對維茨堡雷達實施干擾。每盒箔條散開后反射的雷達回波,可在雷達熒光屏上持續(xù)約20min。結(jié)果德國漢堡地面上所有的維茨堡雷達熒光屏上,突然出現(xiàn)象有幾千架飛機入侵的無數(shù)雷達回波信號,從而破壞了雷達的正常工作。與此同時,791架聯(lián)軍轟炸機飛臨漢堡市中心,在兩個半小時內(nèi)將2300t炸彈傾瀉在漢堡港口和市中心,勝利完成了1次空前的空襲。在以后的6次空襲中,由于箔條無源干擾物的神奇作用,轟炸機的損失率僅為3%,同時德軍的高炮射擊效果降低了75%。到了1944年8月,英美聯(lián)軍的4/5轟炸機都配備了雷達無源干擾和有源干擾設(shè)備,美空軍每月箔條的耗量高達2000t。據(jù)統(tǒng)計,在第二次世界大戰(zhàn)中,英美聯(lián)軍在德國領(lǐng)土上共投撒了約200000t箔條干擾物。在雷達無源干擾條件下,使德軍雷達迷盲,高炮命中率大大降低,每擊落一架飛機所消耗的炮彈數(shù),由無干擾情況下的0～900發(fā)猛增到8000發(fā),這樣就保護了500架飛機免遭擊落。大戰(zhàn)的末期,德國為了對付日益嚴重的雷達干擾,不得不把90%以上的電子技術(shù)人員用到雷達對抗技術(shù)的研究上。在盟軍諾曼底登陸戰(zhàn)役中,在戰(zhàn)役發(fā)起前,英美聯(lián)軍巧妙地運用了雷達無源干擾手段。他們一方面在布倫地區(qū)實施海上佯攻,用許多小船裝上對雷達波有強烈反射的角反射器,并拖著敷有金屬層的氣球。另一方面用飛機、艦炮和火箭向小船上空投撒了大量箔條,在德軍雷達熒光屏上造成了大批護航飛機掩護大型軍艦強行登陸的假象。此外,聯(lián)軍還在布倫地區(qū)附近海岸投放人體模型和雷達反射體模擬的假傘兵,又以一小批裝箔條和干擾機的飛機,模擬對德軍進行大規(guī)?？找u的假象。這些活動持續(xù)了3～4h,給德軍造成了錯覺,使其急忙把大量海空力量調(diào)往布倫地區(qū),打亂了德軍的防御部署。由于英美聯(lián)軍周密地組織和綜合運用了雷達無源干擾等多種電子戰(zhàn)措施,成功地把德軍主力引到布倫地區(qū),保證了諾曼底登陸戰(zhàn)役的勝利。參加登陸的2127艘聯(lián)軍軍艦,僅被擊毀6艘,在雷達對抗史上書寫了光輝的一頁。1.2雷達無源干擾設(shè)備越南戰(zhàn)場上,美國總結(jié)戰(zhàn)爭初期戰(zhàn)斗機被越方SAM-2導(dǎo)彈擊落的慘痛教訓,大力開發(fā)研究新的雷達對抗技術(shù),生產(chǎn)了大量的雷達無源干擾設(shè)備裝備飛機。到戰(zhàn)爭后期,美國各種作戰(zhàn)飛機裝備的無源干擾控制投放設(shè)備,一天可投放多達4.5t的無源干擾物,加之與雷達有源干擾的配合使用,從而使SAM-2導(dǎo)彈的命中率由最初的3.5枚擊落1架飛機,增加到1972年的8.4枚導(dǎo)彈才能擊落1架飛機,使400多架飛機免遭擊落。1.3無源干擾物與反雷達1968年前蘇軍以25萬兵力、幾百架飛機、7000輛坦克的大規(guī)模軍事行動,從空中、地面入侵捷克。而這樣大規(guī)模的軍事行動,竟使北約集團一無所知,這不能不使人震驚。事后才發(fā)現(xiàn),是雷達無源干擾物起了神奇的作用。一種說法是在前蘇軍入侵前,在蘇捷同北約毗鄰的邊界上空投放了大量的新型反雷達干擾物,這種干擾物可通過飛機和火箭的發(fā)動機噴射出去,在空中形成等離子體,大量的電離物質(zhì)形成的大面積等離子區(qū),像云一樣飄浮在空中。這種等離子干擾云能強烈反射雷達電磁波,使北約組織的雷達迷盲,從而有效地保證了大規(guī)模軍事行動的順利進行。另一種說法是前蘇軍空投了大量金屬屑敷氣懸體,這種新型的無源干擾物不僅具有很強的反射雷達電磁波的能力,而且在空中停留時間長,形成空中“金屬霧走廊”,至使北約對前蘇軍從陸地到空中的大規(guī)模集結(jié)、調(diào)動,直至占領(lǐng)捷克全境一無所知。1.4無裝備雷達的飛機在1973年的第四次中東戰(zhàn)爭中,埃及使用雷達制導(dǎo)的SAM-6地空導(dǎo)彈,致使沒有裝備雷達對抗設(shè)備的以軍飛機有30%以上被擊落。后來,美國迅速補給以色列大批雷達干擾設(shè)備,裝備了20部AN/ALE-38無源干擾投放設(shè)備和ALQ-99型雷達干擾機,同時在戰(zhàn)區(qū)上空投放大量無源干擾絲,從而使以色列飛機免遭噩運。1.5普利茅斯號/謝菲爾德號/海表外藥場1982年的英阿馬島海戰(zhàn),是第二次世界大戰(zhàn)以來規(guī)模最大的現(xiàn)代化?？沾髴?zhàn),交戰(zhàn)雙方圍繞著偵察與反偵察、干擾與反干擾、導(dǎo)彈與反導(dǎo)彈,在電磁頻譜領(lǐng)域展開了異常激烈的電子對抗戰(zhàn)。而謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦等現(xiàn)代化戰(zhàn)艦的被擊沉,更顯示出雷達無源對抗技術(shù)在現(xiàn)代海戰(zhàn)中的重要性。5月4日,英軍特混艦隊的謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦在普利茅斯號導(dǎo)彈護衛(wèi)艦的掩護下,正在馬島以北海域執(zhí)行任務(wù)。阿軍的2架超級軍旗戰(zhàn)機關(guān)閉機載雷達,實施超低空突襲,在距離英艦46km處突然越升爬高,機載雷達短時間開機,立刻捕捉到目標,迅速發(fā)射飛魚反艦導(dǎo)彈。當時謝菲爾德號正與倫墩進行衛(wèi)星通訊,其遠程警戒雷達暫時關(guān)機以消除對通訊的干擾,因而未能及時發(fā)現(xiàn)超低空突襲的阿機,在發(fā)現(xiàn)來襲的飛魚反艦導(dǎo)彈的6s后就被擊中,來不及采用釋放箔條等雷達對抗措施。同時遭到飛魚反艦導(dǎo)彈攻擊的普利茅斯號導(dǎo)彈護衛(wèi)艦,則提前40s發(fā)現(xiàn)了來襲的導(dǎo)彈,立即發(fā)射箔條進行雷達無源干擾,使第2枚飛魚導(dǎo)彈脫靶。謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦是英國當時最現(xiàn)代化的戰(zhàn)艦,被1枚僅值20萬美元的反艦導(dǎo)彈所擊沉,這使各國的軍界和防務(wù)專家震驚?！秶H防務(wù)評論》刊載文章說:“在這次作戰(zhàn)中,凡是發(fā)射箔條干擾物的英國艦只都沒有被飛魚式導(dǎo)彈所擊中。例如,阿根廷飛機曾向無敵號航母發(fā)射飛魚導(dǎo)彈,但被艦載雷達發(fā)現(xiàn),該艦立刻發(fā)射箔條火箭,設(shè)置了一道箔條屏障,使導(dǎo)彈偏離目標,該艦化險為夷?！?.6以軍飛機為因違反程序模擬的機動機動戰(zhàn)術(shù)在1982年6月的貝卡谷地戰(zhàn)役中,以色列空軍襲擊了敘利亞部署在黎巴嫩貝卡谷地的SAM-6地空導(dǎo)彈陣地,僅用6min就摧毀了19個導(dǎo)彈陣地,而在空戰(zhàn)中,敘軍81架飛機被擊落,以軍作戰(zhàn)飛機無一損失。取勝的一個重要原因是以色列參戰(zhàn)飛機都裝有AN/ALE-43箔條/紅外干擾彈投放設(shè)備,從而確保了以軍飛機的安全。貝卡谷地戰(zhàn)役是電子戰(zhàn)貫穿始終的真正現(xiàn)代化戰(zhàn)爭,是綜合運用雷達對抗等電子戰(zhàn)手段和其它作戰(zhàn)行動的典范。1.7外科手術(shù)式有效襲擊1986年3月在美國對利比亞實施的草原烈火行動中,雷達對抗顯得更為激烈。美軍組織了美國號、珊瑚海號和薩拉托加號3個航母戰(zhàn)斗群,在第6艦隊凱爾索中將指揮下,對利比亞進行外科手術(shù)式的突襲。美?？哲娋C合運用各種雷達有源和無源對抗手段,以及其它電子戰(zhàn)手段,使利比亞雷達迷盲、指揮失靈、導(dǎo)彈失控,在己方艦艇、飛機無一損失的情況下,擊沉利比亞3艘導(dǎo)彈艇和重創(chuàng)3艘,并摧毀利比亞5個主要雷達站和10多座導(dǎo)彈發(fā)射架。1.8投放雷達變誘激發(fā)接觸在1991年的海灣戰(zhàn)爭中,多國部隊所有參戰(zhàn)的飛機都裝有雷達無源干擾投放設(shè)備,既能投放箔條,也能投放雷達一次性干擾機,同時又能投放大量雷達誘餌和雷達無源假目標。這些干擾手段的綜合運用,覆蓋了伊軍全部雷達、通信頻譜,致使伊軍變成聾子和瞎子,處于毫無防范的狀態(tài),從而確保了多國部隊作戰(zhàn)的成功。1.9插上了新的雷達對抗設(shè)備從1995年8月30日起的2周時間里,北約對波黑塞族發(fā)動了稱為精選力量行動的空中打擊。北約共出動了3500架次各種作戰(zhàn)飛機,攻擊了選定的56個共344個瞄準點的塞族軍事目標。在這次空襲中,電子戰(zhàn)的運用進入一個新高潮,許多新研制的雷達對抗設(shè)備在空襲中首次亮相。在北約的作戰(zhàn)飛機中,首次使用了AN/ALE-47新型無源干擾投放器等雷達對抗設(shè)備,多種電子戰(zhàn)手段的綜合運用,使飛機損失率降到0.33%以下,整個行動中僅有1架飛機被擊落。以上戰(zhàn)例充分證明,在高技術(shù)戰(zhàn)爭中雷達無源干擾占有極其重要的地位。2第4階段為態(tài)勢能力、目標鎖定攻擊反艦導(dǎo)彈攻擊艦船一般經(jīng)過雷達探測引導(dǎo)、發(fā)射、巡航、末端制導(dǎo)系統(tǒng)開機搜索、目標鎖定攻擊這5個階段。雷達無源干擾設(shè)備可針對反艦導(dǎo)彈的不同攻擊階段,實施層次防御。通常有以下4種方式:(1)導(dǎo)致堿擊難以判別偽劣艦載雷達偵察告警設(shè)備發(fā)現(xiàn)敵方導(dǎo)彈攻擊雷達開機,并開始搜索目標時,用遠程箔條干擾火箭向本艦周圍5km左右距離發(fā)射若干枚箔條彈,形成多個雷達假目標。箔條云的雷達截面積應(yīng)與被掩護的艦艇相當,使敵導(dǎo)彈攻擊雷達難以判別真假。圖1為迷惑式干擾示意圖。(2)假目標干擾設(shè)計在導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達開機前,向艦船周圍發(fā)射箔條干擾彈,形成多個雷達假目標,使導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達開機搜索時首先捕捉到假目標。這種干擾方式對付導(dǎo)彈多方向齊射有較好的效果,但要運用得當,應(yīng)考慮到導(dǎo)彈來襲方向和海面風向,還不能使反艦導(dǎo)彈、箔條云和被掩護的艦艇在一條直線上。圖2為沖淡式干擾示意圖。(3)無源干擾的聯(lián)合行動轉(zhuǎn)移式干擾是當艦艇已被敵方導(dǎo)彈跟蹤,為擺脫被跟蹤狀態(tài)而采取的一種雷達無源干擾和有源干擾的聯(lián)合行動。無源干擾是在距艦艇較近距離上投放箔條,形成雷達假目標;而有源干擾采用跟蹤波門拖引技術(shù),將導(dǎo)彈跟蹤波門拖向箔條云,使導(dǎo)彈跟蹤轉(zhuǎn)移到假目標上去,艦艇快速脫離箔條回波區(qū),避免被直接擊中。圖3為轉(zhuǎn)移式干擾示意圖。(4)跟蹤回波與假目標回波的關(guān)系原理與飛機投放箔條相同。箔條云的雷達截面與艦艇的雷達截面之比稱為壓制系數(shù)。壓制系數(shù)大,才能使雷達跟蹤質(zhì)心靠近箔條云一側(cè);距艦艇相對遠些,才能保證干擾效果。壓制系數(shù)也不可能無限制地增大,還要考慮到干擾設(shè)備的能力。一般來說,壓制系數(shù)應(yīng)達到1.5,2～3較為理想。導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達原來跟蹤艦艇,實施質(zhì)心干擾后,開始時艦艇回波與假目標回波重疊或靠得很近,末制導(dǎo)雷達的跟蹤回波套住2個回波。隨著風對箔條的吹動和艦艇的移動,2個回波快速分開,由于末制導(dǎo)雷達AGC電路對小信號(目標回波