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军用飞机主动防护技术为未来战机打造刀枪不入的“金钟罩”、“铁布衫”

2021-02-23 15:51:12 中国航空报 陈黎

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中国航空研究院科研人员撰写的《军用飞机主动防护技术》学术专著。

自20世纪50年代面空/空空导弹正式投入使用并对军用飞机(包括固定翼飞机/直升机,以下称军机)构成严重威胁以来,发展机载主动防护系统(APS)、以硬杀伤方式拦截摧毁来袭导弹,进而提高军机的战场生存力,就成为世界各国军方、工业界乃至民间军事爱好者极力追求,却迟迟没能实现的夙愿。进入21世纪后,随着面空/空空导弹抗干扰能力的不断提高和攻击高机动目标能力的持续增强,以及RPG火箭筒等非制导近距直瞄武器在局部战争中被大量用于反直升机作战,机动规避、软杀伤(电子干扰)等传统军机防护手段的局限性日益暴露,主动防护的种种独特优势则非常引人注目地显现出来,对各国军方的吸引力也与日俱增。与此同时,随着精确制导、微电子、新材料、先进制造等技术的飞速发展,一些先前曾严重阻碍军机主动防护技术实用化的瓶颈问题,如今均已不同程度地得到缓解甚至消除。在这样的时代背景下,美国、以色列、欧洲等国家(地区)加大了军机主动防护系统的研发力度,并相继推出了“小型先进能力导弹”(SACM)、“微型自卫弹药”(MSDM)、“火箭推进拦阻防御系统”(RPBDS)、“闪烁”(Fliker)、“硬杀伤防御辅助系统”(HK-DAS)等技术方案,其中部分方案已经进入产品研制阶段。

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军机主动防护概念示意图。

军机主动防护作为一种新概念防护手段,其战术思想和工作原理非常简单,就是将目前已广泛应用于水面舰艇、坦克装甲车辆和地面军事设施的主动防护概念引入到军用航空领域,通过为军机配装一套与目前舰载近防武器系统(CIWS)、坦克装甲车辆主动防护系统(APS)和地面“反火箭炮、火炮及迫击炮”(C-RAM)系统类似,可直接对来袭弹药(包括面空/空空导弹和以RPG为代表的非制导对空弹药)实施火力拦截的机载反导自卫系统(即主动防护系统),使其在战场上能以消灭来袭弹药的方式来提升自身的自防护能力。对于配装有主动防护系统的军机来说,当其在战斗中遭到敌方制导/非制导对空弹药的攻击而情况危急,尤其是传统的机动规避和软杀伤手段均难以有效对抗时,机上的主动防护系统将会及时启动,探测、跟踪来袭弹药并适时发射拦截弹,以硬杀伤的方式对其实施火力拦截,力争在来袭弹药战斗部的有效杀伤范围之外将其彻底摧毁,至少也使其遭到局部毁伤或偏离正常飞行弹道以至于无法继续追踪目标,最终达到提高自身战场生存力的目的。

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机载主动防护系统拦截来袭空空导弹的作战过程示意图。

从军机主动防护的概念原理可以看出,在未来空中战场上引入这一技术,将可以从根本上颠覆传统的军机防护模式,使其由消极被动地躲避、干扰、诱骗敌方导弹,转向积极主动地探测、跟踪、消灭现实威胁。由此一来,军机在对抗来袭弹药的过程中,将根本无需考虑后者有无制导、所采用的制导方式/体制、制导技术水平的高低,受军机平台自身机动性能、飞行员技能经验等因素的影响也很小,不仅可以从根本上克服机动规避、软杀伤等传统军机防护手段在防护效能方面的先天不足,使军机在未来战场上的生存力获得革命性提升,还能最大程度地避免传统防护手段对载机作战任务完成的各种不利影响,极大地提升作战灵活性。正是由于这样的原因,国外研究人员普遍认为,军机主动防护技术一旦发展成熟并广泛应用,将会大幅提高军机在未来战场上的综合任务效能,甚至在相当程度上改变未来空中作战的“游戏规则”,进而在战术思想、编制体制、装备体系、兵力运用等方面给世界空中力量的未来发展带来深远影响。

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欧洲“硬杀伤防御辅助系统”拦截弹外形假想图。

根据目前国外在军机主动防护技术领域的研究动向,可以将其在研的机载主动防护系统分为直升机主动防护系统、大飞机主动防护系统和战术飞机主动防护系统三大类。在这三类机载主动防护系统中,直升机主动防护系统是技术最成熟、也最接近实用化的一种,美国“火箭推进拦阻防御系统”(RPBDS)和以色列“闪烁”(Fliker)就是其典型代表,后者已于近年成功进行了靶场测试。在大飞机主动防护系统领域,美国近年陆续推出了“动能空中防御”(Kinetic Air Defense)和“硬杀伤自防护对抗系统”(HKSPCS)概念方案,前者拟配装B-2A、B-21等隐身轰炸机,后者则可广泛应用于运输机、空中预警机、反潜巡逻机、空中加油机等大型作战支援飞机。在战术飞机主动防护系统领域,目前美国已经开始了“小型先进能力导弹”(SACM)、“微型自卫弹药”(MSDM)的早期研制工作,欧洲则推出了“硬杀伤防御辅助系统”(HK-DAS)研发计划,三者均为体积小、重量轻的小/微型空空导弹,拟配装现役中的第四代(如美国F-15/16)、第五代(如美国F-22/-35)甚至研发中的“第六代”(如欧洲“未来空战系统”(FCAS))战斗机。除此之外,美国还开始了以高能激光武器为反导拦截手段的更新一代机载主动防护系统的技术预研,并正在实施“持久”(Endurance)、“盾”(SHiELD)、“光束投影及补偿”(BP&C)等一系列研究项目,其中的“盾”是一种可供战术飞机/大飞机外挂携带的吊舱式激光武器系统,已于近年在地面射击测试中成功击落飞行靶标,按计划将会在2021年内由F-15战斗机携带进行空中测试。

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美国“火箭推进拦阻防御系统”直升机主动防护系统拦截来袭RPG的作战场景假想图。

值得指出的是,由于主动防护技术在军机自防护领域具有广阔的应用前景,国内相关部门和科研人员也一直对此保持着密切关注,并取得了一些阶段性研究成果。例如,由中国航空研究院科研人员撰写的《军用飞机主动防护技术》学术专著已于近期面世,在国内首次对军机主动防护这一先进理念及其关键技术进行了全面梳理和系统研究,并对世界主要国家在此领域的研究进展情况以及军机主动防护技术的未来发展做了集中介绍。从长远看,考虑到军机主动防护已经在很大程度上具备“颠覆性”技术的部分重要特征,将有望成为世界军机自防护技术发展史上的一次历史性变革,今后国内有必要进一步加大对该领域跟踪研究的力度,并以科学的态度和方法探索相应的制衡致胜手段,防止潜在敌手对我方实施“技术突袭”,确保我军在波诡云谲的未来空中战场上立于不败之地。

责任编辑:实习编辑