老帖新學: 台灣防空導彈部隊作戰效能分析
(2007-12-04 07:09:47)
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台灣防空導彈部隊作戰效能分析 環球網2007-10-29
台海戰爭中,由於台灣機場的易損性,防空導彈部隊將成為台灣空防作戰的主力,其作戰效能直接決定著台灣對空防禦作戰的結果。如果台灣空防崩潰,我空軍的對地攻擊效能將有極大提高,從而更好的壓製台灣陸軍調動,為登陸部隊各個擊破敵軍創造良好條件。
台灣目前共有共計50個防空導彈連、400多具發射架和各型防空導彈約6000枚。愛國者導彈部隊1個營下轄3個連,主要部署在台北地區,其陣地包括台北市“天雕”陣地、台北縣“金雕”陣地、五指山“銀雕”陣地、台北南港區“飛雕”陣地、新店“神雕”陣地和台北縣林口,配備200枚製導增強型導彈,發射架18~24部。天弓導彈2個營,6個天弓-1型導彈連部署在台北縣三芝鄉、高雄大崗山、澎湖縣、屏東縣枋寮、金門和東引地區,天弓—2導彈兩個連分別部署在淡水和高雄兩地。霍克防空導彈四個營,第662營和第664營共9個連均部署在台灣本島西部大肚山以北和基隆以南地區,主要負責台北部地區大城市的中低防空攔截任務;第666營共5個連部署在台灣本島西部,沙鹿以南、枋寮以北地區,主要負責台南部地區大城市的中低空防空攔截任務;第668營共4個連部署在台灣東部蘇澳以南、恒春以北地區,負責台東地區大城市的中低空防空攔截任務。另外還有50套小檞樹導彈係統、74套DMS雙聯裝毒刺係統(導彈700枚以上)、78套複仇者係統(1300枚毒刺導彈)。
愛國者導彈的攔截能力
愛國者防空導彈係統是美國雷聲公司為美國陸軍研製的第三代全天候地對空導彈係統,用來對付80年代後出現的空中威脅,它由MIM-104導彈、AN/MPQ-53多功能相控陣雷達、AN/MSQ-104作戰指揮控製中心、XM-901四聯裝箱式發射架、AN/MJQ一20電源車及XM-869天線拖車等組成。AN/MPQ-53雷達峰值功率600千瓦,平均功率10千瓦,波束寬度為2度,對雷達反射截麵積0.01平米的目標根據法向方位的不同,探測距離在24.4—48.7千米之間。
愛國者防空係統的整個工作工程包括:遠程探測、AN/MPQ-53雷達截獲目標、跟蹤目標、導彈發射、慣性製導、無線電指令指導、TVM製導、無線電引信工作、評估。其中雷達截獲目標後從跟蹤開始到導彈發射的時間為係統反應時間,包括目標跟蹤時間5秒,用於分離出8個第一級優先目標,用窄脈衝監視其他目標,測出目標距離、速度、方位、仰角,經多次測量得出目標航跡,送作戰控製台進行軌跡相關處理,確定危險等級,對其中三個進行TVM製導。之後還需要10秒鍾才能進行導彈發射,包括作戰控製台跟蹤軌跡,計算被攻擊目標和地空導彈的超前點,目標進入允許攻擊地區時做好發射準備,然後發出導彈發射命令。整個係統反應時間為15秒。
根據《愛國者雷達係統對付戰術彈道導彈能力探討》一文介紹,愛國者導彈係統如果要在一定距離上攔截目標,雷達探測距離必須能夠為全係統留出足夠的反應時間。若目標速度為7馬赫(2.3千米/秒),地空彈的平均速度為3馬赫(1千米/秒),係統反應時間為15秒,則在不同地點攔截需要的探測距離公式為:探測距離=攔截點距離+攔截點距離*2.3千米/I千米+15*2.3千米。根據公式計算,當雷達對目標的探測距離為44.4千米時,最大攔截距離為3千米。如果探測距離繼續縮小,愛國者導彈將無法攔截目標。
AN/MPQ-53多功能相控陣雷達對RCS為0.01平米目標的探測距離在24.4—48.7千米之間,也就是說這是愛國者防空係統最遠可以在4.3千米距離上攔截目標。如果導彈連的發射速度為1發/秒,那麽一共可以發射2枚導彈在4.3和3.3千米距離上進行兩次攔截;按照2枚防空彈攔截一枚來襲導彈的方法,最多隻能攔截一枚彈道導彈。也就是說,即使愛國者PAC-2導彈連部署在目標周圍3千米範圍內,也最多隻能夠攔截多枚同時來襲彈道導彈中的1-2枚。而要使多枚彈道導彈同時襲擊目標,進攻方隻要控製發射時間間隔就可以做到。
《多屬性決策在雷達幹擾效果評估中的應用研究》認為,AN/ALQ-99E/F電子幹擾機對愛國者防空係統AN/MPQ-53雷達的幹擾效果可達0.629,即可以將雷達對目標的最大發現距離縮小到無幹擾條件下的37%。據此計算,我軍運-8電子幹擾機在300千米外進行壓製式幹擾時,可以將AN/MPQ-53雷達對雷達反射截麵積為0.01平米目標的發現距離從48.7千米壓縮到18千米,由於愛國者係統反應時間長達15秒,彈頭擊中目標時尚未發射導彈,所以根本無法對目標進行攔截。
以上還是愛國者係統可以獲得鋪路爪遠程導彈預警雷達目標指示時的情況。如果沒有預警指示,愛國者係統需要自己搜索目標,AN/MPQ-53雷達的波束隻有2度,要在±60度方位和整個立體角範圍內搜索目標,消耗的時間在十五秒左右。確認目標至少要三個點跡,這樣就要45秒,再加係統反應時間15秒,整個過程需要60秒鍾。雖然AN/MPQ-53雷達可以將搜索區域分為五個小區以加快搜索速度,但這時的最大仰角不過25度,在44千米距離上探測高度不足20千米,尚無法探測到重返大氣層的彈頭。60秒的時間內速度為5—7馬赫的導彈已經飛出100—138千米,除非目標雷達反射截麵積大於1平米並且位於雷達天線法向正負30度角範圍內,否則根本來不及攔截。鋪路爪雷達長寬在50米左右、高度70米,體積比得上圓山飯店,第一輪導彈襲擊就會被摧毀,所以愛國者除了開戰初期5分鍾內可以獲得目標指示,其它時間隻能孤軍奮戰,完全無法承擔攔截彈道導彈的任務。
愛國者導彈在海灣戰爭中雖然靠攔截飛毛腿導彈出盡了風頭,但實際上那並不能反映真正的彈道導彈攔截情況。首先飛毛腿導彈研製於60年代,其彈頭與彈體在飛行過程中始終不分離,因此雷達反射截麵積極大,在遠處就會被AN/MPQ-53雷達發現;其次飛毛腿沒有采用任何突防措施,例如自衛式電子幹擾、機動突防彈道等;再次伊拉克軍隊沒有配合使用電子幹擾來擾亂聯軍的雷達搜索,僅靠飛毛腿導彈單獨突防;最後聯軍在伊拉克周圍部署了多部雷達來跟蹤飛毛腿導彈的彈道軌跡,給愛國者雷達提供了方位信息。這些條件中除了在開戰初期有導彈預警信息外,其他條件無一具備,攔截結果當然沒有那麽美好。
即使台灣買到愛國者PAC—3防空係統,其雷達在同等條件下對目標的探測距離也不過增加1.7倍左右,在無幹擾條件下對目標最遠發現距離75千米,最遠攔截距離12千米,最多可進行3—4次攔截。而當我軍進行遠程壓製式電子幹擾時最遠發現距離減少到27千米,同樣無法攔截目標。至於台灣自行研製的天弓—2、3型防空導彈,雖然號稱具備戰術彈道導彈攔截能力,但實際上若真能做到,台灣軍方又何必購買愛國者PAC-3。況且美國最新愛國者3的反導能力不過爾爾,作為台灣“購買+組裝”貨的天弓導彈的性能又能好到哪裏去,所謂的導彈攔截能力,不過是宣傳用的幌子罷了。
在對空攔截時,愛國者AN/MPQ-53雷達可以搜索正麵90度角範圍內的目標,根據目標相對天線法向角度的不同,對雷達反射截麵積為1平米的目標探測距離在110—154千米之間,在受到運-8電子幹擾機寬帶壓製式幹擾時,探測距離約為41—57千米。由於采用C波段,所以AN/MPQ-53的遠程探測能力受到限製,無法直接根據目標雷達反射截麵積進行計算,隻能采用小麵積目標的發現距離推算,在電子幹擾條件下,對雷達反射截麵積為10平米的目標其探測距離約為62—86千米。整個係統可以同時向5枚導彈提供無線電製導信號,為3枚導彈進行TVM製導。
MIM-104導彈最大射程150千米,但這僅在迎頭攔截均速直線運動目標時才能實現,目標稍作機動導彈的有效射程就會大幅度下降。例如AIM-120中距空空攔截導彈最大射程80千米,但在伊拉克戰爭之前就發生過F-16在40千米距離上發射AIM-120攻擊米格-25,結果狐蝠掉頭逃跑,AIM-120無功而返的事情。估計MIM-104導彈對戰鬥機類目標的實際最大有效射程在50千米左右。如果攻擊機速度為300米/秒,在愛國者導彈係統的15秒反應時間內,目標最多可以前進4.5千米,導彈預定攔截地點距離約為53千米,從雷達截獲目標開始需要72秒的時間。而反輻射導彈可以做到發射後不管,假若愛國者雷達高度為200米,攻擊機攻擊機發射導彈後立刻轉向90度進入30度角俯衝,隻要30秒左右就可以降低到130米以下躲過AN/MPQ-53雷達的追蹤,所以愛國者防空導彈很可能無法攔截到目標。
AN/MPQ-53雷達對雷達反射截麵積為0.1平米的目標探測距離在80千米左右,受到寬帶壓製式幹擾時為30千米。假定巡航導彈飛行高度10米,雷達天線隻要高40米就能在30千米處發現目標,這對預設陣地部署的愛國者係統來說並不困難。
霍克防空導彈的攔截能力
台灣現有13個霍克導彈連,每個連分成2個排,以排為最低獨立作戰單位,因此台灣陸軍共有26個作戰單元、100套以上發射架。霍克防空導彈營下轄營部、營部直屬連和三個導彈發射連,營部直屬連負責進行技術補給設備、彈藥補給、通訊電子設備維修、敵我識別和工兵設備,連部下轄兩個便攜式毒刺導彈防空導彈發射組。導彈發射連下轄四個排,分別是維修排(下轄通信班、汽修班、係統維護班)、牽引車排、火控排(下轄火控雷達班、照射雷達班、搜索雷達班)、兩個發射排(下轄三個發射班,沒班三個發射架),其中牽引車排、火控排、發射排均遍有毒刺導彈發射組。
霍克防空導彈對高空目標最大攔截距離32-40公裏,最小2-1.5公裏;低空目標最大16-20公裏,最小3.5-2.5公裏。作戰高度最大13.7-17.7公裏,最小60米;殺傷概率大於80%,反應時間16-20秒,最大速度2.7馬赫,采用全程半主動尋的,三聯裝傾斜發射。《突防飛機的隱身效能分析》一文模擬了美國三種轟炸機對霍克防空導彈係統的突防能力,防空係統搜索雷達為AN/MPQ-64,跟蹤雷達為AN/FPS-16;三種轟炸機是B-52、B-1B、B-2A,其雷達反射截麵積分別為100、1、0.1平米。我們可以假設我軍戰鬥轟炸機、無人攻擊機的雷達反射截麵積分別與B-1B和B-2A轟炸機相當,便可得出霍克導彈係統對我軍飛機的攔截能力。
在無電子幹擾的情況下,AN/MPQ-64搜索雷達對B-52飛機的最大發現距離是130千米(發現概率為0.5,以下同),對B-1B的發現距離為45千米,對B-2A飛機發現距離為25千米。當轟炸機進行自衛式電子幹擾時,對三種飛機的探測距離分別下降到75、25、15千米。在不對防空導彈攔截進行電子幹擾時,B-52、B-1B、B-2A轟炸機分別可以在40千米、15千米、0千米外保持1.0的生存概率;在進行自衛電子幹擾時,考慮電子幹擾所造成的製導誤差增大、命中率降低等因素,B-1B、B-2A轟炸機在任何距離的生存概率均為1.0,B-52轟炸機要在15千米外才能保證安全。
由此可知,如果我軍以隱身無人攻擊機攜帶反輻射導彈在中高空待機,執行搜索、獵殺台灣雷達、防空導彈的任務,霍克防空導彈連將毫無反擊能力。我軍轟炸機、攻擊機外掛對地攻擊彈藥時的雷達反射截麵積即使達到100平米,隻要保持15千米的安全距離,霍克導彈也無法構成威脅。在我軍大量裝備滑翔製導炸彈的今天,霍克導彈連即不可能在遠遠超出自己保護半徑的目標前方45千米處設置伏擊陣地,台灣島西部也沒有足夠的地理空間供它這樣機動,所以難以發揮作用。
即使我軍飛機上的自衛式電子幹擾機效能無法與美軍同類裝備相媲美,也還有專職的運-8電子幹擾既可以進行寬帶壓製式電子幹擾。性能遠遠超過霍克防空係統所配屬雷達的愛國者AN/MPQ-53相控陣雷達都隻能保持37%的探測能力,AN/MPQ-64搜索雷達和AN/FPS-16跟蹤雷達就更不堪幹擾,通過係統配合的能力足以彌補我軍在單項裝備上的差距。
此外台灣霍克導彈還有一項不利之處,台陸軍導彈指揮部花蓮霍克導彈基地668營34連中尉王宜宏在02年攜家屬出逃北京,由於其擔任導彈連的政戰主管兼副主官,對單位的裝備、作戰指揮程序及戰備狀況等相關細節了解相當深入,因此我軍對霍克導彈可以進行更有針對性地幹擾壓製。
天弓導彈的不利因素
天弓係統以連為獨立作戰單元,每個連配有1輛戰術指揮中心/長白(CSIST/GE ADAR-1)相控陣雷達車、2輛照射雷達車、4輛天弓I型發射車、1輛電源車和1輛導彈運輸車。作戰時由長白相控陣雷達搜索發現目標並將目標信息傳給指揮控製中心,由指揮控製中心進行敵我識別、威脅判斷、目標分配並選定發射架,將發射前需要的數據和程序送給導彈,當導彈進入末端後由CS/MPG-25型連續波照射雷達照射目標。天弓II型最大的改進在於取消了製導雷達,改為采用慣導、指令修正和主動雷達尋的複合製導方式。
由於台灣地區縱深狹小,長白雷達又越野能力低下,支援係統複雜,隻好采取固定陣地部署,台軍稱為天龍陣地,天弓導彈也因此成為世界上唯一采用發射井發射的防空導彈。根據1994年第一屆台北國際航太科技展的模型,天龍陣地采取地下垂直發射箱型係統,將天弓I/II型導彈混合部署在內。據傳長白雷達也部署在洞庫內,戰時打開防護門便可直接探測空情信息,在麵臨危險時關閉大門防止敵導彈襲擊。
由於缺乏天弓防空導彈係統的相關資料,難以對其攔截能力進行評價,但采用固定式部署方式卻有不少缺陷可供進攻方利用。固定陣地有利於加強被動防禦能力,防止雷達天線、指揮車、發射架被彈片破壞,可見台灣方麵對於大陸的反輻射導彈攻擊能力早有防備。不過采用固定式部署意味著容易被對方偵察力量發現、定位,在開戰時直接以導彈襲擊破壞;在94年前大陸彈道導彈精度不足時無法有效打擊地下發射井這種小麵積目標,但當各種末端精確製導彈道導彈大量服役時,發射井也就不再安全。假設天龍陣地發射井邊長為3米,彈道導彈命中誤差為10-20米,彈頭重量700千克,發射井要加固到相當程度才能承受打擊。
雷達洞庫雖然有防護門遮擋,但若以多枚精確製導巡航導彈連續命中,還是無法承受打擊。或者以具備空中巡邏/待機能力的反輻射導彈在目標上空盤旋,當對方雷達開機時立刻進行打擊,從而使防護係統來不及反應就被摧毀。例如英國宇航公司的阿拉姆反輻射導彈在目標關機後首先爬升到1.2萬米高空打開降落傘,等待目標開機後拋傘攻擊。
由於固定部署位置近乎公開,我軍可通過WS-2型遠程火箭炮投擲電子幹擾彈頭,對天弓導彈用於無線電指令指導的通訊鏈路進幹擾;或者投擲一次性電子幹擾機,對雷達實施主瓣幹擾和多方向幹擾,能挫敗敵方的低副瓣天線技術、副瓣對消技術、波瓣自適應調零等抗幹擾措施以及雷達組網技術。這樣另外一個好處是可以極大提高幹擾效果,當幹擾機距敵雷達距離減小10倍,則幹擾強度增加100倍;若幹擾源分布較密,對雷達實施主瓣幹擾或高副瓣區幹擾,能使幹擾效果提高1萬—100萬倍。我軍電子幹擾機與台灣防空陣地的距離一般在200-300千米之間,若幹擾彈頭、幹擾機與目標的距離為2-3千米,隻需要萬分之一的功率就能達到相同的效果,例如C-130H的功率為5兆瓦,幹擾彈頭隻需500瓦。
這些手段中精確製導導彈我軍已經裝備,可空中待機的反輻射導彈沒有公開報道,但技術上並不困難;電子幹擾彈頭保加利亞人都曾經跑到北京電子裝備展上推銷,何況使用火箭彈發射無需解決強大的發射慣性作用力,技術上更簡單。一次性電子幹擾機包括分布式、遙控式、智能式、預置式等多種類型,同樣沒有公開報道,隻能期待其日後露麵。總的來說,固定式部署雖然在對抗硬殺傷方麵有一定的優勢,但在我軍精確打擊能力大大增強之後,已經無法抵消位置公開所造成的損害;而且針對固定雷達可以采用多種簡單有效的電子幹擾方式,這也不是鋼筋混凝土工事所能對抗,雖然不能直接摧毀目標,卻可以讓它無法有效作戰,同樣可以達成目的。
防空導彈的對抗能力
對防空導彈而言,主要的危險來自對方反輻射導彈的打擊,特別是製導雷達連續照射敵機為導彈提供末端導引時,極易遭到攻擊機群的反擊。能否有效對抗反輻射導彈,決定著防空導彈的生存能力,從而影響係統的作戰效能。
當反輻射導彈載機飛臨戰場後,載機上的探測設備檢測到防空雷達電磁波照射,並且判斷地麵防空雷達已進入反輻射導彈射程時,便可發射導彈。導彈發射後進人巡航狀態,這時為便於反輻射導彈的導引頭定位,載機將繼續跟進一段距離然後,立即飛離戰區以防受到地麵攻擊。導彈發射後先爬升到指定高度,在預定區域內巡航,並偵測電磁信息,導彈根據導引頭收到的目標輻射電磁波完成定位,當確認地麵防空雷達後就以直線進攻的引導方式向雷達俯衝。當遇到雷達關機時,若對目標定位還未達到預定精度,導彈將中止進攻,重新爬升到指定高度巡航,等待目標再次開機或轉入搜尋其它目標;若雷達關機時,導彈已完成導引頭定位,導彈將啟動記憶裝置(如捷聯慣導裝置)繼續完成末製導。
反輻射導彈的作戰方式包括以下幾種,預先攻擊:載機向防空雷達發射反輻射導彈,導彈按預編程序尋找和攻擊目標,無雷達信號時,導彈自動搜索和識別目標輻射源,鎖定威脅最大的目標進行攻擊。隨機攻擊:反輻射導彈利用自身導引頭頻帶寬、接收機靈敏度高、信號處理功能強的特點,在飛向攻擊目標的過程中,對新出現的雷達信號進行威脅評估,如果該目標的威脅度大於前一目標的威脅度,則攻擊新出現的目標,否則取消攻擊。引誘攻擊:防空雷達為了抗反輻射導彈,在實戰時常采用不開機、少開機、近距離開機或晚加高壓等方法,盡量保持電磁靜默。因此攻擊方經常先出動無人機或攻擊機引誘雷達開機,然後迅速測定出目標位置,導引反輻射導彈摧毀目標。自衛攻擊:當載機發現地麵雷達信號後,通過控製係統發出發射指令,飛行員根據最佳的發射位置,實施攻擊,達到保衛自身的目的。
前三種方法適用於專門的反雷達攻擊機部隊,可用於壓製/摧毀台灣對空情報雷達和中遠程防空導彈製導雷達,例如愛國者、天弓。需要大射程的反輻射導彈,從而盡量在敵防空火力圈外開火。自衛攻擊用於攻擊機群,在一個機群內安排幾架攜帶反輻射導彈的攻擊機可以大大提高機群的生存能力,隨時打擊突然出現的中短程防空導彈。所攜帶的反輻射導彈重量最好較輕,盡量控製在350千克以下,以減少對攻擊機攜帶武器數量的影響。
影響反輻射導彈命中精度的主要因素就是測角誤差,目前反輻射導彈的記憶,其實是連續、實時地外推計算。一般情況下,這種外推會導致導彈定位係統有較大的角度誤差,而且隨飛行時間的增加而增大,對半徑隻有數米的天線命中概率不高。即使對於具有記憶功能的反輻射導彈,在適當的距離上緊急關機雖然不能完全擺脫,但由於記憶攻擊有較大的角度誤差,所以仍可降低其命中精度和毀傷效果。因此對大多數反輻射導彈存在一個保證防空雷達安全的最小距離,這一距離是指當製導雷達關閉天線後,反輻射導彈在其記憶電路控製下繼續飛臨製導站,但不能危及導彈陣地的最近關機距離。
反輻射導彈的外部特征之一是超前作用,即在防空導彈係統鎖定載機之後,反輻射導彈依靠自身速度快的優勢迅速擊毀目標雷達,使防空導彈在進入自導段之前失去引導,導致導彈脫靶,從而保護載機安全。隻有在防空導彈擊落攻擊機、製導雷達關閉時,反輻射導彈仍然在最小安全距離以外,才能保證防空導彈係統的生存。這與反輻射導彈係統反應時間、飛行速度,防空導彈係統反應時間、飛行速度,兩者間距離等因素有關。
根據《防空導彈射擊反輻射導彈載機殺傷區近界的變化規律探討》計算,如果:載機飛行高度3千米,飛行速度400米/秒,航路捷徑0千米,反應時間12秒,使用哈姆反輻射導彈,防空導彈火力單元反應時間10秒。對飛行速度為800米/秒的反輻射導彈,最小安全距離為26千米;對飛行速度為1000米/秒的反輻射導彈,在任何距離射擊均無法滿足條件,不能保證製導雷達的安全。
例如當愛國者PAC-2防空導彈射擊攜帶Kh-31P反輻射導彈的攻擊機,愛國者不計算搜索時間的情況下係統反應時間為10秒,MIM-104導彈的平均飛行速度為1千米/秒;攻擊機飛行高度3千米,飛行速度300米/秒,Kh-31P反輻射導彈平均飛行速度1.1千米/秒,係統反應時間10秒。由於係統反應時間相同,愛國者在任何距離上攔截攻擊機,都會被反輻射導彈首先擊中。台灣自製的天弓-1導彈最大速度3-4馬赫,天弓-2導彈最大速度4.2馬赫,如果假設其係統反應時間與愛國者同為10秒,平均速度以1.3千米/秒計算,則對距離在43千米之外的攻擊機進行攔截時可獲得10秒鍾的關機、幹擾時間。霍克防空導彈係統反應時間16-20秒,平均速度860米/秒,則我軍反輻射導彈可以在任何距離上搶先命中製導雷達,當攻擊機距離在10千米內時,霍克導彈尚未發射其雷達便會被反輻射導彈摧毀,所以麵對攜帶反輻射導彈的攻擊機群,霍克防空係統毫無威脅。也就是說,台灣隻有天弓導彈部隊才能在確保自身安全的情況下實施有效地對空攔截。
防空導彈係統也可以通過其他手段來對抗反輻射導彈,常見的方法分為反電子偵察技術和導彈幹擾技術。反偵察技術包括括雷達組網技術、雙基地雷達技術、分置式雷達技術、低截獲概率雷達技術、降低雷達發射天線旁瓣、背瓣的電子技術、雷達發射功率時間控製技術和雷達擴頻技術等。幹擾反輻射導彈技術包括軟殺傷和硬摧毀,軟殺傷技術包括有源和無源誘鉺誘騙反輻射導彈;改變反輻射導彈與雷達之間的傳播介質,使反輻射導彈難以截獲跟蹤目標雷達;使用激光致盲武器對反輻射導彈進行軟殺傷;使用人為的有源幹擾,擾亂導引頭上的電子設備;用有源幹擾提前引爆反輻射導彈引信;使用電磁脈衝彈將反輻射導彈的電子線路衝擊壞。在雷達周圍一定距離,設置有源假目標,以引偏反輻射導彈,使反輻射導彈跟蹤兩點輻射源的功率重心或兩點源連線之外的某一點。其優點是設備簡單,造價便宜,可以在雷達工作狀態下,起到保護作用。例如愛國者防空導彈係統每個陣地部署3-4部誘餌發射,覆蓋扇區120度,脈衝功率15千瓦,平均功率450瓦,重複頻率範圍為4.4-5.6千赫茲,天線口徑2.4米,可以在空中形成虛擬的雷達信號源,使導彈命中空地。
這類電子對抗與反對抗措施局外人很難看明白,也難以對其進行量化,不過在伊拉克戰爭中的03年3月24號,美軍F-16發射哈姆反輻射導彈擊毀愛國者導彈雷達,當時據說敵我識別係統失效,愛國者防空係統誤將F-16當成了伊拉克攻擊機,F-16飛行員情急之下發射導彈以確保自身安全。不清楚當時愛國者係統采取了哪些對抗措施,但伊拉克裝備有Kh-28反輻射導彈,美軍不應該放鬆到完全不做防備的地步。從這個戰例看,電子對抗對反輻射導彈的作用效果還是有限,並沒達到令人放心的地步。
而且當使用多種製導方式的第四代反輻射導彈服役後,現有的幹擾方法多數將失去作用,必須采用複合幹擾的方法才能奏效。導彈測角誤差對命中精度的影響也將減小,過去幾十米的誤差就足以讓導彈無功而返,現在即使誤差幾百米都可以精確命中目標,所以天弓導彈43千米的安全區近界也將不複存在。
綜上所述,台灣現有的防空導彈係統在與攜帶反輻射導彈的攻擊機進行對抗時,隻有天弓係列可以在43千米距離外安全的攻擊我軍戰機,在其他情況下任何一種防空導彈的製導雷達都可能被我軍反輻射導彈擊毀,其中霍克防空導彈係統在任何距離下都無法對我攻擊機群產生威脅。台灣防空係統的電子對抗措施並不能夠有效的對抗哈姆等第三代反輻射導彈,對第四代反輻射導彈基本無效,在我軍裝備後天弓導彈也不能安全的攻擊我軍戰機。
對空攔截作戰效能
台海戰爭開始後,台軍將首先麵對我二炮導彈部隊的打擊,以戰術彈道導彈和巡航導彈攻擊台灣機場、雷達站、指揮中心、通訊樞紐、防空陣地、兵營等目標,摧毀台灣指揮控製係統,破壞台軍聯合作戰體係,為我軍攻擊機群打開通道。因此首先分析台灣防空導彈部隊對導彈的攔截能力。
在未受到電子幹擾的情況下,愛國者PAC-2防空係統可對戰術彈道導彈進行2次攔截,若其攔截率為20-50%,則2攔1情況下攔截率為36%—75%。假定三套愛國者係統分別用於保護總統府、桃園機場、地下指揮中心,三處分別受到1枚、12枚、3枚短程彈道導彈的同時攻擊,則三個愛國者導彈連隻能攔截掉1—2枚彈道導彈,總攔截效率為6.25%—12.5%。在我軍進行電子幹擾的情況下,愛國者係統無法實施攔截,效率為0。因此愛國者係統能否發揮作用,取決於台灣空軍巡邏戰鬥機能否擊落我電子幹擾機。
運-8電子幹擾機的幹擾距離可達300千米,在對位於台北市的愛國者係統進行壓製式幹擾時,其位置在福州市西側,距離海岸線約60千米。台灣製空戰鬥機需要突破我軍巡邏戰鬥機和地空導彈雙重封鎖,接近到40-50千米處才有可能發現目標,30-40千米距離才可能鎖定目標發射導彈。從越過海峽中線算起,深入我軍防禦縱深近200千米,以1.5馬赫速度突防需要7分鍾以上。在這期間,我地麵電子幹擾站將對其雷達、通訊設備進行電子幹擾。由於距離近效果好,可使其雷達搜索距離減少到20%以下,與後方指揮中心、預警機的通訊聯絡完全中斷,失去對周圍空情的把握。這種狀態下幻影-2000也不過是攔截戰鬥機的盤中餐,對我軍電子幹擾機構成威脅的可能性極小。
在我軍第一輪導彈打擊過後,鋪路爪導彈預警雷達將被摧毀,愛國者失去目標指引完全喪失導彈攔截能力。因此判斷,台灣防空導彈部隊在攔截我軍短程彈道導彈作戰時,其戰鬥效能為零。
短程彈道導彈隻要3-5分鍾就可命中目標,摧毀固定部署的遠程對空雷達站,使台灣空軍暫時隻能依靠E-2T預警機和美日軍隊提供空情信息。假設E-2T、E-3預警機在強烈電子幹擾條件下對低空巡航導彈的最大發現距離為100-150千米,預警機位置在防空陣地後方50千米處,巡航導彈飛行速度0.7馬赫,則可為防空導彈提供4—7分鍾的預警時間。愛國者防空係統的AN/MPQ-53雷達對0.1平米目標的發現距離約為80千米,電子幹擾條件下為30千米。天弓係統的長白雷達性能不祥,但美國海軍AN/SPY-1雷達對雷達反射截麵積3平米的目標最大發現距離為320千米,以此推斷對巡航導彈的發現距離約為180千米,這遠遠超出地麵雷達的搜索範圍;假定長白雷達部署高度為200米,則對巡航導彈的發現距離在無電子幹擾條件下為60千米,若遠程火箭拋投擲的電子幹擾機對其幹擾效率為0.8,則最大發現距離為36千米。霍克防空係統對同樣大小雷達截麵積的B-2轟炸機發現距離為25千米,則在電子幹擾時對巡航導彈的發現距離為8千米。
巡航導彈飛行速度0.7馬赫,則愛國者係統對其最大攔截距離約為22千米,可同時攔截8個目標;天弓係統攔截距離約為28千米,最大攔截目標數根據型號不同分別為2枚(天弓-1型,受限於照射雷達數量)和未知(天弓-2型,末端主動雷達製導,主要受長白雷達無線電製導能力的限製,估計在20以上);霍克防空係統最大攔截距離約為2.6千米,最多可同時攔截3個目標。
如果戰爭爆發時美日未能直接向台灣作戰部隊實時傳遞戰術信息,或者預警機數據鏈被幹擾且沒有有線通訊,那麽防空係統雷達需要自行搜索目標,從而延長係統反應時間,縮小最大攔截距離。例如愛國者PAC-2防空導彈係統在無目標預警指示的情況下,在120度方位角和整個立體角範圍內搜索目標需要消耗十五秒的時間,確認目標至少要三個點跡,這樣就要45秒。而且在開戰初期無法確定敵情的情況下不可能采用分區掃描的方式隻搜索巡航導彈,所以其最大攔截距離將縮小到8千米。天弓雷達如果搜索全天域需要的時間相同,最大攔截距離將縮小到18.5千米;霍克係統的低空搜索雷達是AN/MPQ-55連續波搜索雷達,若其天線轉速60圈/分鍾,3圈即可確認目標,那麽最大攔截距離將縮小到0.6千米,這時巡航導彈已經進入霍克導彈的攔截近界,無法進行迎頭攔截。
在《台灣對空情報保障體係作戰效能分析》中得出結論:當目標之間的距離為20—30千米時,一架與EC-130H同功率的運-8通訊幹擾機在台灣海峽上空執勤,就足以幹擾整個台灣地區的聯合戰術信息分發係統。而台灣E-2T預警機在中央山脈上空巡邏時,與絕大多數防空連的距離都將超過30千米,美日預警機更須與台灣島保持在12海裏領海線之外,甚至是更大的戰區分界線,與防空連的距離更遠。因此多數時間內防空係統無法得到目標預警,隻能自行搜索目標。
台灣陸軍還有74套DMS雙聯裝毒刺係統(導彈700枚以上)、78套複仇者係統(1300枚毒刺導彈)和數量不祥的捷羚防空係統。假設機動防空車探測器高出地平麵3米,對飛行高度5米的巡航導彈發現距離為12千米,可獲得50秒的預警時間,足夠做好發射準備,因此假定缺乏預警信息不影響機動防空係統作戰。根據《提高便攜導彈提高抗擊巡航導彈作戰效能的途徑》分析,在可以獲得情報支持的情況下,由機動防空係統發射的單發便攜式防空導彈,對1000—1500米距離內的巡航導彈迎頭/尾追攔截效率約為0.47,三發防空導彈同等條件下的攔截效率約為0.85。
綜合判斷,在台灣防空導彈部隊可以直接從預警機、雷達站獲得目標預警信息時,台灣的防空導彈係統都可以參與巡航導彈攔截,能在台灣本島構成巡航導彈雙層防禦體係。當我通訊幹擾機工作時,如果不能從有線通訊獲得戰術情報,愛國者、天弓係統的攔截距離將大幅度縮小,霍克防空導彈喪失迎頭攔截能力。台灣29個中遠程防空連最大可以構成正麵寬度200千米左右的綿密防線,實際中考慮到重疊部署等因素最多能掩護150千米,對巡航導彈防禦網將出現多處漏洞,隻能依靠末端機動防空係統進行彌補。
防空導彈部隊是整個防空體係的組成部分,其戰鬥力的發揮依賴於整個係統的支持與配合,特別是殲擊航空兵部隊的支援掩護。在開戰之後,出於利用戰術奇襲和導彈攻擊效果的考慮,我空軍航空兵部隊必須盡快打破台灣的防空體係,開展大規模對地攻擊行動,以阻礙敵軍戰備調動等活動。這樣我軍進攻戰鬥機勢必麵對來自地空兩個方向的夾擊,在高空突防時被遠程防空導彈跟蹤,低空突防時遭到敵機的俯衝攻擊。
我軍執行壓製台灣防空力量任務時,以預警機、電子偵察機在遠處對台灣空防雷達進行定位並由攻擊機進行壓製。由於我軍裝備有Kh-21PKM這樣的遠程反輻射導彈,能在敵地空導彈係統防空火力圈外進行打擊,甚至可以避開巡邏戰鬥機的幹擾,所以無需超低空突防來接近敵防空網,就能摧毀敵防空雷達。在我軍偵察機群、指揮機群、掩護機群、攻擊機群到達預定位置時,巡航導彈也開始突破台灣地麵防空體係。如果台灣中遠程防空導彈係統開機進行攔截,就會被遠程反輻射導彈所摧毀;如果不進行攔截,僅靠末端機動防空係統無法擔負反巡航導彈的重任,預定攻擊目標會被這一波導彈襲擊嚴重破壞,從而使台軍整體作戰係統更難維持。
台灣防空導彈夠不到目標,戰鬥機要進行阻攔必須到達防空導彈掩護範圍邊緣,才能以中程空空導彈威脅我攻擊機群,但這樣敵機就進入我軍空地聯合防空區,被擊毀的可能性大增。而且這時敵戰鬥機與預警機的距離也必然超過30千米,從而與其喪失聯係,無法掌握孔情信息。以單機挑戰我軍空地聯合防空作戰體係,生還希望著實渺茫。因此在空防壓製—導彈突防階段,台灣巡邏戰鬥機無法有效支援地空導彈部隊,防空導彈係統的作戰效能也極其低下。
由於攻擊機群在麵對敵戰鬥機時非常脆弱,因此我軍戰鬥機需要深入敵軍防空區追殺巡邏戰鬥機。假設我軍預警機對雷達反射截麵積10平米的目標探測距離為350千米,預警機位於海岸線外50千米,美軍電子幹擾機在台灣島東側100千米,與我預警機距離400千米。根據AN/MPQ-53雷達被幹擾時0.37的作戰效能,假定我預警機的探測效能為0.5即175千米,難以發現敵縱深範圍內戰鬥機,而在澎湖未被徹底壓製的情況下又限於遠程防空導彈的威脅不敢進入海峽中段搜索,因此我軍戰鬥機很可能難以獲得空情信息。
當我軍戰鬥機進入台灣島上空追蹤敵機時,很可能被部署在台灣島東側的天弓、愛國者遠程防空導彈襲擊。假使防空係統雷達距離我軍戰鬥機50千米,距離攜帶反輻射導彈的攻擊機80千米,雙方的反應時間分別為15秒和10秒。這樣從雷達開機時計算,防空導彈命中我軍戰鬥機隻需53—65秒,而反輻射導彈命中敵雷達需要90秒,中間存在37—25秒的時間差,這足以使第三代反輻射導彈由於測量角誤差過大脫靶,隻有複合製導的第四代反輻射導彈才能應付。
由於我軍戰鬥機無法獲得空情信息,無法遠距離襲擊對方,隻能自己搜索目標與其正麵對抗。為了保持飛機機動性能,所以無法自行攜帶反輻射導彈;因為與敵戰鬥機相互對抗,為避免被敵機追蹤,也無法轉入俯衝從超低空脫離,因此難以應對敵防空導彈的伏擊,台灣防空導彈連在這種條件下具有很高的作戰效能。我軍如果不主動進攻台軍巡邏戰鬥機,那麽我攻擊機群出動時台軍戰鬥機反複衝擊我軍空中防線,一擊不中立刻脫離進入空防縱深,也能造成相同的態勢。
如果空中沒有敵軍的戰鬥機,我軍攻擊機群就可以自行深入台灣空防縱深,隨時反擊地空導彈的跟蹤。這時隻有天弓-2型導彈可以在43千米外安全的攻擊我軍飛機,愛國者防空係統隻能與我軍攻擊機同時被擊中,霍克防空係統更是會被提前命中,導彈失去引導脫靶。即使是天弓-2型,在我軍第四代反輻射導彈服役後也無法逃脫打擊,隻能靠裝甲保護。所以無空中掩護條件下台灣防空係統的作戰效能很低,完全是在與我軍拚消耗。
使用毒刺導彈的機動防空係統射程、射高有限,隻要攻擊機群保持3000米以上高度,這些便攜式防空導彈和小口徑高炮就無法有效攔截。
總之,台灣防空導彈部隊在戰時完全無法攔截我軍彈道導彈,難以應對我軍的防空壓製,除天弓-2型防空係統外不能實現對攻擊機群的安全打擊,隻有在巡邏戰鬥機尚未耗盡燃油之前的短暫時間才能在攔截我軍突防戰鬥機方麵發揮較高效能。造成這種局麵的原因,就是台灣缺乏防禦縱深,造成航空兵易被癱瘓和電子對抗係統易被遠程反輻射導彈摧毀,失去空中掩護和電子對抗能力;缺乏遠程打擊力量,無法阻礙我軍展開進攻,純粹防守的戰略已經無法抵擋現代攻擊力量。