反舰巡航导弹防御系统综述

来源:战略前沿技术 时间:2017-12-26
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在日益激烈的交战环境中,反舰巡航导弹(ASCM)对海上作战力量的行动自由构成持续威胁。不论是在公海上航行,还是通过地理要冲,又或是在靠近敌方的区域作战,老式的和新型的ASCM对舰船的生存都构成巨大威胁。而且,ASCM正逐渐超出传统战争和非对称战争的范畴。反舰导弹在非国家主体中的扩散已经成为现实。2006年黎巴嫩真主党对以色列“长矛”号护卫舰的攻击,以及2016年10月胡塞武装摧毁了也门的快速双体船都证实了这一观点。这两起攻击都使用了由伊朗提供的C-802反舰导弹。

在ASCM威胁日益严重的情况下,如何提高海上作战平台的战场生存能力成为舰艇自卫的新挑战。作战平台受到自身固有的约束,比如:导弹发射装置空间限制、舰对空导弹的补给能力限制等。这除了影响舰艇的战场生存能力,还会影响到舰艇在对抗环境中的作战效果。

美国海军水面力量新战略,旨在为分布式杀伤的实施和组织提供指导,通过提供多功能的一体化能力,来加强防御并提高部署兵力的进攻能力,以协调“生存力和战斗力”的平衡关系。然而,平衡和协调硬杀伤武器与软杀伤武器作战资源,本身就是一个问题。为明确反舰导弹防御系统(ASMD)的能力需求,首先介绍一下优良的ASMD所具备的特点。

什么是优良的ASMD?

为舰艇或舰艇编队提供导弹防御功能涉及多项技术和能力。在高威胁告警期间,这些技术和能力的实施通常必须在相对较短的时间内完成,而作战人员和系统效能因子将会对作战结果产生重大影响。对这些技术和能力的协调,以及对威胁的洞察,是成功的关键要素。

为了有效使用一体化硬杀伤和软杀伤系统来提供预先防护或响应式防护,需要通过综合分析、建模、仿真和训练(以及后续的任务演习)来开发可靠的战术、技术和程序(TTP)。这些TTP的使用都与对战场环境的认知情况相关,需要综合考虑气象和地理环境对武器系统和传感器系统的影响。优良的ASMD力图将所有这些因素结合在一起,以一种标准程式的、连贯一致的方式,抓住先机或者利用ASCM杀伤链(“发现-定位-跟踪-瞄准-交战-评估”)中最易拦截的环节,来破击ASCM的杀伤链。从成本角度来讲,有效使用一体化硬杀伤和软杀伤系统对于海上指挥官来说是非常重要的,海上指挥官不仅要维持作战能力,而且要通过采取与威胁相匹配的响应措施来维持作战能力。

成本效能很重要。目前,敌方拥有对我方不利的成本交换优势,因为敌方可以利用简单而廉价的反舰导弹对我方舰艇防御系统进行饱和攻击。可以采用制导武器来挫败这种饱和攻击,但成本太高昂。而与威胁“相匹配”的应对措施,比如软杀伤,则能够以低很多的成本来满足需求。

技术前沿

为了构建优良的ASMD,需要基于对导弹威胁的技术理解、对导弹的对抗措施以及相应技术的运用方法来开发所需的TTP和能力。在过去十年间,由于硬杀伤措施已经被选定为应对ASCM的有效解决方案,导致对软杀伤措施的技术理解停滞不前。

但也有例外。1967年10月,以色列驱逐舰“埃拉特”号被摧毁后,软杀伤诱饵成为了ASMD的重中之重,在1982年英阿马岛海战之后也是如此。主动雷达寻的ASCM造成英国海军主力舰艇损失,促成了快速响应计划的出现,以设计出更有效的舰艇自卫系统,并着重于部署舷外对抗措施以转移或诱偏射频导引头。这些努力催生了改进型箔条系统、快速反应的角反射器诱饵,以及新型的主动舷外对抗装备。

软杀伤在海战场的停滞不前与在空中战场的快速发展形成了鲜明对比。在最近的冲突中,威胁的变化和扩散使得对新的空中平台自卫技术的大项投资快速增加。此外,为应对快速变化的威胁所产生的紧迫作战需求,用户、科研以及工业部门之间形成了一种富有成效的团队方法来开发对抗措施。北约两年一次的EMBOW机载电子战试验为工业部门提供了一个全面可测量的“竞技场”,以展示针对典型威胁的原型技术解决方案。这允许在不同的技术解决方案之间进行对比性评估,并为客户做出合理的判断提供依据,以鉴定哪项对抗措施对作战使用而言是合格的。这种更紧密的关系也促进了知识与专业技能在工业领域与国防科学之间的交叉融合。这种关系也体现在相关国家、北约组织以及工业合作伙伴使用通用软件架构来共同开发未来的空中对抗措施分配器,以实现能力开发的持续演进。

当然,空中和海上存在一些显著的差异。首先,提高伊拉克和阿富汗战争中空中平台生存能力的必要性,无疑成为了发展光电/红外对抗措施的催化剂。其次,空军投资物市场具有高容量和高消耗的特点。每年的补给购买为常规载荷变更和技术更新提供了机会,以应对紧急的MANPADS威胁。这与海军的情况形成了鲜明对比,海军只能根据战时库存寿命和可用预算每十年采购一次商用现货对抗措施。第三,MANPADS比ASCM更小,成本更低,而且MANPADS的技术在战场上得到了广泛应用。因此,可以更容易获得详细的威胁特征情报,从而便于更好地理解日益复杂的导引头的功能和性能,以及利用其技术缺陷的方法。相比之下,ASCM的成本要高得多,而且是一种“国家控制”的武器。这使得情报收集工作比较困难。

然而,那些熟悉空中和海上作战平台防卫市场的人士认为,机载对抗领域仍有许多地方值得海军软杀伤领域借鉴。他们认为,最重要的是改进了威胁数据的共享,并提供了在可测量环境下对原型有效载荷性能进行检验测试的机会。机载对抗领域还有助于发展关于对抗措施(作为平衡的、协同的硬杀伤/软杀伤响应的一部分)对ASMD潜在作用的知识,并提高对技术的理解。这不仅可使反导弹技术领域焕发活力,还有助于从使用和维护两个方面提升作战的可持续性,灵活性和可承受性。

同样明显的是,反舰导弹的多样性也在不断增加。海军力量进入当今拥挤、混乱的濒海海域,必须越来越多地与那些工作在典型射频和红外波段之外的ASCM导引头进行对抗。这包括反舰导弹毫米波雷达导引头,以及在近岸环境中可能遇到的短程制导武器的光电和激光制导系统。

许多海军组织了本国的电子战试验,北约海军军备组水面作战能力小组也组织了例行测试试验(NEMO试验)。试验表明,由于详细的威胁情报很大程度上是隐藏的,军方与工业部门只进行了有限的合作,武器供应商也缺乏创新的洞察力。

为了对抗现有的以及不断发展的威胁,同时保持可承受的、灵活的、可持续性的进攻和防御能力,必须引导硬杀伤和软杀伤响应去匹配威胁。这就要求持续发展软杀伤,不仅要提供一种可负担的能力,而且要使海上平台的效率与能力灵活性最大化。软杀伤的发展——如箔条的开发,箔条弹的配置,以及应对特定威胁类型的发射方式——只能依靠与工业、科学和军事部门的密切协同合作,通过共享信息和需求来开发解决方案,类似于过去二十年空军为支持伊拉克和阿富汗作战行动所采取的措施。

各个国家的经费匮乏同样阻碍了软杀伤的发展,这反过来又导致了“货架商品”的采购方式。北约面临着共同的威胁,可以以分摊经费的方式联合起来(类似于上世纪80年代“海蚊”项目开发的130毫米箔条系统的用户群),将新产品推向市场。这样的方式还提高了各国之间的互操作性,并进一步增强战时的可持续性。

从理论到现实

ASMD成功的基础是利用导弹漏洞的能力——比如优化硬杀伤拦截或利用软杀伤技术拒止导引头——这种能力的获得是通过对潜在的策略进行建模,并将其转化为战术过程,然后经模拟训练使其演变成为作战演习及行动的TTP。这种利用、开发和训练的“循环”需要不断地重复进行,以确保最优的解决方案能够及时实现并保持良好的状态来应对威胁。这种方式需要大量资源,来支撑系统性的收集和整理数据、事后分析、以及战术原则的构建,然后进行测试和评估,以形成一种可靠有效的ASMD战术。

支持这一过程的是一种电子战作战支持(EWOS)活动,该活动可以促进数据收集、存储和处理、建模和仿真,并将其输出到训练工具和舰上指挥系统中。训练工具可以与真实的或虚拟的系统同步,以提供贴近实际的训练(这反过来也有助于进一步的TTP开发),训练中还应当包括所有武器和传感器的完整模拟与整合,以提供逼真的“实战化训练”场景。舰上指挥系统应该为海上指挥官提供一种手段,可以在即将进入作战区域之前进行演练,演练中体现了实际环境和地理条件对武器和传感器的影响,从而使作战人员熟悉交战环境和条件。同样的,这种能力有助于舰队在整个部署过程中保持作战能力。在舰队数量已经减少的情况下,这种能力自然也有助于延长舰队的持续时间。

基于对威胁的认知,再加上对环境和地理条件对武器和传感器的影响的认知,可以优化运用TTP来破坏ASMD的杀伤链。为了破坏ASMD的杀伤链,可以利用作战区域地理特征,通过合理的部署阵形实现反侦察,在重点探测区域内部署传感器,规避威胁或者提供足够的海上空间来优化本舰和编队防御。这些措施已经在美军的电磁机动战(EMW)概念中得到了体现,电磁机动战概念已经认识到了电磁频谱的重要性。通过人机交互(HMI)以一种及时且容易理解的形式传递这些信息是至关重要的,并且必须使用直观的显示机制,以预判或立即响应的方式感探明高威胁区域,并指出低威胁区域,以便实施规避。

目前的ASMD只关注反舰导弹的末段(通常是导弹飞行的最后20秒)。相比之下,优良的ASMD需要研究敌人的整条杀伤链——从ISR和目标获取到武器制导——并利用其中最薄弱的环节。现代ASCM虽然能够以超音速飞行,具备抗干扰能力,并可以在末段实施迂回机动以规避硬杀伤武器的拦截,但它依赖精确制导信息来寻找目标,并且在发射后要经历一段慢飞过程才能进入巡航状态,抓住这两个弱点,就有可能用不太复杂的系统来击败ASCM。优良的ASMD应该寻求利用诸如此类的因素,并通过创造更大的自卫交战窗口、更好的预置响应措施以及更多的选项来占据先机,提升系统的效能。

一击致胜

在近三十年里,硬杀伤在ASMD领域内一家独大,这阻碍了软杀伤的核心技术发展,也损害了人们对软杀伤的信心。这是可以理解的,因为现代SAM的杀伤概率有了显著的提升,可以对ASCM形成显而易见的拦截效果。但是,随着不太先进的导弹威胁的扩散,使用现代SAM对其进行拦截的效费比日益受到质疑。虽然这些经费问题在一次性交战或有陆上补给设施的有限冲突中不值得过分考虑,但在考虑依赖大本营补给的大规模作战时,SAM作战能力的保持 (一艘军舰的导弹容量和重新补给时间)可能是涉及作战单元的生存及任务成功的关键要素。

为了解决这个问题,优良的ASMD应该在单元级和编队级的战斗管理系统中将硬杀伤/软杀伤解决方案与动态威胁评估武器分配(TEWA)工具进行集成。由于传统的“人在回路中”模式已经难以有效对应多方向、多类型、多威胁的场景,TEWA功能应该向作战人员提供一个自动化的解决方案,但在必要时操作员可以否决这个方案( 即所谓的“人在回路上”模式)。很明显,这种作战管理系统也必须吸收先前所描述的信息,以优化提供给作战人员的对抗措施解决方案。

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软杀伤不可缺席

集成硬杀伤与软杀伤的本质是给指挥官足够的信心去使用软杀伤辅助硬杀伤,或将软杀伤集成到硬杀伤响应措施中,以进一步提高杀伤概率,这样可以发射单枚SAM(而不是一次齐射)去应对来袭的导弹威胁。然而,增加对软杀伤的信心只能来源于对诱饵的建模和仿真,以及可以演示相关能力的技术,并要将这些技术转化为可用于训练和实战的TTP。尽管现有的软杀伤可以针对目前大部分的ASCM提供了解决方案,但仍需要进一步开发新的诱饵,以推动解决方案的更新。
美军的水面舰艇电子战改进项目(SEWIP)等项目已取得这方面的进展,SEWIP采用了先进舷外电子战(AOEW)AN/ALQ-248有源任务载荷和“纳尔卡”诱饵。其它国家正在研发先进的角反射器和K波段箔条,以对抗毫米波导引头,并改进光电和红外诱饵以对抗最新的红外成像导引头。

诱饵对抗导引头威胁的性能可以用打击规避概率来衡量。诱饵性能的提升取决于有效载荷的持续性、诱饵的尺寸、诱饵的类型(是否采用了正确的诱饵类型和足够的载荷来保护一艘给定类型的舰船)以及经济可承受性。与大多数SAM不同,诱饵可以在海上进行补充,且成本约为SAM的百分之一。尽管针对特定舰船发射单枚合适尺寸的诱饵载荷可以进一步缓解海上作战单元的可持续性问题,但一次发射多枚诱饵弹仍比发射一枚SAM更为可行。

诱饵载荷打击规避概率的优化与诱饵根据来袭威胁而采取的部署方式直接相关,而且打击规避概率的优化对于挫败导引头的反对抗措施越来越重要。现代红外导引头在其目标周围有一个保护性开窗,可能会剔除掉从左面、右面或上面进入导引头视场的诱饵。为了应对导引头的这种能力,要求将诱饵直接置于红外导引头的视场中。用固定发射器部署的诱饵无法实现这种效果。

同样的,如果通过舰船机动来优化诱饵的发射,可能会影响其它可用的ASMD解决方案(例如,减少舰艇雷达截面积对于优化射频诱饵的诱偏效果至关重要),也会影响其它系统在多目标威胁环境下的使用,不只是用于ASMD的系统,也包括用于其它作战域的系统。可调整的发射器所提供的多功能性是显而易见的——只需移动发射器而不需要移动船——其它作战域可以借鉴这种能力来提供解决方案,如反潜诱饵的稳定发射平台,对付小船威胁的舰对舰导弹,和用于点防御或对抗无人机的小型SAM。

推动跨越式发展

工业界在推动ASMD的跨越式发展方面扮演着关键角色, 工业界要提供新的ASMD解决方案,使海上指挥员在应对ASCM威胁时能够综合运用硬杀伤与软杀伤能力,而不再只依赖于硬杀伤能力。需要协同工作和设计方法将ASMD的各要素整合在一起,包括先前描述的电子战作战支持、指挥控制系统、分配机制和效应器。

ASMD的指挥控制必须能够将多源数据进行融合,以构建完整的ASMD态势图。对于海上指挥官而言,基于所有可用的情报,并结合本舰和任务编队传感器的数据,要立即理解当前面临的ASCM威胁类型并找到的最优的应对方式,是不太现实的。指挥官要么针对导弹已知的漏洞运用软杀伤效应器,要么采用“动能”硬杀伤选项:重要的是指挥官在主要的场景中能够判断什么才是能够优化舰船生存能力的最佳措施,即使这项措施会对其它ASCM行动或其它作战域的行动造成影响。

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“百夫长“瞄准式发射装置。

在经费缩减的背景下,提供ASMD解决方案时应采取渐进发展而非彻底变革的策略。已经部署的众多系统本来就具备二次开发的能力,可以增强与其它系统的互操作性,从而可以构建优良的ASMD所需的系统之系统。显然,各国之间的需求会有所不同,而且国防预算将决定武器装备的采购。不过,工业部门通过展示能力演进的路线图,可以引导用户发展优良的ASMD。

优良的ASMD可实现吗?

有人认为,当前海军部队已经具备抗击ASCM的能力,不管是通过硬杀伤武器、软杀伤武器,还是两者的结合。然而,这些方法非常低效,会影响部队的可持续作战能力。此外,尽管这些已经部署的作战单元得到了国家海上作战中心(它们可以利用收集、分析的数据来生成TTP解决方案)的情报支援,但是,通过加强与工业部门合作、更聚焦的开发以及贴近实战的试验设置,可以得到的最优的解决方案,而这些已经部署的作战单元可能会错失这些最优解决方案。最后,可以确定的是硬杀伤和软杀伤解决方案具有互补潜力,如果得以实现,就可以获得优良的ASMD所需的系统之系统。

在国家层面上,相关资源日益受到限制,在ASMD专业领域上的投入正在逐渐减少。因此,海军同政府机构之间是否应该通过更为务实的合作和参与,以便更好地利用行业内的专业知识,为海军提供解决方案和选项,使海上平台防卫取得和空中作战平台防卫一样的成功?

这样,在优良的ASMD愿景的指导下,当前的作战能力可以得到增强。而从前被忽视的作战能力可以被重新认识,海上指挥官所使用的防御性武器可以为ASMD提供必要的作战支持,这些都是更为广泛的作战任务获得成功的基础。


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责任编辑:笋溪

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