战术截击

2009-04-01 06:38
航空知识 2009年4期
关键词:敌机半球航向

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自从雷达在第二次世界大战中引入空战后,其优点已被广泛承认和接受。这些优点包括远距警戒临近的敌机,提高了截击这些敌机的效率以及给自己的战机提供了战胜敌机的初始优势。在夜间或能见度很差的情况下,雷达是战斗机得以使用的唯一可行手段,即使在能见度很好和白天的情况下,雷达的优点也是任何战斗机任务得以成功的重要因素。一个著名的例子是英国在不列颠战斗中对雷达的使用。对德国空袭的早期预警使得英国人得以使用更加高效的地面待命截击,从而可以最有效地使用有限的战斗机资源,做到先敌发现,尽远截击来袭敌机,阻止德国战斗机实施战斗机扫荡。

根据用途,雷达可以分成早期预警雷达、捕获雷达和引导雷达。早期预警雷达通常是低频、长波、需要大天线,这样的尺寸通常不允许它们安装到战斗机上,所以它们主要用作地面引导截击和空中截击控制上。它们的特点是距离远,但分辨率不好。一架单机在早期预警雷达上以一个亮点被显示出来,而许多密集编队的飞机也可能作为单个目标显示出来。这样的设备为战斗机提供足够的目标信息是有限的,要想获得准确的目标信息,战斗机要么使用高分辨率的设备,要么依靠目视。

战斗机雷达通常是捕获型雷达,它有较高频率、小型天线、较好的分辨率及探测距离较近。它们通常有跟踪目标的能力,以获得在相对方位、速度、高度等更详细的信息。这样的雷达通常有制导空对空武器攻击目标的能力,简而言之,它们也可以用作引导雷达。雷达和微处理器的发展,使得直接通过雷达信号来识别目标变得容易可行。毫米波雷达探测的目标信号甚至可以识别目标的形状,而不仅仅只是一个目标点。当然这种方法还不能作为目前战斗机识别目标的手段,一般还需依靠其他方法,目视识别是最普通的,但也有多种电子识别方法。每一个识别系统都有它的局限性:目视识别依赖的是能见度并且相对距离较近,然而电子识别有时不可靠并且会受到欺骗或干扰。

为了深入理解截击战术,本章阐述的范围通常限定在白天、目视条件下。显然,所有可能的截击战术不能全包括在内,但对典型的例子做了尝试,这些典型的例子能够适用于大多的战术背景。

在未来的空战中,没有人会告诉其他人该做什么。在这样的空战中,对“随机应变”的人需求很大。

——美国空军少校弗雷德里克

截击术语

在进行具体截击战术阐述之前,需要定义一些术语。图1显示了一架截击机截击目标的过程。两架飞机之间的实线代表的是雷达视线(LOs),也称目标线。视线与目标机航线之间的夹角称作目标机方位角(TAA),或简称为“方位”。这个方位可以由跟踪雷达自动计算而来,或者根据目标方位(相对磁北的视线方向)和目标机磁航向,由地面引导截击系统人工计算而成。横向间距是指从截击机到敌机的飞行路径问的垂直距离。这数值通常由飞行员计算,它是目标距离和方位的函数。如果截击机想绕到目标机后面的话,横向间距是很重要的,因为必须给截击机转弯半径留出余量。横向间距或所需“航迹间隔”是截击机预定转弯半径和完成截击需要转弯量的函数。通常由截击机转到与目标机航线相平行的所需转弯度数来描述,称为待转度数(DTG)。待转度数通过截击机航向和敌机航向计算得出。

在给定目标机和截击机速度的情况下,截击机能用航向变换来控制航迹间隔。假设,在这个例子中两架飞机保持现在的航向继续飞行,它们最后将会相撞。在这种情况下,截击机可以说是在“相撞航线”上。目标机视线和截击机航线的夹角叫天线水平瞄准角(ATA)或天线前置角(如果截击机在目标机的后面的话,那就是后置角)。当截击机在相遇航向上时,前置角和目标机方位角保持一个恒量,并且目标机距离逐渐减少。常量的目标机方位称之为“相遇方位”,当目标机和截击机速度大致相同时,前置角大致等于目标机方位角。只要截击机保持相遇航向不变,那么目标机方位角、天线水平瞄准角将维持常量不变。在这种情况下,如果截击机向右转几度的话,然后直线飞行,那么天线水平瞄准角将增大,目标机方位角将减少,直到截击机在目标前横穿过。相反,如果截击机向相遇航向的左方(朝目标机)转几度,然后直线飞行的话,那么目标将继续向截击机的前端滑动(前置角将减少),直到目标机在截击机前穿过,而目标机的方位角始终在增加。截击机急剧再向左转至使它与目标机在相反的航向上,与目标机的航向平行的话,那么横向间距保持不变,然而天线水平瞄准角和目标机方位角将增加。

前半球截击

基本过程

顾名思义,前半球截击是指截击机从目标前半球接近的一种截击战术。前半球截击的一种特殊情况是截击机将航迹间距减少到零,并且两飞机“头对头”接近。图2表示了一般的情况。

前半球截击的目的是从偏离目标机头的一个特定角度、从目标机前半球接近目标。在时刻“1”,截击机截获雷达信号(或者接到了地面引导截击的引导),表明在机头稍右的远距离上发现目标。对目标机航向的测定显示出两架战斗机大致在相反的航线上,并且截击机位于目标机前端稍靠右边一侧(右方位角)。在这种情况中,截击机飞行员想要增大截击方位角,所以他向左转,从目标机航线上切取了一个小小的交叉角。飞行员原本可以向右转,最后与目标机的前端相遇并且在敌机飞行航线的另一侧获得方位角,但由于一开始就有右方位角,所以从左侧更容易迅速地增大方位。

一旦处于一个新的航向上,截击机飞行员随着向右偏,监控逐渐减少的距离和目标机航向。不断地计算目标方位角,以肯定它确实是在增大。当目标方位角达到了一个理想值时,那么截击机就应再次改变截击航向以保持这个方位角。通过转弯朝向相撞航向,在时刻“2”时完成这一动作。在目标机和截击机速度不变的情况下,通过转弯直到前置角近似等于理想的目标方位角(也就是:相遇天线水平瞄准角等于理想的目标机方位角),碰撞点就可以被估算出来。一旦截击机处于稳定的新航向上,天线水平瞄准角和目标方位角就保持不变。若不能保持的话,利用微小的航向调整就能使目标机的偏移得到修正。如果不能获得理想的目标方位角,也可调整相遇航向。时刻“3”时,一旦建立了相遇航向,飞机应在水平面上相互靠近飞过。

在截击过程中,相对高度是另一个值得考虑的因素。截击机可能会从地面引导截击指挥系统那里收到敌机的估计高度,或者通过武器系统计算出来相对高度,或者依据雷达天线的仰角和目标机的距离由飞行员心算,用相同的方法,横向间距也能被算出。在截击中应尽早完成这种估算,以便飞行员有充裕的时间爬升或俯冲,以便在截击时获得理想的高度间距。在截击的全程中,也应时刻监控目标机的高度变化。

优缺点

前半球截击对在一定的自然条件下(顺光线等)建立一个初始的攻击方向是很有用的,也可以用于其它目的。许多全方位导弹,特别是全方位热寻的导弹,从前半球发射比从迎头发射可以发挥更好的性能。在截击过程中,保持一定的目标方位角可以增

大视距内发现目标的距离(VID),因为从侧方比从正前方更容易发现和识别目标。

增大或减少目标机方位角需要一定时间,但这会使敌机更加靠近目标。另外,达到理想的方位角后,使用上述方法不一定能够确保获得精确的目标距离。因此,最终的接近航线应建立在武器最大射程范围内,然而航迹间距有可能不能保证尾后转换所需的距离。这可以通过同时控制航迹间距和方位来得以减缓,这就是我们下一个例子中将讨论的技巧。敌机也会相对容易地对前半球截击进行反制,例如,在这个例子中,敌机可能在时刻“1”与时刻“2”之间来个急转弯,躲避截击机,这样就产生了很大的航迹间距,以致于截击机为完成截击要承担很大的压力,更不用说控制目标方位了。最后敌机能折回到航线上,甚至会绕过被远远抛在尾后的或者被丢在射程之外的截击机做一个“尾后追击”(end run)。对截击机来说,在时刻“1”和时刻“2”之间及早地发现到目标机的急剧偏转是困难的,这需要依靠复杂的武器系统和地面引导截击的能力。一旦与目标机处在相遇航向上,急剧偏转就很容易被发现。

如果目标方位角有变化的话,那么在时刻“1”,立即转至相遇航向上就能减少目标机急剧转弯的危险。并且可以转换成任何方位的初始方位角。这种方法也可将敌机的突防能力和截击时间减少到最小。

尾后转换截击

基本过程

尾后转换截击就是将截击机初始的前半球位置转变成后半球位置。图3就是描述尾后转换截击的例子。

在“1”时刻,飞机的初始状态与前一个例子是一样的。然而,这个时刻截击机进行尾后转换截击,需要与敌机的航向取出一定的航迹间距。间距大小取决于截击机转弯角度和速度(也就是取决于截击机的转弯半径)。尾后转换截击一般预有准备,以便在转弯的大部分过程中,截击机能直接指向目标机,从而降低目标机对我截击机发现概率。截击机飞行员需要对必需的航迹间距有一个粗略的估计。一旦取出了这个航迹间距,截击机飞行员必须知道到达敌机尾后的理想位置上时,目标距离是多少。

对于这个例子,假设转换距离是8海里(15千米),航迹间距2000英尺(600米)。在时刻“1”,两机间的距离是30海里(56千米),截击机的火控系统计算出有2度的方位角(TAA)。依据下列的公式,截击机飞行员用心算就能估算出所需航迹间距:

100×目标机方位角(度)×距离(NM)=航迹间距(英尺)

依上述所得:100×2度×30海里=600英尺(200米),所以需要增大航迹间距(某些武器系统也能为飞行员计算这个间距)。因此,截击机飞行员向敌机航线做一切线飞行,注意转弯不要过大,以免超过雷达天线转动的限制。实际航迹间隔应足够大,以便在达到转弯距离前获得所需的航迹间距。

在时刻“1”和时刻“2”之间,截击机飞行员不间断地对距离,目标方位角和航迹间距进行观察。在距离20海里(36千米)时,目标方位角判定为大约10度,产生了所需的2000英尺(600米)的航迹间距。此时,截击机飞行员必须保持这个航迹间距,直到转换距离为8海里(15千米)处。为了达到这一目的,截击机在时刻“2”转弯以与敌机航线保持平行,并俯冲8海里(15千米)至时刻“3”处。在这个点上开始进行尾后转弯,改出后,截击机就在目标机尾后形成一个理想的距离。这个距离通常应位于截击机前半球武器发射包线的中心。当武器射程短时,例如航炮,转弯的最后几个阶段必须十分当心,以免近距攻击时射击到敌机航线前方。

对上例来说,转换距离主要取决于截击机完成转弯所需的时间。这个时间决定了截击机在目标机后的最后改出距离,如果这个转弯完成得太快,截击机可能飞到目标机的前面;太慢就可能在完成转弯时在目标机后形成过大的距离。因为在既定速度下,转弯角速度与转弯半径相联系,在转换期间调整转弯角速度也将影响转弯半径。有适当航迹间距的转换距离通常假设为:截击机以相对于敌机相反的航向(例如:待转角度为180°)到达转换位置,如图3所示。如果不是这种情况,若想使转换后位置合适就必须采取进行调整。例如:如果截击机的头部在靠近转换点时有点背向敌机的航线(待转角度大于180°),转换通常应早点开始(比如:转换距离应稍大于80海里(150千米)),以便从转换位置到达反向航线。相反,如果截击机的头部在靠近转换位置时面向目标机航线的话(待转角度小于180°)。转弯应稍推迟,以免最后距离目标机过近。如果是这样,由于在推迟转弯期间航迹间距将减小,所以必须做急转弯以避免攻击时冲前。

当航迹间距不合适时,也可以进行修正。如果航迹间距太大,截击机飞行员就应提前转弯(比如转换距离比标准要稍大一点),转弯坡度要小一点。如航迹间距过小,应推迟转弯时刻,而转弯坡度要大一点。与目标取出高度差能大大地改变必需的横向航迹间距。如果垂直航迹间距足够的话,也可以在零横向航迹间距的情况下,在目标机下方(半斤斗翻转)或者上方(半滚倒转)进行尾后转换。

如果截击机装备有大射程的前半球武器,并且能取出足够的航迹间距的话,前半球截击和尾后转换截击被揉和在一起形成所谓的反复截击。截击机飞行员取出适当的航迹间距,而后转弯并在适当的前半球距离上发射武器,然后向目标机反向航向进行转弯,直到他接近转换距离。在接近转换距离的时刻就可以进行尾后转换,并准备尾后攻击。

优缺点

尾后转换截击的主要优点是可以在目标机后形成一个有利的战术位置,后半球的位置有利于许多空对空武器使用。

然而,这种战术比前半球截击要耗费更多的油量和时间,并且使得敌机更接近突防目标。尾后转换截击也可以使敌机通过规避进行抗击。在这种方式的截击早期,敌机只要朝截击机稍做转弯便可消除航迹间距,这样就迫使截击机飞行员实施前半球截击。同样,脱离截击机的规避动作,也可以使敌机完全逃避截击并最后转向截击机的周围。发现这样的规避可能是困难的,因为在这个过程中,目标机的航向和接近速度是连续变化的。在非常接近目标机时,长距离的盲目转弯本身就代表了另一种危险的信号。截击机飞行员的机腹暴露无疑,等于引诱敌机来攻击。如果该区域还有其他未发现的敌机,截击机飞行员可能永远无法完成截击任务。通常的做法是转换转弯进行到一半时对机腹一侧进行检查,通常,在未知的环境下不推荐使用尾后转换截击战术。

尽管实施前半球截击时飞行速度不是至关重要的因素,但在尾后转换截击战术中,截击机的飞行速度需远远胜过目标机的速度。总的来说,截击机飞行速度优势越大,在转换过程中就会有越多的空间来补偿偏差。相反,如果速度相等或速度处于劣势,转换时机和转换位置必须是完美无缺,否则截击机飞行员可能转换后距离目标尾后过远,以至无法进行成功的截击。

尾后转换战术的另一个缺陷是:当截击机位于目标机正侧方时,容易受到箔条干扰。当截击机在目标侧方时,绝大多数雷达很难对箔条和真目标进行鉴别,因为它们的接近速度如此相同。这种情况经常导致截击机飞行员在紧要关头失去目标,或误对箔条实施截击。在正侧方时,多普勒雷达也容易失去目标。

前半球和尾后转换截击构成了绝大多数战术截击的基础。在本章其它部分列举的战术将这些基础战术运用到多机环境中。虽然本章描述例子是两架截击机抗击两架敌机,但双方每一架战机都可被认作是有一定数量的分队,并且这些战术能运用到与任何规模的敌机对抗中。

如今,掌握和充分利用高度复杂的武器系统比成为一个好飞行员更为重要。

——德国空军中将阿道夫·加兰德

责任编辑:伟翼

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