美军南海活动舰机电子战装备概述

2020-11-26 19:22涛,刘丽,赵
航天电子对抗 2020年6期
关键词:吊舱电子战美海军

汪 涛,刘 丽,赵 霜

(1.信息工程大学,河南 洛阳471003;2.中国航天科工集团8511 研究所,江苏 南京210007)

0 引言

自2019 年以来,随着美“印太战略”的持续推进,美军在南海地区不断加大慑压力度,不定期出动航母打击群、两栖攻击舰、战略轰炸机、反潜巡逻机、电子侦察机等各类美舰机,频繁侵入我南海海域和空域。在南海地区,美军除高调展示其军事力量存在外,还高度重视对南海地区电磁频谱控制权的谋划与争夺。据日本《日经亚洲评论》2020 年7 月17日报道,美军正计划在南海周边地区部署一支电子战部队,该部队最早将于2021 年部署到位。南海地区正在逐渐成为美军电子对抗力量调整布设的新热点。

1 美军舰机南海活动基本情况

近年来,在大国竞争和“重返制海”的大背景下,美军在南海备战的口号和呼声非常高亢,各军种都在“积极作为”,美军在南海活动的频率、强度和针对性都大幅增强。近期,美军在南海地区持续保持高强度军事活动态势,各类舰机频繁侵入南海空域、海域,海空侦察力量密集开展各类侦察活动,闯岛、闯礁行动不断增加。

2020 年7 月3 日美海军“尼米兹”号航母与“里根”号航母分别从巴士海峡和菲律宾南部的圣贝纳迪诺海峡向西进入南海,在黄岩岛附近海域汇合随后与导弹巡洋舰“普林斯顿”号、“安提塔姆”号、导弹驱逐舰“斯特雷特”号、“拉尔夫·约翰逊”号、“马斯廷”号开展双航母编队作战演练。美海军第七舰队官网在介绍美海军双航母编队南海演练时称,2 个航母编队开展了防空演习、战术机动演练、模拟海上远程打击场景、取得战备和海上优势的空海协同演练等。这是美国海军2020 年最大规模的演习,也是美军2014 年以来首次在南海举行双航母打击群演习。

在美海军“里根”号航母和“尼米兹”号航母进入南海之后,2020 年7 月3 日至4 日上午,美空军第96 轰炸机中队1 架B-52H 轰炸机从路易斯安那州巴克斯蒂尔空军基地起飞,经阿拉斯加州方向前往南海上空与2 个航母打击大队开展联合演练,之后前往关岛安德森空军基地部署,飞行过程持续28 h。美军称此次海上联合演练是美军动态兵力部署的一部分,在此次远程奔袭中,B-52H 轰炸机测试评估美军指控体系的无缝对接,并在南海地区的演练中与美海军水面舰船、舰载机进行组网通联。7 月17 日,美国太平洋舰队在其官网上发布消息称,美国海军的“尼米兹”号和“里根”号2 个航母打击群当天在南海再次开展了“高端”双航母演习。

除了水面舰船、舰载机联队以及B-52H 轰炸机之外,7 月以来,美军各类侦察机保持了高强度的出动率,型号涵盖美海军的P-8A 反潜巡逻机、P-3C 反潜巡逻机、EP-3E 电子侦察机和MQ-4C 无人侦察机,美空军的RC-135 系列电子侦察机、E-8C 战场指挥与监视机及E-3B 空中预警机,其中出动架次最多的是美海军的P-8A 反潜巡逻机,基本上可以说开创了自2013 年P-8A 反潜巡逻机部署西太平洋地区以来最高的出动强度记录。

2 美军南海活动舰载电子战系统

2.1 AN/SLQ-32(V)舰载电子战系统

AN/SLQ-32(V)系列装备是美国海军应用最广泛的舰载电子战系统,20 世纪80 年代初开始装备。AN/SLQ-32(V)具备截获概率高和总反应时间短的特点。系统采用晶体视频接收测向和瞬时测频相结合的方案,采用介质透镜馈电多波束天线阵,用于接收的阵列共有16 个波束,用于发射的每个阵列有35 个阵元,共有140 个50 W 功率的行波管,整个天线辐射的合成脉冲功率可达1 MW。AN/SLQ-32(V)经过多年的发展已经形成了7 种主要型号且部分型号已形成装备。最新推出的2 个型号分别是SLQ-32(V)6 和SLQ-32(V)7。

SLQ-32(V)6 是“水面电子战改进项目”(SEWIP)Block 2 项目的一部分,用于提供早期预警、威胁警告、分析和对抗来袭反舰导弹,可在公海和濒海地区使用,SEWIP Block 2 最大的变化是将原本SLQ-32(V)3/4 的多个接收和干扰天线阵面统一用一个天线阵面取代。SLQ-32(V)6 已于2016 年10 月获准开始全速生产。

SLQ-32(V)7 是SEWIP Block 3 项目,目前正在研制的SEWIP Block 3 旨在为新建平台以及所有装备AN/SLQ-32(V)3 和AN/SLQ-32(V)4 的巡 洋舰、驱 逐舰、航空母舰和两栖攻击舰提供通用的电子攻击能力。Block 3 将引入综合电子攻击能力(包括新的发射机、天线阵列以及相关的干扰技术),从而使舰船免受射频制导导弹的威胁。

2.2 MK36 箔条/红外干扰弹发射系统

美国海军舰船普遍装备了130 mm 口径的MK36箔条/红外干扰弹发射系统(SRBOC),并且还大量出口到北约其它国家和美国的盟国。该系统每座发射装置有6 个发射管,最多可在舰上配置10 个发射装置。除发射管外,系统还包括电池电源、舰桥遥控台、主控制台和弹药箱,可由AN/SLQ-32(V)系统控制发射。

SRBOC 系统发射装置的管分2 排,仰角分别为60°和45°。干扰弹有MK182 和“超箔条星”箔条弹(总长都是1 222 mm),此外还有“超HIRAM Ⅲ/Ⅳ”红外弹、“超双马座”混合弹和“超远程舰外箔条系统”(SUPER LOROC)远程箔条弹。MK182 弹的箔条载荷是MK171 弹的4 倍,并且其散开技术也提高了。“超箔条星”是MK182 的出口型。“超远程舰外箔条系统”弹采用火箭推进,可发射到远至2.5 km 的位置,以“分散”方式工作。

3 美军南海活动机载电子战系统

3.1 AN/ALQ-218 战术干扰接收机

AN/ALQ-218(V)战术干扰接收机(TJR)系统采用美国利登公司LR-500 精密测向系统(PDFS)的硬件和软件,是最新一代的频域数字信道化接收机。AN/ALQ-218 系列目前仍在生产,EA-18G“咆哮者”电子战飞机和P-8A“海神”反潜巡逻机上安装了该系统,P-8A“海神”反潜巡逻机上的型号是ALQ-240。

AN/ALQ-218 系统质量约为234 kg,采用长基线和短基线干涉天线阵列和信道化接收机,可以提供360°全方位覆盖。其主要功能包括:通过使用宽带信道化数字接收机和多通道处理器,提高信号密集威胁环境下的信号截获概率;特定辐射源识别;提高频率测量精度支援干扰。

3.2 AN/ALQ-217 无源电子支援系统

ALQ-217 无源电子支援系统质量为91.6 kg,功率为548 W,是最新一代的频域数字信道化接收机。该系统安装在美国的E-2C/D“鹰眼”预警机上,能够以高检测概率和准确度进行自动扫描。开放式系统结构和现成的商业设计确保了系统长期的可支援性和增长性。该系统由4 个天线设备、4 个有源前端(AFE)和1 个组合式接收机和处理器组成。射频系统工作范围分低、中、高三个频段,每个频段内都能够实现360°全方位覆盖。

3.3 AN/ALQ-210 电子支援系统

AN/ALQ-210 系统专用于固定翼飞机和直升飞机电子支援、反潜/海上作战以及空中预警。美“里根”号航母舰载机MH-60R“海鹰”直升机上就安装有该系统。

AN/ALQ-210 系统采用了基于VME 总线的开放式结构,集成了多频带相位、频率和幅度测量接收机和数字化接收机技术。系统包含商用现货接收机/处理器设备和4 个天线可更换设备(WRA),能够检测移动和静止目标,在海洋和“信号密集”的沿海环境中的信号截获概率很高。

3.4 ALQ-99 战术电子干扰系统

AN/ALQ-99 战术电子干扰系统(TSJ)是一种具备自动截获、处理、监视、搜索和跟踪功能的噪声干扰吊舱,能够以非常高的有效辐射功率(ERP)干扰各种雷达威胁目标。该系统是在20 世纪70 年代为EA-6B研制的,过去也用于EF-111A。随着时间推移,该系统进行过多次升级,目前由EA-18G 携载。

AN/ALQ-99 战术电子干扰系统由可互换的前后向发射机、机腹特定频段的天线、机头27KVA 冲压空气涡轮机、机身通用激励器(UEU)、控制设备和2 个可控的高增益传输天线阵列组成。通用激励器通过计算机分析产生相应的干扰信号,利用2 个可控的高增益天线引导,从2 个发射机发射干扰信号。该系统采用多个噪声/点频噪声干扰模式,可以在自动、半自动和手动模式下运行。

AN/ALQ-99 系统有多种型号,现役的是AN/ALQ-99F(V)系统,其特征为:采用新型通用激励器,电子可控发射天线,AN/AK-14 系统计算机,以及系统综合接收机(SIR)子系统的改进型;1/2/3 新频段发射机(特指低频段发射机)和7/8 频段发射机(2.5~7.5/7.75 GHz);引入9/10 新频段发射机;引入一种增强型通用激励器(升级的通用激励器设备),装配新的计算机接口设备/编码器;低波段发射机可以实施通信和雷达干扰,通过军标(MIL-STD)-1553B 数据总线控制,能够使用4 个天线设备中的任意一个“误导”敌方;系统由低频段水平极化(HPOL)、中波段、高波段垂直极化(VPOL)的低频段设备组成;ALQ-99F(V)每干扰1 MHz 频段需要输出功率1 kW。

3.5 AN/ALE-55 光纤拖曳诱饵系统

AN/ALE-55 光纤拖曳诱饵(FOTD)系统旨在保护美海军和海军陆战队的F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机免受雷达制导导弹的攻击。系统能够从拖曳在战斗机后面的发射机发出复杂的电子对抗信号,欺骗来袭的敌方雷达制导防空导弹。

ALE-55 系统由一个电子变频器(EFC)和一个光纤拖曳诱饵组成。电子变频器将飞机电子战系统发送的射频信号转换为编码后的数据,并通过光传输传到光纤拖曳诱饵。AN/ALE-55 与F/A-18E/F 的电子战系统配合使用,可干扰敌方空空导弹的雷达导引头,还可引诱进来的导弹偏离其实际目标。

ALE-55 系统能够在其捕获模式下检测威胁雷达,并使用雷达干扰来防止其锁定到目标,其导弹防御电子战软件能够分析威胁,拖曳的诱饵随后发出干扰信号,使来袭导弹的跟踪雷达感到迷惑。如果来袭的导弹使用雷达锁定目标,则ALE-55 会立即分析该雷达信号,以确定打破雷达锁定的最佳干扰技术。

3.6 ADM-160 小型空射诱饵系统

“小型空射诱饵”(MALD)是美军构建电子战“系统之系统”体系的一部分。MALD 实际上是一种有人驾驶飞机投放的无人机,由一个非常小的涡喷发动机提供动力,能够模拟美国及其盟国战斗机、轰炸机、攻击机的作战飞行特征和信号,诱骗和扰乱敌防空系统,为作战飞机提供保护。美国雷声公司导弹系统部于2003 年开发出了MALD,美国空军后来又决定在基本型基础上增加多种干扰能力,即发展成“小型空射诱饵干扰机”(MALD-J)系统。MALD-J 是在基础型MALD 上加装一部小型雷达干扰机,先引诱敌方雷达开机,然后迅速将其定位,接着在接近敌防空系统的区域对其实施防区内干扰,为有人驾驶飞机提供支持。美国空军首先在F-16(载4 套)和B-52(载16 套)飞机上进行了试验,以评估其在实战环境下的性能,之后逐步扩大到F-22、B-2、F-35、F-15、B-1B 等飞机投放。

MALD 基本型质量为136 kg(包括燃油),长度2.9 m,直径0.23 m,翼展1.52 m,射程约926 km,能在10 500 m 的高度飞行45 min,在900 m 高度飞行20 min,最大飞行速度Ma 数为0.93。

MALD 的最新型号,被命名为MALD-X,目前正在研发之中。2018 年8 月,美国的一家媒体称,MALD-X 增强了模块性,能够携载的电子战载荷要比MALD-J 上的更为先进。按美军计划,MALD-X 将来会用作一种能够联网的诱饵,利用携载的自适应电子战载荷,以自主方式对敌方的防空节点实施电子攻击,或者在远程操作员的指挥下,以半自主的方式对敌方的防空节点实施电子攻击。

另外,从MALD-J 和MALD-X 还衍生出一种型号,被美军命名为MALD-N,目前正在研发,将来可能会用于美国海军的F/A-18E/F 战斗机。

3.7 ALQ-214(V)“综合防御电子对抗”系统

作为美国海军最重要的舰载机,F/A-18E/F“超级大黄蜂”通常部署在航母上,具备优秀的对空、对地和对海攻击能力。F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机采用ALQ-214(V)“综合防御电子对抗”(IDECM)系统,该系统是一套先进的机载内置红外/射频对抗系统。完整的IDECM 系统包括:光电/红外导弹逼近告警系统(MAWS)、ALR-67(V)雷达告警接收机、ALE-47(V)机载威胁自适应对抗投放系统、ALE-50(V)拖曳诱饵系统以及ALQ-214 干扰机。

IDECM 系统提供三层防御:第一层是压制,阻止、延缓或降级对方的截获及跟踪能力;第二层是欺骗,如果对方已经获取跟踪轨迹并发射了导弹,则将导弹引导偏离载机;第三层也是最后的防线,用光纤拖曳诱饵系统诱偏对方突破了第一层和第二层防线的导弹。IDECM 系统将导弹逼近告警系统作为其整体的一部分,用于探测光电/红外制导的威胁,使其整体保护能力比光电/红外对抗系统单独工作效率更高。

3.8 AN/APS-154“高级机载传感器”吊舱

APS-154“高级机载传感器”是美军专门为P-8A反潜巡逻机打造的一款侦察利器,主要是对海面、濒海甚至岸基目标实施实时跟踪监视。2019 年4 月份,美海军开始在冲绳嘉手纳基地部署2 架装备AN/APS-154“高级机载传感器”的P-8A 飞机,最先部署的是编号 为168996 和169010 的2 架P-8A 飞 机,从2020 年5月份开始轮换之后,编号为169007 和169335 的2 架P-8A 接替此前2 架继续在冲绳嘉手纳基地部署。

AN/APS-154 吊舱由雷声公司研制,据有限的公开消息称,该雷达是具有移动目标指示(MTI)和合成孔径功能的有源电子扫描阵列(AESA)雷达。这意味着,AN/APS-154 吊舱能够跟踪海上和地面的移动目标,甚至可以在夜间或者恶劣气候条件下,对重点目标进行高质量的雷达成像以进行进一步的分析。

AN/APS-154 与P-8A 的网络和信息共享功能相结合,使得搭载该吊舱的飞机成为一款重要的空中信息节点,能够沟通空中、海上或陆地上的其他武器。目前,美国海军正在努力将各种防区外发射武器整合到P-8A 平台上,安装AN/APS-154 吊舱的P-8A 能够对任何武器的攻击效果进行快速评估。除此之外,AN/APS-154 吊舱中安装的AESA 雷达可能具备一定的电子战能力,有可能执行一定程度的电子压制任务。目前,尚不清楚美国海军现在使用了多少套AN/APS-154 吊舱,搭载在多少架P-8A 上面,或是这些吊舱分配到的单位。截止2019 年8 月,至少有7 架搭载AN/APS-154 吊舱的P-8A 被外界观察到。

4 美军南海活动电子战飞机

EA-18G“咆哮者”是美海军现役的一种舰载电子战飞机,由美国波音公司制造,2009 年开始服役,预计将服役到2040 年。EA-18G 的主要能力包括:对敌防空压制、防区外干扰、随队干扰以及在联合作战时提供目标识别。

EA-18G 飞机具有9 个武器挂点可用于搭载武器和干扰吊舱。主要机载电子战装备包括:AN/APG-79 有源电子扫描阵列雷达、AN/ALQ-218(V)2 战术干扰接收机、AN/ALQ-99F(V)战术电子干扰系统、AN/ALQ-227 通信干扰设备(CCS)、干扰对消系统(INCANS)、AGM-88 高速反辐射导弹等。除机载电子战装备外,EA-18G 还装备有1~2 枚AIM-120C 先进中距空空导弹。

美海军于2008 年启动了下一代干扰机(NGJ)项目,用于替代EA-18G 电子战飞机上的AN/ALQ-99战术电子干扰系统。在经过初始概念研究、技术成熟度研究后,2014 年1 月美海军最终确定选择雷声公司研发NGJ。NGJ 项目由3 个增量组成:第一个增量提供中频段电子战能力,以前被称为“增量1”,现在被称为AN/ALQ-249 系统或“下一代干扰机-中频段”(NGJ-MB);第二个增量提供低频段电子战能力,以前被称为“增量2”,现在被称为“下一代干扰机-低频段”(NGJ-LB);第三个增量,目前被称为“增量3”,将提供高频段电子战能力。

2020 年3 月,美国海军在帕图森特河海军航空站的空战环境试验鉴定设施中,完成NGJ-MB 吊舱部分研制试验。美国雷声公司开发的吊舱工程样机在三个月的时间内完成了400 多个小时的暗室测试,主要测试内容包括基本功能测试、电磁环境效应数据收集和性能测试。2020 年8 月,美海军航空系统司令部宣布,NGJ-MB 吊舱完成了完全集成到EA-18G“咆哮者”电子战飞机的首飞。

2020 年6 月22 日,据美国海军网站报道,美国海军按计划完成NGJ-LB 项目的竞争原型测试。此次测试是为期22 个月的低频段现有技术演示验证(DET)合同的最后阶段测试,利用了帕图森特河海军航空站的空战环境试验鉴定设施(ACETEF)和天线与RCS测量设施(FARM)。NGJ-LB 安装在吊舱中,搭载在飞机中心线或机翼下,以干扰、拒止、削弱和欺骗使用较低无线电频率的敌人防空系统和地面通信系统。该干扰机可为隐身飞机提供极其重要的掩护。

5 美军南海活动无人机

2020 年1 月,美海军第19 无人巡逻中队的2 架MQ-4C“人鱼海神”高空无人侦察机部署至关岛安德森空军基地,并在5 月份形成作战能力,能够在西太平洋地区执行广域海上监视任务。

MQ-4C“人鱼海神”高空无人侦察机作为美海军在西太平洋地区部署的最新一款海上监视平台,机身长14.5 m,宽1.45 m,高4.6 m,翼展39.9 m,最大起飞质量14 628 kg,最大内置载荷1 452 kg,最大外挂载荷1 089 kg,升限18 288 m,空中不加油航程超过17 686 km,续航时间28 h。

AN/ZPY-3 多功能主动探测器为MQ-4C“人鱼海神”无人机的性能带来了质的飞跃,使其能够对区域进行持续不断地全方位扫描,能在20 000 m 高空穿透云雨、沙尘暴等阻碍提供高清晰度图像,能对小于1 m2大小的目标进行空中拍摄,甚至可拍摄只有0.3 m2大小的物体。经过计算机处理,可以将拍摄图像整合成一幅详尽的合成战场图像,实时发送给有关参战舰船。MQ-4C 还配备了雷声公司的AN/ALR-89 自卫组件,其中包含AN/AVR-3 激光警告系统、AN/APR-49 雷达警告系统以及干扰系统,让其可以在第一时间感知到被其他武器瞄准。“人鱼海神”无人机还搭载了2 部ALE-50 拖曳诱饵系统,可以让其在关键时刻躲避制导导弹的打击。

2032 年之前,美军将在5 个基地完成MQ-4C“人鱼海神”无人机部署,与117 架P-8A“海神”反潜巡逻机一起,实现无人机与有人机无缝整合,根据需要可同时进行高空巡航与低空飞行,对全球重点地区实施不间断监视,极大增强美国海军的战略侦察能力。

6 结束语

在美军看来,其电子战能力的生成与发展离不开先进的电子战装备,而电子战装备的技、战术性能发挥既与其布设地点、搭载平台、体系构建等息息相关,又与其作战对象、战场环境、运用方式等紧密相连,只有将这些要素有机地融为一体,才能最大限度地展现其各类电子战装备的整体作战效能。近年来,随着美国国家安全战略的关注重心转向大国竞争,美军不断强化在亚太地区的军事存在,并逐步加强在南海及其周边地区的兵力部署和活动频次,美军各类舰机频繁侵入南海空域、海域。在可以预见的未来,美军将进一步加快在上述地区电子战能力发展建设的步伐,其舰机电子战装备仍需严密关注。■

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