俄S-400成功完成二項有戰略意義的打靶試驗
文:郭衍瑩
俄羅斯的S-400號稱世界最先進的防空反導系統。但其一些作戰性能一直備受質疑。2016年S-400部署在敘基地時,俄軍曾聲稱敘利亞全境都在它保護範圍內(不小於400km)。但美國戰斧二次襲敘,以及以色列的F-35隱身戰機多次轟炸敘利亞,甚至襲擊俄制防空導彈的陣地,S-400都保持沉默。俄軍理由是戰斧和F-35並沒有進入他的防區。但被戰斧襲擊的霍姆斯基地離S-400陣地不過百把公里,S-400為何不加保護?使人懷疑S-400到底有沒有能力抗擊有隱身功能的戰斧和F-35戰機。又譬如它的射程可達400km的40H6攔截彈,曾號稱世界射程最遠的防空導彈,一直遲遲沒有正式服役,也從沒在國際航展等場合公開露過面。2017年初俄媒還宣布它正在接受國家級測試。使人懷疑它在技術上到底過關了沒有?
但在最近國外媒體先後公布俄S-400成功完成二項具有戰略意義的打靶試驗的消息,使大家對S-400的水平又重新刮目相看。一項是俄軍在阿舒盧克靶場舉行了多次由S-400、天空型米波雷達以及鎧甲彈炮合一導彈車等組成的防空大系統,攔截F-35戰機和戰斧模擬彈的實彈演習。並且還以專家名義首次公開作戰方案。這顯示俄確有攔截新一代隱身空襲武器的實力,並顯示他必勝信心。
第二項是俄媒最近公布,今年7月3日俄軍在卡普斯京亞爾靶場成功完成S-400打靶試驗,不僅40H6彈原定的400km射程不在話下,而且其改進型40H6E的射高可達離地面187km的高度。可以攔截大氣層外的低軌衛星。在西方專家看來,它「稱得上是真正的技術上突破」,是「搶佔未來太空戰的戰略高地」,是給高喊「美國必須主導太空」的特朗普當頭一棒。
作者認為,這二項試驗成功有重大戰略意義。說明S-400完全能適應隱身武器時代,信息戰時代,乃至未來太空戰時代作戰的要求。對於當前中俄破解美國的遏制和包圍也會起到重要作用。
S-400攔截隱身空襲武器的戰略意義
當今世界的空襲武器已全面進入隱身時代。不僅是美國的隱身戰斧導彈到處耀武揚威,曾二次襲擊敘利亞,並且以隱身為主要特徵的第五代戰機,如美國的F-35戰機和B2轟炸機,俄羅斯蘇-57,中國的殲-20都已正式登場。在東亞,美海軍和海軍陸戰隊在日本部署F-35B和F-35C。裝載多架F-35B的黃蜂號兩棲攻擊艦頻繁從日本港出海巡航,還多次參加美韓聯合軍演。日本除了得到42架F-35A的訂單和一條生產線外,還揚言正在爭取美國提供能能直起降的F-35B,這樣日本現有的多膄出雲級直升機驅逐艦將很快升級成正式的航空母艦,可以與中國較量。韓國也得到美國提供40架F-35A的訂單(美國的近期計劃是向盟國提供1000架)。所以東亞地區已成為第五代隱身戰機最密集地區
隱身空襲武器所以能在全世界橫行霸道,首先是由於它們具有卓越隱身功能;F-35的雷達反射截面積RCS約為0.1m2,而戰斧RCS僅為0.03m2。一般微波波段的雷達很難發現它們。當然當頻率降至米波(10-100MHz),或升至毫米波(大於18GHz),他們的RCS值就會大大增加。例如在米波段時,F-35的RCS值可以大20-100倍。如選用頻率在20-30MHz之間,則F-35的RCS當在100m2左右。這就是米波雷達反隱身的機理和優勢所在。
其次是由於它們高度機動飛行能力,包括爬高率,盤旋能力,過載能力等等。以戰斧為例,它發射出去後,先在海上以貼海面5米的高度飛行。登陸後依靠地形匹配技術能繼續以10至幾十米高度飛行。能輕易躲進雷達盲區,躲避雷達的搜索。在接近目標時還在上空作蛇形機動飛行。又如F-35隱身戰機,它能在空中作大動態飛行動作。這些都能使對方雷達即使發現目標仍難以跟蹤和鎖定。這就給防空雷達提出新的挑戰。
除了以上二點外,還要考慮F-35卓越的信息化作戰能力。F-35是世界上第一款完全按照信息化作戰的要求設計的戰鬥機。作戰時F-35是作為一個信息作戰網的一個節點而存在,能最大限度地增強飛行員對整個戰場態勢的感知能力;其單機的電子戰能力甚至能達到專業電子戰機EA-6B的性能。一旦發生戰爭,該機在美軍的作戰體系中,能夠與所有其他武器裝備共享信息,並「隱身」於戰場中,直到向敵方發起進攻。所以當敵方F-35來襲時,無論是用隱身戰機迎戰,還是用地面防空導彈攔截,都要考慮如何打贏信息戰這一新課題。
俄新一代防空系統如著名的S-300,S-400等還從沒有和這些新一代隱身空襲武器正式交過鋒。是「矛」銳還是「盾」堅?不能光憑軍方和軍火商的宣傳。隨著世界一些敏感地區形勢不斷惡化,這種交鋒恐在難免。
實際上S-400從設計開始,就以戰斧導彈作為主要攔截對象。因為俄專家們認為,萬一俄美髮生常規戰爭,一開始美軍將動用大量戰斧導彈對莫斯科等城市狂轟亂炸。.俄方應有能力抗住這第一波密集打擊。為了檢驗S-400對戰斧導彈的攔截能力,俄軍專門研製了RM-5V27A靶彈,這種靶彈模擬戰斧導彈的飛行軌跡,地形跟蹤能力和隱身能力等。2005年1月,S-400打靶試驗時就成功地攔截了一枚靶彈。
最近俄軍宣布他們在阿舒盧克靶場舉行了多次由S-400、天空型米波雷達以及鎧甲彈炮合一導彈車等綜合成的防空大系統,攔截F-35戰機和戰斧模擬彈的實彈演習。靶機和靶彈完全模擬F-35的信息化作戰能力和戰斧的機動能力。報道稱演習重點是考驗在信息化作戰和強大無線電干擾情況對攔截的影響。同時還以專家的名義首次公布了S-400在米波雷達協同下攔截隱身飛機的作戰圖。這個舉動可認為是俄軍特意向西方亮劍,顯示S-400確有強大實力,並且有信心取勝。
作戰圖的第一個亮點是摒棄過去用單一雷達或單一武器作戰方案,而是將S-400與米波雷達,毫米波導引頭,鎧甲-S以及電子戰武器等綜合成一體化防空反導大系統。所謂一體化,並非是把這些武器集合一起作戰,而是把這些武器看作網路化作戰的一個節點,共享資源,協同作戰。
第二個亮點是俄方首次公開宣布用米波雷達協同S-400來發現和搜索隱身目標。而在過去俄軍對此一直含糊其辭。例如,2001年莫斯科國際航展上,俄方稱系統中的搜索雷達—96L6型C波段相控陣雷達,是一部寬頻帶雷達,它既可低空補盲,又可利用其寬頻帶的反隱身功能,可以發現隱身目標。但2009年俄方S-400宣傳材料中又改稱大系統中配備一台「天空-U」型米波數字相控陣雷達,既作為超視距(200-400km)探測,還作為反隱身之用。寬頻帶雷達有反隱身功能,這在雷達原理上是有證明的。美國的薩德系統就是靠雷達的寬頻帶特性來發現隱身目標。不過根據很多文獻報道,寬頻帶的反隱身效果不及米波雷達。
應該說俄羅斯對反隱身米波雷達最有實戰經驗。1999年科索沃戰爭中, 南盟的防空部隊擊落了一架美國王牌隱身戰機F-117。儘管詳情至今尚未解密,但據世界多數專家共識,是俄羅斯一台舊的米波雷達F-18發現了F-117,然後將位置數據提供薩姆-3系統,控制防空導彈一舉將其擊落;第一次向全世界宣告隱身飛機是能打敗的。此後俄羅斯著名的下諾夫哥羅德無線電技術科學研究所專門研發了一系列米波三坐標天空型雷達(即NEBO型,俄文是天空之意),並已先後服役。其中有幾種種型號還創造了多項世界紀錄。俄軍還明確要求該所,將米波雷達作為S-300或S-400配套設備,協同S-300或S-400作戰。
附圖是俄羅斯以專家名義公開發表的,描繪如何用天空-SVU米波反隱身雷達配合S-400主戰雷達攔截敵方隱身戰機的作戰圖。原圖有一些明顯筆誤和不確切處。已經作者修改和編譯,並用中文註解。需要說明的是,據下諾夫哥羅德所公布的資料,天空-SVU米波雷達的輸入輸出數據,以及測量精度基本上與S-400系統中的探測雷達,即64H6E雙面S波段相控陣雷達相同的,它的作用一是發現隱身目標,二是替代64H6測量目標位置數據。不過由於精度低,不能直接作為制導攔截彈之用,只能像64H6E一樣,引導制導雷達即火控雷達的天線波束到較小空域,然後還得由後者完成制導任務。
由圖可見攔截彈的三段制導是:1)起飛階段靠攔截彈自身慣導作初始制導;2)米波雷達跟蹤隱身目標後將目標位置數據經數據鏈傳送至X波段的制導雷達。再結合制導雷達直接測得的攔截彈和目標數據,經處理和運算,由指控車發出指令,為攔截彈提供中段制導。3)末制導則靠攔截彈自身的的毫米波雷達導引頭;毫米波和米波一樣也有反隱身功能,且能自主尋的(主動制導),直至擊落敵機。據俄官方資料,S-400的攔截彈中,近程和中程攔截彈96M6E/E2都採取主動制導方式。有毫米波的雷達導引頭。但48N6E2和48N6E3則採取半主動制導方式,沒有末制導功能。
圖示在S-400之後還有一台鎧甲-S型彈炮結合近程防空導彈車。它作為末段低端防禦,可以補充攔截S-400沒能攔截住的漏網目標;同時能獨立攔截無人機、火箭彈等小型高速目標,以及武裝直升機等。至於俄軍如何加強在S-400作戰中的電子戰能力,資料中僅透露利用米波雷達有自適應抗干擾能力,估計就是米波通信常用的自適應跳頻能力。其它則屬於軍事高度保密範疇,就不便在作戰圖中反映了.。
附圖 俄專家描述的米波雷達如何配合S-400擊落隱身敵機圖
40H6E攔截彈射高可達185km的戰略意義
俄科技人員對S-400的原來設計指標是導彈射程400km,用以反制北約空襲武器的載機,以及預警機,偵查機、指揮機在視距外發動攻擊的戰術。設計射高為40km;而S-500的射高是180km。原來設想是S-500達到美國的薩德系統的水平,作為末段高層反導,可在大氣層內外攔截中遠程彈道導彈(再往高的反導就得靠俄A-135戰略反導系統了。)。現在S-400射高就能達到180km,其戰略意義是顯而易見的。一是減輕S-500研製趕進度的壓力,提前就彌補從40km至100km俄這一空天防禦的空擋。二是它可以攔截彈道導彈、高超音速導彈等戰略武器,乃至低軌衛星。
S-400能攔截低軌衛星,這一點很重要,是對朗普急於建立太空軍,急於實現「美國必須主導太空」的一個打擊。大家知道,太空戰實質上就是以爭奪制天權為目的的作戰行動。就是摧毀敵方衛星以及其它天基武器系統,保存自己衛星的作戰行動。因為現代戰爭中地面部隊的偵查、通信、導航、導彈預警幾乎都依賴衛星尤其是低軌衛星。例如美國偵查和竊取中俄情報的NROL間諜衛星,就是低軌衛星。只有首先我方完全控制了太空,就能迅速導致敵方陷於癱瘓,飛機導彈無法作戰,使敵軍不戰自潰。俄羅斯的反衛星技術水平一直較高。2014年11月8日,俄用新一代A-235戰略反導系統以機動發射方式發射了名為「弩刀兒」的反導導彈,成功攔截一枚衛星目標,給美國的政客們深刻印象。特朗普上台後由於見到中俄反衛星技術迅速發展,親自催促美國儘快建立太空軍。但還是遲了一步,因為現在連S-400防空系統也能反低軌衛星。
俄羅斯在軍事科技方面既有優勢,也有軟肋。例如微電子技術和精密控制技術就是他們的軟肋。但空氣動力學、大推力發動機、導彈結構設計等歷來是俄的強項。S400的40H6攔截彈所以較長時間沒能正式服役,一些專家相信,並非導彈發動機推力不夠或彈體設計有什麼問題,而是距離200km以外中段制導技術沒過關。但俄科技人員從來就是自主創新,楊長避短的能手。所以經過他們的努力,40H6正式過關而且其改進型的射高達180km完全是可信的(俄媒還同時報道S-500在打靶試驗中擊中480km處的目標)。當然由於保密透露數據甚少,只報道40H6E飛行速度為4.5km/s。大約41秒後就能達到185的高度。但僅185km射高這一指標,足以使美國五角大樓的將軍們敬畏!
他國在軍事技術上的經驗教訓也有值得我們借鑒處
東亞地區將成為第五代隱身戰機最密集的地區。有些國家如越南雖無五代戰機,但早已進口和部署有東方型-E米波雷達配套的S-300防空導彈,可以監視鄰國隱身飛機的動態。所以我國的空天防禦形勢不容樂觀。不過今年3月份,國內媒體曾報道我國科技人員已研製出具有世界一流水平的新一代反隱身雷達。並且還報道曾在試驗中發現在韓國演習的F-22和F-35戰機。這對加強我國空天防禦力量,乃至東亞地區戰略穩定和平衡起到重要作用。不過有些媒體宣稱,中國是世界上唯一擁有反隱身雷達的國家,這就是誤解了。北約的英德二國早在上世紀90年代就研製出採用類似MIMO新體制的米波反隱身雷達。可能由於保密原因至今還沒在國際航展上露臉。至於俄羅斯,無輪是研製時間最早,最有實戰經驗,以及研發和生產系列米波雷達的經驗,還出口國外,以及上面介紹的S400和米波雷達在電子干擾情況對抗戰斧和F-35的實彈演習的經驗等等。作者認為,這些經驗和教訓都有值得我們借鑒之處。