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如何突破航母战斗群严密的防空反导体系？

远望智库 侯兵 战略前沿技术 2022-04-11


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如何突破航母战斗群严密的防空反导体系？

远望智库技术预警中心  侯 兵  编译

美国的航母战斗群通常下辖约10艘水面舰艇和1艘“弗吉尼亚”级核潜艇。其中至少有2艘“伯克”级导弹驱逐舰，分别位于航母左右两侧，距离1-2千米。航母战斗群的总长度可达10千米。在值班水域，航母通常以战斗群形式展开行动。只有个别情况下，如越洋航渡时，才允许单独航行。



从俄罗斯舰艇对航母战斗群发射反舰导弹的能力十分透明，不清楚航母允许俄方舰艇接近至什么距离，但航母战斗轰炸机对舰艇的打击距离不小于1000千米。俄罗斯舰艇打击编队无法承受多轮密集空袭。



美国航母战斗群的防空布势

航母战斗群采用环形梯次防空，向易遭攻击的危险方向派出1-2架E-2C“鹰眼”预警机。E-2C的值班空域距离航母250-350千米，可以单独起飞，但有威胁时，通常在其前方有2架战斗轰炸机。必要时还有2架战斗轰炸机前出500千米。第三组双机位于甲板之上，发动机开车，时刻准备起飞。E-2C大约可以距离300-350千米发现俄罗斯的歼击轰炸机，在550-700千米探测到战略轰炸机。因此，第一梯次防空最远边界可达700-1000千米。
第二防空边界由“宙斯盾”防空系统雷达或舰艇环视雷达提供保障。最远探测距离可达350-400千米，这一空域内由值班战斗轰炸机负责拦截，从甲板以加力状态爬升至约10000米高度，以超音速攻击目标。第三道拦截线半径约250千米，由“标准6”远程防空导弹或值班战斗轰炸机提供保证。其他舰艇还可以发射中近程防空导弹，由“宙斯盾”提供目标指示。

提供关于航母的目标指示

通过外部信息源（卫星、超视距雷达）提供关于航母的目标指示是比较困难的，例如，获取卫星情报需要几小时，而信息大约10-15分钟就失效了。对反舰导弹而言，探测距离最远的是雷达导引头：可以距离20千米发现轻护舰，距离40千米——航母。然而对于雷达导引头，舰艇只是一个亮点，无法区别类型。即使没有干扰，雷达导引头看到的航母战斗群也只是几个亮点。点的亮度取决于舰艇的RCS。但不同投影比时，目标的RCS变化很大。因此没有明确目标指示时，雷达导引头根据简单算法选择目标：最亮的目标、最左边的目标、最右边的目标等。如果有干扰，雷达导引头工作就更加困难。有时选择完全是随机的。因此，精确的目标指示将大大改善对主要目标（航母）的选择。使用图-142侦察机发现航母战斗群很难，因为必须接近至400千米才能探测到。但实战中，航母战斗群的战斗轰炸机不会允许这么明显、飞行速度如此慢的侦察机接近。
图-160轰炸机的机会大一些，可以沿半径700千米的弧形航线绕开E-2C，即从后方接近航母战斗群。然而即使能接近至400千米，也会遭到“伯克”级驱逐舰的强力干扰。因此，图-160可以向指挥所报告，在这一海域发现了干扰源，但是不是航母战斗群，很难确定。然后图-160要迅速超音速返航。这一侦察方式的显著不足是往返航线明显延长至2000千米。
最终可以得出结论，关键问题是抵消E-2C预警机的作用。



对抗E-2C预警机的方式


  • 压制E-2C预警机雷达的方式

与侦察机相比，俄罗斯的歼击轰炸机可以更好地搞清美国航母战斗群的编成，但为此需要接近至100千米处，而E-2C是主要障碍。为了避免被E-2C的雷达探测到，需要距其不少于400千米，但航线的延长有可能导致战机燃料不足。
E-2C采用分米波段（70厘米）雷达。世界上大部分歼击轰炸机并没有装备干扰这一波段的制式设备。因此，未来歼击轰炸机需要携带压制这一波段的专用电子对抗吊舱。俄罗斯目前尚没有这种电子对抗设备，尽管其并不复杂。
为了获得定向波束，吊舱的天线应位于表面的两侧，长度不超过4米。如果研制出这种电子对抗设备，为了建立大扇区的干扰，需要2架携带干扰设备的干扰飞机，左右间距应为50-80千米，为了防止遭到航母战斗轰炸机的攻击，干扰机距E-2C的安全距离应为300千米。在强大干扰的掩护下，两架实施侦察的歼击轰炸机可以按半径200千米的弧形航线绕过E-2C，从低空进入距离航母战斗群100千米的边界。
  1. 使用专用导弹杀伤E-2C
为了组织对E-2C的攻击需要确定其准确的坐标，俄罗斯歼击轰炸机的机载雷达很难做到这一点。如果E-2C所在空域还有提供掩护的战斗轰炸机，而且战斗轰炸机开启干扰，俄罗斯的歼击轰炸机就可以确定掩护战斗轰炸机的方向，以确定E-2C的方向。
使用两架干扰机，可以确定E-2C的坐标，为此干扰机的间距应不少于50千米。此时两架干扰机从400千米距离对E-2C的雷达辐射进行测向，目标指示的横向间距误差为0.2千米，前后距离误差为10-15千米。
如果研制出射程不少于500千米的航空导弹，可以提高对E-2C的毁伤效能。例如，使用“匕首”高超音速导弹，不足之处在于，“匕首”头部整流罩比较狭小，无法安装雷达导引头，但红外导引头可以保证引导。
  1. 歼击轰炸机直接攻击E-2C
如果歼击轰炸机的战术无法绕开E-2C，“匕首”上述方案也无法研制成功，就不得不直接攻击E-2C。应使用携带空空导弹的三组双机发起攻击。美国AMRAAM导弹的射程是150千米，预计将来会达到180千米。俄罗斯的RVV-AE导弹无法达到这一距离。因此，俄罗斯的歼击轰炸机必须拥有数量优势。
歼击轰炸机要接近距E-2C 400千米的边界，每组双机的左右间距为100千米，逐渐接近攻击E-2C。双机应得到两架距离100千米干扰机的掩护，干扰机负责压制E-2C的雷达。发现被干扰后，E-2C会派出两架战斗轰炸机前出侦察，此时俄罗斯两组双机应与之展开遭遇战，第三组双机在干扰的掩护下继续攻击E-2C。因为俄罗斯两组双机利用干扰，E-2C派出的战斗轰炸机无法发现俄罗斯位于另一侧的第三组双机。因此，E-2C不会后撤，第三组双机能够成功将其拦截。当然，与上一种方法相比，这一方法更加不可靠。

歼击轰炸机进入发射反舰导弹的边界

下一步我们进一步设想大部分攻击的战斗轰炸机携带反舰导弹，小部分携带空空导弹。因此进攻飞机不可能与航母的所有战斗轰炸机进行空战，但能够拦截值班的战斗轰炸机双机。
单枚反舰导弹命中航母不可能将其重创。命中3-5枚可能造成局部毁伤，击中10枚以上才能击沉。对目标的毁伤概率取决于反舰导弹的类型：亚音速、超音速还是高超音速反舰导弹。目标指示的精度也十分重要，飞行中反舰导弹可以进行无线电校准，气象条件也有影响：良好天气时近距防空导弹对反舰导弹的拦截概率上升。无论如何需要齐射20枚以上反舰导弹。
为了毁伤航母，需要确定歼击轰炸机所需的弹药，机场至发射边界的距离，反舰导弹的重量，但更重要的是，需要防止被E-2C或战斗轰炸机发现。
  1. 在没有E-2C的情况下进入反舰导弹发射边界
航母的航空兵联队有4架E-2C。其中空中有1-2架。如果有2架值班，其值班空域相距300-400千米。因此，击落一架将在第二架的探测半径之外打开一个缺口，歼击轰炸机可以通过这一空域逼近航母。战略轰炸机穿越这一空域很难，因为敌人对其探测距离是歼击轰炸机的1.7-2倍。
航母战斗群发现防御中有漏洞后，会立即起飞甲板上所有的战斗轰炸机。但E-2C的探测距离是战斗轰炸机机载雷达的1.5-2倍，如果战斗轰炸机按扫描扇区进行分配，可以探测到足够远的距离，而且“宙斯盾”雷达也可以探测高空。
这种情况下，不适合使用轻型亚音速反舰导弹Kh-35，因为即使从低空不经过遭遇战，歼击轰炸机突击机群也无法接近200-250千米的发射边界。因此，此时只能距离约500千米发射反舰导弹。
  1. 在E-2C存在的情况下接近反舰导弹发射边界
E-2C发现有攻击时，独立或在值班战斗轰炸机的掩护下后撤至“宙斯盾”提供保护的200千米边界，这一后撤用时约10分钟，此时大部分战斗轰炸机从甲板升空，但在10分钟内它们不可能飞抵300千米边界。
假设在800千米边界俄罗斯的歼击轰炸机可以悄悄前出，不使用干扰。开启对E-2C的干扰后，美国值班的战斗轰炸机还需要约5分钟进入发现攻击机群的空域。由于遭到干扰，它们无法发现进攻机群，但可以确定大致的位置。因此，为了进入500-550千米的发射边界，俄罗斯的歼击轰炸机只需突破美国一组战斗轰炸机双机的拦截。

发射反舰导弹

俄罗斯拥有上述射程的巡航导弹，但没有以上射程现成的空射反舰导弹。下一步可以将3M14“口径”悬挂在歼击轰炸机上，但目前没有这种型号。显然要改进雷达导引头，并进行弹体振动稳定性试验。“缟玛瑙”超音速反舰导弹对普通歼击轰炸机而言太重了，但如果机载型比舰载型轻，米格-31可以携带它，取代“匕首”。
E-2C雷达的特点是，波长70厘米。因此亚音速反舰导弹使用的减小反射面积的吸波材料在这一波段效能不高，有没有吸波涂层区别不大。据评估，亚音速反舰导弹的RCS约为0.5平米。这样一来，E-2C发现反舰导弹的距离不超过200千米，跟踪距离——150千米。获得目标指示后，美国战斗轰炸机可以距离航母250-300千米拦截亚音速反舰导弹，距离200千米——超音速反舰导弹。对于战斗轰炸机而言，这是典型目标，而且反舰导弹在这一距离上不会机动。对此类目标的拦截概率不低于0.8，而且不仅可以使用AMRAAM导弹，也可以发射“响尾蛇”中距导弹。战斗轰炸机甚至可以使用航炮拦射亚音速反舰导弹。因此，对于亚音速反舰导弹而言，重要的是不被E-2C发现。为此，亚音速反舰导弹应沿半径250千米的弧形航线绕开E-2C，这样航线会延长250千米，亚音速反舰导弹飞行时突击机群需要校准目标指示。因此，应该使用干扰压制E-2C的雷达，并以100千米的半径绕开它。
对于超音速反舰导弹，突破同样困难，因为在巡航段“宙斯盾”雷达同样可以发现它，而且无法使用干扰压制“宙斯盾”。为了躲避这一雷达，超音速反舰导弹应低于这一雷达的地平线，例如，距离200千米时，超音速反舰导弹应下降至3000米以下。这种飞行会大大缩短射程。
对拦截高超音速反舰导弹的评估大致类似。据推算，“宙斯盾”的“标准-3”防空导弹无法拦截处于巡航高度40千米的“锆石”，因为标准-3用于拦截弹道目标，而“锆石”可以在巡航段实施机动（尽管机动性不是很强）。航母战斗群将在“锆石”下降至20-30千米高度时，对其进行拦截。如果“锆石”的RCS是1平米，“宙斯盾”雷达探测到“锆石”的距离约为500千米。为了飞抵距离50千米的开始下降点，需要200秒。此时航母战斗群应该定下决心：谁来拦截“锆石”？“宙斯盾”还是战斗轰炸机？如果“宙斯盾”的标准-6导弹储备充足，将对目标进行射击。如果航母附近的空中有值班战斗轰炸机，则由它们负责拦截。为此战斗轰炸机要爬升至最大高度，当“锆石”开始下降时，战斗轰炸机发射AMRAAM导弹。如果在高度12千米以上发射，导弹要加速至1400米/秒。这一速度小于“锆石”，但是由于AMRAAM机动性很强，可以拦截目标。如果“锆石”能在20千米以上的高度大幅机动，战斗轰炸机不得不立即向四个方向发射4枚导弹。由于“锆石”温度很高，红外导引头“响尾蛇”导弹可以拦截它。“响尾蛇”的机动性胜过AMRAAM。
“锆石”成功进行了试验，但其具体性能依旧扑朔迷离。命中坐标已知的目标无法判断在没有目标指示时的命中能力。目前“锆石”的射程并不是宣称的1000千米，而是450千米，飞行高度——28千米，不是40千米。这都说明，试验尚处于初始阶段。外国专家评估，为了拦截一枚“锆石”，需要20枚防空导弹，令人十分惊讶。在不清楚具体性能的情况下，如何得出这一评估结论？难道外国对“锆石”的了解比俄罗斯专家还多？
在最后攻击阶段，防空导弹和电子对抗系统将对反舰导弹形成拦截。此时，“伯克”级驱逐舰的使命就是让反舰导弹射向自己和假目标，不允许反舰导弹射向航母。E-2C预警机的雷达能够跟踪处于“宙斯盾”雷达发现地平线之下的低空目标，并引导防空导弹。这一能力保证与舰艇突击编队一起形成梯次防御。这样一来，如果不使用强大的电子干扰压制E-2C，无法突破防空。反舰导弹接近至10千米时，RAM近距防空导弹将进行拦射，在最后1千米，还有“火山-法伦科斯”高炮进行拦阻。
只有在己方航空兵的强力掩护下，舰艇打击编队才能接近至发射超音速反舰导弹“镐玛瑙”的距离（600千米）。此时问题来了：如果航空兵能够昼夜保卫舰艇打击编队，为什么不让它们代替舰艇对航母战斗群实施突击？

结论

在效能方面，美国航母战斗群的防空明显强于俄罗斯舰艇打击编队的防空。
为了成功对航母战斗群发射反舰导弹，需要在发射前获得精确的目标指示，而图-142侦察机无法保障目标指示，应由歼击轰炸机双机实施侦察。只能在500千米以外对航母战斗群发射反舰导弹。
目前俄罗斯没有所需射程的反舰导弹，也没有飞行中可以隐藏反舰导弹的电子对抗系统。
航母战斗群的防空是多梯次的。发射数十枚反舰导弹，飞抵航母战斗群的可能只有几枚，可能一枚也不会命中航母。由于很难进入发射边界，航母战斗群可能预先发动攻击，俄罗斯使用舰艇打击编队突击航母十分困难。
航母战斗群的防空信息基础是E-2C预警机。与之对抗，需要研制强大的电子对抗系统或专用导弹。不能称某型舰艇或反舰导弹是“航母杀手”。只有制定歼击轰炸机和反舰导弹相互交换信息集群使用的新型构想，才可能解决突破航母编队防空反导体系的难题。

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