失基定制毁伤方法之机动反导雷达失基毁伤方法

2025-07-28

以下文章来源于精确打击洞见,作者伍团队

防空反导一体化系统通常由指挥车、雷达车、导弹发射车组成。车载雷达是防空反导一体化系统的核心装备组成,承担着发现、跟踪、识别目标和引导拦截弹拦截目标的使命任务。车载雷达具有辐射功率大、引导目标多、探测距离远、机动灵活等特点。

防空反导一体化系统的车载雷达除作为防御作战使用之外,由于其强大的探测能力,可以作为前置的预警探测雷达使用,可以探测敌方作战腹地起飞的战机和导弹,可以引导对多个来袭目标同时实施拦截打击。因此,防空反导一体化系统车载雷达对隐蔽战役行动、展开战役布势、实施攻防作战行动具有重大威胁。因此,发展打击防空反导一体化系统车载雷达,对于破击敌方信息作战体系、压制敌战场反制范围,具有十分重要的意义。

传统的以反辐射导弹为主要模式的打击车载雷达的方式,在车载雷达的机动性、雷达体制的先进性、辐射信号的隐蔽性、隐身示假的欺骗性、多点探测的网络性面前,其能力已经捉襟见肘,不能够满足未来战争的需要。因此,必须发展非对称的、创新颠覆的打击手段和毁伤模式。鉴于机动反导相控阵雷达的特点,本节按失基毁伤的基本原理,提供了一种反先进机动反导雷达的毁伤模式示例。

(一)机动反导雷达及其增量特性

1.机动反导雷达能力特点及发展历程
(1)功能性能

机动反导雷达系统主要包括雷达天线、电子设备车、冷却设备车、电源车和操作控制车等五部分。先进机动反导雷达主要在雷达天线、电子设备车和雷达自身结构三方面进化了雷达的探测特性、防护特性和机动特性。雷达增加了对不同RCS目标的探测距离,精确评估目标的位置、数量、威胁等的距离,以及识别真假弹头的能力。典型机动反导雷达如下图所示。

图片

(2)发展历程

雷达的基本概念形成于20世纪初。但直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。20世纪40年代微波新技术应用于军用机载、陆基和舰载雷达取得成功,其代表产品是SCR-270机载雷达、SCR-584炮瞄雷达和AN/APQ-机载轰炸瞄准相控阵雷达。70年代后,由于发展反弹道导弹、空间卫星探测与监视、军用对地侦察等的需要,推动了雷达的发展。80年代,无源相控阵雷达研制成功并装备于载机,毫米波雷达开始研制、试验。80年代后期,超高速集成电路技术的发展,使雷达信号处理能力取得重大突破并实用化,数字电路使处理机体积缩小到原来的l/10,同时雷达进行模块化、多功能化和软件工程化设计。90年代,有源相控阵体制雷达的成熟、毫米波雷达的研制成功、机载雷达与多传感器的数据融合等,使雷达具有多功能、综合化、高可靠、抗干扰、远距离、多目标和高精度等先进特性。

各国正积极研发下一代反导预警雷达,包括分布式阵列雷达、量子雷达,以及通信、雷达和电子战一体的新型雷达。

(3)作战运用

一是前置部署运用方式,抵近敌方国土部署防空反导一体化系统,可对导弹的上升段实施拦截,可对刚起飞的飞机实施打击,这样的前置运用更加主动、威胁性更强、保护的区域更大;

二是网络部署运用方式,在一个作战区域构建多个防空反导系统组成的网络化防御布势,可以对整个作战区域实施防御,对网络化部署的车载雷达,打掉一部雷达不会对整个网络化体系造成重大损伤,必须对网络节点上的多部雷达实施同时的打击,方能奏效;

三是机动部署运用方式,利用防空反导系统的机动部署能力,可以在任何战场或威胁地区,快速形成防御能力,或是对遭损的车载雷达实施快速的补充替代,由于雷达车辆位置和目标信号的不确定性,对机动部署的车载雷达打击将会更加困难。

2.传统的而应对方式和毁伤模式

(1)传统应对方式

一是反辐射导弹/无人机打击,利用雷达的辐射信号作为目标制导的合作信号,引导反辐射导弹打击目标;

二是电子干扰和压制打击,采用大功率的干扰信号和欺骗式干扰信号,压缩雷达的探测距离、将雷达波束导向假目标,或利用网络攻击手段,使组网的防空反导体系破网断链,这是典型的软毁伤手段;

三是对地导弹的直接打击,在预先掌握雷达部署位置的前提下,利用机载、舰载和车载的各类导弹对车载雷达实施直接打击。

(2)传统毁伤模式

主要利用破片式杀伤爆破战斗部对雷达车辆、人员、天线、设备等实施硬毁伤。

(3)传统方式和模式的局限性

一是发现的局限性,由于车载雷达的机动性、隐蔽性,在现代战争中,发现车载雷达将十分困难;

二是打击的局限性,用于打击车载雷达的导弹,会是该防御系统优先拦截的目标,从而使打击失效;

三是毁伤的局限性,由于采用的杀伤爆破战斗部仅能部分毁坏相控阵雷达的工作单元,使得车载雷达能依靠剩余的工作单元实施作战。

3.机动反导雷达增量特性分析

(1)辐射特性

机动反导雷达的强雷达波辐射特性,以及相控阵雷达所独有的频段、波形和脉内特征,使得处于工作状态下的车载雷达易被侦察和发现。

(2)结构特性

一是雷达车体积大、重量重、外形独特,其行踪易暴露;二是雷达车及其雷达天线和设施设备均裸露在外、缺乏防护,易受损毁;三是多部雷达车联网可构成互联、互通、互操作的探测网,这种网络化结构增加了打击和毁伤的难度。

(3)机动特性

一方面,车载雷达的机动性增加了发现、打击、毁伤的难度;另一方面,由于雷达在机动中不能工作、工作时不能机动,因此对目标的侦察、发现和打击类似于固定目标。

(二)机动反导雷达关键且易损特性分析

1.机动反导雷达关键特性分析

(1)关键功能

一是探测功能,对于探测和发现来袭的目标,探测功能一旦受损,则雷达失效;

二是识别功能,对来袭目标的种类、梯次、规模、性质和威胁进行识别,为拦截打击创造条件,识别功能一旦受损,则防空反导系统的使用会受到局限;

三是跟踪功能,跟踪来自多方向、多批次的目标,测量位置、速度和轨迹等信息,提供指挥控制系统,实施防空反导指挥,跟踪功能一旦受损,则防空反导的概率大幅下降;

四是引导功能,引导多枚拦截弹,对多个来袭目标同时实施拦截,引导功能一旦受损,则防空反导能力丧失。

(2)关键属性

一是灵敏属性,即使对隐身目标也能够在宽的视场范围内远距离发现;

二是分辨属性,能够对目标的性质、种类、数量等实施准确分辨和甄别;

三是多目标属性,可以同时对多个来袭目标实施远程发现和精准识别;

四是抗干扰属性,在对抗环境和极端环境下,仍能保持基本的功能和属性。

这些关键属性一旦受损,雷达的核心能力将受到削弱、甚至丧失。

(3)关键能力

一是探测能力,可探测来袭目标的大小、距离等;

二是识别能力,可识别敌我目标及来袭目标性质;

三是引导能力,可引导拦截弹对来袭目标实施拦截打击;

四是抗扰能力,可在对抗和极端环境下,保持雷达基本功能的实现。

这些关键能力一旦受损,将造成雷达失效。

2.机动反导雷达易损特性分析

(1)雷达车体现的辐射特性

机动反导雷达天线的相位阵列由大量馈源组成,雷达工作过程中,天线馈源暴露在外,且会持续对外辐射电磁信号,使雷达系统容易被探测和打击。天线馈源一旦受损,雷达探测能力将会降低、甚至丧失。

(2)电子设备车体现的计算特性

电子设备车内装有数据处理机和大规模并行信号处理机,其主要功能是对雷达天线接收到的信号数据进行计算处理,帮助识别目标种类、数量和威胁等。电子设备车一旦受损,雷达的目标识别能力将削弱或丧失。

(3)冷却设备车体现的保障特性

冷却设备车是机动反导雷达冷却系统的重要部分,冷却设备车通过冷却管对雷达天线馈源进行冷却降温。冷却设备车一旦受损,雷达天线馈源将无法降温,雷达将无法正常工作。

3.机动反导雷达关键且易损特性分析

综上分析,机动反导雷达关键特性和易损特性有两个交集:一个是雷达天线的结构特性,另一个是冷却系统的保障特性。综合考虑易损的难易程度和毁伤的有效性,选择雷达天线结构作为最关键且最易损的目标特性。主要考虑是:

雷达天线结构特性更易损。一是雷达工作时,电磁辐射强,易被探测发现;二是雷达工作时,天线馈源和冷却管暴露在外,易遭到损毁。

毁坏结构特性更有效。一是天线馈源受损,将无法发射和接收信号,导致雷达削弱或失去核心能力;二是冷却管受损,将造成天线馈源过热超温,使其中的精密电子元器件产生故障,从而导致整个雷达系统瘫痪。

(三)毁伤机理和毁伤匹配

1.毁伤敏感性

针对雷达天线的结构特性可有多种能量方式和毁伤模式。综合考虑敏感性和复杂性,可以选择的能量方式和毁伤模式主要包括爆破战斗部的冲击波超压、杀爆战斗部的动能破片、含能弹丸的云杀伤三种情况。

针对雷达天线和冷却设备车的结构特性,综合比较冲击波超压、动能破片、含能弹丸云三种毁伤模式的毁伤敏感程度和实现复杂程度,可以得到敏感性分析的比较结果,如下表所示。

从表中可以看出,动能破片和含能弹丸两种毁伤模式对雷达天线的结构特性均具有极高的敏感性和适中的复杂性,考虑到动能破片数量少、不能够对绝大多数的天线馈源实施毁伤,而含能弹丸数量多、能够对绝大多数天线馈源实施毁伤,因此选择含能弹丸毁伤模式。从未来作战样式和毁伤有效性角度出发,采用蜂群无人机对雷达车进行协同探测和协同打击,作为定制毁伤的打击方式。

2.毁伤机理

含能弹丸云的毁伤原理。利用蜂群探测无人机的被动探测能力发现雷达辐射源,对雷达车进行定位;探测无人机抵近后,利用机载光电探测设备对雷达车进行识别和精准定位,并引导打击无人机对雷达车实施攻击;打击无人机携带含能弹丸战斗部,对雷达天线实施自杀式攻击;含能弹丸战斗部在雷达顶部的战目交会区起爆,形成能够覆盖雷达天线范围的具有一定密度的弹丸云;含能弹丸与雷达天线馈源和冷却管发生动能碰撞,对天线馈源和冷却管造成损伤,还使雷达大幅度降低性能或丧失探测能力。

含能弹丸云的毁伤机理。主要是“能量+信息”的毁伤机理。在能量上,主要包括含能弹丸与天线馈源和冷却管碰撞所产生的动能以及含能材料爆破释放的热能和冲击波超压,这是一种典型的复合能作用;含能弹丸的密度和重量要与天线馈源和冷却管结构强度相匹配;弹丸云的覆盖范围要与雷达天线的展开面积和定位误差相匹配;只有这样才能保证足够和有效的毁伤能量。在信息上,准确地掌握目标的位置信息、环境信息、结构信息等,对于实施高效的毁伤至关重要。

3.毁伤匹配性

从战斗部与无人机匹配看,含能弹丸云打击方式适合雷达天线面积大的目标性质,适合于无人机打击精度的误差范围,适用于打击不同型号的地面雷达系统。

从战斗部与目标匹配看,含能弹丸毁伤模式符合“能量+信息”的毁伤机理,含能弹丸能量满足毁伤天线馈源和冷却管的要求,弹丸云抛撒范围可满足覆盖整个雷达天线,弹丸云的弹丸密度能够确保绝大部分的馈源和冷却管受损。

(四)毁伤元和战斗部弹设计

1.毁伤元设计

(1)毁伤元样式

综合考虑毁伤元加工成型、装填密度、毁伤能力等因素,确定毁伤弹道导弹弹头的含能弹丸物理形态。

(2)毁伤元材料

综合考虑含能弹丸的力学、安全和毁伤特性,选用具有侵彻、爆燃和扩孔能力的高分子基复合含能材料作为含能弹丸的基体材料。

(3)毁伤元尺度

综合考虑弹雷达天线馈源和冷却管的结构、材料特性等因素,确定含能弹丸的基本尺度,旨在实现对天线馈源和冷却管的直接穿透。

2.战斗部设计

综合考虑机动反导雷达的面积、组成雷达的天线馈源数量,计算出单位面积的天线馈源数。按每个馈源命中3~5枚毁伤元计算,可计算出单位面积的含能弹丸数量。考虑到打击精度和毁伤半径要求,可计算出总共所需含能弹丸的数量及重量,即战斗部装药量。考虑到密度的均匀性和其他结构件的重量,可估算出战斗部的总重。

(五)无人机和蜂群实现

无人机选用两种类型,一种能够搭载探测设备,作为探测无人机使用;另一种能够携带有效载荷的战斗部,作为打击无人机使用。两种无人机组成协同探测和打击的无人机蜂群。蜂群无人机可以利用轰炸机或运输机在防区外远程投放,隐蔽集结,低空进入,定点清除。


图片



本文来源:精确打击洞见



分享