如果卫星被打掉,预警机还能发挥作用吗?

  全球卫星导航系统备受关注,最重要的原因就是其在当今军用及民用市场上无与伦比的重要性。不论是我们平时出行时的路线规划、外卖小哥的送餐,还是军舰全球巡航、洲际导弹制导,各个方面都离不开导航系统,那么战时一旦导航卫星被攻击如何应对?这要从几个方面来看。

  1、攻击导航系统的卫星难度极高,全球只有少数几个大国才有这个能力。目前,全球范围内具有代表性的导航系统主要有美国的GPS、我国的“北斗”、俄罗斯的“格洛纳斯”以及欧洲的“伽利略”四个,其中,从导航范围和定位精度两个主要指标来说,GPS和“北斗”最突出。导航系统一般有十几或者几十颗卫星组成,且轨道高度和运行方式各不相同,想要准确命中其中的一颗或者几颗,需要有高超的反卫星技术实力。如果说将来某一天导航系统被攻击,无外乎就是美、俄、中等几个大国,不论是哪个国家做出此种行动,都意味着全球范围的大战开启。

  2、即便没有卫星导航系统,武器装备也还有其他备用手段保证性能发挥。全球导航系统直到上世纪90年代初才进入实用化,在此之前洲际导弹、军舰、战机的使用并没有什么问题,只不过随着武器装备电子化程度的不断提升,对于类似卫星导航等电磁信号方面的依赖程度不断加深,但是并不意味着传统的机械或者其他非电磁类制导方式完全被丢弃。举个简单的例子,目前各主要军事国家普遍装备的巡航导弹,一般采用多种制导方式的复合制导,一般包括GPS、自身携带的雷达以及包括预警机在内的远程中继制导等,即便是GPS失效或者信号被干扰,也可以切换其他方式达到预期打击效果。

  3、少数几颗导航卫星被攻击,可以采用切换其他卫星轨道或者快速补发替代卫星在短时间内恢复。全球导航需要数十颗卫星才能完全覆盖,但是,如果只是针对某一特定区域的话,可能只需要十几颗或者几颗卫星就能达到目标。对于一个完善的导航系统来说,每一颗卫星都有一定的机动能力,如果少数几颗卫星被毁,还可以通过调动周边临近卫星补位;如果组网卫星数量进一步减少,那么就必须发生新的替代卫星补充,类似马斯克的“猎鹰”系列火箭和我国的“快舟”系列运载火箭,都具有快速发射卫星的能力,这在战时具有重要的实际意义。

  对于能够建设完善的全球导航系统的强国来说,在部署导航系统以及开展与导航系统相关的武器装备研发之时,就已经考虑了导航系统被破坏后的情况,既然敢用那么自然也有应对措施。不论是哪个国家的导航系统,一旦遭受到攻击,那么随之而来的肯定是全方位的军事对抗,哪个国家能够及时补网、或者能够有替代方案,那么就能够在对抗中占据主动,相信我们的“北斗”不会逊于任何其他国家的导航系统。

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预警机定义及作用 预警机(全称预警和控制系统飞机)是一种装有远距离搜索雷达、数据处理、敌我识别以及通讯导航、指挥控制、电子对抗等完善的电子设备,集预警、指挥、控制、通信和情报于一体,用于搜索、监视与跟踪空中和海上目标并指挥、引导己方飞机执行作战任务的作战支援飞机,起到活动雷达站和空中指挥中心的作用,是现在战争中重要的武器装备。 和平时期,预警机可用于空中值勤、监视敌方行动,以防突然袭击;战时执行警戒、指挥和武器引导任务,不仅可以加大预警距离,使截击机的拦截线大大向外延伸,而且还可以把各参战部队紧密地联成一个整体,统一控制战区内所有的防空武器,有效地指挥三军作战。 现代预警机在平战时期执行战争预警、防空预警、空中拦截引导、指挥大规模空战及协调战区中所有防空武器等任务。 1、和平时期战争预警 根据国际政治、军事态势的发展,可将空中预警机调往焦点地区或本土上空、敌方地空导弹火力圈外、沿边界进行巡逻飞行,通过主/被动电磁侦察监视敌方部队的调动、兵力集结等情况,凭此可判断其战备进程,推测进攻时间,以便适时发出战争预警。 2、战争期间空中预警机的作用 (1)防空预警 超低空突防、隐身、防区外发射、巡航导弹等技术的发展与应用,使探测、拦截更为困难,需要早期预警、加大预警距离、外推拦截线。 (2)大规模空战中的指挥调度 现代战争中,敌我双方参战飞机往往是多架次、多批次、多机种参与复杂的大规模空战,没有空中预警机提供空情,适时引导,合理调度,要想获胜是不可能的。 (3)防空作战中的统一协调 现代战争战场纵深大、需要利用信息系统、各种火力单元与电磁装备相互支援,多军兵种协同作战。空中预警机具有机动性好、可靠性高、生存能力强、覆盖地域大以及兼有探测、指挥、控制之功能,特别适宜担负各地面防空兵器的协调、指挥和控制任务。 总之,空中预警机的运用可大大提高战争的整体作战效能。据估算,一架空中预警机如果提供30分钟以上的预警时间,其工作效率相当于8~10个先进性能大功率的地面雷达,并可节省2~3个地面警戒雷达团的兵力。国外对防空系统的数学模拟表明,对配备空中预警机的防空部队,其防空效率可提高15~30倍;拦截、击落来袭目标增加35%~150%;把敌机袭击自己后方的次数减少15%~55%;在不降低战斗力的情况下,可大大少截击机的数量。据报道,E-3A的使用可使其防空截击机由原来的530架减到200架。 预警机发展历程 现役预警机情况 当前国际现役的预警机按载机大小不同可分成三档: (1)小型:主要用于舰载预警机系统,亦可用于巡逻范围较小的陆基系统 (2)中型:陆基中型预警机系统,通常采用中型载机 (3)大型:陆基大型预警机系统,通常采用大型载机 载机 最大起飞重量 空载机重 任务电子系统重量 人员与其它装备重量 载油量 续航时间 小型 15~25 8~20 2~4 E-3空中预警与控制系统(AWACS)飞机是一种高机动性、高生存能力的战场监视和指挥控制通信平台,能够检测、识别和跟踪在各种地形环境中低空飞行的战斗机甚至巡航导弹,且兼具指挥控制与管理己方战术战斗机攻击部队和防空战斗机部队遂行进攻与防御任务的双重功能,是现代化战场上能够有效对付攻击战斗机编队、海上作战舰艇编队甚至战术弹道导弹和巡航导弹,极具威慑性的平台。 E-3预警机共5种型号:E-3A(北约18架,已改进到C状态,沙特7架状态不详)、E-3B/C(美国空军订购34架,1架坠毁、1架返厂试验)、E-3D(英国空军7架)、E-3F(法国空军4架)、E-767(日本4架,与E-3C载机不同,机内电子设备相同)。其中,E-3B是在E-3A基础上提高了海上舰艇的搜索能力(增加了海上雷达监视工作方式)、目标处理能力(提高了系统计算机的容量和运算速度)、和通信能力(加装了联合战术情报分发系统JTIDS终端和战术数据情报链TADIL),C型与B型性能相同,不过加装了调频抗干扰通信设备(Have Quick通信系统),能够提供预警机之间、与己方飞机和地面站之间的保密、抗干扰通信能力。北约的E-3A(可能已改进为E-3B/C)加装了ECM吊舱,英国的E-3D加装了ESM(1017“黄门”)吊舱。 平台 平台选用波音公司的707-302B型民航机,更换了发动机,在机身中部上方加装可旋转的圆形雷达天线罩,用两个支柱支撑在3.3米高处。驾驶舱后上方有空中加油受油口。 尺寸:翼展44.

随着003“弹射航母”的节点越来越近,大家在猜测舰载4代战斗机同时,很多人也开始关心国产预警机发展。中国可谓是最近预警机开发最为积极国家,从2000年开始推出世界最早的固定三面阵AESA雷达的空警2000开始,中国舰载机在雷达技术一举跃居第一梯队,空警200,空警500,还有空警2000的后继者空警3000层出不穷,可是舰载预警机却一波三折,在武汉预警机泄密之后,虽然谣言遍天飞,但实体飞机至今却没有亮相。因此,中国舰载预警仍然需要依托于直18F和卡31预警直升机。那么我们就来看看,什么因素导致舰载预警机很必要?是什么因素让国产固定翼预警机登上甲板速度如此之慢?

在二战期间,由于雷达技术落后,飞机动力也不好,所以各国只有极少数飞机拥有雷达。而且由于计算机性能不足,雷达飞机必须有专门雷达操作手才能作战。但如果没有雷达,飞行员就有可能错失目标,如中途岛美国大半飞机没找到日本航母一样。因此,二战美军在成功以TBF鱼雷轰炸机改为雷达反潜机的经验后,开发了专门用于雷达探测的TBM-3W。

TBM-3W用鱼雷舱改为雷达舱

到了60年代,以苏联P-5远程反舰导弹,图22M反舰导弹轰炸机的出现为契机,美军被迫延长舰队防空圈。同时,在越南,中东,马岛各种战斗证明,战斗机,飞航式导弹超低空飞行能够充分利用地球曲率降低防空雷达探测距离,而解决方法就是把有下视能力的雷达搬上飞机。这样一来,美国航母便利用航母运输机开发出来E1,E2舰载预警机。

美国海军舰载预警机+F14制空战斗机在《核子航母历险记》这部电影中首次对世人亮相,接着在海湾战争中淋漓尽致体现了自己的实力。通过E-2舰载预警机和EA-6B电子战飞机,S-3反潜机/加油机,美国海军航母舰载机群得以在海面上组成堪比美国空军完整的作战体系。凭借预警机300公里环形视野和600公里航程,美国海军得以把防空圈延伸到苏联P-700导弹打击范围之外,甚至图22M3飞机接近到航母600公里(KH-22极限射程)前也会先进入E-2和F-14的防空截击范围。至于苏联引导导弹的图142更不用提了,完全无法接近到目视距离。所以就算苏联舰队和岸基航空兵能够在美国拦截下开火,其末端因为没有图142的制导只能沿着预设轨迹飞行,就算是2.5马赫超音速,高空(此时1马赫约为300米每秒)飞完600公里航程也得13分钟,而航母舰队全速逃逸13分钟可以开出30*13/60=6.7海里(12公里),而70年代一般导弹导引头只有正前方30公里,左右40度的视野,而假如初始瞄准点为航母舰队中心,末端军舰已开出12公里算,那么已经偏离导弹轴线约20度了,处在导弹边缘视野,此时导弹就很难准确识别目标。再加上预警机给予了舰队充足的预警时间,这让舰队有机会准备防空导弹、拦截机和干扰弹来对付反舰导弹,就不会发生马岛战争时“谢菲尔德号”因为忙于卫星通讯而忽视导弹逼近的问题了。所以说,舰载预警机是大型舰队抵御敌方飞机、导弹袭击最重要的渠道之一。

反舰导弹导引头探测的范围是很窄的,尤其是对于超音速反舰导弹,受制于高速载具的多普勒效应,视野比亚音速导弹窄很多

由于预警机具备下视能力,它还可以有效对海面进行不间断监视。由于最好的舰载防空导弹——海红旗9和标准6对于慢速目标极限射程也只有300公里,而E2D能够探测到300-400公里外的敌舰,这意味着预警机可以在敌人攻击范围外监视整个舰队,不用像二战侦察机那样飞到敌人头上侦查了。同时,由于潜艇攻击水面目标时,经常需要伸出潜望镜和雷达侦查目标,而预警机的雷达就可以提前发现水面的潜望镜,从而指挥反潜巡逻机和军舰反潜导弹予以打击。

最后,在进攻方面,舰载预警机可以利用数据链实现一队飞机的数据共享,消除视野盲区,这一点和空军预警机功能相同,不再赘述。

当代预警机的翘楚——美国E2鹰眼系列预警机:

格鲁曼E2“鹰眼”预警机,使用C2灰狗为平台

在这里要说一下,很多人因为海湾战争美军以E-3A指挥的F15编队叫做“鹰墙”而错误把E3A称为鹰眼。但现实中E2才是鹰眼,而且使用非常广泛,连台湾地区也有使用。真正的E3A代号是“瞭望塔”。

E2C预警机是最常见的型号,它空载18.2吨,最小起飞重量19.5吨,最大起飞重量26吨,还没有苏33多。雷达探测距离315公里,满油可以飞6小时。E2D得益于计算机提升,可以在飞机上直接处理数据,无需回传舰上指挥中心。在地面上,他只需要564米就可以起飞,降落距离439米。所以在轻载模式下,在尼米兹级完全可以不依赖弹射器起飞——要知道杜立特空袭东京满载汽油和炸弹的B-25(15吨)在推力仅有E2的三分之二(B25用两台2500kw发动机,E2是2台3800KW发动机)情况下都在467英尺(140米)成功起飞了。

E2预警机虽然性能很不错,但注意看就会发现它还是有一些无法克服的缺陷。

首先,它只有1800升燃料储备,因此为了省油,他的速度只有315节,巡航速度更只有260节,这意味着这种飞机巡航时实际上只有中途岛战役时克拉斯基的SBD一样快。这种速度在21世纪不用多说,肯定是空对空导弹和地对空导弹活靶子。

第二,它由于后部舱室全部被雷达占用,使得它只能带5名飞行员。这5人具体为:驾驶员,副驾驶,战情室指挥员,飞机调度员和雷达手。5个人拥挤的坐在一起,而大家看一下空警500的舱室,空间要大得多,人员也多得多,这使得E2D就算具备了独立指挥能力(2C以前5人光操作雷达就腾不出来了),它同时指挥的飞机也非常有限。

空警500空中情报中心
E2D座舱拥挤的多,几乎都是控制机柜

最后,就是目前四代机纵横的时代为预警机带来了极大挑战。一般来说,预警机能够在600公里看到军舰,400公里看到大飞机,250-300公里看到苏27级别(15平方米)战斗机。但由于四代机只有0.01-0.1㎡的雷达反射面积,按RCS缩小一个数量级,同等雷达探测距离减半算,预警机探测到0.1平方米的四代机不足100公里,0.01迎头飞行的四代机不足50公里,那么早就暴露在AIM-120D和霹雳15射程里面了。同时,受制于重量,E-2无法像空警500那样使用相控阵雷达,只能采用类似052的517H雷达那种旋转式“八木天线”雷达,刷新率很低,对隐形机探测能力更差,所以现代预警机生存非常堪忧。

分析完E-2D现存的问题后,我们就知道具体限制中国舰载预警机服役的瓶颈在哪了。

中国预警机之困——技术储备跟不上海战需求发展

由于中国在2010年前并没有航母,而且辽宁号所属的库兹涅佐夫级也没有设计搭载固定翼预警机,同时中国那个时候国产飞机,尤其是运输机也有极大瓶颈,所以中国在2010年前基本上没有考虑研发固定翼舰载预警机。在辽宁舰顺利服役后,我国开始了研发固定翼预警机的计划。不过,这件事被一桩泄密打乱了。

2011年前后,有人在论坛上上传了“翻墙党”提供的模糊的武汉某研究所内的航母研究平台上的舰载预警机模型,仅几天后,国安部门通报,这件事实际为一名“军迷”为“来自日本和台湾的留学生”带路,爬墙进入高度保密的研究所内,拍摄了多个高清晰的航母和舰载机模型图片并上传到微信群中,虽然被保安制止,但是所有的数据早就被间谍下载完毕。所以这件事和后来的歼20试飞都暴露出我国研究飞机时面临的保密难度空前之大。尽管如此,中国的舰载预警机仍然在不断推进,根据2017年的卫星图,新的舰载预警机模型也出现在航母楼上。不过这次模型高度接近E-2,不排除这次汲取了教训后,用E-2的模型模拟我国舰载预警机在甲板上的调度工作,反正目前技术E-2是最符合需求的舰载预警机,中国研发预警机也应该大差不差。

但是,中国研究出预警机仍然面临两大门槛。

第一是合理的小型运输机平台,中国并不存在这样的飞机。中国最接近E-2的机体是运7,其最大起飞重量21吨,略逊于C-2运输机(满载24吨,而E-2是26吨),但翼展宽度达到29米,比C-2/E-2多出了5米之多,而辽宁舰供回收飞机的斜角甲板最大宽度只有23米,因此29米的运7显然无法回收。而如果强行只用23米的飞机(如直接模仿E-2)去飞,就会面临另一个问题:因翼展缩短导致的升力不足。在E-2方面,是通过使用3800KW发动机实现的,而这个功率几乎是运7的发动机的2倍,几乎是运9级别的发动机。同时,由于机翼缩短,末端降落速度会比较高,失速速度也高,不利于安全降落。

第二,还是老生常谈的因机身过小带来的问题。在吨位保持在E-2D同尺寸的情况下,除非中国雷达和电子设备小型化,AI智能化高于E-2D一代,否则基本上上文提到的“指挥人员不足”、“指挥能力不足”、“雷达不适合探测隐形飞机”的问题都会在它身上出现。考虑到F-35ABC均已服役,而且累计产量突破500架,中国未来海战面对的敌人有一半以上都是四代机,那么一架对于四代机没啥招架能力的预警机等于没装备,如果只考虑为航母提供近距离掠海导弹视野,那么直18F预警直升机就足够了。

那么,你们会反过来问,美国人是怎么解决这问题的呢?美国人倒想得很开,既然E-2D到极限也解决不了对抗隐形飞机、超远程导弹的毛病,自身指挥能力还非常薄弱,那就干脆不搞后继者就得了,反正E-2平台从1964走来已经过了56个年头,是时候送去养老院了。至于接下来的防空预警,美国人从宿敌苏联那里扒来了米格31的技术——机载数据链共享。这样一来,只要让一个机队的F35数据互联。按一定编队围绕舰队飞行,配合福特级的大型相控阵雷达,就可以形成一个无需预警机的大型雷达探测网络。同时,由于数据链完全打通,可以用F-35部分飞机打开雷达为其他飞机、军舰提供数据,让其他平台在不开启雷达情况下开火,这就是所谓的A射B导。中国最新的055和歼16等平台也有这个能力。所以说,以目前技术,绕开固定翼预警机,凭借大量四代机也能做到相应的舰队预警和数据共享的能力——但这又是中国另一个继续推进的范畴——舰载四代战斗机的成批列装。

未来的全域战争一定是建立在高度发达的数据链下的体系化战斗

就像老师一直对我们说的那样,饭要一口口吃,学习要一步步来。中国航空和造船工业取得了巨大的突破是众所周知的事实,但是我们必须保持客观清醒。既不要妄自尊大,以为时间永远站在你这一边;更不要妄自菲薄,觉得中美差距如同不可逾越的障碍。我相信,中国的问题在“实事求是”的中国人手中,一定会不断取得解决。记住:高考前临阵磨枪是不会有用的,机遇永远只会眷顾那些永不松懈的人。

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