劍鋒對決!五代機之間的空戰芻議

2005年12月美國研製的世界第一種第五代戰鬥機——F-22正式形成初始作戰能力，標誌著世界戰鬥機發展進入了隱身時代。自此之後，世界範圍內出現了一股研製、採購五代機的熱潮，目前除了美國、中國和俄羅斯之外，以色列、英國、日本等國採購的五代機（F-35）也已相繼入役。隨著相關各國五代機裝備數量的不斷增加，今後五代機之間的空戰該怎麼打，也逐漸成為人們關注的一個焦點問題。

一、五代機空戰出現的時代背景

在當今時代，以隱身性能為標誌性特徵的五代機已經大量使用，並在一系列演習和實戰中初露鋒芒；與此同時，世界主要國家均加大了反隱身技術研究的力度，並已取得部分階段性成果。在這樣的時代背景下，作為空中作戰基本形式之一的戰鬥機空戰，也發展到了一個全新的階段，其作戰樣式、手段和形態均較先前發生了明顯變化。

1、未來戰場上五代機之間的交戰將不可避免

多年來一直有觀點認為，五代機作為技術複雜、造價昂貴的「國之重器」，戰時應當「好鋼用在刀刃上」， 主要以「拳頭」、「尖刀」的形式，用來打擊敵方作戰體系中的核心節點（例如空中預警機、通信指揮機），而儘可能避免在大規模空戰中拼消耗，因此沒必要將敵方五代機作為自己的主要作戰目標。但隨著時代的前進，未來戰爭中五代機之間發生遭遇空戰、甚至相互主動尋殲的場面，將很可能會成為常態。這一方面是因為隨著五代機在世界範圍內的大量擴散，未來戰場上的五代機將會越來越多，它們「狹路相逢」的概率也會越來越大；更重要的是，在四代機無力與五代機正面抗衡、空戰性能基本被「碾壓」的情況下，戰時要為己方重要目標提供可靠有效的空中保護，只有同樣出動五代機才能勝任，屆時雙方五代機直接對抗的場面將會越來越常見。因此，如何打好五代機之間的空戰，是各國軍方不得不面對的一個現實問題。

2、隱身技術的應用將對空戰全程產生重大影響

儘管從長遠看，就如同幹擾／抗幹擾、裝甲／反裝甲武器技術的發展進程一樣，隱身／反隱身技術也是以「水漲船高」的方式不斷向前發展，二者之間的對抗競爭是無止境的，沒有一方能永久保持優勢地位。但僅就隱身／反隱身技術當前的發展態勢來說，隱身一方明顯佔了上風，由此帶來的影響已經深入到整個空戰殺傷鏈的各個環節：傳統的遠程預警雷達無法確保遠距離發現目標，難以為己方提供足夠的預警時間；機載火控雷達／紅外探測設備的作用距離大大縮短，難以及時引導空空飛彈對目標實施攻擊；空空飛彈的導引頭效能下降，捕獲、鎖定目標的距離劇減；目標由於自身信號特徵低，即使已被飛彈導引頭鎖定，對其實施幹擾誘騙、進而擺脫攻擊的成功率也更高；空空飛彈引信的探測能力降低、甚至無法進行目標識別，因此目標即使遭到飛彈攻擊，也有可能會因為後者沒能適時引爆戰鬥部而躲過毀傷。

3、五代機空戰所需的技術條件目前已經具備

儘管隱身技術的廣泛應用和電磁環境的日趨惡劣，極大地降低了傳統探測設備的任務效能，進而增大了五代機之間交戰的難度，但隨著各種新概念、新原理、新技術的應用，目前部分地面（艦載）／機載探測設備已經具備了較強的反隱身能力，從而為今後的五代機空戰提供了必要的技術條件。例如，目前各國軍隊的空情保障體系中正越來越多地列裝米波雷達、無源雷達等反隱身探測設備，這類裝備儘管難以對隱身飛機進行精確定位，但能夠指示目標的大致位置並將我機引導到該空域，隨後我機可以通過三種途徑對目標進行探測跟蹤：利用機載有源相控陣雷達波束指向靈活可控、可根據需要來確定空域能量分配這一特點，將波束能量集中到目標最可能出現的方向，從而在較遠距離上「燒穿」目標的隱身（圖1）；利用目前技術條件下紅外隱身相對雷達隱身來說難度更大，在隱身飛機上的應用效果也沒有後者那樣顯著的契機，通過機載光電瞄準系統（EOTS）、光電分布式孔徑系統（EODAS）等高性能紅外探測設備來發現、識別目標（圖2）；利用敵機雷達或其他主動電子設備工作時會輻射電磁波、進而暴露自身的契機，通過被動雷達探測系統來對目標進行識別定位（圖3）。

圖1 美國F-22戰鬥機上的AN/APG-77機載有源相控陣雷達在「提示區搜索」（Cued Search）工作模式下，可集中波束能量對某一小範圍空域實施重點搜索，從而在較遠距離上發現隱身目標 （圖片來源：globalsecurity.org）

圖2 法國「陣風」戰鬥機上的「前扇區光學」（OSF）系統曾在演習中捕獲美國F-22戰鬥機 （圖片來源：tpe-rafale.e-monsite.com）

圖3 俄羅斯蘇-30MK戰鬥機上的三種傳感器設備對美國F-35戰鬥機的探測距離示意圖，從中可見傳統火控雷達的作用距離已經大幅縮短，但紅外搜索跟蹤系統和被動雷達探測設備仍能保持較遠的探測距離 （圖片來源：agoravox.fr，作者有局部修改）

二、五代機空戰在戰術戰法方面的

主要特點

與先前各代戰鬥機相比，五代機擁有隱身、超聲速巡航、超機動性和高度綜合的航電系統等多項革命性的性能特徵，而隱身是其中最主要、同時也是前者最難趕超的一項，因此今後五代機之間的空戰也將會重點圍繞「隱身與反隱身」這一核心展開，具體來說就是要在戰鬥中儘可能「維持本機的隱身，同時破解敵機的隱身」。由於這樣的原因，再加上信息化戰爭時代的空中戰場環境變化，使得五代機空戰在具體作戰形式和戰術戰法方面呈現出很多不同於傳統空戰的地方。

1、戰場態勢感知更加強調體系支援和隱蔽獲取

在現代空戰中，戰場態勢感知已經成為影響勝負的決定性因素之一。戰鬥機飛行員只有在全面準確把握戰場態勢的基礎上，才能做出正確的戰術決策，進而奪取空戰勝利。此過程中將會涉及到兩個方面的信息：一是大範圍內的空情信息，通常由己方的空情保障體系來提供；二是戰鬥機附近的戰場信息，通常由該機自身的探測設備來提供。如果五代機之間發生空戰，交戰雙方同樣需要通過這兩種途徑來獲取戰場態勢信息，只不過在技術手段和協同配合方面較先前有了一定變化。

在隱身時代，空情保障體系的作用仍是大範圍、遠距離搜索跟蹤敵機並為己方戰鬥機提供目標指示，從而彌補後者雷達探測距離近、搜索範圍窄並且戰時被嚴格控制使用等問題。但與傳統空戰時代不同的是，在隱身時代的空戰中，一方面由於射頻隱身已經成為軍機隱身性能的重要組成部分，戰鬥機機載雷達的使用將會更加謹慎，另一方面由於目標普遍具有良好的低可探測性，導致戰鬥機自身探測設備的作用距離被大幅壓縮，因此五代機對外部情報信息支援的依賴性將會進一步增大，空情保障體系的地位和作用也將會更加突出。而從另一角度看，目前技術條件下能夠在遠距離上探測跟蹤隱身目標的技術裝備，要麼重量體積龐大（例如米波雷達、超視距雷達、無源雷達、外輻射源雷達，圖4），要麼需要外部平臺、甚至多個平臺的協同（例如天基雷達、雙／多基地雷達、雷達組網），戰鬥機要想搭載使用較為困難，也只有依託己方的空情保障體系，才能對這些裝備進行合理配置和有效使用，進而充分發揮其反隱身探測能力。

圖4 俄羅斯55Zh6M「天空」-M遠程反隱身雷達系統實現了RLM-S釐米波（左）、RLM-D分米波（中）、RLM-M米波（右）三種波段的雷達一體化組網，其中RLM-M米波雷達的天線面積超過230米2 （圖片來源：ausairpower.net）

不過，傳統空情保障體系中的預警雷達由於工作波長等原因，其探測精度通常難以滿足火控要求，戰鬥機要想獲得精確的目標信息並引導機載武器發起攻擊，仍需要使用自身的探測設備。在隱身時代的空戰中，五代機使用自身設備執行此任務時，面臨的最大問題是如何實現在獲取火控數據的同時，不至於暴露自身。在目前技術條件下，要解決這一問題，主要有三種方式：利用機載火控雷達的低截獲概率工作模式（例如猝發模式）快速探測目標並獲取火控數據，這種方式在保持主動雷達探測優勢的同時，大幅縮短了雷達開機時間，可有效減小暴露概率，並且技術也較為成熟，但在面對採用了射頻存儲等技術的先進雷達告警設備時，仍存在被發現的可能；使用被動雷達／紅外探測設備配合雷達／雷射測距來獲取完整的目標信息，這種方式主要以被動手段探測跟蹤目標，進一步提高了戰場隱蔽性，技術也較為成熟，但被動雷達探測系統需要敵機主動電子設備開機時才能正常工作，紅外探測系統則存在作用距離有限、全天候能力差等缺點，並且雷達／雷射測距會輻射電磁波，仍可能會被先進雷達／雷射告警設備發現；使用被動雷達／紅外探測設備來探測跟蹤目標，通過單機長基線幹涉測量、單機特殊機動飛行、單機紅外雙波段被動測距、雙／多機協同等手段，結合先進算法來獲取包括距離在內的完整目標信息，這種方式完全以被動手段來獲取火控數據，可實現真正意義上的「靜默攻擊」，但實現起來難度大，在部分領域還存在技術瓶頸（圖5-6）。

圖5 F-35戰鬥機使用機載被動雷達探測設備，通過「正弦波形」或「連續轉彎」機動，可對敵機進行無源測距定位（圖片來源：wordpress.com，作者漢化）

圖6 F-35戰鬥機使用機載被動雷達/紅外探測設備，藉助雙機協同三角測量法，可對敵機進行無源測距定位（圖片來源：wordpress.com，作者有局部修改）

2、近距格鬥空戰的地位和作用將再次上升

自20世紀90年代以來，隨著相關技戰術的日益成熟，超視距打擊逐漸成為現代空戰的主要模式，並對空戰勝負起著決定性作用。到了隱身時代，更是長期有觀點認為，五代機憑藉其在隱身、超聲速巡航、超機動性等方面的巨大優勢，空戰中最有效的戰術就是利用中遠距空空飛彈（以下稱中距彈）在視距外對目標實施打擊，即使攻擊未果，也應迅速退出戰鬥並伺機對敵發起新一輪超視距打擊，而避免與其陷入視距內格鬥，因此未來空戰中超視距打擊的地位將會更加突出，近距格鬥的場面則會越來越少。

不過，隨著時代的發展，這種觀點的局限性也日趨明顯。因為這樣的作戰想定，在五代機與四代機（或更老式飛機）的對陣中才比較容易實現，而當交戰雙方均為五代機時，對敵實施超視距打擊會面臨很多困難：由於雙方均具備良好的隱身性能，加上戰場電磁環境的日趨惡劣，導致雙方均難以通過雷達在較遠距離上發現對方；雙方在接敵過程中，為了避免過早暴露自身，均會嚴格控制本機雷達的使用以保持電磁靜默，當開啟雷達時很可能雙方距離已經相當接近；如果雙方均擁有超聲速巡航能力，將會導致接敵時間比傳統空戰大幅縮短，很可能還沒來得及進行超視距空戰就已進入視距內。考慮到這些因素，對於五代機之間的空戰來說，近距格鬥不但仍難以避免，其地位很可能還會有所上升，部分場合甚至會成為雙方決出勝負的唯一手段。

從另一方面看，在五代機之間的空戰中，很多時候即使已具備發起超視距打擊的條件，也難以取得預期效果，甚至還會帶來負面影響。這是因為，目前技術條件下中距彈從發射到命中的全程中存在著諸多容易暴露自身行蹤的「軟肋」，導致發起超視距打擊的一方即使成功實現了隱蔽接敵，但一旦發射飛彈，仍將很難避免被敵機發現，進而會「打草驚蛇」，導致其提前應對甚至伺機反擊。這主要表現在三個方面：我機打開彈艙艙門、發射中距彈的過程中，由於艙門、艙內空間/複雜表面對入射雷達波的強烈反射，將會導致本機雷達散射面積（RCS）劇增（圖7）；現役空空飛彈普遍缺乏隱身措施，飛行中容易被敵機上的飛彈來襲告警系統或其他任務傳感器發現，對外形尺寸更大、飛行速度更高、飛行時間也更長的中距彈來說更是如此（圖8）；現役中距彈的導引頭在面對五代機時，其效能將大幅下降，對目標的捕獲距離劇減，導致載機不得不延長中段制導的時間，進而會增大自身暴露的概率。

圖7 F-22等五代機在打開內埋彈艙艙門、發射中距彈的過程中，全機RCS將會急劇增大 （圖片來源：mens-corner.net）

圖8 巴西MAA-1「比拉魚」近距空空飛彈在雷達波照射下不同角度的RCS值分布圖，其大部分方向的RCS為-22～-10dB（0.006～0.1m2），達到甚至超過了五代機的頭向RCS，外形尺寸更大、飛行速度更高的中距空空飛彈的雷達信號特徵通常會更強（圖片來源：巴西《航宇技術及管理》）

考慮到五代機均配裝有高性能電磁戰系統，結合其優異的超機動性和大幅縮減的雷達／紅外信號特徵，只要能及時發現來襲中距彈，後者的命中率將非常堪憂。不僅如此，目前歐美國家還在大力發展軍機主動防護技術，通過為戰鬥機配裝具有反導自衛功能的小型空空飛彈，使其可直接對來襲飛彈實施攔截摧毀，這無疑會導致超視距打擊的效果進一步下降。顯然，在這樣的情況下，我機要想在空戰中取得理想戰果，還不如放棄超視距打擊，轉而依靠自身隱身性能和靈活戰術，儘可能接近目標，再發起使其猝不及防的致命一擊。由此可見，近距格鬥作為戰鬥機空戰的傳統形式，其地位和作用在經過一段時間的下降之後，到隱身時代又有了再次上升的趨勢，這正是哲學上的否定之否定規律在空戰領域的具體體現，表明戰鬥機空戰的發展歷程同樣具有螺旋式上升的特點。

3、超視距空戰中接敵方向的選擇將更加靈活

儘管隱身時代超視距空戰的難度較先前明顯增大，但其在戰場上的現實意義並沒有因此而下降。相反，由於五代機均擁有優異的機動性能，在雙方體系支持、空戰武器和飛行員素質相差不大的情況下，單憑近距格鬥來解決戰鬥，往往會陷入勢均力敵、甚至「同歸於盡」的態勢，如果能事先對敵機實施一波超視距打擊，將非常有助於打破這種僵局，對空戰進程和結果產生直接影響。這是因為，與四代機時代的空戰一樣，五代機通過對敵實施先發制人的超視距打擊，除了可能會取得擊落擊傷部分敵機的直接戰果外，即使打擊沒能奏效，也對己方後續作戰非常有利：迫使敵機在規避來襲飛彈的過程中，因為持續大過載機動而大量損失能量，導致其在後續戰鬥中處於不利地位；敵機為了規避來襲飛彈，其即將或者已經發起的攻擊行動將會受到幹擾、甚至中止，從而間接提升我機的戰場安全；可以打亂敵機編隊陣型，破壞其各機間的協同，進而削弱敵方整體作戰效能，改變戰場上敵我雙方戰力對比。有鑑於此，在今後五代機之間的空戰中，只要本機技術狀態和戰場環境允許，就應當努力創造條件，適時對敵機發起超視距打擊，其中最重要的就是根據戰場態勢，選擇合適的接敵戰術。

在傳統的超視距空戰中，我機通常會從迎頭方向接敵，因為根據雷達都卜勒效應原理，迎頭飛來的目標由於徑向速度大，機載火控雷達/中距彈末制導雷達對其探測跟蹤的距離也大，由此可以最大程度地發揮機載雷達/中距彈的性能，擴展攻擊距離。但是在隱身時代，由於五代機最注重的就是前向隱身，其頭向RCS已經降低了好幾個數量級，再加上現代戰場上惡劣的電磁環境，使得機載火控雷達／飛彈末制導雷達的作用距離劇減，進而導致迎頭接敵、先敵攻擊這一傳統戰術的效果明顯下降，有時甚至完全失效。考慮到這樣的情況，我機可以改用兩種戰術：一是從高空或低空進入，以大高度差接敵；二是繞到敵機左／右兩側，從側方接敵（圖9）。因為目前技術條件下，隱身飛機的上/下方或側向RCS遠大於頭向，大高度差或側向接敵將可有效擴展我機火控雷達/飛彈末制導雷達的作用距離（圖10）。此外，當本機從上／下方或側方觀測目標時，敵機機體暴露面積大，同時發動機尾流、甚至噴口也會不同程度地出現在我機視野內，其紅外輻射遠比頭向觀測時強，這對擴展機載紅外探測設備/飛彈紅外導引頭的作用距離也非常有利。

圖9 F-35戰鬥機在空戰中以迎頭（上）或側向（下）方式接敵示意圖

圖10 F-35戰鬥機在X波段（目前戰鬥機火控雷達常用工作波段）雷達波照射下機體不同方位的雷達回波信號強度示意圖，其中綠色區域表示雷達回波信號強度最弱、黃色區域次之、紅色區域最強 （圖片來源：researchgate.net）

不過，上述接敵方式在實戰中也會帶來一些不利之處，需要通過合適的技戰術手段予以彌補：此過程中我機也會將RCS較大的頂／腹部或側面不同程度地暴露給敵機，同時自身雷達工作也會受到一定影響；當我機從高空接敵時，由於機載雷達處於下視狀態，其探測距離將會明顯縮短；當我機從低空接敵時，由於目標下方的隱身效果通常也較好（隱身飛機考慮到對地/海攻擊的需要，其機體下方雷達信號特徵有很大縮減，儘管通常達不到正向那樣的程度），將會影響機載雷達的作用距離，同時飛彈發射後將會處於仰射狀態，由此會加劇燃料消耗，導致射程縮短；當空空飛彈從上／下方或側方攻擊目標時，由於目標徑向速度小，將會增大雷達導引頭跟蹤目標的難度，同時由於目標線旋轉角速度大，飛彈需要用較大的機動過載才能跟蹤目標。

4、多機編隊協同空戰的重要性將日漸突出

隨著多源傳感器數據融合和機載數據鏈技術的廣泛應用，多機編隊協同作戰已逐漸成為現代空戰的一個重要模式。在這種空戰模式下，編隊內各機可通過數據鏈實現戰場態勢信息的資源共享和綜合處理，在此基礎上進行戰術決策和分工合作，進而合理分配目標、優化攻擊火力，由此可以整合編隊內所有飛機的作戰資源，在充分發揮單機作戰效能的同時，實現各機間的相互支援、協調行動，形成強大的群體作戰能力。在隱身時代，多機編隊協同空戰同樣具有非常重要的現實意義，它可以有效彌補單機反隱身作戰能力的不足，利用群體力量來提高己方對隱身目標的探測、跟蹤和攻擊能力。

在隱身時代的空戰中，由於目標隱身性能突出、電磁環境惡劣、戰場態勢複雜等原因，五代機儘管配裝有種類完善、性能先進的任務傳感器，但是單機反隱身探測能力仍存在很大不足，很多時候難以滿足作戰要求，通過多機編隊協同探測的方式，將可以實現多平臺數據融合，充分利用編隊內所有飛機的探測設備和空間佔位，相互取長補短，成倍提升對目標的探測跟蹤能力。這突出表現在兩個方面：五代機火控雷達普遍採用了低截獲概率技術，使其雷達波被截獲的概率大大降低，由此會導致機載被動雷達探測系統的探測範圍被極大壓縮，進而嚴重影響我機對目標的探測效果，如果將編隊內的多架飛機布置在一定空域內協同工作，對敵機雷達波的截獲概率將會大幅提高；空戰中敵我雙方的頻繁機動，會導致雙方相對位置不斷變化，加上敵機經常會有意將其雷達／紅外信號特徵弱的方位轉向我機，使得單架飛機上的雷達/紅外設備難以穩定可靠地跟蹤目標，如果使用多架飛機從多個方向對同一目標進行探測，將會使此問題得到很大緩解，因為編隊內通常總會有部分飛機處於相對有利的探測位置。

當我機對目標實施攻擊時，多機編隊協同作戰帶來的效果也非常顯著。一方面，藉助編隊內各機的協同行動，將非常有助於對敵機發起「靜默攻擊」：通過少數飛機開啟火控雷達並向友機傳送目標信息的方式，可以使編隊內大多數飛機無需雷達開機即可獲得火控數據（圖11）；通過雙機／多機協同定位，可以有效解決被動雷達／紅外探測設備無法直接測定目標距離這一性能缺陷，使我機無需使用雷達即可對敵機發起攻擊。另一方面，在空戰過程中，由於編隊內各機所處位置、飛行姿態、雷達／紅外設備技術狀態均不一樣，它們在同一時間內對同一目標的探測能力以及自身飛彈發射條件也存在很大差異；通過編隊內各機的協同行動，將可以選擇其中發射陣位最佳的一架飛機擔負攻擊任務，由該機利用自身獲得或友機傳來的目標信息進行火控解算，並適時發射飛彈；當飛彈發射後，如果該機因為各種原因導致探測能力下降、不適合繼續對飛彈實施中段制導時，還可以根據編隊內其餘各機對同一目標探測能力的強弱，選擇其中最具優勢的一架作為新的制導平臺，接管飛彈的中段制導權（即「A射B導」），直至其末制導雷達捕獲目標，由此可以顯著提升攻擊效果（圖12）。

圖11 F-35戰鬥機編隊內一架飛機以大高度差接敵並開啟雷達探測目標，然後通過數據鏈將目標信息傳送給處於電磁靜默狀態的友機

圖12 F-35戰鬥機雙機編隊以「A射B導」的方式對目標實施攻擊（圖片來源：《國際航空》）

三、近期內提升五代機空戰效能的

主要技戰術途徑

對於今後五代機之間的空戰來說，其作戰過程與傳統空戰基本相同，一場典型的空戰也需要經歷目標探測、目標跟蹤、目標瞄準、武器發射、武器制導、命中目標、載機脫離等流程，只不過在此基礎上增加了隱身時代的很多特徵。因此今後要進一步提高五代機的空戰效能，同樣需要從「隱身與反隱身」這一基本要求出發，對整個空戰流程中的各個環節進行全面改進，近期內可以重點考慮從以下三個方面入手。

1、進一步加強空戰體系建設

隨著戰鬥機空戰日益向體系對抗方向發展，今後戰場上的五代機對作戰體系的依賴程度將會進一步加深，並將作為一個重要節點全面融入到體系中，在為體系做出更多貢獻的同時，也從體系接受更多支援，最終提升整個體系的作戰效能。

為了進一步提高對未來戰場上各種高性能隱身目標的發現概率、探測範圍和跟蹤精度，進而為己方五代機提供更加可靠有效的空情信息保障和指揮引導，今後需要藉助地面、海上、空中、太空等不同平臺，在寬正面、大縱深的戰區範圍內對各種探測設備進行優化部署，並將主／被動雷達、紅外、聲學等不同類型的探測設備組網，實現多源傳感器數據融合，再結合高速數據鏈、綜合信息處理系統等裝備，確保戰時儘可能「遠、早、準」地發現來襲敵機，在向五代機機載探測設備交班時可以使其在更短時間內截獲目標，從而提高快速反應能力。

隨著空戰體系的日益完善，在未來五代機空戰中引入「協同交戰」（CEC）概念也將是水到渠成的事。由此一來，將可使五代機在對敵機發起攻擊時不再需要使用自身或友機設備探測跟蹤目標，而是直接由己方體系提供目標信息和中段制導，進而使攻擊行動更加「防不勝防」，同時最大程度地減少自身可能面臨的風險（圖13）；與此同時，五代機也可以為己方體系內其他陸上、海面、空中平臺發射的面空／空空飛彈提供目標信息和中段制導，不僅極大地提高了作戰靈活性，還能有效解決五代機內埋彈艙攜彈量有限、導致持續作戰能力差的先天缺點（圖14）。

圖13 E-3預警機提供目標信息和中段制導，F-35戰鬥機進行火控解算並發射空空飛彈，對目標實施攻擊 （圖片來源：《國際航空》）

圖14 F-35戰鬥機提供瞄準數據，防空飛彈系統根據數據發射飛彈，對來襲空中目標實施攔截 （圖片來源：美國洛馬公司）

2、進一步提升五代機自身的反隱身探測能力

在今後的空戰體系中，五代機作為重要節點，除了會直接與敵機交火外，還擔負有為整個體系提供信息支持的任務，因此其反隱身探測能力同樣有待進一步增強。為了滿足這樣的需求，目前五代機上的火控雷達和紅外探測設備需要進行相應的改進升級。

針對現役機載有源相控陣雷達在面對隱身目標時暴露出的性能不足，近期內要有效提高其反隱身探測能力，比較現實的技術途徑主要有兩種：隨著新一代收發通道體積重量的縮減、冷卻散熱能力的改善和成本費用的降低，今後可以進一步增加機載有源相控陣雷達的發射/接收模塊數量，從而增大其功率孔徑積，擴展其探測距離、尤其是對隱身目標的「燒穿」距離；隨著多陣面相控陣雷達技術的成熟，今後五代機除了機頭方向的主雷達陣面外，還可以在機身兩側各加裝一個甚至多個陣面，由此在擴展雷達覆蓋範圍、縮減其工作盲區的同時，相當於在單機上布設了多部雷達從不同角度對隱身目標進行探測，進而增大發現敵機的概率（圖15、圖16）。

圖16 美國F-22戰鬥機的Block30批次改進型曾計劃在前機身兩側加裝兩部側視天線陣面，以提升機載AN/APG-77有源相控陣雷達的任務效能 （圖片來源：ausairpower.net）

由於紅外傳感器在反隱身領域相對於雷達的獨特優勢，機載紅外探測設備在五代機上將會成為標準配置。儘管傳統的戰鬥機機載紅外探測設備大都使用中波紅外傳感器，主要以四代機為探測目標，在面對隱身目標時會顯得有些力不從心，但隨著光學元件、信號處理、製冷等技術的進步，今後五代機將會普遍配裝基於長波紅外傳感器的新一代紅外探測系設備，其靈敏度/解析度更高、作用距離也更遠，再結合高速數據鏈、高性能機載計算機以及先進的傳感器融合算法，五代機的反隱身探測能力將會躍上一個新臺階。

3、發展更適合隱身時代的空戰武器

在空戰中，我機消滅敵機的任務最終需要由自身攜帶的機載武器來完成。針對傳統空空飛彈在對付五代機時作戰效能急劇下降的問題，今後的新一代新型空空飛彈可以採取以下技術措施，使其更能適應隱身時代空戰的需要：通過採用毫米波雷達、有源相控陣雷達、更大規模陣列紅外成像、衝擊雷達等先進導引頭，提升空空飛彈的抗幹擾／反隱身能力，確保其在複雜電磁環境下也能在足夠距離上鎖定隱身目標；通過彈體表面塗覆隱身塗層、局部改變彈體結構外形等手段，提高空空飛彈自身的隱身性能，從而降低其飛行過程中被目標發現的概率，同時減少外掛攜帶時對載機隱身性能的破壞；通過提高制導/控制精度，縮減甚至取消戰鬥部，再結合體積小、重量輕的先進動力裝置/彈載電子設備，實現空空飛彈的小型化和輕量化，以適應五代機內埋彈艙高密度掛載的需求，進而緩解隱身時代空戰中空空飛彈命中率下降、對載機攜彈量要求提高的問題（圖17）。

圖17 美國雷神公司推出的「遊隼」（Peregrine）小型空空飛彈可在F-22戰鬥機的機腹彈艙內高密度掛載，使彈艙攜彈量比掛載AIM-120中距空空飛彈時提高了一倍，達12枚 （圖片來源: artstation.com）

此外，在隱身時代，由於近距／超近距空戰的機會增加，航炮的獨特作用也將會再次突顯。與初速為「零」、需要從靜止狀態逐步加速的空空飛彈相比，航炮初速高、彈道平直低伸、彈丸飛行時間短，因而反應速度快、無射程近界限制，並且可以通過高速發射、彈幕覆蓋的方式來提高命中率，這在敵我雙方均具備超機動性、戰機稍縱即逝的近距空戰場合下具有獨特的優勢，再加上航炮受電磁幹擾和目標隱身性能的影響也較空空飛彈小，因此在今後五代機空戰中仍有一定的用武之地。

4、引入有人／無人機協同空戰戰術

隨著無人／無人機協同作戰技術的發展，今後可以在多機編隊協同空戰的基礎上做進一步發展，將原來編隊中的部分五代機按照一定數量比例替換為隱身無人機，由此可以利用後者無人員傷亡風險，因而空戰中可更加靈活佔位、更加逼近敵機、更加「放手」使用主動雷達設備的先天優勢，有效提升編隊的反隱身作戰能力（圖18）。

圖18 美空軍設想的2030年及之後空中作戰一個場景：1架F-35A與6架隱身作戰無人機編組協同（圖片來源：美空軍研究實驗室）

根據五代機/無人機的戰技特性以及戰場態勢情況，近期內二者可通過多種技戰術途徑來實現有人／無人協同：配裝有雷達／紅外探測設備的多架無人機從多個方位儘可能接近敵機，更高效地探測跟蹤目標並將數據信息傳送給位於安全空域內、保持電磁靜默的五代機；藉助雙／多基地雷達組網技術，由經過特殊改裝的無人機使用大功率雷達照射敵機，多架保持電磁靜默的五代機則分散布置在安全空域內，通過檢測目標偏轉散射到其他方向的雷達波來發現、定位敵機；同樣藉助雙／多基地雷達組網技術，由五代機在安全空域內使用大功率火控雷達作為照射源，多架只裝有雷達接收機的無人機則分散布置在較大範圍內，通過檢測目標偏轉散射到其他方向的雷達波來發現、定位敵機；將無人機用作五代機的外部飛彈運載平臺，在間接增加空戰中飛彈攜帶量的同時，還可利用無人機代替五代機隱蔽接敵，儘可能逼近敵機後再發射飛彈，進而增加攻擊的突然性，提高命中率；在五代機遭敵機飛彈攻擊的緊急情況下，以「丟車保帥」的方式用無人機來「擋刀」，既保護了五代機的安全，也可消耗敵機數量有限的空空飛彈。

（作者：中國航空研究院 陳黎）

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來源：空天防務觀察