近年來,伊朗一直重點發展其先進防空體系,希望能獲得有效探測和打擊西方隱身戰機的能力,不僅從俄羅斯引進了Rezonans-NE遠程雷達和S-300PMU2防空系統等,也自主研發了多型裝備,比如Ghadir遠程雷達和多型中遠程防空系統等。
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伊朗“阿曼”(Arman)防空系統
不過,從2024年至今以色列和美國對伊朗發起的多次軍事打擊情況來看,伊朗防空體系的建設工作并未達到預期。除了內外多重政經條件約束之外,從技術角度來說,反隱身防空體系的建設工作確實難度極大,這也是重要的原因。
隱身戰機的低特征與強干擾耦合特質
事實上,在實戰狀態下,F-22等隱身飛機的突防能力并不僅僅來源于其較小的信號特征,也就是隱身能力本身。
F-22和F-35等隱身戰機的完整突防能力源于三個要素耦合所實現的“1+1+1>3”強化效果。這三個要素分別是:較低的信號特征,強力的被動/主動偵測能力和強力的電子干擾能力,這使得地面雷達在探測隱身飛機時,在尚未探測到目標在哪里時就暴露了自身的信號特征和方位,同時還可能遭遇強烈的電子干擾,最終“致盲”。
在這種狀態下,地面雷達對于隱身飛機的可靠發現距離會被壓縮到很短,隱身飛機甚至可以在安全距離上發射反輻射武器,然后迅速脫離。
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在“紅旗”軍演中,F-35完成過投放JDAM炸彈壓制類S-300防空系統的能力展示。
隱身飛機的這種高威脅性來自多方面設計的協同。舉例而言,其中一個關鍵環節來自以雷達為核心的綜合射頻設計。由于天線面積和發射功率上的優勢,戰斗機的有源相控陣雷達在電子戰性能上遠高于傳統的獨立設備。
在被動接收電子信號時的偵測定位能力上,傳統機載ESM(電子支援措施)設備的天線增益能力只有0到數分貝,F-22裝備的AN/APG-77則可以達到35分貝。這就導致在遠距離上,傳統機載ESM一般只能截獲目標雷達的主瓣波束信號,但AN/APG-77可以遠距離截獲微弱得多的旁瓣波束信號。
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AN/APG-81雷達
而在主動發射信號的干擾壓制能力上,AN/APG-77在實施高功率電子對抗(HPECM)時,有效輻射功率可以達到1MW以上;而同時代傳統機載自衛干擾設備的ERP只有百瓦量級,甚至專業電子戰飛機的支援式干擾機ERP也只在千瓦量級的水平。
反隱身體系的有效性難以獲得驗證
以雷達為核心設備,反隱身系統至少需要在三個關鍵要素上相互配合,才能最終實現在強電子干擾條件下的可靠探測能力——這三個要素就是硬件性能、算法和情報信息數據的大量積累。其中,后兩者非常重要,不同算法和數據積累足以導致系統的最終效能出現極大差距。
但項目管理的角度來說,算法結構和情報信息又是兩個透明程度極低,而且有效性和效率難以被驗證的要素。
比如,如果針對目標的各種信號特征以及信號變化規律背后的組織運作模式沒有足夠的認識,那么就不可能設計出非常有效的針對性算法和干擾作戰方案。而且這種情報時效性還非常強,會隨著對方不斷調整作戰體系和升級裝備而改變。
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這些雷達上顯示的目標信息都是假的。
電子情報的積累工作,不僅也需要巨大的成本,包括大量人員和設備來支持,而且其不透明程度也是最高的,獲得的情報是否可靠有效最難以驗證。
比如,伊朗曾宣稱探測到了F-22和B-2。假設他們真的獲得了目標信號,該如何判定該信號是否真實?如何排除信號來自龍勃透鏡的可能性?如何排除信號來自對手電子戰系統的可能性?
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美軍B-1B的實機信號特征測試。
如果主要依靠實驗室中的模型(甚至是全尺寸模型)作為測試和設計依據,模型外形的誤差(尤其是縮比模型)、表面材料的差異、缺乏對于F-22等飛機綜合射頻設備的準確模擬能力,都會導致最終設計完全偏離真實場景。
在無法獲得F-22和F-35等目標機型的配合測試下,較為現實的途徑,是伊朗必須先擁有自己的成熟隱身飛機,通過該機型的配合搭建起真實有效的反隱身系統。然后通過針對F-22和F-35的長期電子情報收集信息,進行針對性的不斷調整和改進。
截至目前,從公開信息來看,伊朗既沒有射頻綜合化等設計近似于F-22和F-35等型號的隱身飛機,也沒有類似RC-135等型號為核心的電子情報搜集力量,這就使得其反隱身體系的研發工作缺乏可信的基礎。
沒有隱身飛機的國家難以獲得真實的反隱身能力
從技術溯源的角度來說,隱身技術最初就是探測技術的“副產品”。探測和隱身,都需要基于對各類信號(以電磁信號為主)的發射/接收和分析處理研究工作,是“一體多面”的關系。
從這個角度來說,沒有高精度的探測技術,意味著無法可靠、準確的測量試驗目標的信號特征。也因此,戰機隱身能力的每一次進步,都是在和雷達等探測技術的發展中相互對抗、相互支持,不斷磨合而成。也就是說,沒有優秀的雷達探測能力,就沒有論證、研發隱身技術的可靠基礎。
另一方面,如果一個國家沒有完整、成熟的隱身飛機型號研發和制造體系,無法使用該型號在各種戰場場景設定(各種高度/方向/姿態、雷達/數據鏈/電子戰設備的不同模式等狀態)下作為試驗試飛的“陪練”,對通信體系進行深入的高精度信號特征測試,并形成豐富有效的數據和算法積累,就無法進一步孵化具備可靠反隱身能力的探測技術。
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美軍隱身飛機信號特征測試。
更進一步來說,在缺乏上述流程支持的情況下,伊朗無法獨立完成先進反隱身體系的建設;即使他們通過進口渠道從俄羅斯等國,獲得了宣稱具備反隱身能力的探測系統,也很難真正深入的檢測系統有效性和真實性能邊界。
退一步來說,假設伊朗獲得的反隱身系統在功能和性能指標上是真實有效的,但在沒有隱身飛機提供有效對抗訓練的背景下,他們也無法累積足夠的經驗和數據,獲得正確高效的使用這類系統的能力——在各種復雜場景下,精確的完成參數輸入、設置調節,從強烈的信號噪聲環境中鑒別并跟蹤鎖定隱身飛機的真正微弱蹤跡。戰時的高壓混亂環境下,這一規律將變得尤其強烈。(候知健)
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