空對空武器的使用

文: 陳文光先


雷達導引飛彈簡介



在現代空權爭奪戰中影響極大的一項系統就是雷達導引飛彈的發明和服役。

無論是面對空,空對空,空對面飛彈系統都運用雷達導引來達到獵殺敵人目標的的需求。

以下簡單介紹雷達導引飛彈的原理和運用。

 

雷達導引飛彈的使用歷史

可以推回到二次大戰時德國利用無線電控制,或是人力導引的反艦飛彈重創義大利艦隊,

在大戰即將結束的末期,德國甚至已經開發地對空雷達導引飛彈已應付遮天蔽日的盟軍轟炸機。

二次大戰結束後

隨著德國的發展技術資料和人員的擄獲,許多國家陸續開始發展各種型態的的雷達導引飛彈系統。

雷達導引的原理簡單的說就是利用特定的電波來作為飛彈尋找目標的依據。

而這個特定電波的來源就成為不同雷達導引方式。

如果導引電波發射自飛彈本身,則稱作主動式雷達導引

如果導引電波發自飛彈發射的載具,但是利用導引電波撞到目標後的反射波來導引稱作半主動雷達導引

如果導引電波發自目標本身 (註: 對方的雷達電波),則稱作半主動雷達導引

由於雷達導引需要電波反射或發自目標以便飛彈可以追蹤,

所以一定要有發射和接受雷達波的單元,也就是天線。

主動雷達導引的發射和接受天線都在飛彈上面,

飛彈利用發射天線發射雷達波,然後接收自目標的反射來追蹤。

半主動雷達導引則僅有雷達天線,需要依靠另外一個發射天線來發射雷達波至目標,

而飛彈的接收天線可以收到反射波來找到目標。

被動導引也是飛彈僅有接收天線,不過雷達波並非自目標反射,而是直接自目標發射出來

通常是一具雷達天線,這也就是最近經常聽到的反輻射飛彈的導引方式。

早期的雷達導引飛彈系統中半主動佔了絕大部份,原因有幾個:

1.早期以真空管為主的電子線路很難做出既輕巧,功率大又可靠的發射單元。

2.雷達導引需要持續計算反射波的方為,角度和強度變化來調整飛彈的飛行指向,

而這些龐大的計算單元很難塞入狹小的飛彈中又能有足夠的計算能量。

因此半主動雷達導引挾其較為簡單的設計,

較為便宜的成本和比較可靠的系統而控制了雷達導引飛彈市場將近40年之久。

可是半主動導引飛彈在實戰與演習中得到的經驗顯示發射的飛機
需要持續照射目標

即使機上的雷達具有很大的照射角度,飛機和目標的距離還是會逐漸接近,

如果被鎖定的目標發現遭到攻擊然後發射一枚射後不理的紅外線導引飛彈,

那麼結果是目標和飛機都會被擊毀,這對單價較高的美軍飛機來說是非常不划算的獵殺率。

因此半主動導引的缺點必須要改進,而這也就是主動導引飛彈的發展主因。

配合近年電子系統的進展,

許多過去可靠率欠低或是無法縮小體積的元件都已經可以達到預定的設計目標,

主動導引飛彈成為下一世代視距外空對空飛彈的主流。

主動雷達導引飛彈是將一具功率較低的雷達裝置在飛彈的鼻端,

發射的飛機先利用機上的雷達提供目標的資料,然後依照當時的狀況而選擇要:

1.距離較接近的時候可以直接開啟飛彈的雷達然後讓
飛彈上的雷達自行鎖定目標

2.飛彈發射之後由慣性導引裝置將飛彈導引到預定的空域,

飛行的過程中發射的母機可以利用機上的雷達更新目標資料,

以資料鏈將供新的目標資料送到飛彈的處理單元以變更航向,

然後在適當的時機開啟鼻端的雷達進入最後的終端導向階段。

飛機本身可以不需要持續照射目標,而是利用雷達的鎖定兼搜索模式同時攻擊多個目標。

被動雷達導引飛彈也就是常說的反輻射飛彈。

既然雷達作為一個發射單元導引飛彈射向目標﹐

如果我們可以利用對方的雷達波作為我們的飛彈的歸向來源﹐不就可以獵殺雷達!

這也就是反輻射雷達的基本原理。

說來容易做起來難﹐最早運用於實戰的是美國的白舌鳥飛彈﹐外型非常接近麻雀飛彈﹐

美國使用在越戰中以威脅遏制對空飛彈的射控雷達﹐成效尚可。

目前較為廣為人知的是美國的高速反輻射飛彈(HARM)以及英國的ALARM﹐

這兩型飛彈都曾在沙漠風暴 (Desert Storm) 中使用。


反輻射飛彈在使用前需要先標定目標雷達的方位和大致距離﹐

如果能夠知道較精確的距離可以確保飛彈的命中率。

然後發射載具以合適的高度和速度將飛彈發射出去﹐飛彈會持續追蹤雷達波歸向攻擊。


早期的反輻射飛彈有兩大缺點﹐第一點是飛彈的尋標器涵蓋的頻率範圍有限﹐

所以一旦因為情報缺乏或錯誤﹐出現在頻率在涵蓋範圍之外的雷達目標時﹐飛彈沒有辦法使用。

其次是如果目標發現飛彈的攻擊而將雷達關掉﹐飛彈將失去歸向訊號來源而失去作用。

目前服役的反輻射飛彈多以加大尋標器所能涵蓋的範圍﹐以增加獵殺的機率。

並加入記憶方位功能以對付關機的雷達﹐不過由於現代被動標定雷達的精確度仍然不高﹐

因此地面雷達還是有機會以其他欺騙手段使反輻射飛彈失去準頭。


以上, 就是雷達導引飛彈的簡單介紹。


Note:

本文章為陳文光先生(cobrachen)特別為本站加以撰寫

再次特別再次感謝陳先生的鼎力相助

Nomad 僅做校正及排版

 

進入下一章