你可能以为,飞行员都是靠仪表盘上的某个灯一闪,或者地面指挥中心喊一声:“注意,你被锁了”,才知道危险来临。
错了。
战斗机飞行员在空中,根本不靠眼睛判断有没有被锁定。
真实情况是,战斗机本身就有一双“耳朵”,全程在天上默默听着四面八方的雷达信号。
一旦有异常,立刻叫醒飞行员。
这双耳朵叫雷达告警接收机,英文缩写RWR。
它不需要飞行员盯着屏幕,不用地面提醒。
自己就能判断:现在是有人扫了我一眼,还是有人准备揍我了。
而且这两种情况,发出的声音完全不一样。
这就有意思了,往下看。
雷达的“眼”分好几种
雷达扫天空,就跟一个人拿手电筒在黑暗里照一样。
手电筒光柱很宽,慢慢摇着扫,这叫搜索模式——“我在找谁,但还没找到谁”。
这时候,RWR收到了信号,但判断威胁不高。
部分机型仅做态势标注,不一定发声提示飞行员:有雷达在工作,方向在你几点钟的位置,注意。
而且不是统一固定只响一声,警告触发方式取决于雷达类型、RWR型号与威胁等级。
但如果对方锁定你了,雷达的“手电筒”会突然变成一道细细的强光柱。
死死盯住你,不摇了,高频率地刷新你的位置数据,为导弹随时提供射击参数。
这时候,RWR收到的信号能量猛增,频率急剧加快,它立刻判断:这不是在搜索了,这是在瞄准我。
然后发出持续的警报声。
飞行员脑子里不用想,听声音就知道,形势从“有人扫了我一眼”变成了“有人把枪口对着我”。
这两件事,感觉完全不同。
那RWR是怎么知道方向的?
靠多个天线。
一架战斗机上的RWR天线,不是只装一个。
而是在机背、垂尾顶部、机腹等多个位置各装一个,360度覆盖不留死角。
几个天线同时接收信号,收到信号的时间差、强度差。
经过计算机快速解算,就能定出信号来自哪个方向,精确到几点钟方位。
雷达告警系统能以画面和语音两种方式,同时告诉飞行员:威胁是什么类型、来自哪个方向;
飞行员不用低头找屏幕,耳机里就听到了,眼睛继续盯着前方。
一个战场上分心一秒,可能就是一条命。
所以,好的告警系统,要在飞行员最忙的时候,用最少的动作告诉他最关键的信息。
声音是最快的。
听到对应提示,知道有扫描。
听到持续警报,知道被锁了。
导弹发射或导弹导引头开机,会触发更高等级急促警报。
说到这,有人提出一个问题。
如果对方用的不是雷达制导的导弹,而是热成像导弹呢?
热成像导弹,盯的是发动机尾焰的热量,跟雷达没关系,你的RWR完全听不到任何警报。
仅在发射前光电锁定阶段,RWR无法感知;
导弹一旦点火,发动机羽烟会产生紫外/红外信号,MAWS可探测。
等你发现,可能已经来不及了。
怎么应对这个问题?
科研人员想出了另一套系统:导弹逼近告警系统,英文缩写MAWS。
它不靠听雷达信号,改靠“看”。
导弹飞行时,发动机尾焰会产生强烈的紫外线辐射。
MAWS用光学传感器扫描四周,一旦捕捉到这种特征,立刻锁定方向通知飞行员:
有导弹从几点钟方向来了,快跑。
MAWS的最大优势就是,能主动对抗红外导弹,利用光学传感器探测来袭导弹发动机尾羽形成的紫外信号,测定导弹来袭方位,触发告警。
两套系统配合,雷达制导的听声音,热成像制导的靠眼睛,漏洞大幅缩小。
知道被锁了,然后呢?
飞行员总不能干坐着等导弹到。
这就到了下一个问题:怎么反制?
第一招,箔条干扰弹。
从飞机侧面抛出大量铝制箔条,这些箔条在空中散开,形成一片金属云。
在雷达屏幕上,产生大量虚假回波。
导弹的雷达导引头分不清哪个才是真正的飞机,迷失方向,偏离目标。
1943年7月24日夜晚,英国皇家空军对汉堡实施大规模轰炸。
首次在实战中,大规模投放铝制金属箔片。
德军雷达屏幕上出现了密密麻麻的虚假信号,高射炮群成了瞎子。
升空拦截的战机在夜色中毫无目标,那次行动英军战损率明显降低。
这就是箔条干扰弹的雏形,原理是给雷达布下迷魂阵,用金属云掩盖战机踪迹。
一个二战时期的老招数,用到今天还好使。
武器在升级,基本原理没变,对着雷达发一片假信号,让它找不着北。
第二招,热焰弹。
老式热焰弹,主要对抗早期点源红外制导导弹;
现代红外成像制导导弹可识别目标轮廓,单纯热焰弹诱骗效果大幅下降。
这种弹抛出后会燃烧,产生比战机发动机尾焰温度还高的热源。
导弹的红外导引头追着最热的东西跑,就放弃了真飞机,转去追热焰弹。
等热焰弹烧完,导弹傻了,目标找不到了飞行员趁机跑掉。
热焰弹,以特殊金属粉末为燃料。
燃烧时温度极高,能形成一连串,比战机自身强度更高的虚假热源。
诱骗红外制导导弹的导引头偏离目标。
箔条加热焰弹,两招配合,雷达制导和红外制导的导弹都有应对手段。
但这还没完,还有第三招。
第三招,机动规避。
飞行员猛地拉杆,急剧改变飞行姿态和方向,靠速度和机动性把导弹甩掉。
导弹有转弯极限,飞机机动性足够强的话,可以让导弹跟不上。
当然,这要消耗很多能量,而且飞行员要承受极大的过载。
在高速机动时,身体会被强大的向心力压得喘不过气。
三招配合,告警、干扰、机动,这是现代战斗机自卫的基本原理:
先知道危险,再制造混乱,最后用机动脱身。
说到这里,有个很有意思的问题来了。
RWR是靠接收雷达信号来告警的。
那意味着,如果对方不用雷达制导,专用纯红外制导的导弹。
而且发射前完全不开雷达,RWR就完全没有反应。
这里的“被锁定”是发射前光电锁定阶段,RWR无告警;
导弹一旦点火起飞,MAWS可探测到导弹尾焰紫外信号并告警。
这就是为什么,现代战斗机要把RWR和MAWS两套系统都装上,互相补充。
雷达告警系统负责听,导弹逼近告警系统负责看,两套系统一起工作,才能尽量堵住漏洞。
歼-20这类第五代隐身战机
它的干扰弹数量比第三代战机少很多。
尾撑上只有两排共4组干扰弹,比老一代战机少了一大截。
原因是歼-20的隐身性能足够强。
敌方导弹很难在一开始就锁定它,威胁等级从源头上就降低了,不需要靠大量抛撒干扰弹来保命。
少带干扰弹,不是省钱,把隐身做好了,从根上压低了被锁定的概率。
这才是真正的自保:不让对手锁你,比被锁了再逃更安全。
最后,把这一套完整地串起来
一架战斗机在天上飞,RWR全程开着,四面八方的雷达信号全被它默默收着。
远处的搜索雷达扫过来,发出“叮”提示。
飞行员知道有人在找他,但还没被锁定。
然后那束信号开始变密,变强,变成一条细光柱直接照过来。
持续警报响起。
飞行员不需要低头,不需要问指挥中心,就知道:
被锁了,对方随时可能发射。
下一秒,警报声更急,信号特征变了。
飞行员手上,同时做三件事:
按下干扰弹释放按钮,抛出箔条或热焰弹,同时猛拉操纵杆,高机动。
几秒钟内,完成判断、决策、执行,全靠平时训练和系统配合。
这一套流程,飞行员练到什么程度?
练到不用思考,听到什么声音就做什么动作,跟条件反射一样。
在空中,留给思考的时间根本不够。
这就是现代战斗机,飞行员和普通人最大的区别之一。
普通人听到警报还在想这是啥声音,飞行员听到警报的一瞬间,手已经动了。
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