超视距空战(Beyond Visual Range Air Combat)是指空战双方在飞行员目视范围之外,通过机载探测设备(或外部信息引导下)搜索发现和截获敌空中目标,并用中/远程导弹拦射攻击的一种空战模式。
第二次世界大战后,美国开始研究超视距空战理论,并于1950年代初创立了交叉航向拦射攻击原理,这是超视距空战的理论基础。1960年代,越南战争爆发,超视距空战武器首次大规模应用于实战,但命中率极低。1991年海湾战争中,美国的“麻雀”中距空空导弹在超视距空战中命中率达到40%,表明超视距空战已成为现代空战的重要形式。当地时间2025年2月3日,俄罗斯空军的一架歼击机使用R-37M型空对空导弹,在130千米外击落了乌克兰空军的一架苏-27战斗机S型战斗机,创下了超视距空战拦射的世界纪录。
超视距空战的首要原则(目标)是先敌发现、先敌成功完成导弹的拦射。其一般步骤为:引导占位、目标搜索和跟踪瞄准、执行攻击、导弹发射和制导(使用雷达制导空空导弹)、再次超视距攻击或转入视距内空战。
概述
超视距空战的首要原则(目标)是先敌发现、先敌成功完成导弹的拦射。为了实现这一目标,超视距空战的一般步骤为:引导占位、目标搜索和跟踪瞄准、执行攻击、导弹发射和制导(使用雷达制导空空导弹)、再次超视距攻击或转入视距内(Within Visual Range,WVR)空战。超视距空战过程中,飞行员的信息来源主要为机载传感器(如机载空空雷达)和外部信息源(如预警机、友机、地/舰面指挥所等)。飞行员从不同信息源获取信息,通过信息融合将重要信息转化成空战态势,最终作出战术决策,完成超视距导弹攻击。所以从信息处理的角度看,超视距空战本质上是态势感知、态势评估、认知资源管理、战术决策、在线求解、编队协同等一系列行为的复杂过程;下图为超视距空战飞行员信息感知/处理模型。
发展历史
起源与初步探索
第二次世界大战后,核军备竞赛加剧,美国为了拦截苏联可能入侵的高速战略轰炸机,开始研究超视距空战理论。美国在1950年代初创立了交叉航向拦射攻击原理,这是超视距空战的理论基础,也是机载超视距攻击火控系统和导弹制导系统设计的理论基础。同期,美国研制了“妖怪”核空空火箭弹,最大射程70公里,成为世界上第一代超视距空战武器。
早期实践与挫折
1960年代,越南战争爆发,超视距空战武器首次大规模应用于实战。美国的“麻雀”中距空空导弹和“响尾蛇”近距空空导弹被广泛使用。然而,实战中“麻雀”导弹的命中率仅为8%,远低于预期。美国在越南战争期间迅速改进了已有空空导弹,并投入战场使用。例如,1965年美国海空联合发展了“响尾蛇”系列中的第三代型号,为超视距空战奠定了技术基础。
技术突破与成熟
1970年代末,美国海空联合发展了“麻雀”系列中的第三代型号,为超视距空战提供了可靠武器。同时,美国海军于1976年提出发展先进中距空空导弹(AMRAAM),为超视距空战奠定了技术基础。
1980年代,美国、苏联、英国、法国等国纷纷研制新一代超视距空空导弹。例如,美国的AIM-120 AMRAAM导弹,具有发射后不管、多目标攻击能力,成为超视距空战的主要武器。战斗机的航空电子和火控系统也相应发展,装备了多种探测目标威胁的传感器,如威胁告警系统和敌我识别系统,提高了先敌发现、先敌发射的能力。
实战验证与确立
1990年代初,美国的AIM-120 AMRAAM导弹正式服役。1991年海湾战争中,超视距空战取得了显著战果。美国的“麻雀”中距空空导弹击落了多架伊拉克飞机,命中率达到40%,表明超视距空战已成为现代空战的重要形式。1994年伊拉克“禁飞区”空战中,美国战斗机使用AIM-120导弹成功击落伊拉克飞机,标志着超视距空战时代的到来。
20世纪90年代,超视距空战的战术也逐渐成熟,包括引导占位、搜索跟踪、识别决策、机动瞄准和发射制导等阶段。同时,编队空战成为超视距空战的主要形式,以发挥群体作战的优势。
现代超视距空战
进入21世纪后,随着机载传感器和航空武器系统的不断进步,如脉冲多普勒雷达、相控阵雷达、主动雷达制导空空导弹等,超视距空战的性能和可靠性大幅提升。现代战斗机具备多目标攻击能力,能够同时跟踪和攻击多个目标,极大地提高了作战效能。同时,超视距空战不再局限于单机作战,而是融入了预警机、电子战飞机等多平台的协同作战体系,形成了系统对系统的对抗。此外,隐身飞机的出现和电子对抗手段的不断升级,使得超视距空战更加复杂,需要综合运用多种技术手段来提高作战效能。
超视距空战条件
技术条件
先进的机载雷达系统
机载雷达必须具备远距离探测目标的能力,通常要求能够探测到100公里甚至更远距离的目标。例如,现代战斗机的有源相控阵雷达(AESA)可以在复杂电磁环境下实现远距离、高精度的目标探测和跟踪。还需具有多目标跟踪能力,能够同时跟踪多个目标,并为导弹提供制导信息。此外,需有高精度的目标识别能力,能够准确区分敌我目标,避免误伤友军。这需要先进的敌我识别系统(IFF)和雷达信号处理技术。
高性能的空空导弹
高性能的空空导弹需具有远距离射程、发射后不管能力和高机动性,中距空空导弹(如AIM-120 AMRAAM)的射程通常在50-100公里,而远距空空导弹(如AIM-54凤凰导弹“不死鸟”)射程可达100公里以上。发射后导弹可以自主寻找和攻击目标,无需载机持续照射或引导。例如,AIM-120导弹采用主动雷达制导,发射后可以独立完成攻击任务。导弹也需要具备较高的机动过载能力,以应对目标的机动规避。
先进的火控系统
例如采用摄远镜头的电视摄像机、红外搜索与跟踪系统(IRST)等超视距装置,能够在超视距范围内提供目标信息。通过数据链实现战斗机之间、战斗机与预警机之间的信息共享,确保在超视距条件下能够准确获取目标信息并进行协同作战。
战术条件
信息优势
通过预警机、电子战飞机等平台获取战场态势信息,包括敌方战斗机、预警机、电子战飞机等的位置和动态。战斗机之间、战斗机与支援平台之间能够实时共享信息,实现协同作战。例如,在海湾战争中,美国军队通过预警机和电子战飞机的支持,实现了对伊拉克空军的超视距打击。
先发制人的能力
能够在敌方进入超视距范围之前发现并锁定目标,迅速发起攻击。同时要有一定的电子对抗能力,能够应对敌方的电子干扰和反制措施,确保己方的雷达和导弹系统能够有效工作。
环境条件
电磁环境
超视距空战依赖雷达和数据链等电子设备,因此需要在低电磁干扰的环境下进行,以确保雷达和导弹的正常工作。
气象条件
虽然超视距空战不依赖目视,但良好的气象条件可以减少雷达反射和信号衰减,提高探测和攻击的可靠性。
作战体系支持
预警机和电子战飞机的支持
预警机提供远距离空中态势感知,指挥战斗机进行超视距作战。电子战飞机提供电子干扰和反制能力,压制敌方电子设备,确保己方作战优势。
地面指挥与控制
指挥中心提供作战计划和实时指挥,确保战斗机在超视距作战中能够有效执行任务。通信系统确保战斗机与指挥中心之间的通信畅通,实现信息实时传输。
超视距空战过程
超视距空战过程可以划分为四个主要阶段:编队战术巡航飞行、进入攻击/拦截航线飞行、超视距攻击以及超视距再次攻击/视距内攻击。
编队战术巡航飞行(阶段 I)
在这一阶段,战斗机编队根据预先的任务规划集结并沿规划的战术航线(如环形航线)进行巡航待战,始终保持一架战机指向威胁区域,确保对威胁区域的持续监控。此阶段的关键是确定终止编队战术巡航并转入拦截作战的时机,主要依据敌我战机的性能和状态。任务包括执行任务规划、基于外部信息保证持续监视任务区域、理解威胁态势并构建初始态势,以及确定保持或结束编队战术巡航的时机。
进入攻击/拦截航线飞行(阶段 II)
编队战术巡航结束后,进入攻击/拦截航线飞行阶段。飞行员开始利用机载传感器(如雷达、告警系统、敌我识别系统等)获取威胁编队的详细信息,并与预警机和地/舰面指挥所提供的信息进行比较分析,形成对整个战场的态势判断。此阶段的关键是确定和持续监控威胁目标,控制编队进入攻击阵位,同时评估敌机攻击我机的可能性。任务包括执行任务规划、跟踪威胁目标、攻击占位、实施电子对抗(如果敌机具备超视距攻击能力),以及根据态势分析决定是否放弃攻击或转入防御。
超视距攻击(阶段 III)
当进入中/远距空空导弹发射包线后,转入超视距攻击阶段。此时,双方可能都处于对方的超视距攻击范围内,因此空战态势的判断对飞行员至关重要。飞行员需要实时根据空战态势权衡攻击和防御作战,准确确定每个威胁目标的位置、速度、高度和航向等信息,为先敌获取雷达锁定和导弹射击诸元奠定基础。此阶段的关键是感知和评估超视距空战态势,选择中/远程空空导弹的使用模式,进行编队目标分配和排序。任务包括执行任务规划、编队攻击目标分配和排序、确定是否进入超视距攻击包线、确定导弹发射时机,以及根据态势分析决定是否放弃攻击或转入防御。
超视距再次攻击/视距内攻击(阶段 IV)
阶段 III 结束后,可能出现两种情况:如果条件允许,编队可重新集结并再次实施超视距攻击;如果编队与目标相距较近(20公里或更近),则进入视距内空战阶段。在第一种情况下,编队将重复阶段 II 和/或阶段 III 的过程,以创造超视距再次攻击的条件。在第二种情况下,飞行员必须判定本机处于进攻或防御态势,决定是否继续攻击或执行逃逸机动。如果选择继续攻击,将执行视距内空战,其结果主要取决于载机的机动能力、航空武器系统性能和飞行员的技战术水平。
发展趋势
未来,超视距空战将与视距内空战、电子战、网络战等紧密结合,形成一体化作战体系。随着人工智能和自动化技术的发展,超视距空战将更加依赖于智能化的决策支持系统和自动化航空武器系统。此外,未来可能发展出基于电磁能、激光、粒子束等新型能量武器的超视距空战系统,进一步提升作战效能。
实战案例
1992年伊拉克禁飞区事件:美国军队F-16C战斗机使用AIM-120中程空空导弹击落一架进入禁飞区的米格-25战斗机,展示了超视距空战的实战能力。
当地时间2025年2月3日,俄罗斯空军的一架歼击机实施了一次超远距离的超视距空战拦射,使用R-37M型空对空导弹在130千米外,击落了乌克兰空军的一架苏-27战斗机S型战斗机,创下了超视距空战拦射的世界纪录。
参考资料
世界纪录!俄军130公里外击落乌克兰苏-27,中国发展“超视距拦射”太正确了!.新浪看点.2025-02-09