战斗机是怎样靠做机动躲避导弹攻击的?

影视剧中经常出现这样的场景:一方射来几颗导弹,被另一方的战机发现,于是飞行员立马来了个骚操作,拖着追兵上下翻飞,然后借用山头、峡谷、丘陵等复杂地形,一个大角度机动,蠢笨的追踪导弹便撞炸了。

然而这种情节与影视中的松发雷一样,都属于不能完全否定,但战争中基本不会出现的情况。

现实中导弹飞行速度极快,是飞机极速的数倍,所以根本不存在飞机拖着导弹做机动躲避的情况。

如美国的AIM-120导弹,极速可达4马赫,也就是1361.2米秒。如果是近程格斗的AIM-9导弹,则可达到2.5马赫,也就是850米秒。

而以速度闻名的米格-25“狐蝠”截击机的极速也才3.2马赫,F22“猛禽”也只有2.1马赫。世界上大部分的双发战机都在2.5-2.3马赫上下,单发都在2马赫上下。

也就是说,即便把战斗机的平均极速都强拉到马赫2.5的程度上,它们也无法逃过中距弹的追杀,勉强能与格斗弹持平。

而且导弹推进和机动大大优于有人操纵的战机,战机也不可能保持高速(很多极速数据都是少油空挂硬飞出来的测试数据),它们根本无法甩导弹。

像大名鼎鼎的“眼镜蛇机动”,这种花活在挂弹的时候不好飞出来,还会让飞机快速掉速和掉高,只会成为导弹的活靶子。

很多年前一些空空导弹就已经进化出“迎头打击”和“航线优化”能力,为的就是用更智能化的方法将战机置于死地,早就不追屁股了。

而且,现代超视距导弹+隐身战机的组合较多,这些中距弹超出探测范围,预警时间很短,锁定能力极强。除了祈祷导弹失误,基本上没有躲避的方法。

所以美军在训练中总结了一个概念——超视距空战就是打交换,比古代骑兵正面对冲还要残酷。

躲?最好的躲避方式就是别让别人发现,以及提早发现对方并发动进攻。

等到RWR雷达探测告警和飞行物逼近告警持续响起的时候,除了释放一些干扰弹并转入低空,利用地面噪波尽力隐藏身形外,没有任何别的逃生办法。

有些人表示飞机可以对着太阳飞,利用太阳辐射逃生。

但这种招数仅对红外制导的格斗导弹顶用,对现代具有灵敏红外紫外传感器和计算机纠错的新型导弹而言,已经不存在战术价值了。

影视中出现的那些破题思路,要么是老掉牙的淘汰技术,要么就是演出来好看的,并不具备实际意义。

倒是壮志凌云中表现的一些空战很具有代表性,战机互相追逐探测,试图将对方拉到己方战机的火控雷达圈中并予以锁定,一旦完成锁定,则宣告胜利。

所以,躲避火控扫描也是现代空战中唯一的破题方法,有点类似躲枪。

躲枪躲的是对方的射界和射击习惯,而不是跟子弹比速度。同理,空战中能发挥技战术水平,干扰和躲开对方的火控锁定,便能躲开对方的导弹攻击。

但说着简单做起来难,现代战机火控扇面越来越大,雷达灵敏度也不断攀升,作战距离也趋向超视距,不见得还有多少发挥的空间。

所以,美国这些年一直在寻求新的破题思路,比如F-35上搭载的电子战装置,将RWR与电子干扰系统糅合,直接点对点干扰来袭导弹的数据接收,生成假的坐标数据,影响其命中目标。但这种做法吹嘘得很玄幻,实际却并未见美军验证过。

再就是激光炮技术,雷神、波音等公司对其给予厚望,希望能通过搭载主动的激光武器系统,采用照射的方式破坏来袭飞弹。不过激光武器近年似乎也走到了瓶颈,没有见到新东西出炉。

真正靠谱的还是现代盛行的隐形战机技术,通过降低战机的雷达信号特征,达到侦查难、锁定难、攻击难的目的。想想看,假如一架重型战机的雷达特征仅为一只大雁大小,那它得躲开多少炮火。




电影里通常飞机躲导弹的桥段都是"左闪、右闪,突然在一个山头拉高,空空导弹就撞山上了",或者诸如此类的情景设计。这种飞机躲导弹的把戏,有一定的现实基础,但现实情况远没有这么简单。就拿现代的空空导弹来说吧,机动速度和可用过载都远超一般战机,也就是机动性要比飞机好的多,况且导弹计算路径、设计碰撞点也都是普通能力而已,所以现代飞机打空空弹,可不一定是追着你飞机尾巴飞的,空空导弹会绕道、抄近路提前飞到你的飞行路线前面去和你"撞"。具体操作模式如下面动图所示,可以有助于理解:不过不管导弹如何先进,飞机也一直在进步。此外,作战过程中飞机的飞行也是动态变化的,况且我们都知道一般空空导弹燃料有限、发动机工作时间很短,所以机动中引诱来袭导弹消耗能量,仍然是现代战机规避导弹的重要手段。其实说到底,现代空战中飞机与导弹的对决,还是各种能量的交织,也就是动能、势能转换、消耗。现代战机上一般都有雷达告警装置,通过分析探测到的无线电波,判断本机是否被锁定、锁定方向、距离、型号以及雷达引导的导弹发射。当判断了敌方发射导弹以后,而空空导弹虽然灵活、机动性强,但是能量有限,我们只要通过不断做各种高机动动作,消耗降低导弹的能量,当其燃料耗尽,只能依靠惯性继续飞行时,基本上就对战机威胁不大了。对于红外导引头的导弹来说,战机除了抛撒干扰箔条以外,还可以依靠机动动作将导弹引向太阳方向,令其丧失目标(如前面动图)。这个办法看着土,但是对于红外制导的导弹也很有效,即使美军最先进的AIM-9X空空导弹,也仍然没有解决对准太阳时的失效问题。现代空空导弹都有不可逃逸区,在这个区域里导弹保持着强于战机的机动性,所以很难逃脱。但是,任何空空导弹的不可逃逸区都是很"小"的,有射程的20%就不错了。前文我们也说了,现代导弹很少直接飞向目标,而是要走拦截路径(前置包抄),那么我们举个例子:当导弹追踪飞机向左飞行设置左侧的包抄路径后,飞机机头突然右转,那么追踪的导弹必须重新计算拦截路径向右包抄,而导弹的飞行速度比飞机快,转弯半径就比飞机大,而急转弯又会大量消耗导弹的能量,这样左右急转弯几次,导弹的能量基本就消耗殆尽了。




一般来说,在导弹动力段射程内,战斗机靠规避是很难逃脱的,此时只能寄希望于干扰弹起作用或者导弹本身哑火。干扰弹中同时包含金属箔条和热焰弹,可以同时扰雷达制导和红外制导的导弹。在导弹追击一段距离后,由于燃料耗尽,此时只能依靠惯性继续追击,但由于空气阻力,导弹越飞越慢,而且导弹的大角度转弯的机动动作对动能消耗非常快,所以这个时候就有两个思路。一个是依靠战机本身的机动性做出高G的机动,一般是滚转和大角度的瞬时盘旋的复合机动。在导弹面前做出较大的方位角变化,使导弹来不及调整,或者导弹调整后速度损失严重,无力追击目标;第二个是直接开启全加力通过达到极速直线逃逸。当然也可以把这两种思路结合起来。

战斗机规避导弹的典型动作就是,一边抛洒干扰弹一遍做高过载机动

F-15侧身瞬时盘旋+开加力直线加速,这属于典型的导弹规避动作

F-16战斗机飞行员甩导弹第一视角,这次任务中成功甩掉了6枚苏制萨姆地空导弹


这也是为什么现代的空空导弹地空导弹的过载能力越来越强。因为根据经验公式是,导弹要想击中战斗机,那么要做到导弹本身的最大过载>战机过载X2+10G。由于三代机以来战斗机的最大实用过载普遍超过9个G,试飞阶段往往拉出11个G都没问题。要想击中这样的飞机,导弹本身的过载要达到28G,这只是个最低门槛,实际上目前的先进中距空空导弹最大过载已经做到了40G,而格斗弹则超过50G,而导弹的最大速度超过4马赫。可以说在动力段射程内被盯上的话基本就没活路了,但是导弹的真实的有效射程仅相当于抛物线最大射程的1/4,所以被导弹盯上了也不用太慌,如果对面是个菜鸟飞行员,没有算好距离就发射导弹了,那么还是有很大机会甩脱的。




战斗机机动躲避导弹?太难了,风险太大,如果是实战中,一旦发现被导弹咬死,推荐赶紧跳伞!

现代空中作战的交战距离较远,虽然格斗空战依然存在,但是中远距离空战开始成为主流,尤其是中距离空战阶段,就已经足以分出胜负。在现代空战中,这种远距离决胜的空中模式,叫做“超视距空战”(Beyond Visual-Range Combat,也就是BVR)。为什么战机能在这个阶段分出胜负?因为空对空导弹的技术已经出现了较大的发展,一旦被咬死,几乎跑不了。


图为进行矢量机动的歼-10B战机,动作好看,但是实战中不能躲导弹用。


从空战进入4.5代战机时代,AESA有源相控阵雷达开始大量使用,主动雷达制导的中远程空空导弹开始成为主流。从此时开始,一个“发现即摧毁”的理论开始出现,也就是说,在空战中,率先发现敌机的一方,可以率先发射空空导弹,而率先发射导弹,就等于率先摧毁了敌机。因此发现成为重点,也成为了第五代战斗机诞生的理论基础,即:依靠隐身降低被发现的距离,而依靠先进战场感知能力,在更远距离锁定敌机,以确保5代战机能压制4代战机。


图为歼-20亮出机腹内的PL-15空空导弹。


现代空空导弹射程很远,比如美国的AIM-120D,最大射程已经接近了200公里,还有我国的PL-15空对空导弹,最大射程据悉已经超过250公里。而这些导弹具备主动雷达制导能力,可以在发射后自动锁定敌机,咬住不放、直到命中。在这些空空导弹的动力射程内,叫做“不可逃逸区”,PL-15和AIM-120D的不可逃逸区,大致都在35公里以上。换言之,只要是在这个距离里攻击敌机,那么敌机是跑不掉的。


图为大仰角机动下的F-22A战斗机。


为啥呢?因为空对空导弹更加灵活机动,速度更快。战斗机的机动过载是有上限的,就算是再先进的技术,也要锁定过载的上限,现在大致是8-9G的上限。原因在于,飞行员受不了大过载机动,人驾驶飞机,即便飞机在高过载机动时不会解体,飞行员也可能头晕目眩晕厥过去。所以,战斗机根本没有导弹灵活,空空导弹现在的机动过载大都在20G以上,在空中原地360°高速掉头后继续加速追击都不成问题,试问战机如何能依靠机动躲避导弹?


当然,战斗机防御导弹还有其他的办法,比如电磁压制、电磁干扰,一方面能降低导弹锁定的距离,一方面也可能让导弹失去目标,无法锁定战斗机,毕竟强烈电磁干扰,对于导弹那个小功率的主动雷达来说,还是可以产生很大影响的。这也是为什么美军装备EA-18D电子攻击机,我国也有歼-16D电子攻击机的原因,他们都可以为战机编队提供电磁保护,让敌机、导弹无法远程锁定。


但是,如果各种办法都用上了,还是被导弹咬住了,那千万别硬撑,能扔干扰弹、干扰铂条的,可以试一试,如果干扰铂条扔完,导弹还是紧追不放,那就赶紧跳伞,否则损失的就不光是飞机,还有飞行员了。飞行员是现代战争中的高价值人员,他们的培养很困难,尤其是现代高科技战机,对飞行员技术要求很高,损失了飞机还可以快速补充,损失了飞行员,一般很难在战时快速补充。

所以,千万不要尝试靠机动躲避导弹,而是要冷静再冷静,实在不行,就跳伞吧!




现代战场空中威胁环境复杂多样,战斗机通常面临着来自空中和地面两个方向的导弹威胁,因此,在空战中如何摆脱敌方导弹的攻击是每一名战斗机飞行员必须要掌握的战斗技能,得到世界各国空军发展的高度重视。

在现代空战中,机载告警系统的发展对于提升战斗机生存能力产生重大现实影响,使得后续的机动规避以及电子干扰等手段成为可能,也就是提供了一定的预警反应时间。通常战机上装备的机载告警系统由雷达告警和导弹逼近告警两个子系统组成,能够较为及时的掌握敌方雷达、导弹攻击的时机、方向以及距离,故而作为后续机动规避的主要判断依据。

机载雷达告警系统主要是针对中远距雷达制导导弹而出现的,飞行员可根据告警系统识别敌方雷达的工作状态,从而判断威胁程度作出相应的反应;例如,敌方雷达处于搜索状态,威胁等级较低;雷达处于跟踪状态,意味着随时可以发射导弹,则属于高等级威胁。当前国际发展水平大多集中在10公里水平,这也成为飞行员最大的机动规避反应距离。

将机载告警系统比作是眼睛,剩下的就是飞行员如何去做的事了。目前主要有以下几种机动规避方法或思路:

第一种,以消耗导弹能量为主。机载告警系统发出威胁报警后,飞行员首要做的就是根据反馈数据判断来袭导弹类型,同时迅速展开类似于大过载变高度的S机动、大半径横滚等战术动作展开规避;因为防空导弹或者可空空导弹的飞行速度一般都比较快,未来适应各种机动特性的目标采用的是比例导引法,战斗机在连续变过载机动过程中,使得导弹也在不断的根据导引头进行机动,这个过程会大幅度损耗导弹自身的燃料,最终实现机动规避导弹的目的。这种方法也是最常见的规避方法之一。

第二种,大过载机动和电子欺骗相结合。现代战机都装备有箔条干扰弹、红外干扰弹等电子防御武器;通常在战机受到攻击时,飞行员在进行机动规避的同时会根据来袭导弹的制导特征有针对性的释放干扰弹。说白了这种方法将第一种消耗导弹能量与电子干扰相结合,属于双保险规避举措。

第三种,超音速巡航加矢量机动能力。这是当前国际上正在探索中的一种新兴规避理念,防空导弹或空空导弹最大的优势就在于机动过载和飞行速度上,有学者通过计算得出,只要战机保持在1.4M巡航速度,基本上可以规避大部分对空弹药追尾攻击;现实当中也是有实战例子的,比如中东战争中,前苏联的米格-25截击机在发现以色列空军的威胁后转向开加力一骑绝尘迅速脱离战场,一度震惊整个西方世界。超音速加矢量技术一定程度上能够降低战机被对空导弹的命中概率。因此,超音速巡航成为现代隐形战机的四大核心指标之一。

另外,现代空战越来越倚重体系作战,作战编组中通常会有专用电子战等特种作战飞机存在,必要的时候电子战飞机也可根据实际情况对敌来袭导弹进行电磁干扰或者欺骗,从而保证己方战斗机的安全。

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页面更新:2024-03-11

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