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伊朗能否发现并抵御F-35?反隐身技术远比想象更难获得

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近年来,伊朗一直重点发展其先进防空体系,希望能获得有效探测和打击西方隐身战机的能力,不仅从俄罗斯引进了Rezonans-NE远程雷达和S-300PMU2防空系统等,也自主研发了多型装备,比如Ghadir远程雷达和多型中远程防空系统等。


伊朗“阿曼”(Arman)防空系统

不过,从2024年至今以色列和美国对伊朗发起的多次军事打击情况来看,伊朗防空体系的建设工作并未达到预期。除了内外多重政经条件约束之外,从技术角度来说,反隐身防空体系的建设工作确实难度极大,这也是重要的原因。

隐身战机的低特征与强干扰耦合特质

事实上,在实战状态下,F-22等隐身飞机的突防能力并不仅仅来源于其较小的信号特征,也就是隐身能力本身。

F-22和F-35等隐身战机的完整突防能力源于三个要素耦合所实现的“1+1+1>3”强化效果。这三个要素分别是:较低的信号特征,强力的被动/主动侦测能力和强力的电子干扰能力,这使得地面雷达在探测隐身飞机时,在尚未探测到目标在哪里时就暴露了自身的信号特征和方位,同时还可能遭遇强烈的电子干扰,最终“致盲”。

在这种状态下,地面雷达对于隐身飞机的可靠发现距离会被压缩到很短,隐身飞机甚至可以在安全距离上发射反辐射武器,然后迅速脱离。


在“红旗”军演中,F-35完成过投放JDAM炸弹压制类S-300防空系统的能力展示。

隐身飞机的这种高威胁性来自多方面设计的协同。举例而言,其中一个关键环节来自以雷达为核心的综合射频设计。由于天线面积和发射功率上的优势,战斗机的有源相控阵雷达在电子战性能上远高于传统的独立设备。

在被动接收电子信号时的侦测定位能力上,传统机载ESM(电子支援措施)设备的天线增益能力只有0到数分贝,F-22装备的AN/APG-77则可以达到35分贝。这就导致在远距离上,传统机载ESM一般只能截获目标雷达的主瓣波束信号,但AN/APG-77可以远距离截获微弱得多的旁瓣波束信号。


AN/APG-81雷达

而在主动发射信号的干扰压制能力上,AN/APG-77在实施高功率电子对抗(HPECM)时,有效辐射功率可以达到1MW以上;而同时代传统机载自卫干扰设备的ERP只有百瓦量级,甚至专业电子战飞机的支援式干扰机ERP也只在千瓦量级的水平。

反隐身体系的有效性难以获得验证

以雷达为核心设备,反隐身系统至少需要在三个关键要素上相互配合,才能最终实现在强电子干扰条件下的可靠探测能力——这三个要素就是硬件性能、算法和情报信息数据的大量积累。其中,后两者非常重要,不同算法和数据积累足以导致系统的最终效能出现极大差距。

但项目管理的角度来说,算法结构和情报信息又是两个透明程度极低,而且有效性和效率难以被验证的要素。

比如,如果针对目标的各种信号特征以及信号变化规律背后的组织运作模式没有足够的认识,那么就不可能设计出非常有效的针对性算法和干扰作战方案。而且这种情报时效性还非常强,会随着对方不断调整作战体系和升级装备而改变。


这些雷达上显示的目标信息都是假的。

电子情报的积累工作,不仅也需要巨大的成本,包括大量人员和设备来支持,而且其不透明程度也是最高的,获得的情报是否可靠有效最难以验证。

比如,伊朗曾宣称探测到了F-22和B-2。假设他们真的获得了目标信号,该如何判定该信号是否真实?如何排除信号来自龙勃透镜的可能性?如何排除信号来自对手电子战系统的可能性?


美军B-1B的实机信号特征测试。

如果主要依靠实验室中的模型(甚至是全尺寸模型)作为测试和设计依据,模型外形的误差(尤其是缩比模型)、表面材料的差异、缺乏对于F-22等飞机综合射频设备的准确模拟能力,都会导致最终设计完全偏离真实场景。

在无法获得F-22和F-35等目标机型的配合测试下,较为现实的途径,是伊朗必须先拥有自己的成熟隐身飞机,通过该机型的配合搭建起真实有效的反隐身系统。然后通过针对F-22和F-35的长期电子情报收集信息,进行针对性的不断调整和改进。

截至目前,从公开信息来看,伊朗既没有射频综合化等设计近似于F-22和F-35等型号的隐身飞机,也没有类似RC-135等型号为核心的电子情报搜集力量,这就使得其反隐身体系的研发工作缺乏可信的基础。

没有隐身飞机的国家难以获得真实的反隐身能力

从技术溯源的角度来说,隐身技术最初就是探测技术的“副产品”。探测和隐身,都需要基于对各类信号(以电磁信号为主)的发射/接收和分析处理研究工作,是“一体多面”的关系。

从这个角度来说,没有高精度的探测技术,意味着无法可靠、准确的测量试验目标的信号特征。也因此,战机隐身能力的每一次进步,都是在和雷达等探测技术的发展中相互对抗、相互支持,不断磨合而成。也就是说,没有优秀的雷达探测能力,就没有论证、研发隐身技术的可靠基础。

另一方面,如果一个国家没有完整、成熟的隐身飞机型号研发和制造体系,无法使用该型号在各种战场场景设定(各种高度/方向/姿态、雷达/数据链/电子战设备的不同模式等状态)下作为试验试飞的“陪练”,对通信体系进行深入的高精度信号特征测试,并形成丰富有效的数据和算法积累,就无法进一步孵化具备可靠反隐身能力的探测技术。


美军隐身飞机信号特征测试。

更进一步来说,在缺乏上述流程支持的情况下,伊朗无法独立完成先进反隐身体系的建设;即使他们通过进口渠道从俄罗斯等国,获得了宣称具备反隐身能力的探测系统,也很难真正深入的检测系统有效性和真实性能边界。

退一步来说,假设伊朗获得的反隐身系统在功能和性能指标上是真实有效的,但在没有隐身飞机提供有效对抗训练的背景下,他们也无法累积足够的经验和数据,获得正确高效的使用这类系统的能力——在各种复杂场景下,精确的完成参数输入、设置调节,从强烈的信号噪声环境中鉴别并跟踪锁定隐身飞机的真正微弱踪迹。战时的高压混乱环境下,这一规律将变得尤其强烈。(候知健)

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