先卖个关子:从抗美援朝到 20 世纪末,中美军事装备的差距是越来越大,还是越来越小?
人类军事史上出现过几次堪称降维打击的武器或武器系统。唐朝陌刀军,传说打仗时「如墙而进,人马具碎」,后来因为造价过高而失传。戚继光鸳鸯蝴蝶阵,常常以少敌多歼灭数千倭寇,己方伤亡只有个位数。进入热兵器时代后,英国殖民者在苏丹镇压马赫迪起义时,仅用 6 挺机枪就打死了 11000 多人。随后就是凶名赫赫的氢弹,直接将人类武力推到了巅峰。
原本以为,氢弹之后,再无江湖,谁知美帝从一个全新维度,再次掀起一股降维打击的浪潮:电子战!
电子战的主要装备是雷达和通信,为了让小盆友对雷达通信肃然起敬,说个道听途说的消息:在中国的小本本里,雷达通信的保密级别属于仅次于核武器的第二梯队。很多业内人士,说起航母那是侃侃而谈,一问雷达,立马只会阿弥陀佛。
另外,中国这几年跑得贼快,很多资料隔一阵就落伍了,想搞到最新数据是要掉脑袋的,所以咱这事儿只能算个谈资,当不得真。雷达是一个涉及非常广泛的学科,电子对抗也是一个巨大的话题,咱们就脚踩西瓜皮,说到哪儿算哪儿。
人类探索宇宙主要靠电磁波,直到最近几年才摸到引力波的大门。在太空勉强算趟开道了,但地球上的事依然举步维艰,电子对抗的核心就是折腾电磁波。
前面说过,只要是电磁波,就逃不过频率、振幅,以及和振幅有关的相位,这些几乎决定了电磁波的一切。所谓电子对抗,就是折腾电磁波的频率和相位,所以这事少不了数学。电子对抗就像是一场电磁波的数学竞赛。
下面竞赛开始了。
首先,你发射波长 1 米的雷达波,照到目标后反射,通过反射波寻找目标方位。
但是,我拿根天线就能测出你的波长,然后主动发射 1 米的电磁波,让你的接收器上全是信号,你自然就傻眼了。
于是,你就发射波长不断变化的雷达波,先是 1 米,然后 0.9、0.8、0.7 米,你只需分析这种特征的反射波就行,可以无视我发射的 1 米电磁波。
接着,我捕捉到你的雷达特征后,也朝着你发射波长 0.9、0.8、0.7 变化的雷达波,继续让你傻眼。
然后,你每隔 60 秒发射一个超高频的雷达波(这里只是举个例子,实际上往往是 1 秒发射数百个),就称为脉冲吧。那就可以不用管其他 59 秒的干扰波,只需盯住这个特定周期的超高频信号。这种脉冲的发射功率很大,抗干扰能力很强,用来测距特别方便。
这些大概是连续波雷达和脉冲波雷达的区别。
就这样,双方不断变花样,直到有一方跟不上为止。
为了增加难度,可以让多台雷达同时工作,利用相位波束搜索目标。相位波束这词儿听着有点玄,简单点说,就是不同雷达发射的电磁波相互叠加形成的雷达波束。只要你自己不被整晕,这玩意儿不但抗干扰能力更强,各种探测性能也是嗖嗖的。
这种把 N 台小雷达密密麻麻排一起变成的大雷达,就是相控阵雷达。
后来,随着半导体技术的发展,这事弄得越来越玄乎,主瓣、旁瓣,有源、无源,宽带、窄带,跳频、定频……
总之,能绕十个弯,就绝不走九个弯。只要多绕一个弯,就有可能胜出,如果被人多绕两个弯,怕是要被吊打了。
「哪有岁月静好,只是有人在为你负重前行。」用这句话形容雷达再合适不过。
以前美帝比中国多绕了无数个弯,于是,就出现了碾压式的 1994~1997 年「特大空情事件」。这事儿当年是外媒报道,国内基本也默认了。
1994 年 10 月我军举行代号「神圣 94」海空军联合军事演习,美帝小鹰号航母仅派出一两架 EA-6B 电子战飞机,破解我军防空雷达信号后,从雷达束旁瓣注入密集信号,造成山东、江苏、上海等多地雷达显示近百架战机大举入侵我演习区域。
于是,我军雷达站大量开机,导致防空阵地暴露,多个航空师一级战备,并派出多架战机前往拦截。悲剧的是,这些战机像无头苍蝇一样在海上乱转,根本没有发现任何敌机的踪影,但雷达屏上依然是漫天战机。
此后数天,美军甚至进入中国领空数十公里,多次故技重施,仅凭几架电子战飞机,就让济南军区近乎瘫痪。
最后只有一架歼-7 老式飞机通过飞行员肉眼和老式雷达,发现了美军的电子战飞机。
某某震怒,某某震惊,连这样的标题党都不足以形容当时美帝带来的震撼
不去推敲外媒报道的细节,当年美帝海空军碾压我军确实毫不费力,从 94 年到 97 年,发生了多次类似的特大空情,从沿海到新疆,甚至北京上空都出现过异常空情。
96 年台海危机,美帝两艘航母一到,我军几无还手之力,没了 60 年代击落 U2 侦察机的自信,更没了 50 年代抗美援朝半斤八两的局面,只剩手握核弹同归于尽的底线。
电子对抗其实很早就出现了,只是没有现在这般神奇。
二战后期,盟军为了调虎离山,在海上布置各种特制金属板和角反射器,在空中抛撒大量反射箔条,成功迷惑德军雷达站,使其误以为在加莱方向有数百艘军舰和上千架战机,从而疏忽了诺曼底的防守,确保了盟军诺曼底登陆的顺利。
那会儿的电子战更像是情报战,谈不上直接增加战斗力。真正使电子战形成碾压之势的经典之战是 1982 年的叙以贝卡谷地之战。
那日清晨,以色列向叙利亚阵地发射了一批特殊的无人机,这些无人机不但不隐身,反而可以增强雷达回波,产生类似战斗机的雷达反射特征。
叙利亚部队按正常流程操作,预警雷达报警后,火控雷达开机,开始锁定目标,但叙军雷达遭到电子干扰,搜索并不顺利。
其实,以军一开始的电子干扰不算稀奇,毕竟电子干扰早就烂大街了,在诺曼底登陆时就没少掺合,本质上就是一种骚扰战术,称为「电子骚扰」更合适。于是,叙军雷达操作员习惯性用灵敏度更高的窄波束长时间搜索目标。
就这样,叙利亚雷达的信号参数和位置完全暴露给了埋伏在附近空域的以色列电子侦察机,于是,真正的电子战开始了。
以军截获雷达信号后,各种干扰设备一顿招呼,使得贝卡谷地叙军的预警雷达、火控雷达、无线电指挥系统全部瘫痪。
接着,情报给到地中海上空的 E-2C「鹰眼」预警机,预警机指挥大批以色列战机携带反辐射导弹出击,仅仅 6 分钟,叙利亚苦心经营十年的防空阵地毁于一旦。
随后,叙利亚派出 60 多架米格战机拦截,遭到以色列电子压制,雷达失灵,通信中断,根本无法指挥,最终一败涂地。
而以色列,没有损失一架战机。
以色列都这德性了,作为穿同一条裤子的美帝,只强不弱。1991 年海湾战争和 1999 年科索沃战争,美帝将电子战发挥到了极致,几乎将对手压制到「瞄准靠肉眼、情报靠报纸」的地步,战损比堪比鸳鸯蝴蝶阵。
要知道,除了压箱底的弹道导弹,中国的常规武器并不比中东阿拉伯兄弟先进多少,因为大家最好的货色都是从毛子那边买的嘛。
结果那帮兄弟瞬间被美帝抽得亲妈都不认识,抽得那谁心里也是哇凉哇凉,加上 90 年代连续出现特大空情,99 年又直接对我大使馆下死手,压力可想而知。
一时间,武林中无人敢捋美帝虎须。
本着说到哪儿算哪儿的原则,这会儿突然想说说电磁波的物理规律:波长越长,跑得越远,但精度越差(不考虑大气窗口)。于是,电磁波竞赛至少能分出三四个考场。
波长「米」级别,跑得远,能发现目标,但定位精度差,这种叫预警雷达、警戒雷达。
波长「厘米」级别,要锁定目标,并引导自家导弹攻击,至少需要厘米级的电磁波才能提供足够的精度,这种叫火控雷达。
波长「毫米」级别,导弹最后冲刺时,需要更高的精度锁定目标,这就得毫米波出马,这种叫导引雷达,一般装在导弹头上。
波长「微米」级别,微米级的电磁波叫红外线,红外探头已经脱离了雷达范畴。再往下就是「几百纳米」级别,属于可见光,这叫电视制导,用摄像头,更加不算雷达了。
警戒雷达和火控雷达一般都可以相互转化模式,雷达按波长分工大概如此,不算很严谨。举个反例:只要发射功率足够大,厘米波也能跑出上千公里,可在一般的情况下,这么大老远的,只要能发现目标就够了,锁定没什么意义,因为反正你也打不到。但在不一般的情况下,需要在几千公里外就锁定目标,这就是反导。这种变态雷达就是经常上新闻的 X 波段雷达。
和平年代真正动手的机会并不多,火控雷达很少出场。要知道,有事没事就拿火控雷达照对方是要引起国际纠纷的(据说鬼子在东海被某大国照了好多次)。而预警雷达几乎 24 小时开机,相互照射就跟玩儿似的,所以预警雷达是和平年代电子对抗的重头戏。
和平年代雷达相互较劲,绝不是为了争口气,而是实打实的军事情报。
现在的雷达被大伙折腾得极为复杂,所以不存在两台一模一样的雷达,这也意味着不存在一模一样的脉冲信号,即便是同型号的不同个体,发射的雷达脉冲也有细微的区别,这玩意儿就和指纹似的,学名就叫雷达信号指纹特征。
这指纹要是被人知道了,去哪儿都不方便,容易被识别出哪款型号、哪个部队,方便对手做出针对性部署。
这种脉冲指纹的本质来源于仪器误差,没法人为控制,想装逼的小盆友可以叫它「脉内无意调制」,意思就是无意中调制出来的脉冲特征。
既然有「无意」的,肯定就有「有意」的。没错,这种有意的信号特征叫「脉内有意调制」。
有意调制是前面说的电磁波数学竞赛的产物,我不让你干扰,你非得干扰,得了,我只能调制出越来越稀奇古怪的脉冲信号,直到你晕头为止。
所以这种信号特征是高度保密的,一旦泄露就要命了!人家也调个一样的信号出来,你的雷达屏就只能看雪花了。
这也是火控雷达轻易不开机的原因之一,即便在实战中,火控雷达开机时间也很短。通常是警戒雷达首先截获目标,待目标进入射程后,迅速转为火控模式,或者报告给火控雷达,接着就是开机、锁定、开火、关机,不太会长时间开机搜索目标。有兴趣的同学可以看看打 U2 的案例,把这套路整得明明白白,非常经典!
既然雷达特征这么金贵,是不是得供起来?