以色列正在开发新武器技术 用导弹去拦截火箭弹

2008-04-07 15:28:36 来源: 《国际航空》杂志社(北京) 网友评论 0 点击查看

10月8日,以色列空军在特拉维夫附近的泰勒诺夫空军基地展示尚处于试飞阶段的“埃坦”新型无人机。 新华社记者 华春雨摄

为满足其自身的特殊需要,以色列正在开发一系列先进的武器和侦察系统,如针对黎巴嫩游击队火箭弹的"铁圆顶"(Iron Dome)火箭撞击-击毁系统和"大卫投石索"(David's Sling)激光炮系统。为应对伊朗改进的中程弹道导弹的高端威胁,以色列还在发展大气层外拦截能力,同时不断开发先进无人机和有人驾驶作战飞机技术。

以色列认为,伊朗开发的"流星"3 (Shahab-3)远程导弹对其构成了一种潜在威胁,而黎巴嫩游击队使用的可携带爆炸装置的"燕子"(Abibil)无人机以及从加沙地带发射的卡萨姆(Qassam)火箭弹则对其构成了直接的威胁。

实际上,以色列雷达在加沙附近城市一旦探测到一枚火箭弹发射后,只有不到30秒的反应时间。最初以色列使用火炮进行反击,但遭到巴勒斯坦农民的强烈抗议,因为这样摧毁了他们的庄稼。后来,以色列国防部队(IDF)制定了一条政策,只要农民阻止游击队在自家田里发射火箭弹,以色列国防军就不使用火炮。同时以色列还采取禁运一切能生产推进剂的化肥,甚至要求一家纯净水工厂建造时必须用塑料管代替金属管,防止金属管被用于制造火箭弹弹体等措施。即使这样,对以色列的火箭弹袭击一直未间断过。

以上这些促使以色列发起了一系列现代化武器系统开发项目。

"铁圆顶"撞击-击毁系统

以色列政府已经授予拉斐尔武器发展局开发一个快速反应的"铁圆顶"(Iron Dome)项目,要求它在2009年底或2010年初进入装备,彻底消除火箭弹袭击的威胁。

有人提出,"铁圆顶"系统用昂贵的导弹去拦截低成本的火箭弹,成本效益太差,但以色列军方却坚持认为非常有必要,称一旦以色列目标被这些火箭弹击中后的损失将更大,同时还会激起舆论与民众的不满情绪。

一套"铁圆顶"系统可保护一个典型的以色列城镇周围15倍区域的范围,可对70千米以外速度达300米/秒的威胁实施攻击,目标包括炮弹、火箭弹和155毫米口径弹药等。撞击-击毁方式可减少传统爆炸方式产生的碎片对民宅和庄稼的破坏,同时也会尽可能地将目标击落在更远的地方,以避免弹片残骸坠落到以色列的城市内。

一个"铁圆顶"导弹连包括6个导弹发射装置,每个装置配备了多枚"塔米尔"(Tamir)拦截导弹和一套用于探测和跟踪的多用途雷达(采用多个雷达以实现360度探测覆盖),还配有一套战场管理和武器控制系统,能基于探测到的目标进行拦截导弹的分配。如果战场管理系统确定具有威胁性的攻击弹药将坠落在无人区域,就不会发射任何拦截导弹,此外战场管理系统还能为拦截导弹提供更新的飞行信息。

作为系统的核心部分"塔米尔"拦截导弹是一种携带助推火箭发动机的小型导弹,可以为导弹在拦截时提供额外的动力。该导弹在飞行中接受地面的中途制导,装备的射频(RF)导引头负责终端制导。

"铁圆顶"系统的交战时间非常短,在敌方火箭弹发射后5秒内,系统的雷达就能发现目标,同时将这一信息发送给战场管理系统,并在5秒后就能建立一套可靠的目标跟踪路径。拦截导弹约在敌方火箭弹发射15秒后发射,飞行约20秒后,即在拦截前2秒,射频导引头被激活实施攻击,最后接近目标速度大约在800~1000米/秒。

尽管这种导弹基本上采用撞击-击毁攻击方式,但在弹头还是装有一种近炸引信触发装置,如果导弹没有击中目标,就在与目标错过的瞬间引发弹头爆炸将目标击毁。

以色列空军现役F-16I战斗机

"大卫投石索"激光炮系统

以色列防务专家确信,激光对抗系统是解决火箭弹问题的好办法,并认为不远的将来激光武器是一种比导弹拦截火箭弹更廉价的点对点攻击手段。

以色列的激光系统不同于诺斯罗普·格鲁门公司采用化学激光器的"鹦鹉螺"(Nautilus)激光炮系统,它属于一种固态激光炮,化学激光器需要解决存储大量挥发性物质的问题,而固态激光炮的存储和所需的后勤保障都要简单得多。

以色列拉斐尔武器发展局和美国雷神公司合作,研制了一种称为"大卫投石索"的激光器,它可直接摧毁迫击炮等近距威胁。雷神公司曾表示,已经找到了作战用的高能固态激光器的技术解决方案,它具有集中多束低能激光于同一个目标进行破坏的能力。

微型监视卫星

以色利空军认为,由于空军和地面部队缺乏统一的指挥,以及清晰的行动目标与指令,造成各种行动的情报、培训与决策等缺乏秩序的混乱局面。在冲突发生的初期,空军和陆军经常不在同一作战网络中,直到战争开始数日后,两军之间才开始进行信息链接。为此,以色列决定制定一个应急反应空间策略,其中一项内容就是开发用于地区监视的微型卫星。

拉斐尔武器装备局已经与以色列飞机工业公司组建了一个合资公司,将多项航天飞行器技术用于区域监视的微型卫星上。这种微型卫星采用微机电技术,其控制系统只有一枚邮票大小,并装有28个针状直径大小的电动机,可通过脉冲动力来控制卫星的姿态。

拉斐尔武器装备局还试图建立由多个图像微型卫星组成的编队,取得与大型卫星相同的监视效果。其中,光电/红外载荷的卫星在相对低的高度(约250~300千米)飞行,电子情报收集卫星编队在较高的高空运行。这些卫星编队将通过装备激光通信系统进行数据交换和位置控制,研究试验表明,系统的传输速率可能超过2.5吉比特/秒,误差几乎可以忽略,整个子系统的重量不超过4千克。同时以色列还开展了其核心空间项目:地球资源观测/地平线(Eros/Ofeq)监视卫星和阿莫斯(Amos)空间飞行器,阿莫斯4型已开始设计工作,该空间飞行器采用13个工作在Ku波段的应答器和11个工作在Ka波段的应答器,而阿莫斯3型飞行器则有13个应答器工作在Ku波段,2个在Ka波段。

新空射型运载火箭发展

战术快速反应运载火箭是由以色列独特的周边地理条件造成的,以色列现有的"沙维特"(Shavit)导弹运载火箭必须从西到东横穿地中海发射,以避免违反邻国的空域管制,这种发射方向限制了"沙维特"运载火箭的载荷能力,从而制约了以色列军用通信与监视卫星的大小。

以色列将结合其为F-15I战斗机研制的空射导弹"黑雀"(Black Sparrow)和"蓝雀"(Blue Sparrow)的开发经验,用于新的快速反应空射型运载火箭的研制,目标是在3天内可随时准备发射,目前正在波音747、C-130运输机或F-15I中选择发射平台。

机载空射型运载火箭能提供更大的灵活性,例如能在地中海上由东向西发射,载机也能飞往限制更少的印度洋地区。尽管设计方案的细节还未确定,但可以肯定火箭将采用一个3阶段全固态推进器,仍待评估的关键问题是进入轨道的载荷大小,其重量大约在30~460千克,可发射到250~400千米的近地轨道。以色列还在讨论的一个可能的方案是开发一个运载火箭系列,一个用于小型卫星发射,另一个用于尺寸更大的航天器如未来"地平线"(Ofeq)军用侦察卫星。

新传感器技术

以色列军方和政府官员都承认,网络入侵、信息战和电子攻击是以色列防务能力的一个重要组成部分,所以他们把建立网络攻击和电子攻击能力作为以色列建设数字式武器库的核心。以色列的信息作战能力长期以来主要依赖于射频技术的开发,目前研究人员正在集成新开发的各种软硬件工具,用以开发更好的信息探测能力,包括激光技术、测量和特征信号情报技术等。此外,随着伪装技术越来越先进,使以色列空军识别目标变得越来越困难,而新探测技术将大大提高对威胁的探测质量。

激光技术简易爆炸装置(IED)的威胁日益严重,为此以色列埃尔比特系统公司的研究人员正集中开发一种增强目标识别功能的激光雷达技术,它可提高目标的分辨率到一个新水平。这种传感器能与红外传感器相结合,将精确的激光图像叠加在红外图像上对目标进行识别。激光能探测出目标微弱的振动,一旦目标有轻微抖动,可判断它有可能携带一台电机(发动机),如果没有任何振动,它就很可能是一个伪装而已。此外,激光雷达相比传统雷达的另一个优势是,能够穿透植物的枝叶伪装。

光谱信息技术

以色列的光谱信息探测技术也开始进入实用阶段,其中超光谱手段已用于有人驾驶和无人驾驶飞机上。对于超光谱传感器的一个关键挑战是情报分配,因为这些传感器提供的数据量很大,从而需要功能强大的通信数据链支持,而且还需要有一定的机载数据处理能力。操作人员通常只关注某一频谱特征的信息,从而需要添加过滤器以降低带宽的需求。

超光谱传感器的另一个特点是要求飞行器的飞行速度要比装载传统光电载荷飞行器飞得更慢。以色列军事专家表示飞艇比较合适,当前以色列利用浮空器来提供在黎巴嫩和加沙地带边境的机载传感器持久监视能力。此外,在高空飞行的飞艇不仅能补充以色列的无人机机队,还能用于导弹防御。

由于超光谱传感技术必须在操作人员综合其他传感器信息和对初始数据进行预处理和提炼以后,才能得到目标信息,以色列研究人员正在研究如何从无人机,例如"赫尔墨斯"450,来收集和提取更多的信息。

图像/信息分析技术

以色列正在开发图像差异探测技术的侦察吊舱,它通过图像匹配系统,可以将地面轻微变化的图像单独隔离起来进行分析,从而能提供一种可能是简易爆炸装置的警告。

图像匹配系统能进行自动处理,使图像分析人员能够集中关注其关心的区域,而无需在大量的信息中进行筛选,这种系统对图像差异的分析每几分钟就进行一次。埃尔比特公司还利用一种脉冲激光照射吊舱在夜间远距离收集高分辨率的图像,激光用于照射和指示目标,机载传感器进行图像拍摄。

以色列目前还很重视视频运动目标探测技术的应用,特别是在无人机上,可利用这种实时视频运动探测分析技术来精确定位和警告无人机操作人员对地面运动物体的注意。对无人机收集的运动视频分析而言,面临的挑战是要对飞行器自身运动进行补偿。

同时,以色列研究人员也没有放弃雷达的常规使用和开发,他们通过分析雷达数据来评估目标的材料和性能特征等,这在以前由于处理手段的限制是做不到的。

开发先进无人机以色列认为,无人机的开发费用虽然比较昂贵,但作战与使用费用相对有人驾驶飞机还是要低得多,而且无人机一次飞行能执行多项战斗任务,还具有在简易机场跑道起降等独特优势,其未来使用前景光明。

目前由埃尔比特公司研制的能携带导弹的"赫尔墨斯"450无人机已经被以色列作为攻击机使用,这种无人机的优势是可在目标区域长时间巡逻,并快速向目标投射弹药,尤其适用于攻击发射后即逃脱的机动导弹目标。为确保发现战场中各种细微的变化,无人机分批在战场多个区域进行不同高度的监视,一旦抵达目的地就开始定高度盘旋,在完成任务后才返回基地。

以色列空军还计划装备埃尔比特公司2007年新推出的、计划在2008年第1季度首飞的"赫尔墨斯"900。

由于当前以色列没有足够的无人机来为作战部队提供所需的飞行时数,以色列空军计划继续用有人驾驶飞机加装先进监视系统支持以军的空中监视任务,并将装备一种由埃尔比特公司研制的一种长焦倾斜照相系统来为地面部队提供高分辨率的图像。

改装F-35A

以色列空军于2007年完成了对以色列使用的F-35战斗机的设计要求评审,计划至少采购100架F-35A并要求将最初交付的日期提前2年(2012年),以维持以色列空军的优势。

以色列并没有参与其他国家与美国签订的F-35联合采购协议,而是与美国单独达成了一种战略关系,对F-35进行针对以色列需求的专门改装。

武器改装目前以色列拉斐尔武器装备局正在进行"毒药"(Spice)精确空地炸弹的改进改型,以将其集成到F-35上。这种炸弹不适合F-35A的内部载荷舱,但改型后可能会降低这种炸弹的防区外射程,关于这一点可以利用F-35A的隐身性能飞至离目标更近的地方进行弥补。

以色列空军认为,F-35A过度突出隐身特性限制了飞机外挂武器的能力,而对以色列而言,武器将比隐身能力更为重要,在必要时他们会增加F-35A的外挂能力。

航电系统改进

以色列官员表示,他们提供的有源电子扫描相控阵雷达,比从美国购买的有源相控阵雷达价格低,但问题在于许多电子战和攻击技术都需要与其他系统的综合,这将增加难度和成本。再加之以色列空军希望能尽快装备第一支F-35A中队,所以他们将首先全力以赴地获得具有基本战斗力的F-35A中队,然后再制定一套技术开发路线图,改进电子战和攻击系统来满足以色列的特定需求。

因为F-35A传感器装置综合化程度高,而且美国也禁止以色列更换电子装置的零部件,所以以色列飞机工业公司希望能自己建造F-35A的结构部件,以便嵌入自研的传感器。如果综合其他传感器和部件非常困难,就会考虑在座舱内再增加一个专门的显示装置,目的是希望F-35A能够和F-15I和F-16I等其他作战装备综合起来,满足未来的网络中心战的要求。以色列空军认为,通过网络提高整个进攻组织的战斗力,占据空中优势和信息主导能力,对信息的攻击比直接攻击敌方目标更为重要,如果不依照正确的方式构建网络中心作战,自身的战斗力将会由于敌人的网络攻击而减弱。

升级F-15I和F-16I

与F-35飞机采办计划紧密联系的就是对F-15I和F-16I战斗机的升级,尤其是集成新型有源相控阵雷达来增强对远距离和小目标的探测能力以及宽带通信能力。

大量以色列空军对缺少一种携带武器的双座F-35A表示惋惜,认为现在F-35A采用一名机组人员不能胜任飞行、作战以及干扰、信息战和网络打击等所有任务,因而希望通过改进F-16I和F-15I来延长这些飞机的服役期,特别是它们的双座作战型的服役时间。

同时,以色列空军还决定用埃尔比特系统公司研制的"蜥蜴"(Lizard)系列激光制导炸弹装备F-15I和F-16I战斗机。这批"蜥蜴"激光制导炸弹可配备多种战斗部,其导引头可适用于三种作战模式,分别用于对付固定目标或慢速/较快速度移动地面目标,或通过加装GPS制导和激光末制导方式实现对目标的精确打击。 甘四华

(本文来源:航空在线 作者:崔玺康)
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