俄打算为新战机装”神秘武器”,对抗美国隐身战机

原创 PC4f5X  2021-04-14 11:02 

我们不妨想象这样一个未来空战的场面:202X年,白令海峡上空,两架俄罗斯空天军苏-57战机与两架美国空军F-22A战机相遇。F-22A战机凭借隐身性能更好的优势,率先发现并跟踪、锁定了苏-57战机。随后,两架F-22A战机在80公里距离上各发射一枚AIM-120D远程空空导弹,分别打击两架苏-57战机。

然而,在收到导弹告警后,两架俄罗斯苏-57战机并没有立即做出战术规避动作,也没有实施电子干扰,反而加速向两架美国F-22A战机冲来。此时,美机发射的两枚AIM-120D远程空空导弹已经接近到15公里,主动雷达导引头开机并锁定了两架俄罗斯苏-57战机。两架苏-57战机随即解散编队,各自迎向一枚AIM-120D远程空空导弹。

在与AIM-120D远程空空导弹相距5公里的时候,这两架俄罗斯苏-57战机分别启动了一种“神秘武器”。只听见天空中传来一阵微弱而沉闷的“嗡嗡”声,两枚AIM-120D远程空空导弹就像“喝醉了酒”一样失去了控制,从距离两架俄罗斯苏-57战机很远的空域飞了过去。接下来,两架俄罗斯苏-57战机与两架美国F-22A战机进入到空中格斗,前者“故伎重演”,同样使用“神秘武器”将后者悉数击落,最终完胜。

这种有可能在未来装备在俄制新一代战机上的“神秘武器”,就是机载电磁脉冲武器,或者俗称为“电磁脉冲炮”。根据俄罗斯媒体近日透露的消息,2020年7月,俄罗斯国防部以及军工研发单位就曾经进行过电磁脉冲武器的测试。俄罗斯国防部的目标之一,就是希望将其装备在苏-57第五代战机以及已经被升级为第六代战机的米格-41上,成为其对抗美军先进隐身战机的“必杀技”。

电磁脉冲武器可干扰、破坏一定范围内的微电子元器件,包括芯片、电路板等,被称为“电子杀手”。

神秘的电磁脉冲武器

其实,提到电磁脉冲武器这种曾经被誉为“新概念武器”的高科技装备,也许很多读者都在影视作品中看到过其杀伤效果。比如,在经典的好莱坞科幻电影《黑客帝国》第一部中,在影片的最后,当机器乌贼们使用激光切开“尼布甲尼撒”号电磁飞船的外壳,冲进船舱内即将杀死船员们的紧急时刻,墨菲斯猛地按下了驾驶台上的一个大型红色按钮,瞬间启动了EMP武器。而EMP就是“电磁脉冲”的英文缩写。EMP武器启动后,船体发射出强大功率的电磁波,一下子就将所有机器乌贼们的电子控制系统烧毁。

所以,电磁脉冲武器最为重要的杀伤原理就是瞬间发射高功率电磁波,利用高强度电磁辐射干扰、破坏一定范围内的微电子元器件,包括芯片、电路板等,致使其处于无序或停工状态。如果其发射的电磁波功率足够强大的话,不止是令微电子元器件暂时失效,而是能够利用产生的过载电流将其彻底烧毁,无法再修复。所以,在现代战场上陆海空各型先进武器装备越来越依赖于微电子信息化设备的前提下,电磁脉冲武器虽然并不以杀伤人员为目标,却实实在在是最可怕的“电子杀手”。

最初,美国和苏联是在核试验中发现,核弹引爆后所产生的不止是冲击波、高热高压以及光辐射,还有高功率电磁波对电子设备的强烈干扰。由此,美国和苏联的军事科研人员就萌生了利用这一作用原理,专门研发一种电磁脉冲武器的设想。当然,这种电磁脉冲武器主要用于常规战争,因此不能再利用核爆来产生高功率电磁波。所以,美国和苏联的军事科研人员分别在1944年和1951年提出了利用常规炸药起爆驱动的磁通量压缩发生器设计概念,这就是最初的电磁脉冲武器原型。

这种电磁脉冲武器的原理是这样的:引信启动第一个同步开关,初级电源放电,脉冲电流通过爆炸磁通量压缩发生器的线圈;然后启动第二个同步开关,起爆炸药,将部分炸药能量转换成电能,形成强大的脉冲电流;再通过功率调制系统和高功率微波源,将脉冲电流的能量转换成高功率电磁波,经天线发射出去后,由“前门”或“后门”耦合至微电子元器件内部,实施干扰、破坏。

由于采用常规炸药起爆驱动的方式,注定了这种电磁脉冲武器只能是一次性使用,比较适合作为炮弹、导弹等弹药的战斗部。再加上这种电磁脉冲武器所产生的高功率电磁波对于其作用范围内的任何微电子元器件是“无差别杀伤”的,所以也更加适用于在敌方区域内使用,以尽可能减少对己方武器装备的干扰和杀伤。

美国波音公司开发的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”(CHAMP)。

电磁脉冲武器机载化难度大

那么,如何将电磁脉冲武器进一步实现小型化、实用化以及多次使用,以便将其装备在苏-57这样的重型多用途隐身战斗机上?恐怕将是俄罗斯军事科研人员所面对的最大难题。

那么,最简单也是最直接的办法,就是将电磁脉冲武器安装在小型空空导弹上作为战斗部。当美国空军F-22A战机发射AIM-120远程空空导弹时,俄罗斯空天军苏-57战机就可以在适当距离上发射装备电磁脉冲战斗部的小型空空导弹,击落来袭的导弹。之后,苏-57战机就有机会将双方的交战距离拉近到40公里。

在这一距离上,如果天空无云或者少云、视界较好,则俄罗斯空天军苏-57战机就可以凭借101KS-V红外搜索和跟踪装置锁定美国空军F-22A战机,从而进入到以目视为主的格斗空战阶段。那么,按照苏霍伊涉及人员的设想,通过气动布局设计、多个气动翼面以及全向矢量推力发动机的“强强组合”,俄罗斯苏-57战机的格斗机动性能要优于美国F-22A战机。这样,苏-57战机在格斗空战中就有很大的几率击败F-22A战机。而且,装备电磁脉冲战斗部的小型空空导弹同样可以用来对付美国空军F-22A战机,使其机载航电设备失效甚至烧毁。

苏-57隐身性能低于美国F-22A战斗机,因此,俄罗斯一直希望通过其他手段抵消美军战机的优势。

不过,利用小型空空导弹来作为电磁脉冲武器的载体还是有不少的局限性,最大的问题在于俄罗斯苏-57战机的内部弹舱容量很有限。所以,如果俄罗斯军事科研人员能够充分利用苏-57战机机翼内侧的小型导弹荚舱,来容纳一种经过小型化且具备多次发射能力的电磁脉冲武器,应该是更好的选择。当然,这就需要采用一种新的设计构型以及布局,来实现电磁脉冲武器的多次发射。比如,电磁脉冲武器的高能脉冲电流激励装置不再使用高能炸药,而是高压气体,甚至可以利用涡扇发动机的高速喷射引流来实现。

而电磁脉冲武器的发射天线也可以利用苏-57战机上装备的大量相控阵天线阵列来实现,最为合适的可能就是安装在机头雷达罩内的N036相控阵雷达天线以及前缘襟翼内的N036L-1-01型L波段雷达天线。N036相控阵雷达天线可用于小范围功率更加集中的脉冲高功率电磁波发射,而前缘襟翼内的N036L-1-01型L波段雷达天线可用于更广范围内的低功率电子干扰。这样,两者相结合,可以更有效地对付美国空军F-22A战机及其装备的AIM-9X、AIM-120空空导弹。

此外,如果俄罗斯在机载电磁脉冲武器技术上获得突破,不仅可以装备在苏-57等有人驾驶战机,同样可以装备在无人机上,作为以无人机反制敌方无人机的利器。而且,苏-35等第四代战机可以通过装备这类先进武器以提升对空作战能力。总之,机载电磁脉冲武器技术对于俄罗斯空天军整体作战实力的提升是更加全面而有效的,但何时能实现呢?这需要进一步观察。

(原标题:讲武谈兵|俄打算为新战机装“神秘武器”,对抗美国隐身战机)

(责任编辑:姚文广_NN1682)

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