2015年7月30日 星期四

飛彈問路,牧童遙指(VII)—半主動歸向導引

飛彈問路,牧童遙指(VII)—半主動歸向導引
也該到收尾的時候了,這一篇就來介紹有關導引方式的最末一式,也是歸向導引的最後一招--半主動歸向導引。
半主動的意義  這個字的意義就不必多廢話了,但有時用起來蠻弔詭的,記得幾年前氣象局決定用機率概念來表述對次日的天氣狀況的判斷,就老天爺決定的這碼事兒來說固然挺合理的,但當權威的氣象局退休專家大老們說出次日下雨機率50%”,天啊,他們倒底預測了什麼?會或不會下雨各一半一半,不是等於沒說嗎?本文這個主動的字眼兒也頗能與下雨機率50%”前後輝映,在之中前文已介紹過主動和被動的意涵:飛彈系統有發射源的為主動,否則就為被動;那麼有可能有陰持兩端的一半一半嗎?其實---真的沒有,命名的學者專家們,或者是那個想申請專利的傢伙為賦新詩強說愁,硬是把飛彈彈體---就是那個會發射出去打人的部份當做第一人稱,認為自己沒有發射源,但卻接收來自自己人、而非目標本身的電磁波源,所以既不算被動也不認為自己有主動,無以名之,就算半主動好了。假如你把自己當作是整個飛彈系沒射出去的那部份,那麼稱那個打出去的自己人半被動地歸向到目標去又有何不可?!
接下來且把半主動到歸向導引上去,來看看半主動歸向如何操作(參考圖一示意圖)






發射源由系統週邊的雷達、雷射標定器等各式可以到目標的裝置,在飛彈發射後不間歇地凝視著目標(國軍稱為照明”,如同探照燈般地照明目標,用詞挺生動的),飛彈上的接收機會擷取上述那些發自自己人的目標回波,並在彈內任務計算機算出彈與目標的方位關係作為彈系控制歸向之用。
F16A上的AIM-7
半主動歸向的優劣勢考量  假如有心讀者有興趣比較一下它與指揮導引的優劣的話,我們可以先從訊號的環境中來看,同樣用到要凝視著目標的照明裝備(如雷達),乘波導引(參閱同系列(V))隨著飛彈遠離照明雷達而強度漸減,但半主動歸向的飛彈接收機卻是離目標越近,目標回波越強(距離的平方倍增),對於中距離(即所謂視距外)飛彈而言,使用這種導引方式便不用刻意另外張羅其他終端導引的補強措施了。另外,假如考慮系統複雜性衍生出的可靠度、維修度的問題,則半主動歸航系統的週邊只要一具照明裝備,比諸指揮導引系統(參閱同系列文(I)) ,除目標追蹤外還需另具備飛彈追蹤系及指揮鏈結發射系統等龐雜輜重,看起來要簡單太多了。各位讀者假如有看過哈里遜福特主演的迫切的危機,片中F-18遠在加勒比海外海高空丟了枚雷射導引炸彈,炸彈便隨著埋伏在毒梟別墅外的美軍特戰人員的雷射標定器指向一路飄降至目標,完成任務,便是這種半主動式的導引,整個導引系統之簡略可見一斑!然而簡單的系統也就比較沒辦法從事太複雜的任務,例如彈上的接收機及計算機畢竟受限於體積及不重複使用的宿命,功能必有所限制,接收回波時過濾背景雜波或反電子干擾的能力有限是很容易理解的;大家最耳熟能詳的半主動雷達導引的AIM-7麻雀飛彈的許多型號的發展便是著重於補救高對低場景或艦射低空目標的雜波處理能力而發展的(這會有陸雜波/海雜波的影響)。另一個重要的限制因素就是彈體歸向期間照明雷達需持續鎖定目標,這樣的態勢在消極面來說是目標會很早、很清楚它正在被鎖定狀態而必作出反制的措施,積極面來看是照明載台將持續暴露在戰場中,隨時予敵方僚機逆襲的機會;艦載或陸基的飛彈雖然有照明雷達,但也仍有面對不足以應付飽和攻擊的問題(紀德級屬防空艦,卻也只有兩套標準飛彈發射架),那也就算了,空用飛彈的載機滯留戰場的時間愈久其存活率可是越低的!更雪上加霜的是許多空用多模式雷達在作為半主動雷達導引的照明用途期間,徒空有一身戰場目標搜索本事都得暫時廢掉(雖然後來有雷達發展了出一種妥協性十足的狀況警戒模式,將雷達一半的時間用來掃瞄,另一半的時間在回過頭來追目標;想在老婆面前表現的很專心專情的樣子卻又心猿意馬的掃瞄過往的美眉,唉----結果&效果可想而知也!),這段要命的時光被追蹤的敵機以外的任何人都可隨時一拳揮過來!就算自己知道有對方的拳頭要招呼過來了,這時又要面臨另一個抉擇:要放棄好不容易快到手的戰功勳章還是再撐一下賭一賭誰快?半主動雷達歸向顯然不很適用於現代空中戰場,但何以還有這麼多現役飛機還在使用諸如美國麻雀(SparrowAIM-7)、法國Super 530D、英國天閃(Skyflash)等半主動導引飛彈?我想這應該是歷史的延續性造成的,大家想想看在70年代以後到90年代TC-2AIM-120等主動雷達導引飛彈出現前,中程空對空飛彈比較像射後不理的中長飛彈還只有F-14專用的鳳凰(PhoenixAIM-54(其實它中途導引階段還是用到載機的雷達照明)),在可靠的彈用雷達發展出來前所謂的視距外空對空飛彈必須使用半主動導引技術達成那個時代的空優任務。我國現在都能做出主動雷達導引的天劍飛彈了,何以還有天才將軍會以為在台海這種打群架的戰場麻雀飛彈比天劍飛彈有用?…..,道聽途說,但願只是道聽途說而已。
半主動導引的應用實例  由於篇幅有限,最後這一段很簡單地收錄一些使用到半主動歸向導引方式的飛彈/炸彈系統的實例,給大家做個參考,前文引述過的就不再重複:
1.雷達半主動歸向導引
AA-6AA-7,俄製中長程空對空飛彈
Gabriel(天使長)/雄風一型,中途用乘波,終端導引使用此類導引。
2.雷射半主動歸向導引
Maverick(小牛;AGM-65C/E,參看圖二)
Paveway: 滑翔式的精靈炸彈,參看圖三
Hellfire(地獄火):一般用於美軍戰鬥直昇機,可在發射後才鎖住目標,也可旁立機接續導引。
Walleye(鼓眼魚;AGM-62):最早的精靈炸彈,然而在導引方式上有點異類,反而更有些"半被動",我不太敢確定它算那類的導引,在此就教各位先進:它的彈頭有具電視攝影機可以即時現場轉播目標畫面回載機或旁立機,此時導引依據為光源照到目標後的反射可見光,指令下達卻又來自系統週邊的人(man-in-the -loop),對指揮導引或被動歸向兩者都不算完整,由於持續鎖定目標的行為來自系統發射單元裡的"",雖然沒有發射源,控制的依據卻又來自彈身的電視鏡頭,所以就勉強歸在這裡也罷。
*文後外一章:本文完工後,家中太座一時興起破例參與審查…..,我相信她今後應該對狀況警戒模式格外印象深刻吧。路邊那些野花野草的確沒啥看頭,各位先進還是以單目標追蹤模式專注在自己家裡那口子吧!

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