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當「空中纏鬥」已成往事!(上)

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是說每次看到Su-27系列戰機在航空展上的優異表現,總會讓人對這款戰機的超高機動性感到嘆為觀止。不過這樣的高機動性,在今日世界中的實戰是否還有用,也一直都被專家們質疑。這原因其實很簡單,因為現代空戰的形態早就已經有了一百八十度的大改變。早期戰機開始於空中纏鬥時,所使用的武器是機槍,而機槍多數裝在戰機的機鼻或機翼上,而且不能自由轉向,要先把機頭的方向對準敵機,讓敵機出現在正方準星中,按下發射鈕,才能攻擊敵機。所以誰能快一點把機頭的方向轉到正對敵機的方向,誰就佔有絕對的優勢,因此戰機的機動性很重要,各國莫不想盡辦法設計更靈活的戰機。
這樣的情況從第一次世界大戰前,一直持續到第二次世界大戰結束後,在這其間空戰的方式並沒有什麼太大的改變,有也只是從小口徑的機槍,換成了大口徑的機炮,射速變的更快,引擎馬力更強,但空戰的技巧基本相同。而在二戰結束以後,開始進入了飛彈主宰空戰的新時代,但一開始所使用的飛彈,都是所謂的短程紅外線空對空飛彈,也就是俗稱的追熱飛彈。顧名思義就代表這款飛彈是靠追蹤敵機的紅外線熱訊號來攻擊敵機,而一架戰機的紅外線熱訊號最明顯的地方,當然就是發動機所噴出的尾焰與廢氣,因此發射這種飛彈的最佳位置就是在敵機的正後方,也就是俗稱的六點鐘方向。
只要能搶佔到敵機的正後方六點鐘方向,機上的短程紅外線空對空飛彈,就能很清楚地鎖定正前方的敵機尾焰與廢氣,讓飛行員可以發射飛彈。也因此在飛彈時代一開始時,互相咬著對方的機尾飛,就成為了最常見的空戰模式。這種空中纏鬥可以在很多空戰電影中看到,如風迷一時的「捍衛戰士」就是一個很典型的例子。即使在進入雷達導引飛彈的時代,由於一開始時半主動雷達導引飛彈並不可靠,真正的有效射程也往往比帳面上的數字小很多,因此這種傳統的追尾式空戰技巧仍然非常地重要。而且初期的紅外線短程空對空飛彈其尋標頭並沒有非常靈敏,因此一定要在敵機的正後方才能最有效鎖定敵機,偏離的角度越大,飛彈發射以後脫鎖的可能性也越高。
這樣的情況也讓戰機的機動性仍然無比重要,因為在這種追尾比賽中,誰擁有更靈活機動的戰機,誰就能更快咬住敵方的機尾,搶先發射飛彈。讓二十世紀中末期研發出來的第四代戰機,都是這種作戰模式的佼佼者。美國的戰機就不用說了,前蘇聯為了擊敗這些強勁的對手,因而研發出Su-27這款可以做出不可思議空戰動作的戰機。只是隨著電子系統的突飛猛進,其實空戰環境開始有了一百八十度的大轉變。首先就是視距外空戰能力的成熟,雙方開始比拼的是雷達、電戰系統的性能,與中程主動空對空飛彈的射程,雙方戰機可能在還沒有進入彼此目視範圍內,就已經結束空戰,勝負已定,因此戰機的機動力開始變的沒有那麼重要。而且不止如此,其實現在連目視範圍內的近距離纏鬥,也早就已經大幅改變了,再也不是雙方戰機互相追尾的那種作戰模式了。
AIM-9X飛彈是美國新一代F-22、F-35匿蹤戰機所使用的短程紅外線空對空飛彈。圖為裝載在F-22戰機內置彈倉內的AIM-9X飛彈,在發射時才打開以維持匿蹤性。
這原因在於短程紅外線空對空飛彈也快速的進步,尋標頭越來越靈敏,早期尋標頭可能會把太陽誤當成戰機尾焰,結果跑去追太陽而脫鎖的情況,幾乎已不會出現,而且也不一定要在敵機正後方才能鎖定發動機的熱訊號。從一開始可以偏離三十度,發展到幾乎可以偏離九十度,也就是在敵機的側面發射,都有很高的命中率,最後甚至還發展出迎面攻擊模式,也就是即使在敵機的正前方發射,最先進的短程紅外線空對空飛彈,都有辦法正確追蹤到敵機的熱訊號。這大幅簡化了飛行員的空戰複雜程度,因為過去一定要千方百計先飛到敵機的後方,咬住敵機的機尾才能發射,現在只要讓戰機的方向朝向敵機,讓敵機進入短程紅外線空對空飛彈尋標頭的搜索範圍內,就可以發射了。
不過雖然迎面攻擊模式,已經大幅減少了空戰的複雜度,但是飛行員仍然要將戰機的機頭方向,盡力對準敵機,因為短程紅外線空對空飛彈尋標頭的搜索角度並不大,敵機如果沒有出現在這個狹小的角度中,就無法有效鎖定。敵機在發現短程紅外線空對空飛彈出現時,也會做出非常激烈的閃避動作,其目的就是讓戰機快速脫離尋標頭的有效搜索追蹤範圍,讓飛彈失去目標訊號,最後脫鎖造成攻擊失敗。雖然短程紅外線空對空飛彈也一直不斷努力擴大尋標頭的視野範圍,以改善命中率,但最為關鍵的突破性發展,還是高偏軸發射能力與頭盔瞄準器的出現。這兩項奠基於空中無線資料鏈傳輸技術的新作戰能力,讓近距離纏鬥模式徹底改變。
頭盔瞄準系統的先驅是俄製的MiG-29,但當時簡陋的機械式設計效果並不好。
所謂的高偏軸發射,就是即使敵機不在正前方,飛彈在發射以後,會自己大轉彎去攻擊敵機。過去的短程紅外線空對空飛彈雖然也有這樣的能力,但是侷限在一個非常小的角度內,而高偏軸發射目前幾乎已經都超過九十度以上,也就是敵機只要出現在視野範圍內,不管在什麼角度,都就能立刻發射短程紅外線空對空飛彈攻擊。而告訴飛彈敵機目前在哪裡的方式,就是採用所謂的頭盔瞄準系統。其實這種頭盔瞄準技術出現已經很久了,最早採用的還是蘇聯,俄羅斯目前多款戰機都有這樣的技術,但目前最先進成熟的系統,應該就屬美國的聯合頭盔瞄準系統(JHMCS)了,已廣泛使用於新一代的美國戰機上,讓這些戰機都能掛載最新版的AIM-9X響尾蛇飛彈。
聯合頭盔瞄準系統(JHMCS)就是把瞄準系統整合到飛行頭盔中。
簡單來說,頭盔瞄準器上有一組光學投射系統,可以把瞄準框與相關的資訊投射在飛行員的玻璃面罩上,飛行員只要轉動頭部,搜尋到敵機的位置,將敵機保持在瞄準框裡,電腦就會自動計算敵機的方位,並立即上傳到機上掛載的短程紅外線空對空飛彈上,飛行員可以馬上按鈕發射,飛彈射出後會自動大轉彎去追擊敵機,發射飛彈的戰機甚至不必改變航向。就是這樣的致命組合,讓今日的空戰模式完全改變,戰機對於機動力的需求大幅下降,而仰賴的是更為先進的電子系統。台灣空軍在升級F-16V戰機時,也一併購入了聯合頭盔瞄準系統與AIM-9X響尾蛇飛彈,獲得了這種極先進的作戰能力。不過這套系統並不便宜,光是一頂頭盔的單價就高達上千萬,是國軍有史以來最為昂貴的個人裝備。(未完待續)。
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「假圖天國」將以即時深入解析軍事新聞與國際情勢的方式,討論新聞背後的意義與當前國際情勢的關係性,並以簡單清晰的方式說明各國間的利害關係與複雜恩怨。另一方面,我也會輔以歷史與戰史的介紹,闡述過去歷史戰事的來龍去脈,以及不同立場者對同一歷史事件的不同看法。
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