书城科普读物趣味科学馆丛书:走进信息化时代
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第22章 军事与信息化(1)

信息化建设是军队面临的一项庞大而复杂的系统工程,它不是一个单纯的技术问题,更不是一个单纯的理论问题,而是一场涉及技术、理论、观念、管理及社会多个层面的深刻变革。伴随着世界新军事变革的暴风骤雨,信息化建设的浪潮正在世界军事领域咆哮奔涌。为应对挑战,许多国家的军队正在加速推进向信息化军队的转型。但从当前各国军队信息化建设的实际情况来看,机械化战争的旧理念和工业时代的思维方式,已经成为前进道路上的桎梏,所以军事变革势在必行,以信息技术为重要支撑,发展并开发应用网络,是社会信息化发展的重要特征和趋势。

信息化武器与弹药

武器装备信息化

随着信息化的到来,人类社会的发展将发生重大变化,社会中的一切都将受到信息化的影响,军事领域也将受其影响,武器将成为信息化的武器,军队将成为信息化的军队,战争将成为信息化的战争。

所谓武器装备信息化,是指利用信息技术和计算机技术,使武器装备在预警探测、情报侦察、精确制导用信息化武器武装的士兵、火力打击、指挥控制、通信联络、战场管理等方面实现信息采集、融合、处理、传输、显示的网络化、自动化和实时化。

武器装备的信息化沿着两个方向发展:一个是对机械化武器装备进行信息化改造和提升。需要说明的是,武器装备信息化不是对机械化武器装备的简单否定和抛弃,而是对机械化武器装备改造和提升。形象地讲,就是把计算机技术和信息技术以模块形式嵌入机械化武器装备之中,使机械化武器装备具备类似于人的“眼睛、神经和大脑”的功能,从而使其综合作战效能倍增,满足信息战争作战的需要;另一个方向是研制新的信息化武器装备,如C4ISR系统、计算机网络病毒、军事智能机器人等。武器装备信息化将使电子信息系统在武器装备体系中的比重越来越大,相应的作战保障装备的地位和作用不断日益重要,武器装备体系中除了传统的硬杀伤兵器,还将出现软杀伤兵器。

信息化弹药

信息化弹药包括制导炸弹、制导炮弹、制导子母弹、巡航导弹、末制导导弹、反辐射导弹等精确制导武器。这些武器实质上是一种能够获取和利用目标所提供的位置信息修正自己弹道,并准确命中目标的弹信息化制导导弹药。这些武器具有一定的智能,可以在敌方火力网外发射,自主地识别、攻击目标,而且命中精度也非常高。

在海湾战争中,美国空军使用占总投弹量3%的精确制导炸弹,对占总数40%的战略目标实施攻击,命中率超过80%。在伊拉克战争中,美军对伊拉克的空袭几乎全是精确制导弹药。与海湾战争时相比,使用的精确制导弹药射程更远、精度更高、弹头威力更大。目前,精确制导弹药的发展已经到了第三代,具备了“发射后不用管”的自主识别和攻击目标的能力,战役战术制导弹药的命中精度,近程的已达0.1~1米,中程的小于10米,远程的为10~15米。与普通弹药相比,作战效益提高了100~1000倍,效费比提高了30~40倍。

此外,一些信息化弹药还将借助于声波、无线电波、可见光、红外、激光以至气体、气味等来传递目标信息。在将来,除了步枪、机枪弹药之外的各种弹药,都将是信息化弹药。信息化弹药必将对战术、战法产生很大的影响,它将大大减少盲目射击、地毯式轰炸以及作战目标之外的附带毁伤。

从常规意义上讲,弹药是对敌目标实施硬毁伤的终端载荷,如人们熟悉的杀伤榴弹、破甲弹、穿甲弹、子母弹、燃烧弹等,在战场上都曾大显身手。随着战争的不断演进和高新技术的迅猛发展,促使人们对弹药内涵和本质的认识日益深化,各种新概念、新原理、新功能的弹药层出不穷。特别是为适应信息化战争要求,弹药的信息化已作为武器装备信息化的重要组成部分,世界各军事强国对其发展均给予了高度重视。从发展趋势看,未来陆军弹药将是以弹体作为运载平台,能够实现态势感知、电子对抗、精确打击、高效毁伤和毁伤评估等功能的灵巧化、制导化、智能化、微型化、多能化,呈现出一系列发展新趋势。

研制超远程制导炮弹,提高常规火炮系统纵深打击能力。从弹药技术来看,超远程制导炮弹包含了增程技术、制导技术、子母弹技术、新材料技术等。其制导、导航和控制子系统,通过控制整个弹体来改变弹道最高点后的飞行轨道,使弹丸高速飞行,并沿一个小的倾斜角滑翔,从而提高射程,其投放精度可达到20米左右,使战斗力倍增。

开展软杀伤/新概念弹药技术研究,满足未来作战需求。战时某些民用目标如桥梁、发电厂、交通枢纽等均可成为重要打击目标,所以开展软杀伤/新概念弹药技术研究,成为各国弹药发展的一个重要方向。近年来,出现了携带导电复合(碳)纤维、燃料空气炸药、温压炸药等装填物的软/硬毁伤战斗部,并研发电磁脉冲、高功率微波、强光致盲、复合干扰与诱饵等新概念战斗部,甚至有些战斗部的有效性已得到战争验证。而在特定条件下,软杀伤战斗部对敌方人员心理和精神上的威慑力,远远大于其他类型战斗部。

发展复合作用和多用途弹药,实现一种弹药对付多种目标。由于新型目标不断出现,需要专门的弹药才能产生较好的毁伤作用,因此,一些弹药加速向复合功能方向发展,以便最大限度地发挥弹药对目标的毁伤能力。同时,用于对付多种目标的多用途弹药也受到重视。其中,活性破片就是当前开发的一种,其活性含能材料因受到强冲击作用而快速发生化学反应,释放大量能量并产生强烈爆炸效应。活性破片战斗部具有动能侵彻效应和内爆毁伤效应,对大幅度提高防空反导弹药杀伤威力有重要应用前景。

采用系列化和模块化设计方法,实现一种弹药多平台携带和一弹携带多种弹药。战场环境日益复杂和大量出现的高价值新型目标,弹药的模块化、系列化、通用化受到越来越高度的重视。可根据战场的需要组合成不同武器,达到高效毁伤的目的。与此同时,子母弹技术得到了广泛的应用。为提高对付深埋目标的能力,串联复合侵彻战斗部及其智能引信技术成为一个重要发展趋势。

多用途空心装药技术可用于毁伤装甲和掩体目标,进行城区作战。对付装甲目标时,采用可选择引信,具有高侵彻装甲能力;对付掩体目标时,采用延期引信,以便高爆炸弹药侵入目标后爆炸;在城区作战中,采用侵彻/爆炸弹药,提高城区作战能力。这类弹药重量轻、成本低,成为弹药领域一个重要发展趋势。随着高新技术的开发与应用,弹药和导弹将广泛采用各种引信启动区的自适应控制技术,即智能化引信,以适应作战需要。

发展性能更先进的灵巧炮弹,提高对目标的打击效果。目前主要有两种弹药:一种是弹道修正加末段制导技术。弹道修正弹药要向前发展,则需采用末段跟踪或末段制导技术。海湾战争及科索沃战争的经验表明,美军认为迫切需要一种既能精确打击目标、同时又能评估目标毁伤效果的新型弹药,为下一步攻击提供及时准确的打击依据。目前,法国、德国、英国等国家也在进行这方面的研究,并提出一种研究方案,即在炮弹的后面放出光纤电缆,当其接近目标时,可使操作手从弹丸头部的摄像机看到目标,能进行制导调整和瞬间毁伤评估。这种技术已在法国、德国研制的独眼巨人导弹上做了演示;英国则研究在MLRS火箭弹上使用这种新技术,并在加紧做常规炮弹应用研究。

知识点系统维护

为了清除系统运行中发生的故障和错误,软、硬件维护人员要对系统进行必要的修改与完善;为了使系统适应用户环境的变化,满足新提出的需要,也要对原系统做些局部的更新,这些工作称为系统维护。系统维护的任务是改正软件系统在使用过程中发现的隐含错误,扩充在使用过程中用户提出的新的功能及性能要求,其目的是维护软件系统的“正常运作”。这阶段的文档是软件问题报告和软件修改报告,它记录发现软件错误的情况以及修改软件的过程。

电子对抗技术与应用

在现代高技术战争中,电子对抗起着很重要的作用。实际上,早在1895年,随着世界上第一台火花电报机的问世,军事领域里的通信对抗便应运而生了。比如在1904年日俄战争中,交战双方就曾经利用无线电设备,侦听、干扰对方的通信联络。起初,并没有人专门去干这样的事情,它属于军事通信人员兼营的“副业”。后来,在实战应用中人们尝到了甜头,这才由此分化出一个独立的行当。

真正自觉地运用电子对抗手段并研制专门的电子对抗设备,是在第一次世界大战期间。当时,德国人大量使用飞艇轰炸英国首都伦敦。为了实现精确导航,德国便派人在英国境内秘密设置了无线电信标台,而英国人则用无线电测向机查出了德国密探的准确方位,并将其一举抓获。然后将计就计,在德国飞艇再次出现时,将其引导到英国北海岸一个无人居住的地区,用预先准备的歼击机将飞艇消灭,这是空战史上首次使用电子对抗斗争的范例。

电子对抗战示意图在第二次世界大战中,电子对抗更是得到了广泛的应用。其应用的范围,从通信、导航扩展到雷达预警。可以说,哪里有电子技术,哪里就有电子对抗。日军偷袭珍珠港、美军击落山本五十六座机,电子对抗都起到了至关重要的作用。在整个二战期间,盟军与德军斗智谋,很大一部分力量用在了电子对抗上,从而也促进了电子对抗技术的发展。因此,我们可以说,今天使用的大部分电子对抗技术,在二战时期都已开始出现或广泛应用。

当然,电子对抗真正成为战争舞台上的主角,只是近半个世纪的事情。电子计算机的出现,使电子对抗如虎添翼。而微电子技术的发展,则使电子对抗无孔不入。在经历了朝鲜战争、越南战争、马岛之战等一系列战火的洗礼之后,电子对抗已经从通信对抗、雷达对抗发展到电子武器系统的全面对抗。武器电子化,电子武器化,成了现代高技术战争的一大特点;掌握制电磁权,已经被放在了和掌握制海权、制空权、制天权同等重要的位置。

电子对抗的作用,主要包含两方面的内容:一是电子进攻,二是电子防御。电子对抗的基本招数,不外乎找、扰、剿、保四个字。

在电子进攻上,首先要寻找敌方的电台,寻找敌方的雷达,寻找敌方的一切靠发射和接收电磁波进行工作的武器装备和固定设施的位置、特点和活动规律。寻找的对象不同,采取的对抗手段也不一样:在几千米、几十千米范围内,可以用测向机找;在上百千米乃至数百千米范围内,可以用电子侦察船和电子侦察飞机找。其次是干扰,使敌方雷达迷茫、通信中断、武器失控、指挥瘫痪。电子干扰的办法有两种:一种叫做有源干扰或积极干扰,就是针对敌方雷达与电台的工作频率,施放瞄准式或覆盖式干扰,搅得你图像畸变、声音混乱、精力分散、诸事不成;另一种叫做无源干扰或消极干扰,它是利用具有反射或吸收电磁波功能的材料,制成箔条、角反射器或者电离气悬体,有意制造假象,使敌方雷达要么收不到回波信号,要么收到的信号与真实情况不符,大的变小,多的变少,甚至无中生有,让敌人自乱阵脚。最后就是剿灭。早先,人们利用电子测向定位技术,操纵多种火力摧毁敌方的辐射源及防空体系。越南战争期间,美国的“百舌鸟”反辐射导弹异军突起,这种专门以进攻辐射源为本职工作的导弹,被人称为“雷达的克星”。海湾战争中,反辐射导弹再显神威,美国发射的200多枚“哈姆”反辐射导弹,将伊军的雷达摧毁殆尽,使多国部队的飞机如入无人之境,几乎没有遇到任何阻力就获得了制空权。海湾战争以后,许多国家纷纷展开了反辐射导弹、反辐射无人机的研制工作。

当然,只有更好地保存自己,才能有效地消灭敌人。在加强电子进攻的同时,还必须要搞好电子防御,确保己方电子设备和系统充分发挥效能。为此,必须做到管得严(平时严格控制雷达开机和无线电波发射),联得快(实行快速通信,减少信号留空时间),变得奇(采用低截获概率技术和频率捷变技术,让敌方抓不着),藏得巧(采用多基地雷达,或将收、发信台分开配置等)。

可以说,电子对抗就是一部大型交响乐,是攻与防、战与藏、单项技术与指挥艺术的有机结合,任何一个环节都马虎不得。

电子对抗飞机是一种专门用于对敌方雷达、无线电通信设备和电子制导系统等实施电子侦察、电子干扰或袭击的飞机。电子对抗飞机通常用其他军用飞机改装而成。它分为电子侦察机、电子干扰飞机和反雷达飞机。

电子侦察飞机。通过对电磁信号的侦收、识别、定位、分析和录取,获取有关情报。它装有宽频带的电子侦察系统。

电子干扰飞机。主要用以对敌方防空体系内的警戒引导雷达、目标指示雷达、制导雷达、炮瞄雷达和陆空指挥通信设备等实施电子干扰,掩护航空兵突防。

反雷达飞机。主要用于袭击地面防空系统的火控雷达。它装有告警引导接收系统、反雷达导弹和其他制导武器。随着科学技术的进步与发展,出现多用途电子对抗飞机和无人驾驶电子对抗飞机。