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為何雷達導引地獄火飛彈必須「歪打正著」?

▲地獄火飛彈是阿帕契攻擊直升機上最強大的武器,而其中導引方式最特殊的,莫過於使用長弓雷達導引的AGM-114L地獄火飛彈。(Source: Boeing)

文:李思平

AGM-114地獄火飛彈是軍事迷耳熟能詳的武器,但地獄火飛彈並不只有一種版本,而是隨著技術進步,不斷提升彈頭的致命性,甚至還加入了使用長弓毫米波雷達導引的AGM-114L雷達導引版本,讓配備長弓的AH-64D阿帕契攻擊直升機能發揮最強的攻擊能力。

然而,與其他使用雷射導引的地獄火甚至是戰機使用的雷達導引飛彈比較起來,AGM-114L的導引以及對於目標的識別方式比較特殊,而這樣的因素,也導致了雷達導引地獄火飛彈採用的飛行路徑,以及「看見」目標的方式不同於其他地獄火飛彈。

 

雷達導引中的視線

▲左邊是使用AGM-114L飛彈對付移動目標時,適合的距離,而在此情況下系統會自動切換為發射前鎖定模式(LOBL),而右邊則是針對固定目標,此時如果目標遠於2.5公里外,會自動採用發射後鎖定模式(LOAL)。

對於普通的雷射導引地獄火來說,它只需要去追蹤符合雷射頻碼的雷射反射源即可,追蹤方式相對單純。但對於雷達導引地獄火來說,就沒這麼簡單了,因為它必須要從複雜的地貌回波中,辨認出目標的存在。目標的反射截面積(RCS)越大,目標就越好鎖定,且如果目標在移動,雷達就更好分辨出目標,相對的,如果目標不移動,那雷達就真的頭大了。

當阿帕契在發射雷達導引飛彈時,如果目標正在移動狀態,那從0.5~8公里的距離上,它都會採取發射前鎖定(LOBL),但如果是對於固定目標,則是2.5~6公里都會採取發射後鎖定(LOAL),至於超過這個距離,可以透過其他直升機以改進型資料數據機(Improved Data Modem,IDM)賦予目標。

會有這種現象,最主要的原因就跟上面所說的一樣,當目標停止移動,雷達的眼中就很難從地面回波中識別出目標,且距離越遠越難鎖定。

 

雷達導引飛彈適合對付的目標以及距離

在AGM-114L的尋標器上,有兩種尋標模式,第一種是高距離解析(High Range Resolution,HRR),第二種則是都卜勒波束銳化(Doppler Beam Sharpening,DBS)。

▲高距離解析的原理,是運用密集偵測目標周遭的距離,藉此在目標周遭雜波中,過濾出目標的真實位置。更直覺地說,每次從周遭地形回傳的回波訊號中都會呈現不同的距離,但目標本身反射的距離卻差不多,而系統也藉此判定真實目標位置。

▲都卜勒波束銳化的原理,則為是直昇機本身或飛彈以偏軸方式飛行(相對於目標軸線),並運用固定目標和背景回波的相對運動變化,藉此區分雜訊和目標本身的真實位置。

對於近於2.5公里內的目標,飛彈無法透過都卜勒光束稅化來找到目標,因此不論是對付2.5公里內的目標,或者是飛彈已經飛近到離目標只有2.5公里,飛彈尋標器都會使用高距離解析模式。

 

造就特殊的彈道

▲攻擊固定目標時使用的彈道

▲攻擊移動目標時使用的彈道

大家都知道地獄火飛彈發射時會快速爬升,接著從目標上方落下,但這麼做的原因並不只是為了要攻擊目標最脆弱的頂部,而是與導引模式有息息相關。

在發射前鎖定(LOBL)模式下,因為飛彈採用的是高距離解析模式來找尋目標,因此不需要大角度偏軸方式來製造自己相對於目標的角速度,而彈道也相對來說比較平(然而看起來跟雷射導引地獄火還是很像)。然而,當飛彈在發射後鎖定(LOAL)模式下,並使用都卜勒波束銳化模式以搜尋時,飛彈的彈道將會拉出非常大的偏軸,而這種彈道也被稱為是都卜勒波束銳化彈道 (DBS Trajectory)。

尋獲和鎖定目標的原理不同,也就造就了雷達導引地獄火,為何在彈道表現上與其他地獄火差異甚大!