现代民航客机有什么自卫措施?发展趋势是什么?

食无肉居有竹


二战结束后,民航成为了新兴的世界班车,几乎连接地球的任何AB点。然而种种原因造成的空难也时刻威胁着民航安全,成为高空旅行者们不可预知的噩梦。在所有的空难事故中,最为悲惨的莫过于民航客机被军队或者其他武装势力袭击,虽然民航本身不具有任何军事价值,但自上世纪50年代以来,被击落的民航客机却不胜枚举!其中最严重的三次:1983年9月:韩国一架波音747客机被苏联苏-15战斗机击落,客机上269人全部遇难;1988年7月:伊朗一架A300客机被美国“文森斯”导弹巡洋舰击落,客机上290人全部遇难,无一生还,其中还包括六十几名12岁以下的儿童;2014年7月17日,马来西亚航空公司一架飞往吉隆坡的波音777 在乌克兰被一枚山毛榉导弹击落,机上298人全部遇难!

难道客机就没有什么自卫措施来防止类似事件发生吗。答案是肯定的,而且就目前,关于客机的自卫措施的发展也没有什么的实质性进展,还是以国际法为基础,要求各国都必须保证过境航班的通行自由与安全,至于技术基本处于停滞状态,而已经研发的便携式导弹攻击防御系统也基本处于无人使用!

其实早在90年代初,针对民航客机的导弹攻击曾导致西方国家兴起一股研制对抗红外制导的便携式防空导弹的客机自卫系统热潮。不过那时候的客机自卫系统主要针对红外制导的便携式防空导弹,其研发也源起于一系列的导弹攻击事件,仅仅只是少量装配和试验。而第一个以国家名义宣布安装的是以色列,2002年以色列国防部要求所有飞国际航线的以色列客机都要安装自卫装置。

到了2003年,以色列以航空工业部门向外界公开展示了名为“飞行卫士”的“反导弹防御装置”。该装置的价格在200万美元左右。该系统重90公斤,采用脉冲多普雷雷达探测来袭导弹。飞机两侧各安装两个红外干扰弹投放器。雷达探测到来袭导弹后,对机组人员发出警告,并自动触发红外干扰弹。大约有150架飞机安装了这种“飞机卫士”。

时间来到2004年,英国航空航天公司和美国诺思罗普·格鲁曼公司研制保护美国民航飞机的导弹防御系统。两家公司提供的系统实际上是直升机或者军用运输机装备的类似系统的改进版。主要有两部分组成:一部分称作导弹逼近告警系统。通常是采用红外或者紫外告警技术,追踪导弹发动机燃烧时发出的尾焰。第二步便是干扰装置,干扰装置也有两种:红外干扰弹相对较为便宜,但是无法对付红外成像导引头等高端技术的先进便携式防空导弹;定向红外干扰系统实际上是通过发射激光,欺骗或迷惑导弹的制导系统,保护客机免受袭击,它对所有红外制导导弹几乎都有效,不过价格是红外干扰弹投放器的两倍以上。但是,上述这些有一个严重的问题那就是,都是便携式防控导弹,自卫有限,而目前的便携式防空导弹最大射高在3000米左右,对于1万米以上高度巡航的客机无可奈何,因此这些系统也仅仅主要用来攻击起降阶段客机,所以有些国家还研制了部署在机场地面上的飞机保护系统。

此后,民航客机的自卫防御系统再无实质性发展,目前民航机自卫系统,也一直主要针对红外制导的便携式防空导弹。换句话说,民航机即便装备了这些自卫系统,也无法对付诸如“山毛榉”这样的采用了雷达制导的中远程防空导弹。对于类似“山毛榉”这种系统,现有的民航自卫系统的红外诱饵弹或者红外干扰机都无法进行有效干扰,起不了一点用。可能有人会说,针对雷达制导的防空导弹也并非毫无对策。可以从战斗机自卫系统移植相关技术,但我们回头想想,民航针对的是航空公司,而战斗机整套系统更为复杂和昂贵,先不说民航公司是否愿意选择安装,即使安装了也无法完全确保对先进雷达制导防空导弹的效果,不然战斗机也就没必要发展隐身技术了。如果从技术角度讲,那就更难说了,就以无源探测系统来说,需要分辨雷达种类,是警戒雷达、航管雷达还是炮瞄雷达或者导弹制导雷达,还要能够分析雷达的工作状态,是处于搜索状态还是锁定状态。这需要对不同国家不同雷达的信号特征建数据库,而这是各国军方严格保密的数据。此外,干扰装置也要更复杂,包括无源的箔条以及有源干扰装置。

所以说,民航客机自卫措施的发展基本停留在对临便携式导弹攻击的阶段,且一直没有较大进展,前景并不乐观,而就安装已经研发的这些现有的自卫系统而言,有关各方已经争论不休,系统制造商认为应当安装,飞行员也很关切,但由于经济原因,只有极少数的航空公司考虑使用此系统。所以,至今除了以色列外,几乎没有国家强制安装这类系统。至于研制、安装针对雷达制导的大型导弹的新型自卫系统,前景就更不乐观了。


爱IT爱科技


我是萨沙,我来回答。

民航客机没有自卫措施,唯一的就是配备空警了。

就防卫方面,这个世界上只有以色列客机曾经安装过“天盾”反导系统。

“天盾”反导系统被安装在客机机身下方,包括一个高敏感度的红外探测器,可在远距离发现来袭导弹;还包含一套激光发射器,可自动照射来袭导弹,干扰其红外引导头。

在“天盾”之前,以色列装备的是“飞行卫士”(Flight Guard)系统。

飞行卫士”系统,它与以色列空军现役大型飞机上所使用的导弹对抗系统相似,包括了360度覆盖范围的导弹接近告警系统(MAW)和与之交联的红外干扰弹抛射器。据研制该系统的以色列埃尔比特公司称,这种系统已经经过多年实战检验,非常可靠,能够有效对抗各种肩射防空导弹。如果有必要,可再加装箔条抛射器,那就可以对抗雷达制导的导弹系统。

为什么这么搞?

主要是当时很多阿拉伯恐怖分子,使用单兵便携式防空导弹,对以色列客机进行恐怖袭击。

所以以色列客机就配备这种玩意,目的是万一遇到袭击可以借此脱身。

然而这玩意再先进却没有蛋用,因为新一代单兵便携式导弹具有抗干扰能力。

同时,安装这种设备是非常昂贵的,以色列的客机非常多,这简直是花费巨资搞一个没用的废物。

所以,没多久以色列也取消了这个设计。

由此大家可以看到,便携式单兵防空导弹,可以说是防空武器中仅仅比高射机枪强一些的武器,客机尚且对付不了,何谈其他防空导弹之内。

退一步说,面对现代化防空导弹,就算最先进的战斗机或者轰炸机,未必能够幸存,何谈客机。

所以,靠客机防御是不靠谱的,必须另外想办法。

马航MH-18在乌克兰上空被击落,现在基本可以肯定是东乌武装所为。

因为技术能力不够,东乌武装将客机识别为乌克兰政府军飞机,给予击落。

这种情况下,其实没有什么太好的办法。

唯一可以做的是,客机尽量绕开可能存在危险的战区。如果马航飞机不从这里飞过,也就不可能被击落。

但是乌克兰航空客机又被伊朗击落,这个实在没办法预防。

乌克兰客机刚刚升空,就被伊朗防空导弹误认为是隐形战机,胡乱开火打下来。

就乌克兰客机来说,它没做错什么,航线和飞行时间也是向伊朗申请后批准的。

这一切都是伊朗防空部队胡来的结果。


萨沙


2020年1月8日,一架飞往基辅的波音737-800客机(乌克兰国际航空公司PS752次航班)在从伊朗首都德黑兰伊玛姆霍梅尼国际机场起飞后不久坠毁,机上176名乘客和船员全部遇难。几个小时后,西方国家宣称他们的情报显示是伊朗军方击落了这架飞机。路透社援引一名美国官员的话说,美国检测到了在飞机附近爆炸的两枚地对空导弹的特征信号。《纽约时报》的报道则称,有经过验证的视频显示一枚导弹击中了这架飞机。

图一 被击落的PS752航班残骸现场

伊朗政府一开始坚决否认这一指责。但是,后来他们承认这架737在转向“敏感的”伊斯兰革命卫队基地时被误认为是敌对目标。因当时美伊关系,导致“神经高度紧张”的部队无意中将其击落。

在这一悲剧发生之后,保护民航飞机免受导弹袭击的问题再次受到关注。PS752被击落并不是一件新事,它只是一长串类似事件中的最新一个牺牲品。

民航客机面临的威胁

尽管在公众和媒体眼中,那些被陆基雷达制导防空导弹或空空导弹击落的民航飞机往往具有更高的关注度,例如:

  • 大韩航空007航班在1983年被苏联空军苏-15击落;

  • 伊朗航空655航班在1988年被美国海军巡洋舰“文森纳(USS Vincennes)”号发射的雷达制导导弹击落;

  • 西伯利亚航空公司的一架图-154在2001年乌克兰的一次军事演习中,在黑海上空被击落;以及

  • 2014年7月马来西亚航空MH17航班在乌克兰东部被亲俄罗斯武装分子发射的导弹击落(这里采用了荷兰调查人员的结论)。

图二 苏-15战斗机击落大韩航空007次航班

图三 马航MH17航班被“山毛榉”导弹击落的示意图

但事实上,大多数被击落的民航飞机是由便携式防空系统(Man-Portable Air Defense System,MANPADS)引起的。 根据美国运输安全管理局(Transportation Security Administration,TSA)的统计,自1975年以来,已有40架民航飞机被MANPADS导弹击中,造成约28起坠机事故和800多人死亡。

1970年代的重大事件包括:越南航空的一架道格拉斯C-54D-5-DC在1975年3月被MANPADS击落在越南领土,机上26人全部丧生;1978年一架罗德西亚航空(Air Rhodesia)的维克斯子爵(Vickers Viscount)飞机被人民革命军(the People's Revolution Army)发射的MANPADS击中在津巴布韦迫降,造成4名机组人员和56名乘客中的34人丧生。

1988年12月,美国国际开发署租用的两架道格拉斯DC-7喷雾机在灭蝗过程中,遭到西撒哈拉武装分子发射的MANPADS袭击。一架飞机坠毁,五名机组人员全部遇难。

1993年9月,在阿布哈兹战争期间,格鲁吉亚Transair航空的一架图-134和奥比格鲁吉亚人航空的一架图-154B在一天之内相继被击落,造成135人死亡。1998年,一架刚果航空公司的波音727飞机在刚果民主共和国被击落,41人死亡。1998年12月到1999年1月的短短数周内,两架联合国拥有的C-130“大力神”运输机在安哥拉被击落,23人死亡。

2002年11月,恐怖分子向一架从肯尼亚蒙巴萨出发,载有271名乘客和机组人员的阿契亚航空公司(Arkia Airlines)波音757发射了两枚导弹。尽管这两枚导弹均未达到目标,但事件直接导致Elbit系统公司开发了其C-MUSIC技术。

一年后,DHL的一架空中客车A300B4-203F货机在伊拉克运送邮件时,被一枚MANPADS发射的导弹击中并损坏。该导弹击中了飞机的左侧油箱,但飞机最终在巴格达安全降落。据称,2007年3月,一架白俄罗斯TransAVIAexport航空公司的伊尔-76TD货机被一枚地对空导弹击落在索马里摩加迪沙,11名机组人员死亡。

图四 DHL的A300B4-203F货机遭到MANPADS袭击后,飞机左侧机翼油箱的受损情况

伊朗的野蛮行径激起了全球各国的强烈反应和伊朗的反政府抗议活动。国际航空运输协会(International Air Transportation Association,IATA)对于这次袭击的反应为“愤怒”,并表示:“应不遗余力地确保这种悲剧永远不会重演。”然而,对于在战区和热区上空及其周边飞行的民航客机问题仍然存在:如何制止或减少此类事件?

稀星天外认为需要从三方面着手:

  1. 加强飞机的对抗措施,安装先进的自卫系统

  2. 加强空域的管理,该绕行就绕行,该封闭就封闭

  3. 控制武器的扩散,特别是要在源头上掐断流向“无国家武装团体”的防空武器。

复杂的对抗措施

正如前面我们所看到的,MANPADS由于其使用和携带相对容易,获取的门槛不高,构成了对民航客机的最危险威胁之一。

就在德黑兰事件发生前不久,美国智库兰德公司在2019年12月发布了一篇题为《针对商业航空,获取和使用MANPADS》的报告。根据该报告,自1975年以来,MANPADS已被用于65起民用飞机遭袭事件,“造成1000多名平民死亡”。

注:显然因为数据源不同,兰德公司的数据和美国运输安全管理局的数据不一致。

基本的红外对抗措施,例如红外干扰弹,在某种程度上可以保护飞机。但是正如兰德公司报告所指出的那样,它“对先进的焦平面成像或拥有指令制导系统的MANPADS基本无效”。基本对抗手段的另一个弱点是红外干扰弹需要特别的发射器。这产生了特别的维护和使用人员培训需求。

图五 一架C-130“大力神”运输机在释放红外干扰弹

图六 C-130上的红外干扰弹和雷达诱饵的撒布器,两侧各一个。这显然不太适合民航客机

定向红外对抗(Direct Intra-Red Counter Measurement,DIRCM)提供了更先进的自我保护功能。DIRCM系统通过导弹来袭告警系统探测和跟踪红外信号,向来袭导弹发射激光束以干扰武器的导引头,导致其最终失去锁定并偏离目标。

以色列Elbit系统公司的C-MUSIC系统可能是最著名的可用于大型商用飞机的DIRCM产品。该公司称C-MUSIC为民航客机提供了“有效、可靠和负担得起的保护”。

该系统包含在一个安装在机身上的160千克重,2.7米长的长豆荚型吊舱。Elbit表示,“它的设计满足了民用航空的最高要求,包括高可靠性、简单安装、低阻力,且对机组人员的工作量没有影响”。

图七 以色列Elbit系统公司的C-MUSIC系统

如前所述,C-MUSIC系统的研发是在2002年9月一架以色列阿契亚航空公司的波音757-300飞机在肯尼亚蒙巴萨遭到未遂MANPADS袭击后开始的。以色列政府后来要求所有以色列的航空公司都必须在其客机上安装该系统。目前,C-MUSIC已经积累了超过35000小时的使用时间,并且“在所有操作条件下都被证明是有效的”。

图八 装在一架以色列航空公司波音737上的C-MUSIC系统

美国国会在本世纪初指示其国土安全部(Department for Homeland Security,DHS)评估了DIRCM技术在商用飞机上的有效性。DHS随后启动了反MANPADS项目,对BAE系统的JETEYE和诺斯洛普·格鲁曼公司的“卫士(Guardian)”DIRCM产品进行了评估。三架美国航空的波音767-200客机安装了JETEYE,10架联邦快递的MD-11F货机则接受了“卫士”系统。测试于2008年完成。

DHS从测试结果中得出的结论是,两种系统都可以抵抗多枚导弹的袭击,但是没有一个能够达到可靠性要求。另外,它估算将此类设备安装在美国所有航空公司的客机上安装此类系统,将至少耗资22亿美元。因此,美国国会搁置了这个主意。

图九 BAE系统公司的JETEYE定向红外对抗系统

图十 装在联邦快递MD-11上的“卫士”DIRCM系统

图十一 从这个角度看,“卫士”DIRCM系统还是比较小的,对飞机影响不大

另外,针对那些更为引人注目的,在飞机被陆基雷达制导导弹或空对空导弹这些比MANPADS更为先进的防空武器击落事件中,DIRCM基本无效。因此,即使PS752装备了DIRCM,估计也难逃被伊朗击落的命运。

尽管DIRCM系统可以提供一定的防御能力,但“先进技术”的导弹“无法被欺骗”,并且DIRCM也“无法防范依靠其他制导手段的武器”。

其他一些新兴的可以获取、跟踪和摧毁导弹的反导技术,诸如高能激光(High Energy Laser,HEL)系统,也有局限性。 尽管HEL可以摧毁导弹,而不仅仅是欺骗导弹,但取决于导引头的类型和导弹自身的红外对抗技术,它的“有效性”差别很大。另外,HEL系统一次只能发射一枚导弹,只能防御机场周围相对较小的区域。这使它们只能保护飞机航程的有限部分,加上有些机场周边还不一定能够部署。

一些国家,例如拥有“铁穹”防御系统的以色列,在其航空枢纽附近安装了地面导弹防御系统。美国国土安全部甚至考虑在高空飞行的无人机上安装基于激光的防御系统。但该想法在“发现可用的DIRCM系统无法可靠地击败肩扛式导弹”的试验后被放弃。

图十二 以色列的“铁穹”防空导弹系统

降低风险的手段——打不过,躲得起

除了技术手段,减轻风险的更直接的方法就是避免使飞机进入高危区域。

PS752被击落后的几个小时内,各国航空公司迅速采取行动,修改了飞经中东的飞行计划,以确保飞机不会进入被认为是高风险的空域。

航空监管部门会进行持续的风险评估,并发出飞行员通知(NOtice To AirMen,NOTAM),以告知危险,并在某些情况下对某些空域的飞行加以限制。

当乌克兰客机被德黑兰当局击落后,美国联邦航空管理局(FAA)发布了NOTAM,禁止美国的航空公司飞入伊朗、伊拉克、阿曼湾和沙特阿拉伯与伊朗之间水域上方的空域。尽管后来对上述地区的飞行不再绝对禁止,但随后的NOTAM仍然限制了波斯湾和阿曼湾的某些空域,包括最大程度地减少海面上空飞行。

到2020年2月,FAA的网站上还列出了禁止或限制在阿富汗、肯尼亚、利比亚、朝鲜、索马里、叙利亚、乌克兰部分地区、委内瑞拉和也门上空飞行的NOTAM。

加强机场安全方面的潜在弱点是降低被击落风险的另一种方法。TSA的联邦航空法警局制指导各机场进行一个被称为“MANPADS协助访问”的机场脆弱性评估,以识别机场的潜在安全漏洞并建议采取挽救措施。

这些访问主要在美国的机场进行,有时也在其他国家进行。 TSA说,该计划自2003年开始以来,已经进行了38次评估。

图十三 PS752被击落前中东地区的航路图

图十四 PS752被击落后,有几架原本途径此处的飞机紧急折返或绕道

图十五 PS752被击落后,FAA发布NOTAM,许多航空公司的航线进行调整

从源头抓起,杜绝武器的扩散

应对导弹威胁的第三种方法是阻止MANPADS或其他导弹系统落入不法之徒,特别是采取行动使“非国家武装团体”手中的武器遭到“破坏和退化”。

TSA指出,自2003年以来,美国与其他国家合作一起销毁了30多个国家超过33500件所谓“过剩、缺乏管理、非法持有或其他有风险的MANPADS”武器。

图十六 MANPADS因为其体积小巧,比其他系统更容易扩散

而兰德公司的报告也指出,各国政府可以采取没收金融资产,引渡和起诉“非国家武装团体”的成员,起诉与其进行业务往来的实体,对特定团体发动军事行动,实施出口管制协议并拦截武器走私等措施来减缓和杜绝MANPADS的扩散。

严格管理武器仓库,密切监视库存和进行过期或退役武器的合理处置训练是其他有效策略。还可以选择通过“减小市场”行动,使“非国家武装团体”购买MANPADS的成本更高。尽管后者不太可能完全消除供应,但它们可能会抬高价格,使它们超出“非国家武装团体”的财务能力。

图十七 苏联和俄罗斯的MANPADS是很多非法市场的抢手货

解决问题之道和当前困境

稀星天外认为,只有将所有不同的方法——防止导弹落入不法之徒,管理空域和部署反导技术——结合起来,多管齐下,才能解决导弹对客机的威胁。

尽管,MANPADS攻击民用航空的风险在比例上很容易降低,但威胁不会消失。因为不稳定的国家继续在储备这些系统,而向热点地区出售这些武器的生产国几乎不会受到惩罚,因此活跃在冲突环境中的许多“非国家行为者”都具有MANPADS能力。随着他们越来越多地表明使用这些武器来对付民航飞机的意图,不难想象民航客机被MANPADS击落的致命情况还会发生。

图十八 ISIS武装人员也拥有MANPADS能力

在本世纪初,国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)成立了地区航空安全小组,作为“通过所有航空安全利益攸关方的参与来促进减少航空安全风险的联络点”,协调和缓解安全风险有关的工作。

马航MH17被击落的新闻事件导致ICAO成立了一个国际特别工作组,负责在冲突地区飞行的民用飞机。ICAO还确定了各国政府,航空公司,空中导航服务提供商和其他利益相关者的角色和责任,并建立了一个冲突地区信息库。这是一个各国可以共享有关全球潜在风险详细信息的网站。

尽管如此,在去年6月IATA的年度会议上,该协会负责安全和飞行运营的高级副总裁吉尔伯托·洛佩兹·梅耶(Gilberto Lopez Meyer)抱怨目前各国航空公司在获得更好的信息方面普遍缺乏进展。关于如何关闭空域以及何时关闭空域的问题尚未达成国际共识,各个监管机构和航空公司均自行进行风险评估和决策。

图十九 在美国海军无人侦察机被伊朗击落后,FAA发布了NOTAM禁止民航飞机飞经阿曼湾上空

代表欧洲各地40000名飞行员的保护伞组织——欧洲驾驶舱协会(European Cockpit Association,ECA)最近呼吁更加紧迫地解决在冲突地区的商用飞行问题。ECA的一项提案是所谓的“全力以赴”规则,即如果有两个欧盟成员国或两个主要航空公司决定中止飞往一个冲突地区的航班,那么所有欧盟航空公司都必须停止和该地区相关的飞行活动。

ECA总裁乔恩·霍恩(Jon Horne)表示:“我们不需要知道各国严格保护的机密情报,但我们迫切需要的一种共享对冲突地区进行风险分析的结果并根据该结果采取行动的方法。任何欧洲航空公司或飞行员都不应被排除在外,所有人都应该有机会从……这些信息中受益。”

稀星天外对此表示赞同。尽管许多人认为应该有一个国际机构来负责关闭冲突地区领空,但这很多时候只是个事后补救。更关键的是在悲剧发生前,有人能够根据掌握的情报做出预判,为各航空公司提供指导意见。

只要国际社会不能有效应对飞越和进入冲突地区的航班,就有让人付出生命代价的风险。指责单个国家和组织很容易,但这无助于挽救那些逝去的生命。


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