南联盟击落F-117A隐身飞机战例破解研究*

胡晓磊，殷大虎，金建伟

(中国人民解放军93221部队，北京 100085)

0 引言

1999年3月27日夜间，南联盟防空部队首次击落世界第1种隐身作战飞机F-117A，开创了防空作战的先河。然而令人遗憾的是，该事件虽然过去20年，公开报道的研究普遍猜测成分多，定性分析多，定量分析少。既不能还原战斗过程细节，也无法解释F-117A被击落的真实原因，学术界对这一事件的认识普遍处于相对“模糊”的状态。时任南联盟第250防空旅副指挥Djordje S.Anicic中校多年后对战斗经过进行了简单描述，但缺少相应数据支撑，可信度也有待验证。本文通过查阅大量资料，从中寻找线索，一方面根据Anicic中校的回忆对战斗过程进行推算与校验，一方面对交战双方的武器装备进行建模仿真，重现战斗场景，最大程度还原了这一经典战例，并经过相应证据侧面验证，剖析了F-117A被击落的原因。

1 事件概述

1999年3月27日，北约针对南联盟发动代号为“联盟力量”(operation allied force)空袭的第4天，当地时间晚19:05，4架F-117A“夜鹰”隐身攻击机从意大利阿维亚诺空军基地起飞，执行轰炸南联盟任务。编号82-0806的F-117A在返航途中被南联盟第250防空旅3营的搜索雷达发现。在营长Zoltán Dani上校的指挥下，3营在2次启动制导雷达截获目标失败后，大胆违背雷达原地开机不得超过2次的规定，冒险第3次开机搜索，终于成功截获并稳定跟踪目标，连续发射2枚SA-3导弹，第1枚导弹未命中目标，第2枚导弹将F-117A左翼炸断，飞机失控坠毁于贝尔格莱德西北部的一片农田。飞行员Dale Zelko跳伞逃生，6 h后被美军成功营救。

以下是南联盟第250防空旅副指挥Djordje S.Anicic中校描述的战斗经过：“警戒雷达屏幕上方位195，距离23 km有一个目标，显示正向我营阵地靠近。当目标进至14～15 km，Dani上校下令：‘方位210，开机搜索！’我下令：‘对准方向，制导雷达开天线！’指令长指挥火控摇天线：‘左，左，停！高，高，停！开天线！’战术控制长同时转动3个手轮搜索目标。时间过去了10 s，战术控制长Muminovic仍未截获目标，制导雷达电磁辐射暴露时间太长了，我下令‘停，关天线！’过了一会儿，Dani上校再次下令：‘方位230，开机搜索！’引导车内空气骤然紧张起来，这次战术控制长在他的双屏上看到了目标，没等战术控制长把十字线压上目标，目标拼命机动溜出了战术控制长的双屏。制导雷达电磁辐射再次超时，我只好下令‘停，关天线！’几秒后，Dani上校再次下令：‘方位240，开机搜索！’战术控制长再次发现目标并报告目标在剧烈机动，战术控制长还是未能将目标压上。就在我正要下令关天线的时候，跟踪手Dragan Matic叫道：‘快！快！我看见它啦！’他兴奋地摇动手轮，试图将目标拉到屏幕正中，他成功了！战术控制长迅速将十字线压上目标,报告：‘捕获目标！’副战术控制长报告：‘目标呈强雷达截面！’战术控制长报告：‘跟踪稳定，目标继续接近，距离13 km！’跟踪手报告：‘跟踪稳定！’Dani上校果断下令：‘摧毁目标，三点法，发射！’5 s 后，第2发导弹离架。20:42，导弹与目标交会处绽出一片清晰的小雪花，我们从6 km高度发现目标，目标最后规避机动至8～10 km高度，最后一次搜索攻击全程23 s。”

2 战斗经过还原

Anicic中校的描述非常生动，但主要问题是出处不明、数据极有限、缺少证据佐证，一时真假难辨。但从其对战斗过程的描述,特别是对地空导弹武器系统操作流程和使用术语来判断，很符合苏制第2代地空导弹武器系统作战操作特征，具有一定可信性。下面通过对双方武器装备性能进行设定，尝试利用有限的数据，推算出F-117A的航路点直角坐标及对应时间，结合坠机点经纬度坐标，通过坐标转换，能够大致确定出南联盟防空阵地和F-117A航路点经纬度，最后还原出详细的战斗经过。

2.1 F-117A航迹推算

1999年4月5日出版的美国《新闻周刊》给出的“北约空袭南联盟示意图”[1](见图1)表明：战争初期，从意大利阿维亚诺空军基地起飞的突击机群先向东南方向飞行，在亚得利亚海上空与护航飞机集结成突击编队，为避开南联盟重点部署在西部的防空兵力，突击编队在塞尔维亚以北经空中加油继续向东飞行，再掉头向西对贝尔格莱德发动袭击。亦有资料表明：美军3月27日晚间的空袭目标是尼金西军事试验中心，该中心是南联盟空军和陆军的主要试验场，距F-117A坠机地Budanovci村以南约7 km。经分析，F-117A编队应是在返航途中被击落的。主要理由如下：一是诸多资料表明，北约在进攻阶段电子压制和打击比较猛烈，南联盟防空部队为保存实力，经常选择在北约飞机返航路线上设伏；二是坠机现场没有发现机载弹药残骸，说明已被投放；三是坠机点Budanovci村位于贝尔格莱德市西北32 km，尼金西试验中心以北7 km，根据П-18雷达探测到的目标航迹判断，F-117A航向指向西北，应处于返航阶段。

设F-117A飞行速度为288.88 m/s(Ma数0.85)。由于美国在“沙漠风暴”和“盟军行动”行动中，严禁F-117A将高度降低到6 300 m以下的高度。Anicic中校的回忆中提到“从高度6 km发现目标，目标最后规避机动至8～10 km高度”。取F-117A返航高度为6.3 km，最后一次被截获时高度为8 km。通过设定的F-117A速度、高度以及Anicic中校提到的目标方位和距离信息，通过外推可计算出F-117A的各航路点坐标及对应时间，如图2所示。

图1 “盟军行动”空袭示意图Fig.1 Schematic diagram of “operation allied force” air strike

图2 南联盟防空部队击落F-117隐身飞机的过程示意图Fig.2 Procedure of the Yugoslavia air defense forces shot down the F-117A stealth aircraft

2.2 战斗经过

将计算结果与当事人回忆综合后还原出战斗经过如下，并绘制战斗经过示意图(见图2)：

19:05:00，4架F-117A“夜鹰”隐形攻击机从意大利阿维亚诺空军基地起飞，执行轰炸贝尔格莱德任务，美军上尉Dale Zelko驾驶其中机尾编号82-0806的F-117A。此时，南联盟第250防空旅П-18远程搜索雷达因故障不能全功率辐射,处于关机检修状态。

19:50:00，南联盟第250防空旅3营的П-18雷达恢复正常，开始发射低频探测信号。

20:40:00，П-18搜索雷达第1次发现目标，目标方位195°，斜距23 km，高度6.3 km。

20:40:35，制导雷达第1次开天线搜索，目标方位210°，斜距14.5 km，高度6.3 km,截获目标失败，耗时约19 s。

20:40:54，制导雷达第2次开天线搜索，目标方位230°，斜距11.1 km，高度6.3 km，此时目标开始机动，爬升并向西转弯，截获目标失败，耗时约7 s。

20:41:01，制导雷达第3次开天线搜索，目标方位240°，斜距13 km，高度8 km，截获目标成功，耗时约5 s，第1发导弹离架。

20:41:06，第2发导弹离架，此时目标方位256°，斜距13 km，高度8 km。

20:41:25，F-117A被第2发导弹命中，弹目遭遇点方位281°，斜距14.4 km，高度8 km，第2发导弹飞行时间约19 s，最后一次搜索攻击全程24 s。

2.3 仿真验证

击落F-117A的是第2发导弹，但回忆录未提及第2发导弹飞行时间，需结合地空导弹弹道仿真来计算。第250防空旅3营装备的是苏制С-125“涅瓦”地空导弹武器系统，可使用5B24和5B27两型导弹[2](见图3)，两型导弹主要差别是一级助推器不同，结合第250防空旅徽章图案(见图4)判断，击落F-117A的应是5B27导弹。

图3 5B24与5B27导弹Fig.3 5B24 and 5B27 missile

根据5B27导弹参数对其反设计，计算得出5B27导弹空气动力学参数、推力特性等参数，经过三点法弹道仿真，得出导弹飞行弹道(见图5)，仿真表明：“20:41:01，制导雷达第3次开天线截获目标，第1发导弹离架；20:41:06，第2发导弹离架，飞行时间为19 s；20:41:25，命中目标，距离14.4 km，高度8 km，方位280°，制导雷达最后一次开机截获到命中目标的时间为24 s”。与Anicic中校的提到的“最后一次搜索攻击全程23 s”基本吻合，航迹推算和弹道仿真验证了当事人的描述。

图4 第250防空旅徽章Fig.4 Badge of the 250th air defense brigade

图5 三点法弹道Fig.5 Trajectory of three-point method

由于F-117A是被炸断左翼陷入螺旋坠毁的，可认为命中点与坠机点经纬度大致相同，F-117A坠机点Budanovci村的经纬度经查为N44°54′，E19°52′，推算出第250导弹旅3营阵地部署在Budanovci村东南方位93°，地面距离约12 km，N44°52′47″，E20°00′59″ 的地方。通过寻找相关实战证据，三营在战前脱离了贝尔格莱德附近的固定阵地转移到位于Simanovci预备阵地，Simanovci坐标为N44°52′，E20°05′，与仿真推算得出的部署点坐标N44°52′，E20°00′非常吻合，进一步证实了分析的正确性。

3 雷达对F-117A探测能力的分析

C-125地空导弹武器系统采用雷达指令制导体制，分析П-18搜索雷达(见图6)和CHP-125制导雷达(见图7)对F-117A的探测能力是揭示其最终被击落原因的关键。

图6 П-18搜索雷达Fig.6 П-18 search radar

图7 CHP-125制导雷达Fig.7 CHP-125 guidance radar

3.1 П-18搜索雷达对F-117A探测能力分析

根据Anicic中校回忆，为防止被北约电子战飞机定位和摧毁，营长Dani上校战前把易被AGM-88“哈姆”反辐射导弹攻击的П-15雷达换成了П-18雷达。П-18雷达是苏联研制的两坐标甚高频(VHF)警戒雷达，工作波段为150～170 MHz，作用距离180 km[3]。“哈姆”反辐射导弹导引头工作波段200 MHz～18 GHz，EA-6B“徘徊者”电子战飞机搭载的AN/ALQ-67(V)雷达告警器工作在微波段。因此，北约战机不能有效地对П-18雷达实施干扰和压制。F-117A外型隐身和吸波材料对厘米波段雷达有较好的隐身效果，但随着雷达波长的增加，目标散射特性由光学区向谐振区过渡，并在过渡段开始出现谐振效应，目标RCS逐渐增加。经仿真，在150～170 MHz波段内，F-117A鼻锥±45°范围内的RCS均值可达到数平方米量级，П-18雷达在无干扰条件下可远距离发现F-117A。F-117A在米波段存在雷达反射面积大的弱点，为П-18引导CHP-125制导雷达静默跟踪创造了先决条件。

3.2 CHP-125制导雷达对F-117A探测能力分析

CHP-125制导雷达工作在X波段，经仿真分析，F-117A在X波段的雷达回波峰值主要集中在几个固定方向，机头±30°方向内RCS较小，均值约0.03 m2，水平面侧向RCS则比机头方向要大。仿真表明(见图8)：在20：41：01前，目标RCS较小，且回波起伏较大，不利于雷达稳定跟踪。20:41:01后，F-117A 向西爬升转弯，其右侧恰好暴露给 CHP-125 制导雷达，RCS出现了一个持续约8 s的峰值，雷达发现概率显著增大，证实了Anicic中校提到的制导雷达第3次开机“目标呈强雷达截面”的描述。跟踪手Dragan Matic熟练操作抓住了这一千载难逢的机会，成功截获目标。此后，F-117A侧向一直近距离朝向C-125制导雷达，使其能够稳定跟踪目标并制导导弹飞行，击落F-117A的最后一个环节被打通。

4 F-117A被击落原因分析及启示

美国防部事后调查认为空军至少犯了3个重要错误：“没能跟踪到对方已经变换的地空导弹发射阵地，电子干扰机距离F-117A太远以及执行突击任务的飞机连续4晚使用同一航线。”[4]这3条原因只能说明美军未能成功压制南联盟防空系统，被打了一个措手不及，而南联盟防空部队有效运用的技战术和F-117A自身弱点才是隐藏在真相里的细节。

4.1 采取一系列生存措施，在连续高强度空中打击下成功生存

截止到1999年3月27日F-117A被击落当天，南联盟共有16部预警雷达、约30%的SA-3引导雷达以及10%～15%的SA-6机动防空兵力在北约连续高强度的空中打击下被摧毁。在丧失制空权的情况下，南联盟防空部队吸取了伊拉克军队的教训，采取一系列措施提高机动性和生存性，为胜利奠定了基础：一是放弃固定阵地，在运动中求生存。3营在战前奉命脱离了贝尔格莱德原固定阵地，前往位于Simanovci预备阵地设伏，并在原阵地设置了指挥所、掩体等假目标，引诱北约空袭，使其误以为已经摧毁了该阵地。同时为了提高快速转移能力，尽量缩短展开撤收时间，将每个SA-3导弹营4部发射架减少到2部发射架,每部发射架4枚导弹减少为装填2枚导弹，另外2部发射架随时待命，做好机动转移的准备；二是化整为零，加强伪装防护，分散部署，使阵地不易遭到集中打击；三是严控电磁信号暴露，实现无线电静默。从3月24日到3月27日，3营始终保持无线电静默，与总部通信则采用有线连接，制导雷达操作严格执行“2+20”原则，即原地开机次数不得超过2次，每次搜索开机时间不得超过20 s，开机2次后必须转移阵地。时任美空军作战需求部主任布鲁斯·卡尔森少将也承认“塞族采取的快速开、关雷达战术使防空压制战术受阻，效果不明显”。

4.2 F-117A连续4晚使用同一航线，伏击战术获得成功

北约在进攻阶段电子干扰和防空压制打击比较猛烈，而返航时越往北电子干扰越弱，南联盟防空部队选择在北约飞机返航路线上伺机设伏，机群在失去电子干扰掩护时，南联盟防空部队的伏击更易得手。最致命的是，执行突击任务的F-117A编队竟然连续4晚使用同一航线，南联盟防空部队摸清了规律，设伏位置准确，为后续战术实施埋下了伏笔。

4.3 电子干扰和防空压制未到位，制导雷达冒险开机抓战机

海湾战争中，美军规定在没有电子战飞机的支援下，隐身飞机和非隐身飞机都不得独立遂行巡逻和突击任务，F-117A出动架次占全部出动架次仅2%，担负了攻击40%的目标的任务，但自身无一损失，展现了“隐身突防+电子干扰”战术对传统防空系统的压倒性优势。但在1999年3月27日夜间，本应担负为F-117A突击编队实施电子干扰掩护的EA-6B和反辐射打击的F-16CJ“野鼬鼠”编队因天气原因未能出动，美空军打破了自海湾战争以来确立的铁律，F-117A突击编队独自冒险出击。Dani上校也打破自己制定的原地雷达开机不超过2次的规则，冒险第3次开机终于截获目标。F-117A被击落后，美军24架F-117A继续执行空袭任务，但所有突击编队中都配有防空压制飞机。这一事件也说明：在没有电子干扰掩护和防空压制的条件下，隐身飞机凭借隐身优势单独出击依然存在风险，将隐身技术与电子对抗战术结合起来才能进一步提高隐身飞机的生存性和突防能力。

4.4 F-117A自身存弱点，南联盟版“近快战法”成功实施

联想到我地空导弹部队组建初期，创造了技战术相结合的“近快战法”，在世界上首创电子战背景下击落U-2的战例，共取得了击落5架U-2的战绩。如前所述，南联盟防空部队所用战术实际与“近快战法”非常类似。“近快战法”成功实施的3个条件：一是搜索雷达在不被目标察觉的条件下连续稳定地输出目标航迹，辅助制导雷达实现静默跟踪；二是制导雷达依据目标指示开机后在近距离快速截获目标并建立稳定跟踪；三是目标即便察觉被制导雷达照射，但由于进入可靠杀伤区或不可逃逸区，难以机动逃脱。F-117A被击落恰好全部满足上述条件，除了3营战术得当之外，与F-117A自身性能存在的薄弱环节也密不可分。

图8 F-117A全航迹雷达反射面积的变化Fig.8 Radar cross section variation of F-117A

(1) F-117A低频段雷达反射面积较大。F-117A 作为第1代隐身飞机，隐身措施主要针对厘米波制导和火控雷达，但在对抗低频雷达方面存在弱点。Dani上校把П-15雷达换成了П-18雷达，初衷虽是反侦察和反摧毁，但却意外地抓住了 F-117A 在米波段雷达截面积大的弱点，使П-18雷达能够在无干扰条件下发现并连续测量F-117A参数，为制导雷达实现静默跟踪奠定了基础。

(2) F-117A在X波段侧向RCS较大。20:41:01，制导雷达第3次开机时，F-117A恰好向西转弯爬升，其右侧近距离(13 km)暴露在制导雷达的照射下，呈现强雷达反射截面的时间持续了约8 s，跟踪手成功抓住时机截获目标。美国空军 F-117A 退役少校飞行员格雷洛·费斯特回忆：“驾驶F-117A不作过度机动，只要一转弯，就改变了飞机的RCS”。

(3) F-117A态势感知能力有限。据代号“强盗447”F-117A试飞员托德·弗莱什中校回忆，F-117A 态势感知能力有限，不仅没有雷达，甚至没有机载雷达告警器。可想而知，直到第1发导弹在近处爆炸，Dale Zelko上尉甚至不知道已被地空导弹攻击，根本来不及进行机动规避。实际上，美国空军早在测试F-117验证机“海弗兰”(Have Blue)时，就发现回避地面雷达探测的最佳战术就是朝着雷达直飞。

5 结束语

F-117A服役了20年，共参加了4次局部战争，累计出动上千架次，只损失了1架，这样的战场生存成绩已足以证明隐身的优势。但1999年3月27日夜间耗时不到2 min的战斗也同样创造了历史，首次实现了反隐身的突破。当前以B-2,F-22A,F-35为代表的隐身战机综合作战性能均强于早期的F-117A，隐身已成为下一代作战飞机最基本的特征，隐身与反隐身的斗争将会长期持续下去。这一事件表面上是看似毫无关联的偶然事件串联在一起造成的，但其中也存在的必然因果关系。战场上，强手对付弱敌，不能心存侥幸；弱手面对强敌，也不能轻言放弃。因为侥幸，F-117A才会以固定路线连续4晚出入战场；因为侥幸，在没有电子战飞机的掩护下独自深入敌境；正是迷信自诞生以来不败的战绩，才会被南联盟防空部队抓住战机。而南联盟地面防空部队虽然困难重重，在不利的条件下依旧灵活运用技战术，将手中老旧武器发挥出了最大潜力，虽然未能改变战争结局，却独自撑起了塞尔维亚的半壁天空。