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黄峰之眼

2009-08-04

现代军事 2009年7期
关键词:吊舱波音公司雷达

钱 锟

作为机载火控雷达的补充,光电传感器系统为现代战斗机提供了一种超视距的被动探测手段,飞行员可以关闭机载雷达,选择使用光电传感器进行探测,以增强战斗机的射频隐身能力。另外,光电传感器还可提高现代战斗机的战场态势感知能力和全天候作战能力。因此,美国海军为F/A-18系列战斗机配备了多种光电传感器系统吊舱,以提升其对地和对空作战能力。

提升对地攻击能力的ATF LlR吊舱

AN/ASQ-228先进瞄准前视红外系统(ATFLIR)吊舱由美国海军委托雷声公司空间和机载系统部负责研制,它是世界上第一种第三代前视红外瞄准系统,用来装备F/A-18C/D“大黄蜂”和F/A-18ElF”超级大黄蜂”战斗机。ATFLIR吊舱功能强大,可取代原来F/A-18C!Dl上装备的三种老式吊舱:AN/AAS-38,AN/AAS-46瞄准前视红外(TFLIR)吊舱和AN/AAR-55导航前视红外{NAVFLIR)吊舱。

ATFLIR吊舱以半埋的方式挂载于F/A-18系列战斗机左侧进气道下方的挂架上。ATFLIR吊舱可引导投放联合防区外弹药(JSOM)、联合直接攻击弹药(JDAM)和“宝石路”系列激光制导炸弹等多种精确对地打击武器弹药,并具有执行空中监视,近距支援、低空全天候导航以及轰炸效果评估等任务的能力,从而大幅度地提升了F/A-18系列战斗机的对地精确攻击能力和全天候突防能力。

雷声公司已于2006年6月在ATFLIR吊舱上增加了Ku波段数据链功能,从而使得该吊舱可向地面控制站传输高分辨率光电视频图像。ATFLIR吊舱于2003年9月份具备初始作战能力(IOC),截至2008年,美国海军证实,ATFLIR吊舱在FIA-18系列战机上的使用时间已经超过了10万飞行小时,并参与了伊拉克战争,美海军总共计划购买574套ATFLIR吊舱装备F/A-18系列战斗机。

提升空战能力的新型lRST系统

由于电子干扰技术的进步,战斗机的雷达系统可能在严酷的电子战环境中失效,尽管美国军方过去一直在对F/A-18系列战斗机的雷达系统进行性能升级,而且雷声公司提供的最新型APG-79有源相控阵雷达(AESA)具有很强的抗干扰能力,但是美国海军仍然对X波段雷达电子对抗系统的扩散表示担忧,这种电子对抗系统可以降低美军战斗机雷达的作战效能。因此,美国海军希望为F/A-18ELF“超级大黄蜂”战斗机装备一种新型的红外搜索与跟踪系统(IRST),以增强F/A-18E/F的空对空作战能力。为此,波音公司牵头,联合洛克希德·马丁公司和通用电气公司为F/A-18系列战斗机研制了一种新型的IRST系统。这种新型IRST系统的安装方式非常独特,它将被安装在F/A-18ElF机腹特制副油箱的前部。波音公司主要负责这种特殊副油箱的改装工作和IRST系统的集成工作,而洛克希德马丁公司的导弹与火控分部将提供IRST系统的光学部件,通用电气公司则负责研制关键的电子元器件。

IRST系统已经成为很多俄罗斯和西欧战斗机的标准装备,而为F/A-18E/F加装IRST系统将为海军提供一种“宽频带光谱”传感器。即使机载雷达受到干扰,F/A-18ElF的飞行员仍然可以使用JRSTf专感器探测敌方目标,该系统具备“边跟踪边扫描”(TWS)能力,而且拥有可编程式扫描模式,使用方便灵活。另外,该系统还可以协助机载雷达探测那些难以发现的目标,例如低空低速飞行的巡航导弹。由于地面杂波的干扰,一般雷达很难探测到这类目标,但是巡航导弹发动机喷管的是显著的热源,可以很容易地被IRST系统探测到。

飞行员可以选择使用雷达协助IRST系统工作,反之亦然。lRST最大的优点在于它是一种被动式传感器,配备了主/被动两种传感器的F/A-18E/F战斗机可以交替使用这两种传感器,这样,战斗机飞行员在发射导弹前可尽量减少雷达的开机时间。

这种新型的lRST系统使用一种长波传感器,为了取得最大探测距离,它工作在8-12微米波段,尽管该装置不具备成像能力,但是可提供高质量的目标跟踪数据。工作在长波范围的lRST系统将弥补雷声公司ATFLIR系统在远程超视距空战能力上的缺陷。使得F/A-18系列战斗机即使在雷达受到敌方干扰的情况下,仍然具备“先敌发现、先敌开火和先敌杀伤”的超视距空战能力。

美国军方计划在2012~2013财政年度采购150套新型光电传感器系统用于装备第二批次的F/A-18E/F战斗机。目前,军方已经就该项目向国会申请了1.57亿美元的启动研发资金。

新型lRST系统独特的安装方式

这种新型IRST系统的安装方式非常独特,它将被安装在挂载于F/A-18ElF机腹副油箱的中轴线上。此前,为了使探测视野不受限制,IRST系统普遍被选择安装到飞机的雷达罩上,而将传感器安装在吊舱里有其独特优点,吊舱可以根据任务需要随时更换,以增加载机的作战弹性。

波音公司之所以选择将光电传感器装在副油箱上,主要是出于降低研发成本的考虑。据波音公司项目负责人介绍,波音公司起初也考虑过将IRST系统装到飞机的机身上,例如装在机头雷达罩上部或者机炮舱门上,但是这些改装方案要求对机体结构、电力和冷却系统做大范围的改动,并且还要对F/A一18E/F原有的天线位置做出调整,其改动量过大。也考虑过将IRST系统挂载于F/A-18战斗机右侧进气道下方的半埋架上,挂载位置与ATFLIR吊舱(挂于左侧进气道外)相对应,但是,这样布置会使得该系统的观察视野受到限制,影响其作战使用,特别是在飞机翼下挂满武器的情况下,影响尤为明显。

正是以上所列举的限制因素,最终促使波音公司决定将新型光电传感器系统布置在飞机机身中部的挂架上。波音公司对副油箱的改进主要集中在其前端部分,以容纳IRST系统,副油箱前端将被改装为传感器窗口,由于IRST传感器的光电探头具有三轴转动能力,因此其探测视野非常大。另外虽然该IRST系统拥有一个液体冷却装置,但是为了提高冷却效率,波音公司仍然计划在副油箱上开出一个小型冲压式进气口为环境控制系统引气,其验证系统上可能设置了一个大型“冷空气引气口”,但是相信其量产型号的进气口应该被设计成更为流线型的样式,装有IRST的新吊舱后部仍然可以容纳330加仑(1250升)燃油。

装有IRST新吊舱的一个设计难点就是合理地调整重量分布和重心位置。由于大多数IRST系统硬件都集中在吊舱的头部,要合理地调整其重心并非易事,因此,设计师们考虑在该吊舱尾部配置压载物来恢复平衡。而在载机方面,如果换装先进的任务计算机,并对软件进行升级,F/A-18E/F加装IRST吊舱应该没有任何问题。

飞行试验

2008年7月,第一个新型IRST系统的原型传感器系统被装在一架F/A-18F战斗机上进行了首次飞行试验。今年1~4月间,该IRST系统共进行了10次飞行试验,其中6次是在在位于马里兰州的帕森特河海军航空站进行的,而另外4次是在位于加利福利亚州的“中国湖”海军航空武器试验场进行的,以验证其系统兼容性和工作效能。

据波音公司的F/A一18ElF的IRST系统项目经理克里斯·温德沃介绍波音公司在试飞中检验了新型IRST系统在强电磁干扰环境中对远距离空中目标进行探测和识别能力,并试验将IRST系统采集到的数据和F/A-18E/F上的射频传感器探测到的数据进行融合,以求进一步增强“超级大黄蜂”战斗机飞行员的战场态势感知能力。加装新型lRST系统是第二批次{Block 11)F/A-18E/F战斗机性能升级计划的关键所在,它将极大地提升F/A-18ElF在电磁干扰战场环境下的空战能力。

据报道,波音公司计划首批向美国海军交付150套新型的IRST系统,由于美国海军舰载机飞行员拥有丰富的IRST系统操作经验(F-14D“雄猫”战斗机上AN/AAS-42型IRST系统在美国海军中的使用小时数已经超过了20万飞行小时),相信在新型IRST系统的操作上不会有很大的技术障碍,值得注意的是:与F/A-18E/Ft装备的新型APG-79AESA雷达相比,F/A-18C/D上装备的老旧的APG-73脉冲多普勒雷达的反电子对抗能力较差,所以新型的IRST吊舱将优先配备给那些还在使用老式APG-73雷达的F/A-18C/D战斗机中队。

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