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打造“看不见”的空中力量

2015-03-27熊佳

领导文萃 2015年10期
关键词:截面积数据链单价

□ 熊佳

打造“看不见”的空中力量

□ 熊佳

主要“躲”的是雷达

隐身战机,准确地说应该是低可探测战机。所谓隐身不是完全看不见,而是通过各种技术手段和战术手段来改变其可探测性特征,最大限度地降低被对方探测系统发现的概率。或者说,隐身战机比非隐身战机探测起来更加困难。

现代对空探测的手段包括雷达、红外、光学、电磁等,其中雷达是最重要的探测手段,因为防空雷达的探测距离可达数百公里,远远超过其他几种探测手段。不仅如此,现代雷达还能实现敌我识别、火控等一系列性能。所以,战机的隐身主要是对雷达的隐身。

知易行难

目前,第三代战机有10个左右国家进行研制,而且型号也比较多,而到了隐身战机(第四代),就只有美、俄、中3个国家研制。这种情况表明,隐身战机的研制难度极大,不是谁想搞就能搞的。越来越高的研发难度,将许多国家挡在了门外。

从上面的讲述可知,隐身战机研制涉及到众多方面因素,而且无论哪方面的技术难度都很高。以雷达隐身为例,虽然都知道外形隐身设计的原则,但付诸实践却非常困难。首先,隐身战机要在保持优异机动性的前提下实现隐身,而机动和隐身实际上是一对矛盾,要想让它们达成比较完美的结合,就需要建立数学模型、进行大量的理论计算,并且还要进行无数次的风洞试验。其次,雷达隐身的各项外形设计技术,都是世界上最顶尖的航空技术。保形天线设计不仅涉及到气动,还涉及到一个国家的航空电子技术实力。至于隐身材料则涉及到一个国家的整体材料工业、化学工业技术实力。

总之,战机的雷达隐身设计绝非看看别人的外形就能设计出来,没有强大的航空工业,根本不可能奢谈设计隐身战机。以印度为例,在西方提供大量技术支持和成品部件的情况下,其仅仅研制LCA轻型第三代战机就花了30多年时间。研发成本和生产单价,也是说明隐身战机技术难度大的证据。美国F-22整个项目费用高达667亿美元,也只生产了195架 (含8架原型机、预生产型机),平均单价3.42亿美元。即使不算研制费用,F-22的生产单价也高达1.5亿美元。相比之下,美国第三代战机F-15C/D在1998年的生产单价才3000万美元。而美国研制的另一款比F-22低档的隐身战机F-35,到目前为止研发经费已达300多亿美元,生产单价也从10年前估计的4500万美元暴涨至2013年的1.24亿至1.56亿美元。

过高的技术难度及经费投入,让老牌的欧洲航空工业强国如英、法、德、意等国,都放弃了独立或合作研制隐身战机的念头,转而向美国采购F-35,或将精力放在隐身无人战机上。

隐身战机的优势

这么难、这么费钱,为什么还要搞隐身战机呢?从作战角度看,隐身战机的出现正在引起空中作战和地面防空作战的革命性变化。隐身战机虽以隐身为主要设计目的,但其机载系统的性能同样得到大幅提升,这使得其在与非隐身战机和敌防空系统的对抗中占据极大的技战术优势。

以F-22A为例,尽管其雷达反射截面积一直被严格保密,但外界普遍认为其迎面雷达反射截面积为0.1平方米,而现在典型第三代战机的雷达反射截面积在3至5平方米左右。根据雷达探测距离公式,雷达的探测距离与雷达反射截面积的四次方根成正比。也就是说,如果雷达反射截面积降低10倍,对方探测距离将减少一半左右;如果雷达反射截面积降低100倍,则对方探测距离会缩小到设计值的三分之一。第三代战机的机载雷达对3平方米目标的探测距离大约在100公里上下,这样当F-22与非隐身的第三代战机进行空战时,后者的机载雷达发现F-22的距离将被压缩到40公里以内,而F-22的AN/APG-77雷达却可在200公里发现第三代战机。显而易见,F-22对第三代战机具备单向探测优势,能够先敌发现、先敌攻击。相比之下,第三代战机即使进入F-22中距空空导弹的有效射程之内都不一定能发现它。2007年的一次空战演习中,F-22在“阵风”战机打开雷达的一瞬间就将其锁定,并成功向AIM-120C传输了火控数据,达成射击条件,而“命悬一线”的“阵风”却浑然不觉。美军已经举行的多次空战演习表明,F-22在与第三代战机对抗时具有压倒性的技战术优势,迄今已创造了上百比零的纪录(即第三代战机损失上百架,F-22无一损失)。

隐身战机不仅能在空战中“蹂躏”第三代战机,还初步具备了打击敌方预警机的能力。根据前面提到的雷达探测距离公式,对第三代战机探测距离可达300公里的预警机,要发现F-22至少要在100公里左右,而美国正在发展的AIM-120D远程中距空空导弹的射程已达197公里,这样挂载AIM-120D导弹的F-22就可在预警机探测到自己之前先发制敌。

不会“单打独斗”

一提到现代作战,人们往往会强调依托体系的联合作战,然而隐身战机的出现却似乎在打破这个规律。B-2A隐身战略轰炸机在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中都是独来独往,不需要其他机种支持,而F-22战机在装备之初也没有装备通用的16号机载数据链。那么隐身战机真的能脱离体系,恢复以往的独立作战吗?显然不是。

B-2A隐身轰炸机此前之所以独来独往作战,一是当时F-22还没有服役,用非隐身战机为其护航反而增加了暴露概率;二是B-2A发起攻击时,对方的防空系统已被摧毁或被压制。F-22A在服役之初没有加装16号数据链,使其无法与其他战机进行信息交换,形成了“信息孤岛”现象,也不是因为美军打算让F-22A成为“独行侠”,而是因为16号数据链带宽有限,无法满足F-22向外传输大量数据的需求。2009年,美军开始对F-22A实施价值80亿美元的“增量3.2”升级,他们为183架F-22A陆续加装多功能先进数据链(MADL)。这种新型数据链配用新型电扫波束切换智能天线,不但能在高威胁环境中提高隐身战机相互协调的能力,还实现了与非隐身战机之间的数据传输,让F-22A真正融入到作战体系当中,这无疑会进一步增强F-22A的作战能力。

双管齐下

要想有效应对隐身战机的挑战,必须做到“两手抓”——既发展新一代地面防空系统,着重解决对隐身战机的探测问题,又要拥有自己的隐身战机。

不过,地面反隐身雷达的发展只能解决部分问题,因为地面防空作战毕竟属于被动防御,而对方的隐身战机却可以灵活选择攻击方向,令防御一方防不胜防。现代防空作战的实战也一再告诉人们,仅靠单纯的防空是无法赢得战争胜利的。只有同时拥有隐身战机,才能真正具备与对方隐身战机对抗的能力。特别是对面临隐身战机威胁极大的国家来说,为自己的空军和海军航空兵装备隐身战机就更加必要而迫切。

还有必要强调的一点是,隐身战机的发展,实际上是在剥夺大多数国家和地区的空中作战能力。因为隐身战机不仅对非隐身战机有明显的技术优势,还带来一个“副产品”,就是采购单价和使用维护费用十分高昂,这使得绝大多数国家和地区即便采购,也无力维持较多的数量。而没有一定的数量,就不可能建立起强大的空中作战能力,只会成为点缀。

(摘自《世界军事》)

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