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美洛马开发F35专用瞄准设备 可辨出80公里外小窗户

美洛马开发F35专用瞄准设备 可辨出80公里外小窗户
2018年06月21日 16:11 新浪军事
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  F-35“闪电II”战斗机的所有三种型号都配备了相同的光电系统套件,通过应用尖端技术,这些系统能为F-35飞行员提供前所未有过的态势感知能力。F-35飞行员可以通过全景座舱显示器和所佩戴的头盔显示器上获取其AAQ-40光电瞄准系统的高分辨率图像。

  F-35的制造商洛克希德·马丁公司在光电瞄准吊舱的研制上拥有丰富经验,其AAQ-33“狙击手”瞄准吊舱是较先进的现役吊舱。F-35的AN/AAQ-40光电瞄准系统(EOTS)在研制中充分利用了LANTIRN瞄准吊舱、AN/AAQ-33“狙击手”、F-14D“超级雄猫”上AN/AAS-42红外搜索和跟踪(IRST)系统的技术,是第一种把前视红外瞄准系统和红外搜索和跟踪系统结合在一起的传感器。

  虽然被视为一种内置式瞄准吊舱,但EOTS能为F-35提供激光瞄准、激光光斑跟踪、空空和空地前视红外监视、数字变焦、广视角红外搜索和跟踪和为投掷GPS制导弹药生成地理坐标。

  EOTS系统的尺寸大约为493 x 698 x 815毫米,能被置于一个容量不到11.3升的盒子中,系统重量91千克。EOTS安装在F-35雷达罩之后、前起落架之前的机鼻下方,其左右侧是分布式孔径系统(DAS)传感器,上方是雷达设备,留给该设备的空间常紧凑。相比之下“狙击手”吊舱重约200千克,长达2.3米。“狙击手”吊舱和EOTS之间在体积和尺寸上出现巨大差异的一个原因是两者使用了不同的冷却方式,包括“狙击手”在内的多数瞄准吊舱都是空冷的,需要在吊舱尾部安装散热系统,而EOTS是液冷的,通过F-35包覆聚烯烃的冷却液管道制冷。

  由于空间限制,EOTS无法使用直线光路的透镜系统,只能通过一系列反射镜和棱镜把管线引导至焦平面阵列或其他传感器。从视窗进入后,光线至少要折射四次才能最终抵达最终传感器。

  虽然F-35的APG-81雷达对空中目标的距离测量精度上高于EOTS,但EOTS对目标方位角的测量更精确,哪怕目标大小只有一个像素。两者结合后能提高F-35对更小的目标的探测精度。

  EOTS的视窗由七块蓝宝石面板玻璃组成,这些玻璃被装入框架构成一个多面体隐身外形。洛马在AAQ-33“狙击手”吊舱首次使用类似设计,吊舱头部采用了独特的楔形设计,避免了球型头部和空腔有可能因气流而产生的振动,特别是在超音速飞行状态下。楔形视窗由4块蓝宝石玻璃组成,平板玻璃也有助于保持传感器所需的光学性能。

  在视窗内部,EOTS具有一个独特设计的安装在万向节上的主入射透镜,被称为A-focal或方位角组件,可提供从地平线到地平线的视野。镜头与视窗玻璃间大约有6毫米的摆动空间。这么复杂的设计是为了满足对数字化变焦的多视野要求。

  第二个透镜被称为升降组件,是一个设计新颖的反射镜,与主透镜呈45°夹角,可旋转提供垂直覆盖。在万向节组件的顶部是一个激光器,来自“狙击手”ATP吊舱,但具有不同的输出路径。 激光器正下方是两个电子控制组件,一个提供动力伺服控制,另一个提供图像处理。

  整个EOTS组件被罩在一个复合材料罩内,以防止异物掉入光学组件内,并作为加强结构帮助稳定内部组件。EOTS必须非常稳定,才能对地面目标实施地理坐标测量,用于引导GPS制导弹药。EOTS每次启动时,自动视轴校准功能都会把激光和前视红外对齐。校准模块安装在万向节背面,模块加电时会把激光器和前视红外块传感器对齐,指向相同的点,两者使用相同光路。

  对与F-35这样的隐身战斗机来说,必须必须小心管理飞机的辐射。使用EOTS时,除非使用激光器否则不会产生辐射。当APG-81雷达在远距离上探测到某些目标时,飞行员可以把数据传送给EOTS,以IRST被动跟踪模式持续监视目标,同时最大限度地降低射频能量的输出。EOTS的IRST模式通过万向节、惯性测量单元和快速转向镜来提供精确跟踪,具有能与APG-81雷达相媲美的广域搜索能力,同时有非常高的扫描和转向速率。

  EOTS是一个两级维护系统,维护人员可以使用内置测试功能在外场对其进行维护。EOTS具有15个在线更换部件(LRC),从托架放下后可单独更换其中任何一个。洛马对EOTS的性能参数严格保密,在测试中AAQ-40的高分辨率红外图像足以分辨出80公里外的一家酒店的窗户。(作者署名:空军之翼)

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