在隐形空战坏境中战机航电需注意三大项目

http://www.sina.com.cn 2007年05月16日 07:27 《国际展望》杂志
在隐形空战坏境中战机航电需注意三大项目
    资料图:欧洲导弹集团研制的流星中程导弹,带有冲压发动机。作者认为,它能适应未来空战环境,而且也是对抗隐形战机必不可少的利器。

  航电

  F一22在航电设计上所达到的境界无疑是所有战机设计者效法的对象。但完全“猛禽化”的航电设计却非完美设计,特别对于非美国空军的国家而言,全猛禽化航电有其太过与不足之处。笔者认为,在隐形空战坏境中,战机航电需注意以下三大项目:

  1.反隐形火控技术及其多样性。

  2.拥有自主最后防线预警能力。

  3.更新锐的自卫技术,最好是主动防御技术。

  反隐形火控技术及其多样性

  战机在反隐形作战中之所以不能被防空导弹取代,就在于防空体系现有反隐形探测和火控技术仍难达到实用需求。例如使用米波或更长波段的超远程雷达,其波长与战机尺度相近,隐形战机无法将雷达波散射或吸收,但其误差可能高达数十公里,根本不具备作为火控技术的能力。因此隐形战机至少能确保在未来相当长一段时间内几乎没有一样中远程防空武器能够拦截它。

  而战机由于拥有较大的运动范围及自主多样的探测能力,将成为远程警戒系统粗略发现敌机位置后,唯一有希望拦截隐形战机的工具。上述结论的前提是战机具备反隐形火控能力。

  X波段雷达是目前唯一能兼顾测距与火控精度的全天候自主探测手段。而隐形技术正是X波段雷达的克星。因此反隐形火控技术必须仰赖X波段雷达以外的方法。同时,反隐形火控技术还须具备多样性,以补偿其使用限制较多的问题。现有或已公布正在开发中之反隐形火控系统如下:毫米波雷达、雷达预警接收器与反辐射导弹、热成像仪。

  毫米波雷达

  隐形战机外壳很难免除亳米尺度的缝隙,毫米波在这些地方发生的共振绕射等效应将使隐形机现形。毫米波雷达拥有火控级别的精度,因此只要发现隐形战机,理论上便可火控,它被认为是有希望的反隐形探测、火控系统。俄国第5代战机雷达便可能引入毫米波雷达(但不确定是用于前视还是环场探测)。

  雷达预警接收器与反幅射导弹

  隐形战机在作战中难免要放出电磁幅射,拦截机上配备的雷达预警接收器(RWR)可以接收电磁辐射并据此定位辐射源,引导反幅射导弹,这是一种可行的反隐形作战方式。山于只被动接收电磁波,往往能在大干对方探测距离处便发现幅射源,如俄制SPO—15系列(苏一27等4代机使用)及SPO一32系列(苏一35等4+代使用),便能在敌机探测雷达探测距离的1.2倍处发现对方,而美制ALR一94(F一22装备)之最大被动探距更超过460公里。在反幅射武器方面,俄国R一27P/EP及美制AIM一120都能以被动方式打击幅射源,其中R-27EP被动锁定距离达110公里以上。因此目前对隐形战机的反幅射火控法已问世。

  只是F一22这样的先进战机拥有复杂多变的波形,且其主动相控阵雷达能根据目标远近改变功率,尽可能减少被发现机会,因此能接收并解读低功率、复杂波形雷达波的雷达告警器是反幅射火控法成功与否的关键。

  反幅射火控法的优点在于全天候、远距离,缺点是必须取决于敌机雷达开机。但隐形战机的设计理念通常是只在必要时打开雷达,或全程保持电磁静默,因此反幅射法实际用处有限。或许其最大的存在价值是对敌机飞行员形成心理压力。

  热成像仪

  飞行器飞行时无可避免要放出高于环境的热幅射。前苏联于80年代开发出用于苏一35的52Sh探热仪,对使用最大军用推力的F—15的迎面探距离可达40公里。“阵风”、“台风”战机所用的热成像仪探测距离更高达70公里以上,甚至与隐形战机发现低可视度战机的距离相当或更远。且红外探测的方位精度高于雷达,若能以此为基础开发反隐形火控技术,则可望大幅削弱隐形战机在正常天候条件下的威胁。

  热成像仪可用的火控法有不测距、先测距2种。不测距火控法即知道目标方位后,不测距便发射武器攻击。由于红外探测方位精度极好,百公里外误差也只有数米,导弹导引头及弹头威力即可补偿误差。因此只要目标在导弹射程内理论上便能打下敌机。但这种“看到影子就打”的方式常会造成导弹浪费。以苏-35所用52Sh之探测能力来看,其所发现之目标可能是180公里外丌加力逃跑的F—15(依苏一27所用36Sh的数据换算,对开后燃日标的追击探测距离约是对开最大军推者的2倍),这种距离不用说R一77、AIM一120打不到,就算是“流星”等新式导弹也打不到。因此这种看到影子就打的方法,相当不理想。

  至于在先测距火控法。虽然部分战机在热成像仪之外还附有激光测距仪,但激光探测距离太小,苏一35的激光测距仪仅能作用15公里,“阵风”的为40公里,无法支持热成像仪强大的探测能力。目前有2种技术可通过软件就让红外设备具备测距功能1.二角测距、2.热成像测距。

  三角定位法原理是利用2具(或以上)在不同位置的探测器来探测目标方位,然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。这种定位方法老早就用在战机上了,相关的计算软件几乎是现成的。但高品质热像仪同时也会有比较大的尺寸和重量,无法像RWR天线那样分布在机身周围。若硬要在机身不同位置塞入2具以上的热像仪,必然造成机身结构大改,进而造成重量与成本的大幅增加。囚此,廉价而可行的方法是;通过数据链将2架装有热成像仪的战机获取的方位资料综合,算出目标距离。在俄、欧的新一代战机中,都装有热成像仪和宽频数据链,而机队内相对定位也是早已成熟的技术,因此理论上通过软件便能让俄、欧新型战机具备这项测距能力。只是战机飞行时相对位置不断变化及相对定位系统的误差,精确测距还难以达到。

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