F-35和F-22A的核心航电系统架构非常相似(图)

　　综合航电系统

　　F-35和F-22A的核心航电系统架构非常相似，为了节约成本，F-35的综合航电系统就是在F-22A航电系统的基础上研制的，其设计思想都来源于美国空军莱特实验室在20世纪80年代中期提出的“宝石柱”(Pave Pillar)综合航电架构。即通过高速宽频光纤数据总线(目前传输速度400M／秒，将来还有再扩充3.4倍的潜力)将战斗机上的各种航电设备与高性能核心处理器相联结，各种作战／情报／导航数据信息经过核心处理器过滤筛选后以最简洁的方式显示到战斗机座舱的人机界面上。但是，和F-22A的航电系统相比，F-35的航电系统更多地采用开放式架构设计理念，使用“商业货架式产品”(COTS)，这样既降低了航电系统的成本和维护难度，且便于日后的系统升级，而且可靠性更高，系统重量和成本更低。值得注意的是：F-35上的综合式核心处理器(ICP)的运算速度高达1兆次／秒，F-22A上的共用式综合式处理器(CIP)的运算速度为105亿次／秒，也就是说F-35战斗机上核心处理器的运算速度是F-22A上同类数据处理器运算速度的十倍，而且F-35的CIP性能还有巨大升级的空间。据估计，F-35的全机软件系统规模为500万行源代码水平，而F-22的全机软件规模仅为170万行源代码。F-35飞机上95%的软件都是采用Ada语言编写的，F-22飞机上90%的软件也是采用Ada语言编写的。从开发时间和进入服役时间看，F-35要远远晚于F-22A，毫无疑问，其间计算机技术的飞速发展赋予了F-35比较大的“后发优势”。但是，F-35航电系统的后发优势也不是绝对的，随着F-22A日后的逐步升级，F一35比较先进的航电设备也会用在改进后的F一22A的后期量产型上。据估计：20批次F-22A将换装部分F一35的航电模块，以使F-22A的核心处理器的运算速度更快，并更多地采用民用现成技术。而F一35上的先进头盔综合显示器(HMS)也将装备到40批次的F-22A上。

　　另外，为了降低以触碰式大型平板

液晶显示器为代表的F一35的先进座舱系统的制造成本，洛·马公司已经计划在改进型的F-22A战斗机安装先进的触碰式大型平板液晶显示器等更先进的座舱系统。

　　传感器系统对比机载雷达

　　F-22A和F-35的传感器系统无论在种类上，还是在性能上差别都很大。

　　F-22A和F-35的有源相控阵雷达机都是由诺斯罗普·格鲁门公司负责开发，两者都属于第四代机载雷达，两者在性能的区别反映了两种作战飞机在作战功能上的区别，F-22A的有源电扫相控阵雷达(AESA)APG-77拥有1500～2200个发射／接收(T／R)模块(具体数据不得而知)，由于受到F一35雷达罩尺寸限制，F-35上的APG-81 AESA雷达阵面尺寸较小，而且仅拥有1200个发射／接收模块，另外，APG-77的功率(据说达到16.4KW)要远大于APG-81，因此。F-22A的雷达对于空中目标的探测距离比F-35远大约1／3，这在超视距空战中显得尤为重要，目前，APG一77雷达在所有对空工作模式下的性能全面超过APG一81。另外F-22A在其后续的性能升级计划中还要给30批次以后的F-22A安装侧视雷达阵列。以使其拥有强大的情报监视收集能力(1sR).并拥有部分预警机功能，据国外航空专家推测，30批次以后的F-22A将在机身两侧的内置武器弹舱内安装雷达和光电传感器等探测侦察设备。其方案一是将原来容纳AIM一9X“响尾蛇”近距格斗导弹的空间腾出来用于安装两个先进的侧视雷达阵列，方案二是在机身两侧的内置武器弹舱内安装光电传感器设备。两种方案根据任务需求可以灵活互换传感器模块。目前还无法确定这个消息是否准确.但是其反映出来的新概念却值得我们关注，也许美国人认为“猛禽”战斗机凭借其超强的隐身性能／性能优异的雷达和先进的中距拦射导弹就可以在视距外消灭敌人，而AIM一9X“晌尾蛇”近距格斗导弹就显得多余了，而加装侧视雷达阵列和光电传感器设备之后，F一22A的信息收集能力和战场态势感知能力将进一步增强，与JSF“信息消费者”的角色相比，F一22A将充当“信息采集者”的角色。洛·马公司内部人士曾声称：安装侧视雷达阵列天线所需的空间与额外能源，均已在量产型F-22A“猛禽”战机上有所预留，以便于未来的相关升级。

　　当然，也有人认为F-35的机腹弹舱也可以腾出来安装侦察和情报设备，从而将F-35改装为一种情报监视飞机，但是由于F-35平台本身“先天条件”的不足，也许即没有速度优势，也没有高度优势。更没有隐身优势的F-35在战场监视和侦察能力上的升级潜力确实不如强悍的“猛禽”，另外从机体结构上看，将附加的侦察设备舱布置在飞机的两侧比放在机腹拥有更大的探测“视野”。 APG一81的优势在于其对地工作模式，其合成孔径雷达地图测绘(SAR)／地面移动目标指示(GMTI)／海上移动目标指示能力等空对地／空对海工作模式上的性能则超过APG一77。

　　APG-81的一个重要特点就是拥有同时进行合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力，虽然其对空中目标的探测距离远小于F-22A，但是APG一81的对空中目标的探测能力要远强于F／A一18系列和F-16系列战斗机的机载脉冲多普勒雷达。APG-81在对地工作模式上的优势也不是绝对的，据报道：美国正在通过更换雷达模块和升级雷达软件的办法，着手对F一22A的APG-77雷达进行性能升级，不久后，升级后的APG-77雷达在各种工作模式下的性能将更加强大，相对而言，APG-81雷达的性能升级空间却很小，首先F-35机头雷达罩的尺寸本来就小，而且APG-81雷达还要和EOTS系统共用本来就拥挤的机头空间，其次APG一81雷达受到其电力供应和冷却系统的限制，因此。很难进一步对APG-81雷达的硬件进行升级。

　　另外，F-35的APG-81雷达在成本和重量上都只是F一22的二分之一，而且其工作寿命有望达到了8000小时，同飞机寿命一致，即在全寿命周期内不用更换雷达。在这些方面，APG-81雷达优势明显，但是更换了部分雷达模块后的APG一77雷达的重量和成本也会大幅降低，工作寿命延长。

　　被动式传感器

　　F-22A和F一35的被动电子探测系统有很大的区别，虽然目前关于F-35电子战系统的细节披露较少。但可以肯定其电子战系统具有对敌方雷达进行精确被动式定位的能力。而且可以取代F一16CJ战斗机执行压制敌方防空系统的“野臭鼬”任务。据信F-35上的被动式传感器性能远逊于F-22A上的ALR-94被动式探测系统。ALR一94是当今世界上最精密复杂的被动传感器，它是F-22A综合式电战系统的重要组成部分，ALR-94系统的超过30个天线单元均匀分布在F-22A机身与主翼上。以提供360度全频段射频信号监视和收集功能，洛·马公司的汤姆·比奇博士表示：“ALR-94是‘猛禽’战机上科技复杂度最高的组件。从某些角度来看，ALR一94的探测距离比APG一77 AESA雷达还要远。”其有效作用范围据称可高达463千米以上。

　　由于F-22A的巡航高度更高，再加上其强大的被动式雷达定位能力，F-22A能够对敌方纵深的雷达和防空系统进行压制。这种强大的压制敌方防空系统的能力是F-35所不具备的。

　　出于降低成本的考虑，F-22A上并没有装先进的红外探测与跟踪系统(1RST)，可能是洛·马公司对于装备到F-22A上的APG一77雷达和ALR一94被动式探测系统的主／被动传感器组合的强大性能信心十足。认为没有必要再给F一22A战斗机装备光电传感器了。而F一35则拥有目前世界上最先进的两套机载光电传感器系统，即光电瞄准系统(EOST)和光电分布式子L径传感器系统(EODAS)，光电瞄准系统是F-35的重要的被动式红外探测手段。该系统集成了前视红外成像(FLIR)、红外搜索和跟踪(IRST)和激光指示瞄准(LTD)等功能，相当于将传统的光电雷达、前视红外成像吊舱和目标指示瞄准吊舱的功能融合为一体，这样就省去了传统的传感器设备舱／吊舱。EODAS系统的6个光电传感器分别安装在机身的6个特定部位，从而为飞行员提供一个球形视野，它拥有强大的态势感知、导弹告警以及红外搜索与跟踪能力。据报道，洛·马公司已经在考虑在改进型的F一22A战斗机上加装更先进的光电传感器，随着光电传感器技术的进步，将来安装到F一22A战斗机上的光电传感器的分辨率可能高达数兆像数，性能超越F-35的同类设备。

　　综上所述，F-22A和F一35战斗机的航电系统不仅存在着继承性，而且存在着关联性，所以其发展过程是互相借鉴、互为补充的，从F-22A的试飞和发展过程中得到的经验会用在F-35航电系统的开发之中，当然，F-35航电系统技术上的突破反过来也会用于改进F-22A的航电系统。

　　F-22A比F一35拥有更大的机身。更大的机体空间，更大的雷达舱空间。更大的电力供应和更大的推力。因此，F-22A几乎在所有领域的性能升级潜力都超过了F-35。

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