個人資料
  • 博客訪問:
正文

2006年航空武器裝備發展綜述

(2007-02-06 15:35:36) 下一個
目前,人類已進入信息化時代。隨著世界航空武器裝備的飛速發展,空中力量已經成為戰爭的主要突擊力量,對戰爭進程和結局正在產生越來越重要的影響。在這種背景下,獲取、處理和利用信息的能力已經成為空中作戰成敗的關鍵,奪取製信息權已經成為奪取製空權的前提條件。同時非傳統作戰手段的使用,使空中作戰模式更加多樣和複雜,全球、全天時、全天候作戰已經成為空中作戰新的時空觀;全縱深、非接觸、空天一體、信息火力一體作戰已經成為空中作戰新的交戰方式。通過分析可以看出,空中作戰內涵和模式的變革正在對航空武器裝備的發展產生深遠的影響。


第四代戰鬥機F-35實現首飛

  2006年,世界航空武器裝備在“適應信息化戰爭”的作戰需求牽引下高速發展,新型戰鬥機研製不斷取得突破,多國發展的第四代戰鬥機F-35實現首飛,俄羅斯正在加速發展第五代戰鬥機(相當於西方的第四代戰鬥機);特種飛機的發展形成高潮,EA-18G電子戰飛機、P-8A多任務海上飛機、歐洲SOSTAR-X(遠程監視和目標截獲雷達)和波音737預警指揮機等項目達到重大節點,飛機的信息化改造和升級成為主流;美、俄等國出台了相關采辦規劃,加大對軍用直升機的采購和升級力度;無人機發展日益升溫,美國調整了無人作戰飛機的發展計劃,在終止J-UCAS項目後美國空海軍分道揚鑣發展各自的無人作戰飛機,而歐洲多國正在積極發展“神經元”無人作戰技術驗證機。此外,機載武器與機載設備的發展也得到了廣泛關注,美國正在積極發展多個激光武器項目,而有源相控陣雷達的多功能應用研究特別是電子攻擊和通信功能的開發也在加緊進行。

  美俄新一代戰鬥機成為航空武器裝備發展的焦點

  2006年,美國第四代戰鬥機和俄羅斯“第五代”(相當於美國第四代)戰鬥機的研製發展動向十分引人注目。其中,美國正在發展的兩種第四代戰鬥機正在進行多種試驗。目前,洛克希德·馬丁公司已經向美國空軍交付了71架F-22A戰鬥機,已經形成作戰能力的F-22A戰鬥機進行了多項機載武器發射試驗,其中包括發射AIM-120先進中距空空導彈和在高空超聲速條件下投放GPS製導的聯合直接攻擊彈藥(JDAM)的試驗,創造了F-22戰鬥機防區外高空高速投放JDAM的新記錄,毫無疑問這將極大增強載機的生存力。此外,自F-22A進入服役之後,美國空軍十分重視擴展該機在情報/監視/偵察(ISR)和指揮控製(C2)等方麵的多種任務能力,以便使之在美軍積極推動的網絡中心戰概念中擁有重要的地位和作用。與此同時,美空軍還在進行將F-22A用於指揮和控製F-15的作戰使用試驗,並在探索利用其AN/APG-77雷達對敵機實施電子幹擾的能力,以及該機利用超聲速巡航的速度優勢在攔截敵巡航導彈甚至彈道導彈方麵的作戰潛力。



在這一年,戰術作戰飛機方麵最為引人注目的事件無疑是F-35聯合攻擊戰鬥機的首架係統發展演示(SDD)飛機亮相和年底的首飛成功。這一年對F-35具有重要意義,是其由研製發展向定型生產轉變的過渡階段。7月,美國洛克希德·馬丁公司F-35的首架係統發展演示飛機正式亮相並被正式命名為“閃電”Ⅱ。12月15日,美國F-35A聯合攻擊戰鬥機首飛成功,這標誌著美國有史以來最大的軍機采辦項目取得了重大階段性進展。伴隨著F-35A的首飛,F-35計劃下一階段國際合作安排也在落實之中,從而為F-35計劃的進一步推進掃清了障礙。目前,已有荷蘭、澳大利亞、英國、加拿大等國與美國簽署了參與F-35生產、持續保障和後續研製(PSFD)階段的諒解備忘錄,而其餘四國參與PSFD階段的談判也處於最後階段。目前估計,F-35項目總費用將達2570億美元(其中研製費為457億美元),包括出口在內的總產量可能高達5000~6000架。值得注意的是繼日本和台灣地區之後韓國也已表示對購買F-35戰鬥機感興趣。F-35向我周邊重要國家或地區擴散,不僅將進一步加劇我軍新一代戰鬥機裝備發展的必要性和緊迫性,而且對我軍防空導彈係統的技術發展、構成和部署以及戰術組織等許多方麵形成了嚴峻的挑戰。


俄羅斯SU-47戰鬥機

  2006年,從俄羅斯傳出了很多關於俄第五代戰鬥機的報道。俄羅斯聲稱其“第五代”戰鬥機原型機最早可於2007年升空,這自然引起了外界的極大關注並推測其技術特點。俄羅斯當前對第五代戰鬥機的主要作戰性能要求是多功能性(既可空戰,也可打擊地麵目標),以及要滿足“4S”標準,即超級機動性(能完成低速和大迎角的可控飛行)、隱身性(光學、紅外和雷達波段的低可探測性)、超聲速巡航飛行和超視距空戰能力。據信俄空軍已為“第五代”戰鬥機及其發動機的研製撥出所需資金。這些消息表明,第五代戰鬥機已經成為俄羅斯重點發展項目,資金問題已經基本解決,計劃正在順利進行。俄羅斯的第五代戰機將成為世界上性能最優異的戰鬥機之一,其發展值得我們重點關注。

  美國提出將加速發展未來遠程攻擊係統

  在戰略轟炸機方麵,美國防部已提出加速發展未來遠程攻擊係統,反映了冷戰後美國在缺乏海外基地的情況下實施全球打擊的迫切需求。按目前的安排,未來遠程攻擊係統是一個三階段研究項目。第一階段是對目前的B-52H、B-1B和B-2進行現代化研究;第二階段進行中期能力增強研究,主要是新一代遠程打擊係統,目標是在2018年獲得初始作戰能力;第三階段主要開展遠期研究,關注遠程攻擊係統的遠期替代問題。

B-52H

  盡管美國國防部已提出加速發展未來遠程攻擊係統,但其現役3種戰略轟炸機將要服役到2040年前後,因此2006年美國仍在對三種轟炸機B-52H、B-1B和B-2進行現代化改進,以便提高網絡中心戰能力,綜合多種空對麵精確製導武器。此外,俄羅斯也在對其現役圖-22M3、圖-95和圖-160轟炸機進行改進,主要是加裝新型遠程或防區外精確製導常規武器以及相應改進火控和航空電子設備。

  美國終止J-UCAS項目,歐洲積極發展無人作戰飛機

  2006年,無人機係統仍是各國武器裝備發展的一個熱點,世界上大部分國家都在根據各自的需求,按照自己的方式研製或購買無人機裝備。美國對無人作戰飛機(UCAV)的發展非常重視,對無人作戰飛機的研究不斷深入,同時還根據現在與未來的新需求,改變發展思路,以適應軍方新的要求。

  2006年初,美國終止了J-UCAS聯合項目,此後美國海軍將著手研製它的艦載無人機,而空軍將集中力量發展一種新的遠程攻擊能力。在J-UCAS項目下馬前,美國波音公司和諾斯羅普·格魯門公司作為競爭對手,分別按合同研製了X-45C和X-47B。J-UCAS項目隻是美國的一項先期技術驗證計劃,它的終止隻是美國目前的基於知識的漸進采辦策略的一次調整,並不表示美國放棄對UCAV的研究,也並不排除J-UCAS聯合項目再次啟動的可能。

J-UCAS無人戰鬥機

  與此同時,歐洲多國則正在繼續推進UCAV的聯合研製工作,發展勢頭良好。2006年2月,瑞典、意大利、西班牙、希臘、瑞士、比利時和法國簽署協議,聯合開發“神經元”UCAV原型機,“神經元”項目已經於2006年5月提前完成了初步技術方案。9月6~7日,由法國主導、歐洲多個國家參與的"神經元"技術驗證項目在法國達索飛機公司進行了項目中期評審。達索飛機公司稱評審結果令人滿意。“神經元”技術驗證機現已進入全麵設計階段,目前預計於2011年首飛。“神經元”項目的正式啟動充分體現了歐盟七國誌在世界軍事舞台上雄起的決心。

  “神經元”項目將開發出可作為網絡化部隊的一部分,執行空-地作戰任務的低可探測性UCAV技術驗證機,它可利用一個內部彈艙投射精確製導武器,項目麵對的主要技術挑戰包括外形設計、多電化、先進控製係統、與國家空域係統綜合、自主性以及人的因素在任務環中的作用。

  此外,俄羅斯正加大無人機的投資和研發力度,在高空長航時戰略偵察無人機、無人作戰飛機和先進旋翼無人機等技術領域努力追趕美國。據俄刊報道,俄羅斯國防部近期表示今後9年將斥巨資用於研發和采購高技術武器裝備,而其中的重點之一將是無人機係統。目前,俄羅斯正在研製和已規劃的軍用無人機係統,包括概念探索型無人機、UCAV和無人旋翼機等項目。

  作戰支援飛機發展受到重視

  在作戰支援飛機方麵,預警指揮機、電子戰飛機和情報/監視/偵察飛機的發展廣受重視,任務功能大大擴展。2006年,多個新研項目達到重大節點,多個升級改進項目取得進展。新研項目中,以色列“彗星”信號情報飛機即將研製完成並首次投入實戰試用;英國“哨兵”對地監視與偵察飛機開始了全係統試飛和全麵的環境試驗;美國EA-18G艦載電子戰飛機、歐洲SOSTAR-X(遠程監視和目標截獲雷達)對地監視與偵察飛機和以色列“白尾海雕”預警指揮機開始試飛;日本P-X海上巡邏機首架原型機的製造即將完成;美國P-8A多任務海上飛機進入全麵研製。其中,E-10A項目調整和EA-18G原型機首飛格外引人注目。E-10A計劃取代E-3、E-8和RC-135現役特種飛機,用來執行對地監視與偵察、低空巡航導彈防禦、空-空作戰預警指揮和電子戰管理等任務。美國國防部在“四年度防務評審”報告中決定終止該機的采購,但製造一架驗證機,且關鍵技術研究將繼續進行並得到試飛驗證。EA-18G是美海軍F/A-18F的電子戰改型,計劃從2009年開始取代EA-6B。EA-18G的首飛和項目的穩步前進,標誌著美軍在建立下一代空中電子戰能力方麵取得了重大進展。

EA-18G電子攻擊機

在軍用運輸機方麵,經過多年延遲之後,歐洲最重要的軍事合作項目之一——A400M大型戰術運輸機也取得了進展,空客公司已經開始組裝首架飛機,按目前的進度安排,A400M將於2008年1月首飛,2009年開始交付用戶。該機將是有史以來西方製造的最大的渦槳運輸機。在教練/輕型攻擊機方麵,俄雅克-130高級教練機將進一步發展出輕型攻擊機,而意大利在其基礎上改型而成的M346高級教練機也處於不斷發展之中。

  新概念飛行器探索研究將為未來航空武器裝備的發展奠定基礎

  為保持軍用航空技術的世界領先地位,並有效地執行未來複雜多變的軍事任務,美國正在積極探索研究許多新概念飛行器,以便為未來航空武器裝備的發展奠定基礎。2006年,美國的三種新概念飛行器研究取得了較大進展。

  1.美國X-48飛翼研究機進行風洞試驗



2006年4~5月,美國NASA和波音公司對翼展6.4米的X-48翼身融合體(BWB)研究機進行了全麵的風洞試驗。X-48B外形類似無尾飛翼,采用這種布局的飛機具有較大的升力和較小的阻力,波音公司估計BWB飛機比常規布局飛機的燃油效率高約30%。BWB與常規飛機設計的巨大不同之處,是這種飛行器隻能依靠機翼上的各種控製麵來提供穩定性和控製。X-48B風洞試驗的目的是觀察如何最佳使用這些控製麵來操縱飛機,其風洞試驗和將要進行的試飛驗證的重點都將放在了解BWB布局的低速飛行控製特性上。按目前的計劃,根據風洞試驗結果進行修改並進行地麵試驗之後,X-48B預計於2007年進行飛行試驗,計劃有兩架X-48B用於驗證BWB飛機在起飛、進場和著陸時與常規軍事運輸機一樣可控和安全。

  2、美國變體飛機結構項目開始驗證試飛

  2006年年初,美國國防高級研究計劃局的變體飛機結構(MAS)項目成功進行了風洞試驗。MAS項目旨在開發新一代無人機通過使用變形部件而獲得多種任務能力的相關技術,即作為監視平台使用時具有長的巡邏時間(機翼處於大展弦比狀態),而作為攻擊機使用時具有高的衝刺速度(機翼處於小展弦比狀態)。在風洞試驗中,使用了兩種變形機翼——洛克希德·馬丁公司和下一代航空學公司開發的變形機翼。MAS項目擬達到機翼表麵積改變50%的設計指標,而洛·馬和下一代航空學公司的設計均滿足了此要求。風洞試驗模擬了不同高度和亞聲速情況下的使用環境,兩種設計在達到M0.9氣動載荷情況下仍保持穩定,證實了這兩種變形機翼設計能在不犧牲氣動特性情況下按需要改變形狀。未來工作的挑戰是,當兩種機翼安裝到機身和尾部後如何在真實飛行環境中保持其穩定性。

  2006年8月,下一代航空學公司首次成功地進行了機翼在飛行中改變外形的低速演示驗證試飛,所使用的平台MFX-1在185~220千米/小時的速度下成功地將翼展改變了30%、機翼麵積改變了40%、後掠角從15°改變到35°。但是,洛·馬公司因其2架驗證機起飛即墜毀,而暫時放棄了變形機翼縮比驗證機演示飛行計劃。按DARPA的說法,墜機事故是因機載自主式飛行控製軟件出了問題。

  下一代航空學公司和洛·馬公司都已獲得DARPA MAS項目的下一階段合同,將製造並試飛更大型的變形機翼無人驗證機,該階段將通過快速變形演示驗證較為劇烈的機動動作。下一代航空學公司90千克重的MFX-2驗證機預計於2007年1月開始試飛。

  3、美國開展斜置飛翼(OFW)布局研究

  2006年年初,美國DARPA授予諾斯羅普·格魯曼公司價值1030萬美元的合同,開展一種無尾的“斜置飛翼”(OFW)布局的技術演示驗證工作,並預定2011年實現首飛。采用這種布局的飛機在超聲速飛行時,機翼通過圍繞機體中央的單點樞軸轉動形成不對稱布局,即一側機翼前掠而另一側機翼後掠,並且斜掠角隨速度的提高而增大,從而使全機仍保持高的升阻比。該設計的目標是滿足執行實際任務所需的快速部署、大航程和長航時性能要求,故可能成為美空軍未來遠程攻擊係統的候選布局方案。

  無人旋翼機成為旋翼機發展熱點,各國加大直升機采購力度

  2006年,軍用直升機領域一個大的看點是美國大力加強了無人旋翼機的研究和驗證力度,其中包括波音公司的“無人小鳥”技術驗證機和A160“蜂鳥”無人直升機、貝爾公司的TR918 “鷹眼”傾轉旋翼無人機和諾斯羅普·格魯門公司的RQ-8A “火力偵察兵”無人直升機,而且美國還進一步驗證了AH-64D“長弓阿帕奇”武裝直升機控製無人直升機的能力,並成功指揮無人直升機發射了AGM-114“海爾法”空地導彈。美國加強對無人旋翼機的研製和驗證力度,並進行有人直升機和無人直升機聯合作戰演練,將對世界無人直升機的研製和戰術應用研究產生巨大的推動作用,各國必將加強對無人旋翼機的研製和探索力度,各種新構型的無人旋翼機會不斷湧現。

俄羅斯米-28N武裝直升機

 在新型直升機的發展方麵,UH-1Y和AH-1Z直升機已經完成了研製試驗,轉入使用評估試驗階段;貝爾公司為美陸軍研製的新型武裝偵察直升機ARH-70A成功實現首飛;俄羅斯米-28武裝直升機的發展達到新的裏程碑,完成了第一階段國家試驗,為提高作戰能力,特別是生存性、作戰性和適用性,米-28N還將進行全天候的結構試驗。

  2006年在直升機領域的另一個看點是各國正加大軍用直升機采購力度,軍用旋翼機市場已基本走出了前幾年的低迷狀態。美國、俄羅斯、日本、印度、韓國、澳大利亞等國都出台了相關采辦規劃,加大對軍用直升機的采購和升級力度。從各國采取的策略來看,人們對直升機在反恐作戰、信息化作戰和低空攻擊的重要作用有了更深的認識。

  機載武器發展取得多項突破

  在機載武器領域,2006年也取得了較大進展,特別是在傳統機載武器領域。在空空導彈方麵,歐洲的“流星”(Meteor)中距空空導彈取得了重大突破,共進行了3次飛行發射試驗;美國雷聲公司新研製的稱之為網絡中心機載防禦單元(Ncade)的先進中距空空導彈也得到了發展,該彈可利用主動電子掃描陣列雷達精確探測和跟蹤小型目標的能力,攻擊處於助推段的巡航導彈。在空地導彈方麵,美國的增程型聯合防區外空地導彈(JASSM-ER)技術進展順利,2006年共成功進行了2次飛行試驗;美國繼續投資曾一度取消的聯合通用導彈(JCM)項目,該彈的最大技術特點是采用半主動激光、紅外成像以及毫米波雷達3模製導方式;此外美國的“增敏斯拉姆”(SLAM-ER)空地導彈也成功進行了2次發射試驗,主要驗證了采用數據鏈技術後對移動目標的攻擊能力。在航空炸彈方麵,美國的小直徑炸彈(SDB)開始服役,該彈的主要技術特點除了製導精度高以外,還采用了戰鬥部威力可控技術,從而能減少在城區使用時的附帶損傷。


外掛在F-16戰機上的JASSM-ER導彈

在新概念機載武器領域,2006年度研究活動也非常活躍。美國、俄羅斯、德國、法國和以色列等國均在從事機載激光武器技術的研究工作,其中美國處在技術的最前沿。目前美國正在進行的機載激光武器技術演示驗證項目主要有4個,分別是用於反彈道導彈的機載激光器(ABL)和戰鬥機等小型飛機使用的戰術激光武器(ATL)、高能液體激光器區域防禦係統(HELLADS)以及聯合高能固體激光器(JHPSSL)。美國積極發展機載激光武器必將對全球未來的軍事裝備、防禦手段與方式產生重大影響,從而在世界範圍內掀起激光武器對抗研究的熱潮。



高超聲速導彈技術也是2006年發展的熱點,涉及的國家主要有美國、俄羅斯、英國、法國、德國、日本和印度等。由於高超聲速導彈最為關鍵的動力技術還沒有達到應用程度,各國目前的研製計劃的研究重點都在其動力技術領域,而且進展最快的美國也隻處於動力係統的技術演示驗證階段,其它國家如俄羅斯和英國等與美國相比有一定差距。

  此外,美國近期提出了一種未來機載導彈的新概念,即所謂的雙任務空中優勢導彈(DRADM),這種導彈擺脫了傳統的單一空對空和空對地攻擊方式,既可摧毀空中目標,也可攻擊地麵目標。目前美國空軍研究實驗室(AFRL)已分別與波音公司、洛克希德·馬丁公司和雷聲公司簽訂了合同,3個承包商將同時對這種導彈進行為期5個月的概念研究。

  有源相控陣雷達功能多樣化,正在開發電子攻擊和通信功能

  有源相控陣(AESA)雷達作為一種新體製雷達已受到各國的普遍重視,美國在這項技術研究方麵一直走在世界前列,現在又開始了有源相控陣雷達的多功能應用研究,其中包括電子攻擊和通信功能的開發。

  1.電子攻擊功能的開發
  
  2006年,美國已經開始對雷達的武器作用進行試驗,美國海軍的Block 2 型F/A-18E/F已經成為首個采用機載有源相控陣雷達用於電子攻擊的飛機。有源相控陣雷達能開發出電子攻擊能力主要是原因一部AESA雷達包含有若幹以柵格形排列的工作在X-波段的收發(T/R)模塊,如果這些模塊組成的AESA天線集中能量照射一個目標,可以形成高能脈衝直接損毀敵方的飛機或導彈的製導係統以及電子設備,使之喪失工作能力,這時的AESA就成為一種定向能武器。美國空軍官員稱AESA雷達與高功率微波武器(用於防禦地對空導彈)的作用非常相似。戰鬥機雷達的峰值功率可能無法與專用的定向能武器相提並論,但AESA雷達電子攻擊是通過對準敵方電子係統的某些特定頻率進行攻擊,可被攻擊的電子係統包括導彈尋地頭、敵方的雷達,甚至計算機係統。

  2.通信功能的開發

  F/A-22裝備的AESA雷達不僅具有探測和電子攻擊等功能,而且還將具有通信的功能。最近研究表明,新型有源相控陣雷達經過改進,能以很高的數據率發送和接收大量信息。若通過目前的數據鏈係統傳遞這些數據可能需要太長的時間。目前美國正在對F/A-22的APG-77有源相控陣雷達的高數據率和寬頻帶通信能力進行驗證。雷達不需要進行任何硬件改裝,隻需通過軟件來控製波形等參數的改變。

  在實際演示中,工作人員用3.5秒的時間以274兆比特/秒的速率傳送了一幅合成孔徑雷達(SAR)圖像。如果利用目前的Link16數據鏈傳遞上述數據將需要48分鍾。研究結果表明, F/A-22的雷達可以得到584兆比特/秒的發射速率和1吉比特/秒的接收速率。有源相控陣雷達的通信功能具有很好的應用前景,當軍用飛機如偵察機上的AESA具有通信功能以後,其他作戰飛機將能在很短的時間內共享由偵察機各類傳感器所采集的戰場數據,從而可以大幅度提高作戰效能。
[ 打印 ]
閱讀 ()評論 (2)
評論
目前還沒有任何評論
登錄後才可評論.