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F-35比F22威脅大

(2013-01-13 10:18:35) 下一個
隱身戰機的實質優勢 

未來中國周邊地區將有大批F-35戰機

龍騰日月

按照裝備順序,世界上已經或者將要裝備的低可探測作戰飛機有四個型號:F-117、B-2、F-22、F-35,分別是對地攻擊型號機、戰略轟炸型號機、重型製空戰鬥型號機、中型多用途型號機,筆者之所以強調“型號機”這個概念,就是提醒各位讀者朋友,在美國NASA以及各大航空武器研製生產廠商的實驗室、實驗場和風洞裏還有數不清的低可探測作戰飛機預研項目正在進行,這些預研項目中的某幾個很有可能也會在不遠的將來成為筆者口中的“型號機”(工程化發展出來的具備完整作戰能力裝備機型),甚至還會出現低可探測非作戰飛機型號。中國將要麵臨的威脅不僅僅是上述四個實際裝備過、正在裝備或將要裝備的型號機,而是整個低可探測飛機概念對戰爭態勢所帶來的所有變化。不能將如何應對低可探測作戰飛機這個曆史性問題妥善解決,中國就會在未來戰場上遭受無法承受的嚴重損失。

猛禽群飛——低可探測技術的實質威脅

F-117“夜鷹”的經驗讓美國人明白低可探測技術是殺手鐧,但是僅僅具備低可探測功能並不能將這個殺手級別的性能發揮到極致。隨著人類航空事業逐漸壯大和航空工程技術的不斷進步,更重要的是伴隨著種種涉及低可探測作戰飛機戰鬥力實現的基礎理論慢慢成熟,真正的低可探測威脅開始顯露。這一次絕不是像“夜鷹”那樣略帶瑕疵,而是美國航空產業發展壯大和工業技術基礎深厚積澱的蓬勃爆發。

美國在1971年開始的名為“先進戰術戰鬥機”的航空預研計劃,成就了目前最強大、最先進也是最具威脅的重型戰鬥機F-22“猛禽”,對它和F-35的實質威脅的探討是本文最主要的內容。F-22是由美國洛克希德·馬丁、波音和通用動力公司聯合設計的新一代重型低可探測戰鬥機,主要任務為取得和保持戰區製空權,在設計上具備超音速巡航、超視距作戰、高機動性、對雷達與紅外線低可探測等特性。F-35“閃電II”是美國波音公司和洛克希德·馬丁公司研製的多用途戰術攻擊戰鬥機,將與F-22一起構成美國新一代戰鬥機的輕重搭配。

由於成本過高使得F-22A戰機無法大量裝備部署

通常人們將四代戰鬥機的性能特點歸結為以下四點:低可探測、超音速巡航、一體化的航空電子係統和超常規機動性,但是這幾點在性能設計上不同於以往任何戰鬥機的特征,並沒有直接表述出四代機是如何形成實質作戰優勢的,而且在討論低可探測作戰飛機,尤其是美國的低可探測作戰飛機的資料中,總是充斥著大量讓人眼花繚亂的理念與名詞。這讓我們難以清晰而有重點地把握低可探測作戰飛機實質優勢。

筆者把低可探測戰鬥機共同的實質作戰優勢歸結為以下公式:

低可探測戰鬥機實質優勢=難以發現的頻譜優勢+全麵的信息優勢+強大的火力優勢。

下文將會分別進行探討和分析。

成熟的低可探測戰鬥機已經擺脫了“夜鷹”時代隻能通過多麵體近似的方式進行低可探測和氣動設計的局限,現代先進軍用處理器構成的巨型軍用計算機性能遠超前代,再配合多年研究下已經開花結果的低可探測和氣動綜合算法軟件,構架起低可探測與氣動兼顧的低可探測飛行器設計平台。F/A-22低可探測設計的特點非常明顯,最主要的是通過大量的平行設計使回波波峰集中到少數幾個非重要方向上,其迎頭雷達反射麵積(RCS)在0.06平米左右,側向RCS在2平方米左右,比起RCS動輒十幾甚至幾十平方米的常規戰鬥機猶如幽靈一般。不僅如此,在具備極其優秀的低可探測性能前提下,“猛禽”在氣動方麵也達到了當今戰鬥機設計的巔峰,跨時代的超音速巡航和非常規機動更使其如虎添翼。

信號為王——雷達猝發脈衝的優勢

如果說“猛禽”低可探測與氣動雙顧雙全的外形設計能夠使其在敵方嚴密的防空陣地與空優力量的圍堵中依然成功奪取製空權,那麽四代低可探測戰鬥機在射頻管理上的巨大優勢,足以讓敵方在看不見的電波交鋒中毫無還手之力。

相對比F-22來說,F-35的數量優勢才是中國空軍最大的威脅

通常有人在探討第四代低可探測戰鬥機的時候經常把先進有源相控陣雷達、座艙顯示設備和一體化航空電子係統放在一起,實際上這體現出一種對於電子科學與信號處理科學的混淆,雖然它們聽上去都和電子有關,且在傳統觀念中似乎就是一起的,但實際上雷達係統、雷達告警係統、通信係統和電子對抗係統是信號以及信號處理理論的研究成果,雖說它們都涵蓋在航空電子係統的範圍內;而航空電子係統架構、數據總線和高速處理器通常都是在電子或者微電子領域。

也許讀者會感覺這裏有些難以理解,筆者嚐試用一句話將這兩個專業領域的區別說清楚,那就是:“信號與信號處理科學”探討的是如何把電磁信號變成我們想要的樣子,也就是信號處理算法;“電子科學”探討的是如何將信號處理算法用實際的電路實現。雖然我們通常說“電子對抗”,但實際上進行對抗的不是電子設備而是信號。

F-22“猛禽”裝備了APG-77有源相控陣雷達和ALR-94雷達告警接收機,F-35“閃電II”裝備了AN/APG-81雷達和多功能綜合射頻係統/電子戰係統。上述兩型有源相控陣雷達除了傳統雷達的功能外,都還能用於情報偵察、電子幹擾和通信。

有人認為低可探測飛機要想實現真正的低可探測,就必須將雷達和通信設備全部關閉或者不發射電磁信號,保持“無線電”靜默,從而得出低可探測機並不可怕的結論。因為如果低可探測戰鬥機想要攻擊敵機就必須打開雷達,或者必須依賴別機的傳感器,而這時候被攻擊的敵機就會感知到自己被照射從而規避或者反擊;如果低可探測飛機不能自由使用自己的雷達,那它的作戰效能顯然不像宣傳手冊上那樣可怕。這個理論在F-117“夜鷹”時代是成立的,事實上“夜鷹”為了實現低可探測性,就避免使用有源傳感器,但是“夜鷹”的瑕疵並沒有遺傳給後代,目前流行的采用無源反低可探測雷達對低可探測機進行探測定位,然後進行打擊的戰術恐怕不會產生什麽效果。

實際上,AN/APG-77與AN/APG-81都已經不是簡單的機載火控雷達,而是多功能射頻管理係統,如果將此二者的工作特點加以概括,那就是:多功能射頻管理係統=以猝發脈衝跳頻擴頻為主要手段的低可截獲特性+靈敏的威脅告警+主動電子對抗+多功能射頻集成。

美國全球打擊特遣隊將是世界上第一個將戰術低可探測作戰飛機、戰略低可探測作戰飛機和其他先進信息情報平台混合編成,成規模、成建製使用的“全低可探測”空中作戰力量。其中包括一支由12架B-2組成的低可探測轟炸機部隊,2-4支由48架F-22組成的低可探測戰鬥機中隊,通常以4架B-2和一個中隊的F-22為基本作戰單位,支援部隊包括由U2偵察機、EP3和RC135電子偵察機組成的情報偵察係統,由E3預警機、EC130戰場指揮中心和E8地麵目標監視機組成的機載預警和指揮控製係統,還能得到無人機、天基信息係統和陸基傳感器的支援。全球打擊特遣隊主要用於開戰1-3天內遠程打擊敵方關鍵戰場節點。技術決定戰術,全球打擊特遣隊以低可探測機突破敵方防空係統,為全麵發揮美國空中力量地麵打擊優勢提到了關鍵作用;當敵方戰場內高價值目標和戰場支持節點目標在開戰的幾天內被隊悉數摧毀後,敵方作戰體係將土崩瓦解,大批量常規作戰飛機從全球打擊特遣隊清理出的安全通道湧入,把失去係統支持的敵方各種火力和信息作戰單位全部清理掉。

實際上”猛禽”不是空優戰場上執行主要任務量的作戰平台,”猛禽”隻需要清理掉敵方重要的、具有支撐性的空中信息火力節點,並且在相對安全的地方為友軍提供信息和火力支持和掩護就足以對戰場態勢產生重大影響。低可探測空優機隻是一個催化劑,能夠大大加快空中戰鬥進程,促使戰術態勢轉化,並且最大程度避免己方空中力量損失。類似”猛禽”這樣高端的低可探測空優機由於成本原因,不可能像三代機或者二代機那樣大量裝備,但這不是低估其對戰爭態勢影響力的根據。低可探測空優機的作用類似於“劍客”,隻需要在友軍需要的時候出現,然後“取敵方上將之首級”,並不去像士兵一樣衝鋒陷陣;其作用就在於讓一個有上百架三代機的機群的空優能力在混有幾架”猛禽”後如同發酵一樣膨脹,在於讓美國三代機正與敵方作戰飛機糾纏的時候起到扭轉乾坤的關鍵作用,在於在敵方嚴密把守友軍卻急需通過的空中殺陣中開辟出一條通道。

雖然”猛禽”更加重要和關鍵,但是筆者卻認為“閃電”2才是更加值得重視的威脅;”猛禽”的高成本集大成的特點使其無法大量裝備和部署,而”閃電”2卻秉承低成本的研製原則可以大範圍的擴散至世界每個角落,一型先進、低可探測、具有多用途作戰能力戰鬥的普及將會是一場空中力量重新分配的風暴。日本、韓國,新加坡、澳大利亞和台灣地區都可能甚至已經確定裝備”閃電”2,屆時中國的空中戰術力量和地麵防空係統要麵對的是成群成批的低可探測作戰飛機,其安全威脅絕不容小視。
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