【时事军事】F-22未来升级 可捕捉敌隐身飞机

【大纪元2022年01月27日讯】今日社会,武器和军队作用,被赋予比杀戮更深的意义。强大的军力,往往用作威慑,维持世界和平,及人类安全。战争,虽然变得隐蔽,但从未停止。【时事军事】带您到最前面,看清正邪之争的细节和真相。

美国空军将为F-22猛禽空中优势隐身战斗机增加红外搜索和跟踪传感器(IRST)。根据先进战术战斗机(ATF)计划,F-22设计之初曾考虑的一项重要功能,就是具备对远距离空中目标,包括各种飞机、导弹特别是隐身飞机的全被动红外探测、跟踪能力。但是由于技术、周期和经费等多种原因而搁置,这一搁就是20多年。

1月13日,美国空军风险投资机构(AFVentures)在其小企业创新研究(SBIR)网页上发布公告,美国空军正在寻求一系列F-22战斗机的升级改造计划。这些升级计划涉及14个潜在的改进项目,包括集成泰雷兹公司的蝎子头盔显示与武器提示系统、远程红外搜索与跟踪传感器、先进吊舱、有人/无人协同编队能力、自主式飞行员辅助系统、替代GPS的导航系统、威胁模拟、拦截优化算法、网络入侵的检测与预防、预测性维护、合成数据生成、传感器融合、改进传感系统和实时汇报。

在F-22服役最初的十年,雷达隐身的战斗空间被F-22独霸,空中没有隐身对手。随着美国空军总体上将注意力越来越多地转向中俄构成的各种高端威胁,特别是中俄所谓第五代隐身战斗机歼-20和苏-57出现以后,红外探测功能越来越被认为是一种关键的传感能力,它可以避开隐身战斗机对雷达探测系统的欺骗,使其无所遁形。

F-22急需填补红外探测功能的缺失,并使它与其它传感器主要是有源相控阵雷达相融合,以提供战场空间的整体画面。美国空军感兴趣的技术手段包括雷达系统的机器学习技术、认知雷达算法、雷达波形现代化、稀疏阵列传感技术等。

美军为其最有能力的F-22战斗机提供一种之前不具备的IRST能力。其价值在于继续保持F-22相对于对手的优势。特别是当对手变得更复杂,电子战能力更强,并可能降低己方雷达甚至一些数据链功能时,F-22的红外探测能力的增强就显得更重要。IRST的能力是专门为空对空作战而建立的,并具有所有的数据处理能力和软件,当它与飞机的作战系统深度整合后,就可以补充机载雷达系统的功能,最大限度地发挥其空战能力。在远距红外搜索和跟踪系统的帮助下,对手的隐身战斗机看起来就像一只多汁的肥鸭。

当然IRST并不是一项现代战斗机追求的全新功能,在F-15、F-16和F-35战斗机上都已经成功配备了IRST系统。但是IRST系统在这些飞机上发挥的作用远非在F-22上发挥的作用能比,原因是IRST系统更适合在寒冷的高空大气中运作。在那样的环境中,它可以轻松发现远距离高速移动的飞机,它甚至被描述为可以看到一堆在月球上燃烧的“篝火”。而F-22战斗机经常在60,000英尺(18-19公里)以上的高度飞行,那里空气寒冷稀薄,IRST系统在这个高度上能够更好地发挥作用。这就是为什么五角大楼非要在已步入中年的F-22身上大费周折,而不安于F-15、F-16和F-35战斗机已有的类似功能。

至于如何将IRST传感器集成到今天的F-22身上,这当然是一个挑战。在F-22外部增加吊舱会破坏猛禽精心设计的低雷达可见度外形,因此更有可能的方案是在内部寻找安装传感器的空间,尽管这必将涉及到非常复杂的设计协调,需要考虑对飞机整体雷达信号反射的影响。F-22以前分配给IRST传感器的内部空间,很可能已经被占用,不一定仍然满足IRST及冷却系统的空间要求。

一个关键的问题就是增加IRST系统与F-22的隐身外形之间的关系,为此进行的任何改装包括位置和空间的安排都不能破坏飞机气动外形,这一点使改装的难度大幅度增加。

现在广泛应用的IRST传感器,如洛克希德.马丁公司(简称洛马公司)基于IRST21传感器的军团吊舱,可使猛禽飞行员能够迅速发现并跟踪视距外多个目标。该传感器能提供被动探测所获得的额外目标数据,允许在雷达不开机的情况下与敌人交战,这对隐形战斗机来说是一种特别有用的能力。除了这些类型的隐身交战之外,IRST的目标数据还可以与F-22的其它高性能传感器信息相结合,包括其出色的被动电子支持系统,及来自其它平台的信息,以获得更准确和更好的空战整体态势感知。

遗憾的是军团吊舱似乎也不能成为适合F-22的选项。外挂吊舱会破坏F-22的隐身特征。即使是F-22侧弹舱也很难布置红外探测系统,因为舱门的突起同样会破坏隐身特性,并且会在长时间飞行时产生不对称阻力。

早在2017年,时任洛马公司负责F-22项目的副总裁肯.莫森(Ken Merchant)表示,F-22战斗机的内部没有足够的空间来容纳F-35那样的光电系统。但是,他建议将F-22的又厚又重的早期平板显示器更换成更轻更薄的显示器,这样就有可能在驾驶舱内找到空间安装IRST系统了。

美国战区杂志专栏作家托马斯.纽迪克(Thomas Newdick)介绍,解决这个问题的另一个办法是将红外探测功能集成到F-22上现有的一个传感器中,也就是AN/AAR-56红外导弹发射探测装置(MLD)。目前,这套系统为F-22战斗机的飞行员提供对空中和地面导弹360度探测能力。

与其它战斗机不同,F-22是唯一没有配备头盔显示与瞄准系统的美国空军前线战斗机,F-15和F-16都使用了联合头盔提示系统(JHMCS),F-35更有独特的头盔显示系统(HMDS),而F-22的蝎子头盔系统却一直处于评估状态。多年来,F-22头盔系统的搁置,除了经费问题外,还与头盔的尺寸妨碍了飞行员在F-22座舱内的行动有关。

美国空军计划为F-22提供飞机数据处理及蝎子头盔系统的接口。这套系统可以为蝎子头盔提供所需的功能,包括显示威胁、战斗空间基线、飞机状态信息、武器信息和导航信息等。总体目标是提高战斗空间态势感知能力,并兼顾可用性和处理数据的能力。

美国空军与洛马公司去年底签署了一份升级F-22战斗机的合同,规定了长达10年的第五代战斗机维护和现代化改造计划。如果合同的所有条款得到满足,预计这项工作将在2031年11月之前完成。

F-22从2003年开始生产到2011年生产线关闭,总共生产了195架,其中187架交付美国空军。如果飞机日历寿命按30年计算,届时相当数量的F-22战斗机理论上已经到了退役年龄。很明显,美国空军认为IRST传感器为F-22带来的能力,在其被下一代空中优势战斗机取代之前仅剩的几年时间内发挥作用,为此所付出的代价仍具可观的价值。

撰文:夏洛山(《大纪元时报》记者,曾经历过十几年的军队生活,主要从事军队的教学和一些技术管理工作)
制作:时事军事制作组
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责任编辑:连书华

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