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航空新技术与空战新战术

2007-1-24 06:25| 发布者: 长空| 查看: 1150| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 中国空军网

摘要: 在包括JAS 39、阵风、台风、F-22、JSF在内的21世纪战斗机尚未投入实战应用之前,人们更多的注意力正在集中到在这些飞机上所用的各种新技术和它们所具有的各种先进性能上(隐身、超音速机动性等等),但却往往
在包括JAS 39、"阵风"、"台风"、F-22、JSF在内的21世纪战斗机尚未投入实战应用之前,人们更多的注意力正在集中到在这些飞机上所用的各种新技术和它们所具有的各种先进性能上(隐身、超音速机动性等等),但却往往忽略了它们投入实战后可能会对未来空战所带来的革命性变化 

未来10年,许多新投入 使用的战斗机不仅将装备新的、杀伤力更强的空空导弹,而且将采用更先进的雷达和其他技术,从而使它们的超视距敌我识别工作变得容易得多。它们装备的战斗数据链还将使几架飞机共享战术信息。如此一来,未来战斗机不管是单打独斗,还是编队飞行作战,其作战战术都将随着这些新一代战斗机的投入使用而发生巨大变化。 

新型空空导弹对空战的影响

机载空空导弹技术的发展将是对空战影响最大的未来战斗机新技术。它关系到未来空战的纵深。据美国兰德公司一位分析家称:"未来战争谁能打到最远,谁就能控制交战过程。"

在目前技术水平下,视距内空战和超视距空战范围是相互分开的。BAE系统公司1966年发表的一篇论文指出,根据目前空空导弹的水平,目标机如果在40千米以外则可以自由地机动,而不必担心受到导弹的攻击,因为基本上还没有导弹可在其最大射程外对飞机进行超机动。大多数中距空空导弹的攻击范围在15千米与40千米之间。而较老的一些短距空空导弹因缺乏总能量和速度,大多数杀伤范围在8千米以内,因此目标机在8千米和15千米之间有一个"投入战斗"区,如果条件不利,它也可以避开进入短距格斗。

而下一代中程空空导弹,如"流星"的最大特点是射程较远,而且能量较大。它的杀伤概率从最小射程一直到80千米几乎是一个常数。但在较远距离,特别是在不良能见度条件下,它对目标的识别可能很困难,这可能是导致"流星"装双向数据链的一个原因。比起其他战斗机来,F-22对远射程的"流星"导弹的要求并不是很迫切,因为具有很高速度和高度的 F-22可看成是普通的AMRAAM的助推级。当F-22以M数1.5和比目标机高的高度飞行的情况下,普通的AMRAAM的射程比它在亚音速、与目标同一高度的情况下发射要远50%。

新研制的短距空空导弹由于采用了较大的火箭发动机或较小的弹翼,其速度比普通的AIM-9"麻雀"快,而且采用了新的红外窗口材料,不会因空气摩擦加热而使导引头致盲。它们装有红外成像导引头,因而对非加力目标的攻击像对攻击全加力的目标一样有效。有时现代短距空空导弹也能在超视距下作战,其最大射程甚至可达12~20千米。因此,目标机飞行员必须在更短的时间内作出投入战斗的决定,一旦他决定投入战斗,就将进入短距导弹的非逃逸区。

短兵相接的近距作战

一旦两架战斗机遭遇,即它们的动量使它们互相进入短距导弹的射程以内,则试图逃逸的一方就可能会给对方带来从尾部攻击的机会。改进的短距空空导弹和头盔显示器还使视距内的攻击机会大为增加,因为现在已不再需要将自己的飞机指向对手,便可对导弹导引头总视场内的任何目标进行攻击。据说在美国的F/A-18最近同以色列空军的战斗机进行的模拟作战中,F/A-18装备AIM-9,而以色列战斗机则带有"怪蛇"3和"怪蛇"4导弹和埃尔比特公司的DASH头盔瞄准具。结果美机败得很惨,以色列在240次交战中胜出220次。

从这次模拟交战和其他试验中可得到3个教训。第一个是现代头盔显示器(HMD)和短距空空导弹是战斗机的基本装备。第二个是视距内战斗极其危险,而且正在变得愈来愈危险。最近的空战历史表明,过去的"乱成一团"的战斗机格斗,即在几千米范围的空中有多处格斗的情况将会逐渐消失。在近期的空战中,尚没有看到大过载机动,因而这种机动练练可以,而对它刻意追求则是不明智的。第三个教训是视距内空战似乎具有一种均衡机制,即装有大离轴角导弹和头盔显示器的F-5或米格-21在与F-22一对一的作战中具有相似的能力。

在未来空战是否需要进入近距空战的诸多争论中,许多专家认为不论是现役还是新一代战斗机仍需要具有近距作战能力。而且近期争论较多的问题是战斗机装不装备航炮。

目前第四代空中优势战斗机F-22上装有M61A2型航炮,JSF的空军型也装有航炮,但美国海军显然已决定在主要用作纵深攻击任务的JSF海军型上暂时放弃装航炮,但目前对此仍争论不休。

美国海军陆战队最关心JSF垂直着降型的重量,已决定把航炮装在内部武器舱内,它将占有一个可安装炸弹的位置,这样军方可根据执行任务的需要决定是安装机炮还是炸弹。

英国空军已考虑在其第二批次的"台风"战斗机上不装航炮,其目的主要不是为了减轻重量,而是为了减少培训和保障费用。

美国空军不愿取消航炮的一个原因是认为任何导弹都有一个最短射程,如果敌机正规避被导弹击时,突然飞到己方飞机导弹最短射程距离内,这时导弹就打不了它。如果己方飞机未装航炮就没有办法对付它,并反而有可能使原本处于被攻击劣势的敌机反守为攻。但最近的空战也表明,用航炮击落敌机的情况实际上微乎其微。

雷达和目标识别技术

视距内空战是极其危险的,因此目前各国空军更为重视的是在超视距内范围内,最好是在最远的距离处击落尽可能多的敌机,从而避免视距内作战。在超视距内空战战术中,需要由新技术来解决的基本问题是改进目标识别能力。但是如果对F-22提出需要进行目视识别的要求,则会削弱其90%的空中优势作战能力。

在交战规则(ROE)中规定了攻击不可见目标的一些必要条件。尽管这些条件在各种不同场合不尽相同,而且还要受到一些政治因素的制约,但基本原则是应由多个独立的渠道来判断是否确实是目标。例如,F-15装有新式的现代化敌我识别器,而且其雷达还具有非预期会合目标识别(NCTR)模式,这可以部分地说明F-15在海湾战争的空空作战中击落了伊拉克大部分战斗机的原因。

NCTR模式采用喷气发动机调制(JEM)处理雷达回波中与目标机的旋转压气机叶片有关的特征拍频,这在有限的目标进入角范围内是有效的。F/A-18具有类似的NCTR,但没有相当性能的敌我识别器,而F-14有敌我识别器,但没有NCTR,因此它们没有来自E-3预警指挥机的批准就不能发射导弹进行攻击。

NCTR技术是保密的,但可以确信它具有很精确的距离测量能力。如果目标的方位已知,则特征信号在很小的距离单元上的分布可生成某种型别飞机的特征剖面,据此就可对目标进行识别。

BAE系统公司说,"台风"的"捕捉者"(即ECR 90)雷达具有一种基于"目标自适应波形"的NCTR模式。"台风"的PIRATE(被动红外机载跟踪设备)同时以红外搜索与跟踪系统和远程成像仪模式工作,可在目视距离之外进行与目视相当的识别。

现代战斗机,如F-22还采用了被动电子接收系统,这种系统可以比目前战斗机上的雷达告警接收机(RWR)提供精确得多的方位。如果敌方战斗机采用雷达,这些新系统还能把此信号与被动接收到的雷达信号进行相关比较分析,对敌机进行确认。

更好的雷达性能也有助于在超视距战斗中取得优势。达索公司指出泰利斯公司为"阵风"研制的RBE2电子扫描雷达具有"边跟踪边扫描"能力,例如它能连续跟踪一些目标,同时又能搜索天空的其他目标。"台风"的机械扫描式"捕捉者"雷达经常以边跟踪边扫描模式工作,由于其性能优异,故它在跟踪一些已知目标时,搜索能力也很强。其"数据自适应扫描"技术可使雷达精化对优先目标的跟踪,而不白白地浪费扫描运动。

在具有来自雷达更好的数据及有良好机会识别超视距威胁的情况下,已方的战斗机就有更多的时间和更多的信息来作出决定,对目标进行分类以及确定投入多少兵力(即分派已方飞机和导弹对付每个目标)。这就是美国人所说的"信息优势"。其重要作用是能在敌方仍试图对其目标进行分类时,可抢先用导弹对他们实施攻击。

在新一代战斗机中,F-22和"台风"在避免来自敌机的回射方面可能处于最有利的地位。F-22的飞行员把这种技术称为"曲折机动",即发射导弹后拉一个超音速转弯,迫使敌方导弹以迅速增加的视线速率进行机动。在发射后进行曲折机动常常会减少敌方导弹的有效射程,而超音速巡航曲折机动则可把F-22置于敌方导弹的射程之外,即使他们可以探测到F-22也无能为力。大多数战斗机在超音速时作机动飞行的能力是相当有限的,但F-22因具有大翼面积和很大的推力,"台风"具有高度静不稳定性,故它们的超音速机动能力较强。 

数据链的应用

数据链这种简单的信息装备在作战,特别是在超视距作战中具有很大的战术优点。数据链常被用作话音无线电台较难干扰的替代物,但更高级别的数据链则可使一组飞机能够彼此像"心灵相通"一样协同作战。

瑞典空军在作战中使用数据链比其他国家有更多的经验。其JAS 39战斗机的"战术信息数据链系统"(TIDLS)可将4架飞机用一个全双向链路联系起来,其作用距离为500千米,而且是高度抗干扰的。其基本模式包括在战术信息系统上显示编队飞行的所有4架飞机的位置、方位和速度,并包括基本状态信息,如燃油和武器状态。瑞典空军已证明这种数据链具有某些优点,包括有能力把信息散布到较广的区域。

数据链的基本用途是可以实施"沉默攻击"。即对手可能已经知道自己已被导弹射程以外的战斗机所跟踪。但却不知道一架离他更近的战斗机正在接收跟踪数据,并在不采用自己雷达的情况下发射导弹对他进行攻击。

但数据链的用途还不止此一点,它还可用于战斗机间的紧密合作。如JAS 39的爱立信PS-05/A雷达与数据链一起使用。PS-05/A可工作于只接收不发射的被动模式,像一台具有很高方向精度的灵敏接收机(因采用大天线)。两部以被动模式工作的PS-05/A可通过数据链交换信息,并可通过三角测量法确定其位置,根据目标的信号还可识别其型别。

数据链还可用于电子对抗(ECM),一架战斗机可进行目标搜索,而其僚机则同时采用雷达集中对同一目标进行干扰,从而使目标难以截获或干扰跟踪他的雷达。

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