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时间:2019-01-21 21:11来源:网络电磁空间 作者:中国航空
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美军F-22“猛禽”战斗机的信息作战能力

 

2010年月7日10日,美空军F-22战机正式部署在夏威夷,并陆续淘汰原先部署的F-15战机。美国空军曾在2009年1至3月在西太平洋地区临时部署24架F-22“猛禽”战斗机,其中12架来自美国弗吉尼亚州兰利空军基地,部署日本冲绳的嘉手纳空军基地,另外12架来自阿拉斯加的埃尔门多夫空军基地,部署在关岛安德森空军基地。F-22是美军现役最先进的战斗机,装备了非常先进的电子信息装备,具有强大的电子信息作战能力。为应对朝鲜局势,美国已经于2016年2月17日部署到韩国,并开始执行任务,2018年6月,美军在日本冲绳临时部署10架F-22战斗机。F-22部署在西太平洋地区,将对该区域国家和地区的防空预警形成严重威胁。

美军F-22“猛禽”战斗机的信息作战能力

 

雷达及无源探测设备先进,探测距离远

F-22“猛禽”战斗机装备由诺格公司和雷声公司联合研制的APG-77多功能和多工作模式有源电扫阵列(AESA)雷达,探测距离为200~240千米(对于1平方米的目标)。该雷达主要功能包括远距搜索、远距提示区搜索、全向中距搜索(速度距离搜索)、单目标和多目标搜索、先进中距空空导弹数传方式,能够进行导弹修正、目标识别、群目标分离(入侵判断)、气象探测等,可以进行脉间变频、快速扫描,敌方很难检测和定位,可对敌方战斗机目标“先敌发现、先敌跟踪、先敌攻击”,同时该雷达还可以用时分的方法进行电子情报搜集、监视、电子干扰或通信,是以前的战斗机雷达所无法实现的。

除APG-77雷达以外,F-22还装备有ALR-94电子战系统,可为F-22提供360度的全频段覆盖,其无源探测距离超过464千米。该系统采用30多部完美融合入飞机机翼和机身的共形天线,洛克·马丁公司F-22项目前期负责人汤姆·伯比奇称之为机载电子设备中技术最复杂的部分。该系统使F-22避免过早打开雷达以免损失隐身性能。随着敌方目标的接近,ALR-94系统可引导APQ-77雷达使用精度为2度方位和2度仰角的窄波束(就像一束激光那样窄)跟踪目标。

美军F-22“猛禽”战斗机的信息作战能力

 

飞机结构设计先进,隐身能力出色

在F-22之前,美国已研制了SR-71“黑鸟”、F-117“夜鹰”、B-2A“幽灵”等三代隐身战机,F-22充分利用这些被实践证明过的隐身技术,并对这些技术进行了优化设计。F-22属于第四代隐身作战飞机,按美空军的说法,F-22是一种全谱隐身战斗机,即在整个无线电波、红外、可见光、声频谱范围内都实现了隐身。F-22战机结构设计先进,隐身能力出色。在减小雷达反射截面积(RCS)方面,F-22战斗机凭外形结构就决定了飞机85%的隐身效果,其余15%的隐身则通过雷达吸波材料(RAM)、雷达吸波结构(RAS)以及其它方法来实现。飞机所采用的主要隐身措施包括:机翼和尾翼前后缘都有相同的后掠角(一种称为平面对直的设计方法);舱盖(门)与机身连接处采用锯齿形或同向斜线;两个垂直尾翼向外倾斜;蛇形进气道;采用全埋式隐形挂架和外置武器接口,武器采用内载式;飞机表面喷涂吸波材料;使用能降低辐射并能淡化飞机尾迹的专用燃料等。

F-22战斗机的雷达反射截面积仍然保密,2005年12月25日,为争取装备更多的F-22战斗机,美空军曾透露其正面雷达反射截面积为一个金属弹球大小。

美军F-22“猛禽”战斗机的信息作战能力

 

多种手段综合集成,电子战能力突出

F-22战斗机的电子战任务主要由综合电子战系统(INEWS)来完成,包括ALR-94电子战系统、ALE-52箔条/红外投放器、AAR-56导弹逼近告警器及具备电子攻击能力的APG-77雷达等。该系统将雷达告警与导弹告警、防御性对抗措施、电子监视与威胁定位、电子攻击等多种对抗手段综合集成到一起,对传感器接收到的敌方辐射源信号进行告警、评估和处理,并且启动欺骗和投掷式干扰(箔条、曳光弹、诱饵)措施,电子战能力非常突出。

ALR-94系统具有雷达告警、电子支援措施(ESM)、精确定位和窄波束交替搜索与跟踪功能。它除了能探测主瓣信号,还能探测旁瓣辐射,并且能够对一个辐射目标进行精确定位与跟踪。它不但是一个升级的雷达告警器,其接收、分析、识别和定位性能非常先进,远超过目前飞机的ESM系统,甚至超过了ELINT系统,其精确定位测向系统采用了利顿公司研制的长基线干涉仪系统,测向精度达0.1度数量级。ALR-94能够在近距离处实时跟踪辐射源如敌机载雷达,这种工作模式称为窄波段隔行扫描搜索与跟踪(NBI),如果敌方飞机雷达信号被ALR-94跟踪到,它就可以提供导弹攻击所需的全部信息,引导AIM-120空空导弹攻击敌飞机,将空空导弹作为反辐射攻击武器使用。

F-22战斗机采用先进的传感器融合和辐射控制技术,且二者有机集成在一起,通过两个通用集成处理器(CIP)将从APG-77、ALR-94和数传系统传来的目标数据根据其方位、仰角和距离进行相关,融合成一个战术图像,为F-22战斗机提供良好的态势感知,并根据辐射控制原则对APG-77实施控制,使雷达信号的强度、持续时间和辐射空间能够满足飞机员的态势感知需求,同时雷达信号被敌方截获的概率最小,具有很强的电子防御能力。

F-22的APG-77有源电扫阵列雷达可根据作战需要集中辐射功率攻击敌方的传感器,使敌传感器过载并暂时失去信息感知能力,具备强大的电子攻击能力。

美军F-22“猛禽”战斗机的信息作战能力

 

不断进行技术升级,作战使用范围广

经过持续不断的升级改造,F-22战斗机除了遂行夺取空中优势、对地攻击等基本任务外,还可用于情报侦察、指挥控制和数据传输等电子信息作战任务,作战使用范围非常广。

在情报侦察方面,F-22战斗机已经具备RC-135“联合铆钉”电子侦察机那样的威胁探测和识别等电子侦察能力。为了防止影响隐身性能,F-22战斗机的电子侦察能力没有RC-135强大和先进,但由于F-22可以前出到距离敌方更近的地方,因此弥补了电子情报能力的不足。电子侦察能力以外,美空军已经成功演示了APG-77的合成孔径雷达(SAR)的对地成像侦察能力,飞机员可直接识别并找到敌地面防御目标和移动目标,并对其进行攻击。根据目前计划,具备SAR模式的APG-77V(1)雷达2010年装备。

在指挥控制能力方面,F-22可以具备“小型预警机”的能力,尽管比E-3预警机功能稍弱,但由于具备威胁探测能力,且前出存在,因此遂行空中作战指挥更加灵活方便。这种能力可以使F-22为F-15和F-16战斗机分配目标,甚至当两架飞机同时定位了敌人的同一架飞机时,可以指挥其中一架去选择其它目标。F-22通常比伴随飞行的预警机识别目标速度快许多倍,作战指挥的反应能力大大提高。

在数据传输能力方面,作为隐身战斗机,F-22没有配备常规的数据链,如Linkl6,因为其易于被敌信号情报侦察装备侦收,配备的是隐身性能更高的窄带机间数据链(IFDL),用于在F-22战斗机间中继数据和同步态势图。由于这种隐身数据链与所有其它设备都不兼容,因而F-22战斗机无法与所有其它友军飞机进行通信。为扩展F-22战斗机与其它空中平台的信息交互能力,美军正在为F-22开发隐身数据链即多用途先进数据链(MADL)系统,使美军的F-22、F-35和B-2、F-16、F-15等作战飞机相互间建立紧密联系,并具备与海军的无人战斗系统对接的能力。这样F-22就可利用其隐身能力前出到敌方战场空域,并将侦察到的情报数据快速传输到其它作战平台。另外,F-22战斗机的APG-77低截获概率雷达具备高带宽数据传输能力,可在战场区域内的其它发射机和接收机之间高速中继数据,具备很强的数据传输潜力。2007年,美军曾将APG-77雷达作为一个无线局域网的接入点进行试验,结果表明,该雷达的数据传输速度可以达到发射时548兆比特/秒和接收时1吉比特/秒,远高于LinK-16数据链系统的1兆比特/秒的速度。


 
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