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“闪电”的新角色

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  作为一个国际合作项目,F-35战斗机的研制进度一再拖延,成本显著上升,正遭到越来越多的质疑。为了扭转所面临的不利局面,洛马公司在2008年多次公开表示,F-35战斗机将会重新定义多用途战斗机的概念,暗示了该机将增加电子攻击和情报监视等电子战能力。无独有偶,美国空军和海军陆战队近期也透露,有意在“闪电”||基础上合作发展一种电子攻击型号。经过“你唱我和”之后,作为F-35的新角色――EF-35电子攻击型的设计特点和作战使用已经初露端倪。
  
  
  反复酝酿战术需要
  
  EF-35电子攻击型的发展需求,最早是由美国海军陆战队提出的,当时称之为EA-35方案。21世纪初,随着JSF项目的竞争告一段落,F-35战斗机将具备的电子战能力引起了美国海军陆战队的密切关注。为此,海军陆战队在2005年初拨出100万美元研究经费,与洛马公司共同论证以F-35B战斗机为平台的电子战衍生型能否替代现役的EA-6B“徘徊者”,目标是确定研制工作中存在的技术障碍,为完善投资计划铺平道路。
  从作战使用来看,海军陆战队认为F-35B平台的灵活性在执行电子攻击任务时具有独特优势,可以确保EA-35电子战飞机能够与F-35B机队在同一空域内作战。EA-35飞机可以像已退役的EF-111电子战飞机一样,突破敌方的防空系统,在更近的距离对雷达和重要通信设施实施干扰,为F-35B战斗机提供保护。
  经过近一年的论证,洛马公司初步完成了一种双座型的EA-35基本方案,以解决在机载干扰设备选择方面所面临的诸多问题。然而,海军陆战队高层官员考虑到这一方案有可能需要大量的研制经费后,在2006年底放弃了发展专用的EA-35电子战飞机的念头,有意寻求一种通过有源相控阵雷达技术实现电子攻击的途径。此后,洛马公司针对这种潜在需求,着手进一步扩大“闪电”||的多用途能力,酝酿推出一种具备强大电子攻击能力的EF-35型。同时,洛马公司积极游说美国空军,宣传EF-35战斗机在电子战任务方面的诸多潜力。
  在长期寻求护航干扰平台的背景下,EF-35方案自然得到了美国空军的积极推崇。自从EF-111电子飞机退役后,美国空军的战斗机每次执行作战任务时,都必须依赖于美国海军的EA-6B飞机执行护航干扰任务。令人未曾料到的是,美国空军在10多年时间里竟然在机载电子攻击能力发展方面一无所获。曾经提出过的F-22配备电子战套件方案和B-52改造方案,最终均因意见分歧和经费等问题而不了了之。
  正是在这样一种背景下,美国国防部决定领导跨军种的机载电子战能力发展研究。在日益迫切的作战需求和捉襟见肘的预算压力下,正在研制试飞的F-35战斗机成为美国空军和海军陆战队能够共同接受的一个平台。于是,双方有意减少在作战使用和采购预算方面的分歧,希望尽快研制和装备一种能在数字化战争中冲锋陷阵的EF-35战斗机。
  值得注意的是,从当初的EA-35概念到目前的EF-35方案,二者尽管只有一字之差,反映出F-35战斗机在不增加机组人员的基础上,不仅依然保持着原有的攻击能力,同时还力求扮演一名“电子杀手”。当然,要想完全胜任这一角色,还取决于如何发挥机载设备优势、怎样加装新型干扰设备及能否满足战术使用等诸多因素。
  
  充分发挥雷达优势
  
  传统观念上,现代战斗机通常利用电子战设备发出电磁频谱来防御敌方的攻击,提高自身的生存能力。然而,F-35战斗机的电子战设备已不只局限于自我防御,而是将雷达告警、信号搜集与分析、发射机定位和电子对抗等功能有机地综合在一套电子战设备中,可游刃有余地实现电子侦察和防御。特别值得关注的是,电子战设备与相控阵雷达、光电传感器的有机协同,充分实现了数据融合,可以探测出空空和空地威胁的各种频谱,显示出前所未有的电子攻击能力。
  F-35战斗机的电子战设备充分利用自身的一系列专用天线,实现精确测向,具备先进的电子监视能力。该系统采用了远距干扰技术和先进识别处理技术,能够对地面和空中的雷达辐射目标进行准确定位。这样,各种传感器就可以在防御时用于威胁感知、在攻击时用于瞄准支持,可以截获和跟踪辐射源的主波束和旁瓣,对超视距发射机进行定位和测距、发射机识别和信号参数测量。
  与此同时,电子战设备还能够利用APG-81相控阵雷达的独特能力,获得新的电子干扰与电子攻击能力。在执行电子支援或信号搜集与分析等任务时,它可与APG-81雷达共享有源电子扫描阵列(AESA)天线,在射频范围内和相应的AESA天线带宽内支持快速、远距搜索。借助于这一有效手段,电子战设备可以率先探测到目标,然后再利用光电系统的扫描进一步辨别目标的细节。
  目前,F-35战斗机装备的APG-81雷达不仅具备电子战能力,主要用于自我防御和电子监视,而且还具备了电子攻击能力,可以通过虚假目标、网络攻击、先进干扰等技术实施有效攻击。与这种电子攻击能力相匹配的是一个功能更为强大的信号处理器,能够解读出敌方雷达的关键参数,因此只要能捕获到这些发射信号,就能利用对敌方的这些先进雷达进行电子攻击。
  EF-35飞机将充分借助于APG-81雷达获得干扰支援,显示出在电子攻击方面的优势。按照电子战设备的控制,APG-81雷达只需将一部分发射/接收(T/R)模块用于发射一束很窄频段的波束,瞄准一个非常小的区域,并选择性地干扰敌方雷达。EF-35飞机可以利用机内存储的敌方雷达信号,确定出敌方雷达的锁定时间,这样,APG-81雷达可以通过采用“牵引”技术,持续地发射出干扰波束,在速度和距离上实时欺骗干扰。
  “牵引”技术大致是这样的。APG-81雷达可以利用窄波束、强脉冲的能力,捕获敌方雷达的波门,随后通过复制脉冲逐渐加大延迟时间,使得波门距离真实目标越来越远,如同牵引着敌方雷达波束。到达一定程度后,APG-81雷达突然转移干扰波束,停止牵引,这样敌方雷达就失去了跟踪信号,不得不重新搜索目标、启动锁定循环。这时,干扰波束可暂时用于执行其他任务,然后再重新对敌方雷达进行干扰。
  这样,EF-35战斗机通过雷达的循环往复的欺骗干扰,可以避免被提前发现,从而赢得宝贵的时间和空间,及时远离可能遭遇到的攻击,直至飞离敌方雷达的探测空域。如果APG-81雷达将高功率的窄波束精确瞄准于敌方的某个雷达频段,甚至有可能“烧穿”电子设备,产生一种“武器效应”。
  
  积极研发干扰设备
  
  在充分发挥APG-81雷达技术优势的基础上,EF-35电子攻击机还将采用“即 插即用”的模块化干扰设备,发展成为具备强大电子攻击能力的平台。然而,与EA-6B飞机和EA-18G飞机相比,EF-35战斗机的飞行员必须更多地依赖于自动操作程序才能更好地执行电子攻击任务,因此在很大程度上对干扰设备提出了更高的要求,使用了近40年的ALQ-99干扰吊舱已经无法满足需要。
  在这种局面下,美国国防部开始酝酿一项“下一代干扰机”(NGJ)计划,尽快发展出一种新型电子干扰机,在率先满足EA-18G电子攻击机作战需求的基础上,意在为EF-35飞机探索各项技术的可行性。2008年2月,美国防部副部长戈登・英格兰(Gordon England)在接到一份有关未来威胁的秘密简报后,要求美国海军立即启动NGJ计划,用于替代真空管时代的ALQ-99吊舱。
  从作战使用方面看,NGJ将为威胁地区边缘的隐身和非隐身战术飞机护航,干扰敌方地面部队用于发射地对空导弹所使用的雷达。而且,当新一代地对空导弹投入部署时,NGJ还必须能够适应作战需要。改装更大功率和更加精确的发射机。
  EF-35电子攻击机作战效能将取决于NGJ计划是否发展顺利。目前,洛马公司立足于NGJ所能采用的技术,已经为EF-35考虑了两种完全不同的安装方式,一种是内置式,另一种为外挂式。客观地讲,每种方式都具有一定的优点,同时也存在很多局限,无法解决当前在电子攻击方面所面临的各种问题。
  内置式方案就是将干扰机和附加电源安装在武器舱内,以保持原有的隐身性能。但是,F-35战斗机的机身内部已经没有足够的载荷空间用于加装所需的电子攻击系统,这样只能减少携带的武器种类和数量,明显会降低攻击作战能力。更为重要的是,F-35战斗机仅有一台发动机和一台发电机,无法维持NGJ工作时所需电源功率,在短时间内就会迅速地消耗掉可以提供使用的功率。如果没有技术上的突破,EF-35战斗机采用内置式干扰机将面临诸多限制,有可能发展成为一种“四不象”。
  因此,目前EF-35倾向于采用外挂式方案,将干扰机安装在外部吊舱内。与目前的ALQ-99吊舱相似,NGJ吊舱也将利用前端的冲压涡轮动力为其提供主要的电源功率。然而,外挂吊舱无疑将产生附加的雷达反射截面,甚至将EF-35原有的隐身性能损失殆尽,只能执行防区外干扰任务,这似乎有悖于进入敌方纵深实施电子攻击的设计初衷。
  目前,NGJ计划的研制工作已经启动。2009年2月初,美国海军选择了4家公司参与为期4年的价值4.3亿美元的竞争,旨在为EA-18G和EF-35战斗机设计一种全新的电子干扰机,确保能够击败2015年至2020年前后将出现的先进雷达对于通信网络的威胁。目前,BAE系统公司、国际电报电话公司、诺格公司和雷神公司分别收到了一份价值600万美元的合同,开始发展各自的干扰机概念。根据研制进度,NGJ计划将在2011年1月进入到技术发展阶段,通过验证和竞争选择一家承包商,在2018年正式交付作战使用型的下一代先进干扰机。
  
  逐步扩大作战用途
  
  按照目前的设想,EF-35电子攻击机将EW/EA/AESA集于一个系统后,可以突破防御严密的目标,同时压制敌方雷达的探测与交换有关信息的能力,从而不会对所支援的F-35机队产生威胁。然而,EF-35的问世并非一蹴而就,仍然面临一些棘手问题需要加以解决,才能顺利地实现预期作战能力。
  进一步的分析表明,EF-35战斗机在实施电子攻击与武器攻击时面临一个新的两难局面,即AIM-9X空空导弹可以实现大离轴角攻击,无需飞行员将机头转向目标,然而电子攻击却需要AESA天线指向目标。目前,F-35战斗机只是在机头内安装了先进的AESA天线,可以释放出电子火力,但是存在视场有限的弱点。具体而言,APG-81雷达天线的视场小于180度,而且,F-35战斗机在发动有效攻击时,雷达有效视场只有60-90度。
  因此,如果不额外增加天线,EF-35电子攻击能力将被限制在前方1/4的视场内。然而,如果EF-35内部加装电子效应发生器,所产生的强大功率就可以借助于AESA雷达天线发送出去,用于侵入、蒙蔽或欺骗处于数百千米距离之外的敌方传感器和雷达。
  值得关注的是,美国海军在NGJ计划的竞争中,尽管并未限制实现预期目标的任何一种途径,但是更加看好基于有源电子阵列的技术方案,只是固态技术目前还面临一些技术障碍,无法满足全频谱电子攻击的要求。因此,AESA技术一旦在机载电子攻击领域取得实质性突破,将首当其冲地应用于发展保形天线,可以直接设置在外挂吊舱上。这样,EF-35在作战中就可以从侧面瞄准离轴目标,直接实施电子攻击,极大地增强了战术灵活性。
  正如洛马公司宣称那样,将会重新定义“闪电”||的多用途概念。F-35战斗机除了将发展电子攻击能力外,还将逐步承担起情报、监视和侦察等电子战任务。目前,美国空军仍然使用着“联合铆钉”(用于信号情报)、“眼镜蛇球”(用于测量和信号情报)或“罗盘呼叫”(用于网络渗透和电子攻击)等几种特种任务飞机,根本无法冒险进入敌方领空。近期有关消息表明,美国空军希望F-35机队能利用自身的低可探测性优势,深入到敌方空域执行这些任务,从而更加接近目标。
  仅就电子攻击能力而言,随着各项论证工作的逐步深入,EF-35战斗机的总体方案不久将会浮出水面。如果F-35项目不再出现进度和成本方面的麻烦,美国空军和海军陆战队将会适时提出一项联合计划,正式启动EF-35战斗机的研制工作,力求早日摆脱电子攻击平台捉襟见肘的局面。
  
  责任编辑:思 空
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