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美军为何不重启F22 无法装备歼20上的这个先进系统

2017-10-13 10:15:48 来源:新浪军事

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  简介:歼20配备了分布式光学孔径系统,提高飞机对抗隐身目标的能力

  歼-20战斗机,座舱前光学孔径清晰可见

  F35的分布式光学孔径系统也在这里有传感器

  

  近日有消息说美国空军因为成本原因放弃重启F-22生产线,造F-22重新生产成本高启主要原因就是需要增加新的设备,对于隐身飞机来说,比较困难和复杂,从而让成本高涨,其中一个重要系统就是分布式光学孔径系统,而歼-20就配备有这样的系统。

  从历史来看,美国空军使用机载前视红外系统要比中国空军早的多,但是中国空军凭借后发优势,成功弯道超车,让歼-20面对F-22处于优势地位。

  机载雷达需要辐射电磁波才能探测目标,容易被对方探测和告警

  机载告警接收机显示图像

  

  众所周知,战斗机主要探测设备是机载火控雷达,雷达全天候性能好、探测距离远、可以同时跟踪、攻击多个目标,但是雷达最大缺点就是需要辐射电磁波,这样对方可以通过接受电磁波对我机进行定位,对于隐身飞机来说,这个缺点更加突出,虽然现在机载火控雷达已经升级到有源相控阵,可以采用频率捷变、瞬发闪烁等技术躲避方雷达告警接收机,但是不能从根本上解决问题,这个时候机载前视红外探测系统就出现了,机载前视红外探测系统与雷达相比,它结构简单、重量轻、耗电低,最主要的是它不辐射电磁波,对方无法进行预警,尤其适合隐身飞机,不过机载前视红外探测系统缺点就是探测距离较近,并且不能测量目标距离,所以现阶段还只是作为辅助探测系统。

  美国空军装备机载前视红外探测系统年代较早,图为配备此系统的F-101战斗机

  美国海军就要重视的多,F-14下面就安装有机载前视红外系统

  

  美国从上世纪50年代就开始研制机载前视红外探测系统,用于探测前苏联轰炸机,受到技术限制,早期系统性能较低,美国空军一直对它持保留态度,机载前视红外探测系统主要用于对地攻击,用于对空探测较少,相比较之下,美国海军则比较重视机载红外系统,F-14就配备有美军第一套机载红外成像系统,前苏联也比较重视机载红外探测系统,不系统技术水平低于美国同类系统,进入新世纪之后,随着红外器件、信息处理系统提高,大面积红外器件阵、电子扫描技术开始在机载红外探测系统得到运用,从而促进这个系统普及,美国空军也加入这个行列,为F-35研制了更加先进分布式光学孔径系统,相比较之下,俄罗斯T-50还在使用较为传统的机载前视红外探测系统。

  苏-27系列综合火控系统架构让人赞叹,但是器件技术水平较低

  EF-2000战斗机采用了凝视阵

  T-50仍旧比较传统机载前视红外系统设计,影响飞机隐身性能

  

  中国相关单位从世纪60年代开始研制机载红外探测系统,主要用于夜间歼击机拦截低空入侵目标,有关单位先后研制了用于歼-7战斗机上HGY-1、用于歼-6甲飞机上面的H2A型机载红外探测系统,不过这些系统大多采用点光源技术,灵敏度较低,抗干扰能力差,探测距离也不远,使用范围受到较大限制,所以也没有大规模装备和普及。

  进入80年代,随着国家经济技术实力提高,中国有关单位开始研制更加先进机载红外成像探测系统,并且在90年代初在关键器件方面取得突破,研制成功线列器件阵,在此基础上研制成功中国第一代机载前视红外成像系统,这个系统在1998年珠海航展上面首次公开亮相,从航展资料来看,它采用了128线列器件阵,光机扫描加凝视探测体制,整个系统由红外光学系统、光机扫描装置、128元器件阵和冷却系统、信号处理器件组成,系统采用步进和凝视原理对飞机前的一个空域进行搜索。在控制系统作用下,按设计的轨迹对规定区域进行搜索。目标是入视野之后,系统可以自动捕获并且跟踪目标,它对于轻型战斗机尾追探测距离可以达到40公里,迎头也可以达到15公里左右,从这些指标来看,国产第一代机载红外成像系统要优于引进俄罗斯系统,当年中国引进苏-27战斗机,对飞机的综合火控系统架构赞不绝口,不过深入了解之后发现苏-27上面的OEPS-27系统采用64元线列阵,性能要低于国产第一代机载红外成像系统,所以中国并没有引进OEPS-27,而是选择国产机载红外成像系统进行替代。

  歼-11BS可能换装了国产机载前视红外成像系统

  歼-10B则采用了更加先进的机载前视红外成像系统

  

  进入新世纪之后,中国相关单位攻克了大面积红外凝视阵技术,以第一代光机扫描器件相比,它实现了电子扫描,系统灵敏度更高,探测距离更远,由于去掉了扫描电机,系统体积和重量也更小,国外新一代战斗机如EF-2000、阵风等战斗机就配备这样的系统,中国空军三代半作战飞机如歼-10B、歼-10C和歼-16等也用新一代机载红外成像系统替代了第一代机载红外成像系统。

  由于红外线波长短,难以穿透飞机蒙皮,所以机载前视红外传感器需要突露出机体之外才能探测目标,这对于三代及以前战斗机没有什么不便,但是对于四代战斗机来说却是一个大麻烦,因为四代战斗机要求机体光滑平顺,不能有太大鼓包或者突起,否则就会破坏飞机隐身性能,所以F-35战斗机将光学器件阵嵌在机体表面,但是这样探测范围受到限制,需要多个阵列才能全向覆盖,歼-20也采用这样分布式光学孔径,从各国隐身飞机来看,雷达隐身比较彻底,但是红外隐身处理就要浅的多,因此机载前视红外成像探测系统在对抗隐身飞机方面具备自己的优势,对于F-35和歼-20来说,它们研制时间较迟,可以在设计之初就针对分布式光学孔径进行隐身设计,而F-22研制年代较早,现在要在机身上开孔,需要付出更大的代价,成本和费用更高,这是美国空军放弃重启F-22重要原因。

  F-22因为设计年代较早,安装分布式光学孔径系统比较困难

  分布式光学孔径系统让歼-20对阵F-22占据一定的优势

  

  因此歼-20就具备了有源相控阵、分布式光学孔径两种探测系统,具备复合探测能力,相比较之下F-22只配备了有源相控阵,在探测能力方面与歼-20存在差距。

作者: 编辑:未闻

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