ZT F-22进化:扩大对中俄五代机优势 加强对地打击(图)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 03:29:13


http://www.6park.com/news/messages/4953.html

导语:1月11日,中国五代机歼20成功完成首飞,各大军事论坛、部分媒体和网民随即沸腾,大众普遍认为歼20足与F-22相抗衡。但实际上早在本世纪初,F- 22就已经开始升级,性能得到全面提升。那么F-22的升级是如何进行的?升级后的F-22将达到怎样的水平?

#F-22的缺陷:对地打击能力欠缺和数据链短板

      

       受数据链的限制,F-22很长时间内无法与美国空军现役机队进行信息交换。

F-22是目前世界上最先进的作战飞机,该机凭借先进的隐身、超音速巡航、近距格斗及综合航空电子系统可以进入高威胁战区,夺取制空权,是本世纪美国空军乃至美国及盟国作战能力的基础。

不过随着其他国家隐身作战飞机的进步,如俄罗斯的T-50和中国的歼20的出现,让F-22的优势地位受到了挑战,所以美国空军从本世纪起开始着手对F- 22进行了改进,以确何该机的优势地位,这些计划被称为增量改进项目,计划采取一系列新的技术与武器来提高F-22的作战能力,以维持美国空军的空中优势地位。

现役F-22面临的“数据孤岛”问题

现有的F-22是根据上世纪80年代ATF计划研制,ATF计划主要目标是深入到前苏联境内夺取制空权,掩护B-2轰炸机进行突防,因此F-22和其前辈 F-15一样,没有一磅重量用于对地攻击,同时考虑到隐身能力,所以F-22虽然装备了LINK-16终端,但是只收不发,这样实际上造成了F- 22性能比较单一,用途有限的缺点,特别是不能通过数据链与其他作战飞机进行信息交换。

因而F-22虽然有强大的信息获取能力,却无法向其他作战单元提供信息支援,根据有关资料F-22的ALR-94型电子支援侦察系统具备组合了雷达告警、电子支援措施(ESM)、精确测向和窄波束交替搜索与跟踪功能。在高空巡航时可以接收到超过300公里以外的对方电子信号,大范围及高精度的探测能力让传统的ESM突破了防御性的限制,成为探测、跟踪与攻击目标的关键设备。

但是缺少数据链设备,让ALR-94获得的目标却无法传递给外部指挥控制系统,形成了F-22的信息孤岛现象,这显然在一定程度上降低了整体作战系统的能力。在后来的一系列升级中,对F-22的数据链的改进都被列入重点项目。

http://www.6park.com/news/messages/4953.html

导语:1月11日,中国五代机歼20成功完成首飞,各大军事论坛、部分媒体和网民随即沸腾,大众普遍认为歼20足与F-22相抗衡。但实际上早在本世纪初,F- 22就已经开始升级,性能得到全面提升。那么F-22的升级是如何进行的?升级后的F-22将达到怎样的水平?

#F-22的缺陷:对地打击能力欠缺和数据链短板

      

       受数据链的限制,F-22很长时间内无法与美国空军现役机队进行信息交换。

F-22是目前世界上最先进的作战飞机,该机凭借先进的隐身、超音速巡航、近距格斗及综合航空电子系统可以进入高威胁战区,夺取制空权,是本世纪美国空军乃至美国及盟国作战能力的基础。

不过随着其他国家隐身作战飞机的进步,如俄罗斯的T-50和中国的歼20的出现,让F-22的优势地位受到了挑战,所以美国空军从本世纪起开始着手对F- 22进行了改进,以确何该机的优势地位,这些计划被称为增量改进项目,计划采取一系列新的技术与武器来提高F-22的作战能力,以维持美国空军的空中优势地位。

现役F-22面临的“数据孤岛”问题

现有的F-22是根据上世纪80年代ATF计划研制,ATF计划主要目标是深入到前苏联境内夺取制空权,掩护B-2轰炸机进行突防,因此F-22和其前辈 F-15一样,没有一磅重量用于对地攻击,同时考虑到隐身能力,所以F-22虽然装备了LINK-16终端,但是只收不发,这样实际上造成了F- 22性能比较单一,用途有限的缺点,特别是不能通过数据链与其他作战飞机进行信息交换。

因而F-22虽然有强大的信息获取能力,却无法向其他作战单元提供信息支援,根据有关资料F-22的ALR-94型电子支援侦察系统具备组合了雷达告警、电子支援措施(ESM)、精确测向和窄波束交替搜索与跟踪功能。在高空巡航时可以接收到超过300公里以外的对方电子信号,大范围及高精度的探测能力让传统的ESM突破了防御性的限制,成为探测、跟踪与攻击目标的关键设备。

但是缺少数据链设备,让ALR-94获得的目标却无法传递给外部指挥控制系统,形成了F-22的信息孤岛现象,这显然在一定程度上降低了整体作战系统的能力。在后来的一系列升级中,对F-22的数据链的改进都被列入重点项目。



F-22投放JDAM炸弹。JDAM炸弹对于F-22来说,仍旧偏大,限制了载弹量。最初的空优设计限制了F-22无法挂载重型空地武器。

空优设计使对地打击能力存不足

另外由于最初的定位原因,如前面所述,F-22最初设计时并没有考虑过对地打击。但 从上世纪90年代以来几场空战经验来看,美国空军一般开战之初就掌握了绝对的制空权,这样没有对地攻击能力的F-15基本上在战争中后期处于无所事事的状态,显然这也是个浪费。特别是进入新世纪,美国空军的F-117型攻击机因为老化和维护费用等原因退役,这样美国空军失去了战区隐身攻击能力,势必加重现有B-2战略轰炸机的负担。

因此美国空军对F-22的作战能力也做了相应的调整,增加了对地攻击能力,与F-117相比,F-22最大的特点就是集空战和对地攻击能力于一身,可以同时挂载空空导弹和空地武器,在执行空战任务后对地面目标进行攻击,不需要专门的护航机队。

不过考虑到隐身因素和最初设计的原因,F-22在对地打击能力上也有诸多不足。F-22的机载武器只能挂载在机身的弹舱中,而一般大型空地武器体积和重量均较大,特别是有大型控制尾翼,这样就限制了F-22无法挂载重型空地武器。早期的F-22只能挂载1000磅的GBU-32型JDAM的能力,并且不能够在超音速条件下投放,这样由于开启弹舱会增大飞机的RCS,这样就增加了飞机的暴露概率,降低飞机的生存能力。


F-22投放JDAM炸弹。JDAM炸弹对于F-22来说,仍旧偏大,限制了载弹量。最初的空优设计限制了F-22无法挂载重型空地武器。

空优设计使对地打击能力存不足

另外由于最初的定位原因,如前面所述,F-22最初设计时并没有考虑过对地打击。但 从上世纪90年代以来几场空战经验来看,美国空军一般开战之初就掌握了绝对的制空权,这样没有对地攻击能力的F-15基本上在战争中后期处于无所事事的状态,显然这也是个浪费。特别是进入新世纪,美国空军的F-117型攻击机因为老化和维护费用等原因退役,这样美国空军失去了战区隐身攻击能力,势必加重现有B-2战略轰炸机的负担。

因此美国空军对F-22的作战能力也做了相应的调整,增加了对地攻击能力,与F-117相比,F-22最大的特点就是集空战和对地攻击能力于一身,可以同时挂载空空导弹和空地武器,在执行空战任务后对地面目标进行攻击,不需要专门的护航机队。

不过考虑到隐身因素和最初设计的原因,F-22在对地打击能力上也有诸多不足。F-22的机载武器只能挂载在机身的弹舱中,而一般大型空地武器体积和重量均较大,特别是有大型控制尾翼,这样就限制了F-22无法挂载重型空地武器。早期的F-22只能挂载1000磅的GBU-32型JDAM的能力,并且不能够在超音速条件下投放,这样由于开启弹舱会增大飞机的RCS,这样就增加了飞机的暴露概率,降低飞机的生存能力。
#增量2计划:加装战机间数据链IFDL


IFDL提高了F-22编队之间的数据交换能力,图中数字1所指部分极为IFDL天线。

针对F-22的缺陷,美国空军决定对F-22开展名为“增量-2”的升级计划,着重提高飞机的对地攻击和联合网络作战能力。根据相关资料,F-22 的增量-2升级计划包括两个内容:为F-22增加超音速条件下投掷JDAM的能力,以提高飞机的对地攻击能力;更重要的项目就是加装战机间数据链 IFDL。

IFDL工作在频率在毫米波,采用多馈源喇叭阵列,现有的LINK-16等数据链采用全向天线,虽然具备结构简单,装机适应性好等优点,但是缺点就是容易被截获和干扰,因此不适合隐身战斗机,而IFDL由于采用了定向天线和较高的工作频率,因此地具备波束指向性好,通信速度快、截获概率低等优点,

在 IFDL的帮助下,F-22的联合网络作战系统更加完善。根据有关资料,F-22编队长机可以通过数据链告诉僚机其油料、武器状态,以及敌机状况。只要一按按钮,就能自动地按优先顺序排列打击目标,并且建立打击清单。长机和僚机的导弹飞行状态都能在座舱显示器上监控。这样就提高了F-22编队飞机用数据链提高协同作战能力 可以使F-22飞行时战斗队形可以展得很开,降低了对目视编队的依赖。同时IFDL还允许另外的 F-22加入网络进行多机协调攻击。目前所有的F-22 战斗机都已经提高到增量2的水平。
#增量3.1计划:大大加强对地打击力


SDB的体积和重量较小,提高了F-22弹舱的载弹量,赋予了其更大的任务灵活性。

增量2升级后F-22的局限

增量2升级计划虽然提高了F-22的作战能力,但是美国空军认为它仍然存在一定的局限性。这些局限具体包括:GBU-32的重量和体积偏大,F- 22的挂载数量有限,这样摧毁较多的目标时,就需要出动较多的架次,从而增加飞机的消耗;F-22的机载AN/APG-77有源相控阵雷达不具备对地攻击模式,因此F-22虽然能够投掷JDAM,但只能攻击已知坐标的目标,不具备攻击突然出现目标的能力,灵活性仍旧有限。

还有就是IFDL数据链虽然解决了F-22编队之间的联合网络作战问题,但是F-22与外部指挥控制系统之间的信息交换问题仍旧没有解决,特别是随着无人作战飞机的崛起,未来有人/无人作战飞机的混合编队将成为一种主要的作战形式,因此F-22需要从根本上解决“信息孤岛‘的问题。这便是F-22的增量3改进计划。

增加合成孔径雷达模式(SAR)

F- 22的增量3改进计划分为两个部分来进行,目前完成的是增量3.1计划,它主要内容包括为AN/APG-77雷达添加合成孔径雷达模式 (SAR),在SAR模式下可以提供高精度的地面雷达图像,从而具备探测地面突然出现目标的能力,结合机载高精度导航系统,可以迅速得到目标的坐标,从而投掷JDAM攻击目标,这样就大大提高了F-22攻击地面目标时的灵活性。

受机身弹舱所限,F-22难以搭载较多的对地攻击武器,这样为了配备较多的对地攻击弹药,只好缩小相关武器的体积和重量,这便是GBU-39小直径炸弹。 GBU-39虽然重量只有300磅,便凭借较高的装药威力和高精度的制导系统,其穿透能力并不低于2000磅重磅炸弹,改进后的F-22最多可以在弹舱挂载8枚GBU-39小直径炸弹,飞机一次出击打击目标的数量得到成倍的提高。2009年F-22首次完成亚音速条件下的GBU-39的投放,2010年成功的完成了F-22在超音速条件下的投放试验,标志着F-22增量-3.1改进计划取得了成功,目前最新生产的F-22战斗机都达到了增量3.1的标准。
#增量3.2计划:实现隐身战机的隐蔽通信


TTNT模块初步解决了F-22与现有机队和无人机的协同作战问题,但在低探测概率和低截获能力方面仍旧能力不足。

加入TTNT模块与现役战机/无人机全面互联

前面说过F-22最大的问题就是无法与外部指挥控制系统进行信息交换,特别是无法支援现役作战机群,为此美国空军启动了增量3.2加速计划。它的核心就是在 F-22的配备的LINK-16终端加入战术瞄准网络系统TTNT模块,以提高该机可以融合进美国空军现有的指挥控制体系。TTNT是美国研制的新一代高速、宽带、基于互联网协议(IP)的网络通信系统,这意味着可以把大型飞机如预警机做为空中路由器,从而支持战斗机、无人机及直升机在空中组建一个局域网,实现信息的共享和交换。

TTNT最大的特点就是无基础设计的自组织网络,可以迅速的完成空中战术网络的组建。根据美国空军的说法,LINK-16组建一个空中网络可能需要几天,而TTNT只需要几分钟。另外TTNT在数据吞吐量比LINK-16要高20倍,信息传输速率比后者要高50倍,并且具备更好的低探测性和低截获特性。

一个TTNT网络最多可以容纳200个以上的成员,并且允许一个成员同时接收4个以上的信息串,更为重要的是TTNT使用的是现有的LINK-16 的J序列报文格式,这意味着TTNT系统可以无缝的接入现有的LINK-16网络,对于F-22来说只需要在现有的LINK-16终端增加一个TTNT模块就可以实现与现役战机的互联。

F-22战斗机加装TTNT模块后,不会对 现有的Linkl6的通信造成干扰和影响,Linkl6网络可以正常工作,就像 TTNT不存在一样。这样F-22战斗机可利用 Linkl6与现役作战飞机兼容通信,更重要的是TTNT还提供了F-22与无人机的信息交换能力,当F-22进入TTNT网络以后,就可以直接从同样配备了TTNT模块的无人机那里获取信息,并控制其作战,从而大大提高了F-22的整体作战能力。

MADL将能全面提高F-22与现有信息系统的融合能力。MADL是为保证飞机的隐身能力而专门开发的,具有通信隐蔽的特点。

构建MADL隐身战机专用数据链

不过TTNT系统的引入虽然解决了F-22与现有信息支援体系的融合能力,但是由于TTNT过分强调与现有系统之间的兼容,造成问题就是TTNT的低探测概率和低截获能力方面仍旧能力不足,所以在F-35的数据链选择中,TTNT没有竞争过多功能先进数据链MADL。这样F-22和F-35使用不同的数据链的情况,造成两种作战飞机在互联互通方面存在一定的障碍。

因此在未来F-22的增量3.2计划的持续改进中,美国空军决定为F-22配备MADL数据链,同时该数据链还将配备在美国空军另外一种隐身作战飞机B-2 轰炸机上面,以实现美国空军隐身机队的互联互通。MADL是为保证飞机的隐身能力而专门开发的,是一个K波段窄波束点对点数据链,能提供更好的连接。如果飞机通过其他非窄波束数据链共享数据,其发射波束就会被跟踪。而 MADL使用窄波束进行战机间通信,因而通信是隐蔽的,跟踪发射波束是非常困难的。

MADL 是一种宽带、基于 IP 协议的高数据传输率、低概率截获(LPI)和低探测概率通信链。它可以在在高威胁环境中提高隐身飞机相互协调的能力,特别是隐身飞机可以利用AESA的猝发工作模式,通过MADL来进行目标数据的交换,从而形成完整的目标航迹,达到他机制导的目标,或者利用电子支援系统探测到目标后,立即在网络中发布,然后综合多架飞机的数据实现对目标更加精确的确定。
#增量3.2计划:具备对预警机猎杀能力


AIM-120D配备F-22主要用于攻击对方的预警机这样的高价值目标,这将对敌方的空战体系构成极大威胁。

AIM-120D对预警机的射程可达200公里

增量3.2另外一个比较引人注目的升级就是增加使用AIM-120D和AIM-9X等新一代空战武器的能力。笔者认为对于F-22来说,AIM- 120D可能更多是为了对付对方的预警机这样的高价值目标,这是因为虽然AIM-120D射程号称达到200公里,但是受限于弹体直径和重量,其末制导雷达的性能估计难以有较大的提高。

其对标准三代机 (RCS=5)探测距离在20-30公里左右,那么对于RCS低于0.5的目标,探测距离可能降低到10公里。这样对于F-22来说,可能要在AIM- 120D飞行大部分时间内要用数据链对其进行目标信息的更新,以便导弹调节自己的弹道,以确保末制导雷达开机的时候,目标处在其探测范围之内,这样就增加了飞机电磁信号的泄露,对于隐身作战飞机来说这是相当不利的。

因此笔者认为如果对付三代机,那么凭借隐身和超巡的优势,现有的AIM-120C系列已经足够,如果是四代机的话,那么AIM-120D的远射程可能也是” 英雄无用武之地”。但如果是对付预警机这样的大型空中目标,AIM-120D的远射程优势就发挥出来了,通过打击对方的预警机,就可以让对方失去一个空战中最重要的信息来源,这样就从整体上削弱了其作战能力,这也是体系作战的思想,通过打击对方关键节点来降低对方的作战能力。

AIM-9X增强F-22格斗能力

AIM- 9X则提高对付隐身作战飞机的能力,前面说过对主动雷达制导空空导弹来说,其对隐身飞机的探测能力急剧降低,这意味着对载机指挥引导依赖的加深,不利载机保持隐身能力,所以四代机之间的空战很可能要进入近距格斗,在这种情况下,采用红外成像制导的AIM-9X凭借其大的攻击角度、优良的抗干扰能力就成了飞机必备的武器。
#结语

在歼20首飞为中国网民和部分媒体带来狂欢之际,美国却在默默且一步不停的为其猛禽进行着进化。与中国武器升级通常只是单纯提高性能不同,美国对 F-22的升级进化始终是以“体系”为重点来展开。新型数据链让F-22彻底融入空军的整个作战体系,AIM-120D导弹让其具备了对预警机的猎杀能力,从而能够打击敌方空战体系。在这种思想下,F-22性能得到真正全面提升,继续保持着在全球战机中的领先水平。

更为紧迫的是,美国已计划在今年部署经过增量3.1计划升级的F-22,而同时期俄罗斯的T-50仍还在试飞阶段,中国的歼20则刚刚才完成首飞,两国的五代战机至今仍无确切的服役日期。由于中俄五代机因为设计原因本身在性能上就不及F-22[详情可见专题:世界五代机性能横向评测 ],升级版的F-22更将扩大与尚处于试飞期间的中俄五代机的性能差距,这在未来将对中俄两国空军形成巨大的压力,也让美国能持续保持新世纪的绝对空中优势。
是先进吧……!
是先进吧……!
就是网易典型的汉奸文,改头换面又出来了。20年前的F-22本来就比J-20先进?F-22是系统作战,那么J-20就只能是平台作战?典型的汉奸式YY。

网易那个军事版从来没有说过中国武器一句好话,全是宣扬西方民主无敌,,贩卖"普世"私货。
原来是“数据孤岛”问题,总算知道所谓的F22之间不能通信是怎么回事了。
不是说F22有个改成轰炸机的计划嘛?..我们在进步他们也是在进步的...我们是要加大点油门才行.....不然以后还真得4代机和5代机PK又没戏了
这文章除了结语部分让很多H‘er不爽以外,内容还不错的。
黑丝目前还只是个平台,要变成武器系统还有很长的路要走,要变成系统之系统则差距更远。。。慢慢来吧
技术贴 受教了 不过J20的后发优势也是明显的,你能改进 我也能不断完善
楼主别做广告了,楼主还嫌口水少吗?
更多的还是加强与信息战系统的融合,这个我们也在做,新蛋蛋也在开发。
总觉得ALR94真是神奇啊
这篇文章还是很客观清醒的,基本功不行,基础不行,一切都是金玉其外,败絮其中的神马都是浮云。
美国鬼子的危机感真强!
hehe,科普得不错
回复 12# benlin76
为了隐形真是什么绝招都使了
鉴于人工智能还不够完善,有人机指导无人机队作战应当是未来二三十年内空中作战的主要发展方向