双管齐下

2016-07-14 16:41:12 航空世界 2016年4期

温杰

F-16V战斗机是一种移植了多项4代机(美国现称为5代机——编者注)技术的多用途作战平台,不仅能根据用户的换装计划生产全新批次的战斗机,还可以作为一份丰俭由己的“升级菜单”,满足不同国家和地区改装现役战斗机的潜在需求。

作为海湾合作委员会的成员国之一,巴林的地域面积虽然不大,但凭借着雄厚的经济实力,正在积极提升本国空军的装备水平,一方面准备引进“台风”来全面替换现役F-5E/F战斗机,另一方面积极着手将现役F-16C/D战斗机升级为F-16V标准。更引人关注的是,洛克希德·马丁(洛马)公司负责中东业务的地区副总裁瑞克·格罗舍在今年1月举行的第4届巴林国际航展上透露,巴林空军正在考虑额外采购一批全新生产的F-16V战斗机,有可能成为这种“终极战隼”的首位用户。如果双方能够顺利签署合同,这笔交易将有助于F-16生产线延长到2017年。

挖掘平台潜力

巴林空军的全称为巴林皇家空军(RBAF),前身为巴林埃米尔空军,正式组建于1977年,是巴林国防军的一支空中武装力量,曾经参加过海湾战争,近期还参与到打击“伊斯兰国”的军事联盟中,现役主要作战飞机为16架F-5E/F和20架F-16C/D战斗机。随着中东局势的日益紧张,巴林空军肩负的任务不断增加,这些作战平台在性能和数量上已经难以满足当前需要,亟待换装或升级。

经过近一年的评估,巴林空军决定接受洛马公司提供的F-16V升级方案,为现役F-16C/D战斗机集成一部有源相控阵雷达、一个先进驾驶舱和JDAM系列精确制导炸弹,将总体性能提升到“3+”代战斗机的水平。

从命名上看,F-16V战斗机的后缀出现了大幅度的跨越,从已有的E/F型、计划中的IN型直接跳到了在研的V型,后者为蝰蛇(Viper)的首字母,源于美国空军飞行员们给F-16战斗机所取的一个绰号,意在张扬这种新型作战平台的凶狠毒辣。由此可见,洛马公司一方面极力迎合美国空军的传统喜好,迫切希望在国内获得数百架F-16战斗机升级的机会,另一方面则力求将其打造成为一个具有高端配置的商业品牌,满足一些国家增强空中优势的迫切需求,推动现役作战平台的的改进与升级。

从技术发展过程来看,F-16V战斗机的横空出世可谓是一个水到渠成的结果。早在10年前,洛马公司在F-16战斗机的衍生发展过程中,将Block 50/52与Block 60等批次的优点集于一身,并适当引入F-22和F-35战斗机所使用的一些4代机技术,逐步形成了下一代“战隼”的发展思路,并在2006年首次提出了F-16NG(Next-Generation)计划,着手发展一种具备更高作战效能的F-16战斗机。

接着,该公司针对印度空军的中型多用途战斗机(MMRCA)计划,为其量身定制了一种F-16IN方案。该方案沿袭了F-16E/F型的总体构型,利用最新技术来改进机载电子设备,还将换装全数字化玻璃座舱和升级任务计算机,在当时被称为Block 70型。然而,F-16IN方案在MMRCA计划的首轮竞争中就被淘汰出局,使洛马公司失去了延长F-16生产线的大笔订单。

在F-35战斗机批生产出现拖延的背景下,洛马公司位于沃斯堡的战斗机生产线即将面临“无米下锅”的局面,有可能处于闲置状态。为此,洛马公司积极寻求新的市场,以便将生产线维持到2018~2019年间。根据国际战斗机市场的升级需求,洛马公司结合关键系统和设备的技术成熟水平,决定启动新一代F-16计划,在第3代战斗机改进改型上进行最后一搏。于是,在2012年2月的新加坡航展上洛马公司首次公布了采用多种尖端火控系统和机载设备的F-16V方案,立即引起了外界的高度关注。

改装雷达系统

从国际战斗机市场来看,AESA雷达已经成为当今先进战斗机的标准配置。为了避免现役F-16战斗机逐渐落伍,洛马公司提出了一种创新的解决方案,以较低成本将第4代战斗机的这一关键技术移植到F-16战斗机上,从而实现在更远的距离及时发现和跟踪更多的空中目标。为此,雷神公司率先发展了“雷神先进作战雷达”(RACR),而诺格公司也研制了 “可变尺寸敏捷波束雷达”(SABR),最终诺格公司在F-16系列战斗机的雷达升级市场上成为赢家。

早在20世纪90年代末,诺格公司就着手为阿拉伯联合酋长国空军的“沙漠隼”研制AN/APG-80先进敏捷波束雷达,使得F-16E/F战斗机一跃成为中东地区最先进的作战平台。为了巩固自身的地位,诺格公司利用多年来在F-22和F-35战斗机雷达研制工作中所掌握的关键技术,以APG-80雷达为原型推出了SABR全尺寸样机,并在2008年2月的新加坡航展上首次亮相。

在APG-80雷达的基础上,诺格公司主要改进了相控阵天线,并将接收机/激励器/处理器集成为一个部件。为了降低研制成本,研制人员保留了APG-80雷达的大部分软件,其余代码利用了F-22和F-35战斗机的技术,反过来又为装备F-16战斗机的国家今后换装F-35战斗机提供了一个便利,使二者在未来可以保持更好的协同作战能力。同时,诺格公司还专门为SABR雷达设计了电子接口和物理接口,从而无需对F-16战斗机进行任何改装,就可以满足进当前电源功率和冷却系统的要求,不仅提高了战斗机改装的简易程度,还大大降低了雷达升级工作的成本预算。

与现役F-16战斗机配备的APG-68雷达相比,SABR雷达不仅增强了探测性能,曾经在试验机上实现了在9秒内探测到多达19个空中目标,而且还具有多种工作模式,通过敏捷雷达波束交替实现空空、空地和地形跟随等多种模式,使升级后的F-16战斗机具备全天候精确打击能力。它还可以借助于合成孔径雷达(SAR)模式获得高分辨率图像,发现地面上正在行驶的车辆。

2009年11月,诺格公司在一架F-16战斗机上改装了SABR原型机,试飞结果表明,该雷达在对空搜索、对地跟踪、合成孔径、地面活动目标指示和空对面搜索等5种基本模式方面都达到甚至超出了预期。2013年7月31日,洛马公司为美国空军F-16战斗机的“作战航电设备拟定扩展套件”(CAPES)项目选择了SABR,并正式命名为AN/APG-83型雷达。

2014年12月,诺格公司将首部APG-83雷达正式交付给洛马公司,准备实施F-16V战斗机的集成测试。时隔近一年,配备了AN/APG-83型雷达的F-16V战斗机在2015年10月16日完成了首次飞行,成为F-16系列战斗机持续改进与发展的又一个重要里程碑。

作为改进方案的关键系统之一,F-16V战斗机还将在进气道下颌的右侧位置配备一具“狙击手”先进瞄准吊舱(Sniper ATP),以进一步提升飞行员的态势感知能力。这种新一代吊舱具有突出的远程识别和图像处理能力、良好的稳定性和适应性,成为空中精确打击战术的一个全新尺度,有效增强远距离探测和识别目标的能力。

增强态势感知

在此次巴林国际航展上,洛马公司为了更好地宣传F-16V战斗机的出色性能,专门在现场展出了一个F-16V全尺寸座舱模拟器,让巴林空军的飞行员有机会亲身体验这种升级型战斗机的独特设计。为了更好地融合先进传感器获得的各种信息,F-16V战斗机将全面升级任务计算机和航空电子系统架构、优化驾驶舱的人机交互方式,才能有效地增强飞行员的态势感知能力,在瞬息万变的空战环境中占据空中优势。

值得注意的是,该机把F-16战斗机座舱内的两台显示器升级为高分辨率彩色显示器,并在座舱前下方的中间位置加装了一个大型显示器,被称为中央操作显示器(CPD)。埃尔比特系统公司的美国分公司按照人体工程学设计的CPD为飞行员提供了更加舒适的交互方式,可以在显示器上同时显示各种战术图像,提供非常有价值的信息。这样,飞行员可以集中精力应对即将发生的空战,在第一时间锁定潜在威胁,先发制人。

F-16V战斗机还将配备“联合头盔提示系统”(JHMCS),将向飞行员提供重要的空战态势信息,进一步增强F-16V战斗机的近距格斗能力。作为目前最先进的座舱设备之一,JHMCS可以将目标提示、飞机性能参数等关键信息以图像方式直接显示于飞行员的头盔显示器上。在近距空战中,飞行员可以通过JHMCS观察到各种飞行和探测数据,将注意力保持在瞬息万变的空战环境上,只需通过头部转动来瞄准目标,然后按压控制杆上的发射按钮来摧毁近距目标。

在此基础上,F-16V战斗机将充分发挥AIM-9X“响尾蛇”近距格斗导弹的优势。该型导弹的近距截击包线明显大于目前现役的任何一种空空导弹,飞行员可以通过移动头盔来引导其导引头瞄准大离轴角目标,而这一战术很大程度上依赖于JHMCS,其最大特点是在目标偏离飞机轴线很大角度的情况下,允许飞行员使用AIM-9X导弹瞄准并锁定敌机。

F-16V战斗机的另一个特点是采用新的通用数据链,具备了融入Link 16战术数据链网络的能力。该机通过加装一个多功能信息分发系统的低容量终端(MIDS-LVT),可以提供实时数据通信、态势感知信息和数字语音,将显著增强飞行员的态势感知能力,使机组人员之间不只是交换飞行、任务和导航数据,而且还可以与预警机实时交换加密的语音指令,直接分享预警机所获得的目标数据,实时快捷地获得包括目标或威胁的电子战场空间图像。

此外,洛马公司在研制F-16V战斗机时还不失时机地增加了一个“自动地面防撞系统”(Auto GCAS),有助于保证飞行员在训练和演习时的飞行安全。目前,这种基于软件的飞行安全技术已经成为美国空军现役F-16战斗机的标准配置,并且已经在3次潜在的可控飞行撞地事故中挽救了战斗机和飞行员。

独占F-16改装市场

从市场角度来看,F-16V战斗机的第一个潜在用户原本是美国空军。近年来,由于F-35A战斗机装备时间屡次推迟,美国空军不得不继续大规模实施现役战斗机的现代化,考虑升级大约350架相对较新批次的F-16战斗机,弥补F-35A战斗机形成初始作战能力前产生的临时战力空缺,以维持必要的作战能力。

然而,2014年初,美国空军在防务预算削减的情况下,为了保证F-35A战斗机的采购资金,不得不放缓升级现役装备的步伐,最终取消了原计划提高F-16战斗机作战效能的CAPES项目,只保留了“服役寿命延长计划”(SLEP),以维持现有作战能力。这一突如其来的决定直接将台湾地区空军置于进退两难的尴尬境地,最终成为了F-16V战斗机的启动用户。

从商业角度来看,洛马公司希望能够充分利用在F-16V战斗机投入的研制成本,在国际市场上实现利润最大化。目前,韩国空军和新加坡空军都与洛马公司签署了F-16V战斗机的改装合同。颇有戏剧性的是,洛马公司在韩国空军KF-16战斗机升级计划上失而复得,为重新占据利润丰厚的F-16战斗机升级市场提供了机会。从2016年开始,洛马公司将着手将一架单座型和一架双座型KF-16战斗机升级为F-16V构型,如果各项升级措施得以验证,其余132架KF-16战斗机的改装工作将在韩国国内进行。

有所不同的是,巴林空军采取了改进升级和全新生产的两种方式,力求短期内大幅度提升自身的空中优势。洛马公司在巴林国际航展上表示,这项军售一旦获得美国政府批准,该公司将在伊萨空军基地首先升级一架F-16C和一架F-16D战斗机,然后通过技术支持,由巴林空军负责升级其余的F-16C/D战斗机。与此同时,巴林空军还有意采购18架全新生产的F-16V战斗机,通过加装了保形油箱,空出机翼下原来挂载370加仑(约1400升)副油箱的外挂点,可以携带更多的武器。

目前,保形油箱已经成为阿拉伯联合酋长国、以色列和新加坡等国F-16战斗机的标准配置。以阿拉伯联合酋长国空军的F-16E/F为例,其在机身两侧与机翼融合处安装了两个保形油箱,内部可以携带1360千克燃油,使战斗机的航程增加约1480千米。通常情况下,保形油箱都保留在飞机上,基本不会影响到F-16E/ F战斗机的飞行包线和飞行速度,持续过载和转弯性能都等同于Block 50的指标,但会略微降低加速性。

据格罗舍透露,洛马公司还在与其他一些用户讨论升级或采购F-16V战斗机可行性,其中约旦空军已经在考虑战斗机现代化的一个近期需求。同时,洛马公司还将目光瞄准在“千岛之国”印度尼西亚,针对印尼空军的战斗机换装计划,加大推销F-16V战斗机的力度,力争能获得一定数量的生产订单,为印尼空军制造全新战斗机。