打造空中武库

2017-03-06 18:48:33 航空世界 2016年12期

温杰

10月12日至15日,四年一度的东京国际航空航天展在日本东京举行。作为日本国内最大的航空展览会,本届展会创纪录地吸引了国内外近800家企业和团体参展,展出了各种型号的军用飞机、直升机和无人机等。作为日本政府放宽“武器出口三原则”以来举办的首次航空航天展,今年的东京航展尽管以民用为主,但与上届相比,弥漫出更多的军事气息。

作为日本军事装备的传统供应商和合作伙伴,美国的各大防务承包商纷纷展出了各自的拳头产品和先进技术,期望在日本政府大力提升本国自卫队军事装备的市场中占据优先位置。其中,波音公司不仅专门设置了一台KC-46加油机的模拟器供现场观众亲身体验,同时在展台上展出了一个可以携带16枚AIM-120空空导弹的F-15模型,引起了外界的极大关注。

推出改进方案

波音公司此举是针对日本航空自卫队的作战需求推出的F-15J战斗机升级方案,意在延长服役寿命,增强作战能力。波音公司负责拓展日本防务市场的负责人吉姆·阿明顿表示,波音公司已经与日本防务省就有关F-15J战斗机升级的可行性交换了意见。他还向媒体证实,F-15J战斗机的机体寿命依然很长,可以充分利用一些最新技术提升各方面性能。

实际上,波音公司在东京航展上大力推介的F-15J升级方案主要源自于针对美国空军F-15C增强型改进所采用的一些关键技术。早在一年前,波音公司针对美国空军第五代战斗机(原称第四代战斗机)数量有限的现状,首次展示了一个称为“F-15 2040C”的升级方案,力求进一步延长F-15C战斗机的服役时间,充分发挥空中优势能力。这一升级方案通过增加武器数量、加装机载设备、改善生存能力和扩大航程等措施,可以全面提升F-15C战斗机的作战效能,有效地填补因F-22战斗机装备数量不足而导致的美国空军作战能力缺口。

波音公司认为F-15战斗机应该更多地扮演战术支援角色。虽然F-22战斗机承担突破防空系统的任务,作战概念有可能赋予“猛禽”将数据传输给F-15战斗机,后者在一个安全距离内作战,有效地利用大量武器来摧毁敌机。这取决于F-15战斗机的武器载荷增加数量和加快配备新型通信设备,并采用2040C方案所提供的一些选项。

这些选项还涉及到采用新的保形油箱,但在设计上不会改变现有保形油箱的外部模线。目前,美国空军在F-15E“攻击鹰”上广泛使用了保形油箱,但是很少在F-15C空中优势战斗机上使用。因此,2040C方案可以简单易行地沿用这种保形油箱的构型,在此基础上通过配备新的武器挂架,最大限度地提高F-15C战斗机携带武器的能力。就武器外挂来看,2040C方案有两个方式可供选择,使所携带的空空导弹总数从目前的8枚增加到16枚。

其中一个选项是在每侧保形油箱上加装新型一体化挂架,可以在前、后位置分别增加1枚AIM-120C中距空空导弹,共计8枚空空导弹;同时在机翼下采用新型复合挂架,左、右挂架分别增加两个外挂点,共计8枚空空导弹。另一个选项是仍然保留每个保形油箱挂载两枚空空导弹的设计,但是在机翼内侧采用新型复合挂架,共计8个外挂点,又在机翼外侧采用双联装武器挂架,共计4个外挂点。

从波音公司公布的想象图来看,2040C方案将只携带两枚AIM-9X近距格斗导弹用于自卫,其余10个外挂点全部携带AIM-120C中距空空导弹,将升级后的F-15C战斗机打造成一个名副其实的“空中武器库”。

换装机载设备

为了确保实施这个作战概念,F-15C战斗机与“猛禽”保持通信必不可少的。目前,美国空军正在致力于制订一项称之为“五代到四代”的计划,反映出在第五代战斗机F-22到第四代战斗机F-15C/D之间必须建立起一个有效的数据传输途径。

波音公司的Talon HATE吊舱是寻求这种能力的探路者。这种吊舱的飞行试验已经在2015年秋天开始,但是目前仅仅采购了几个吊舱,临时满足当前的迫切需求。眼下,美国空军尚未针对全部机队的“五代到四代”通信提出明确的后续计划,因此不得不面对一个棘手问题,即F-22战斗机在向F-15C战斗机发送和接收数据时会暴露踪迹,无法实现隐身。

这一点尤其重要,因为越来越多的先进防空系统在迫使F-15战斗机进一步远离危险空域,以免被击落,此时只能由F-22战斗机承担作战任务。理论上,携带较少武器的F-22战斗机可以识别和定位目标,将数据传输给F-15战斗机,由后者来发射导弹。如果配备一种远距红外搜索与跟踪(IRST)吊舱,F-15战斗机也可能将目标数据前传给F-22战斗机。

2040C方案上的另一个选项是加装远距IRST传感器。这是Talon HATE项目的一部分,能满足F-15战斗机远距离探测敌方隐身战斗机的作战需求。此外,提高F-15C战斗机生存能力的无源或有源设备也都包括在这些选项中。

这些能力将能够增加到目前规划的研制工作中,即F-15C机队换装经过升级的AN/APG-63(V)3型先进有源相控阵雷达。在2040C方案出台前,美国空军为了弥补F-15C战斗机火控系统过于老旧的弱点,已经授予波音公司和雷神公司一项小批量改装合同,以每年大约12架的速度,为一部分现役F-15C战斗机换装新的APG-63(V)3有源相控阵雷达,从而大幅度提升空空和空地打击能力。

目前,波音公司还在发展“鹰”无源/有源告警与生存能力系统(EPAWSS)。它将替代F-15C和F-15E战斗机目前使用的20世纪70年代技术的战术电子战系统(TEWS)。2015年9月30日,美国空军正式授予波音公司一份价值40亿美元的合同,接着将开始大约一年的技术成熟阶段。然后,研制工作将花费大约5年时间,包括飞行试验。最终,EPWASS将在2020年初装备到F-15C战斗机上。这个时间也将成为实现2040C方案各项改进措施的一个目标节点。

延长使用寿命

与此同时,波音公司正在从事有关F-15C战斗机的延长疲劳寿命试验,旨在支持额外的使用寿命。据波音公司寿命循环管理中心介绍,F-15C机队经过认证的使用寿命为9000小时。从使用寿命来看,波音公司已经通过耐久性试验得出结论:F-15C战斗机得益于精心设计的总体结构,至少还可以安全飞行20年。

就现役“鹰”来说,一部分飞行时数较低的平台通过日常维护就足以保证使用到2040年,而那些频繁使用的平台有可能需要更换一些新的结构部件,如垂尾或机翼。然而,实际情况并非波音公司认为的那样简单。到目前为止,耐久性试验表明至少有一部分F-15C战斗机需要更换新的纵梁、翼梁和机翼,可能导致服役寿命延长计划(SLEP)需要高额的改装经费,预计将达到数十亿美元。

在某些情况下,波音公司可能愿意提供全新的平台,并继续使用老型号所使用过的雷达、航空电子设备和吊舱等任务系统。到2040年,预计高龄F-15C战斗机的飞行时间有可能达到20000小时。

目前,美国空军还没有对“2040C”升級方案发表任何评论,但波音公司对此表示乐观.波音公司负责F-15计划的副总裁迈克·吉本斯表示,F-15C战斗机携带两倍数量的导弹并不在当前计划之列,但是我们知道这是空军感兴趣的事情之一。

波音公司认为,升级后的F-15C战斗机应该更多地扮演战术支援角色。虽然F-22战斗机承担突破防空系统的任务,但新的作战概念有可能要求“猛禽”将数据传输给F-15C战斗机,让后者在一个安全距离内作战,有效地利用所携带的大量机载武器来摧毁敌机。

从理论上讲,由此产生的效果与为F-22战斗机增加更多的导弹基本相同,但是却不会牺牲它的隐身性能。具体的战术设想是“猛禽”作为一种隐身战斗机,可以在前面突入防空系统,为全副武装的F-15C战斗机发现目标。此时,F-22战斗机将扮演一名目光敏锐的“侦察员”,而F-15C战斗机将成为沉默无语的“狙击手”。