初登沙场

2017-09-22 12:24陈鸿
兵器 2017年9期
关键词:制导频段雷达

陈鸿

苏-35S是俄军最先进的战机。这款之前从未上过战场的战机此番被派到叙利亚,既有展示军力的意图,也有打实战广告、吸引潜在国际买家的用意。苏-35型战机算得上是四代机的巅峰之作,号称可以有效对付叙利亚周边国家普遍装备的3代战斗机。目前,苏-35型机已结束任务返航归建,其首场实战秀展现了其优异作战性能的同时,也暴露出了短板弱项。

苏-35的强项

超声速巡航能力

苏-35型机装备有117s型大功率推力矢量发动机,保障了该机可在不加力状态下以马赫数1.2的超声速巡航。在叙利亚战争中的实践表明,苏35型机在高度1000米时速度由600千米/小时提升至1100千米需用时13.8秒。超声速巡航可以使飞机在超视距攻击情况下,以更短的时间进入攻击阵位,达到先敌攻击的目的,同时又耗费较少的燃油。俄军苏-35型机与土军F-16在叙利亚空中纠缠中,可以看出苏-35型机机动作战优势明显。从结构特性来看,苏-35型机的不足之处在于沿袭了苏-27的气动布局(针对亚音速空战设计),因此超音速气动效率不理想。但这一短板可以通过携带更多燃油来弥补,通过更长时间的高耗油大推力模式来实现。

超机动能力

超机动能力是近距空战的重要能力之一。苏-35型机装备的117s型大功率推力矢量发动机,发动机尾喷口可以平面偏转。加上该机安装有最新型机载主动飞行安全控制系统,可大攻击角度飞行,能做出多种如“超眼镜蛇”、“钟”、“钩子”等超机动飞行动作。这似乎让教科书中传统的“转弯半径”概念显得落后。在叙利亚战争中,苏-35型机可把超机动运用到近距格斗中,以提高近距空战能力。如苏-35型机与目标机在垂直平面上进入盘旋机动,前者利用“超眼镜蛇”机动进入目标后方进行尾后模拟攻击。或在“超眼镜蛇”机动的仰头状态下,对上空盘旋的目标进行模拟攻击,其机动时间均为5秒钟。特别是,在执行任务期间,俄飞行员在不减速的情况下驾机进行水平翻转360度,完成“小薄饼”飞行动作(俄称全世界只有苏-35型机具备该能力)。

多样化作战能力

苏-35型机秉承了“侧卫”家族的强大攻击能力,可以执行多种作战任务,既可以用于摧毁空中和地面的武器系统,又可以摧毁敌方的水面舰艇和防空武器保护的地面设施。苏-35型机有12个外挂点,采用多用途挂架时则有14个外挂点,最大载弹量8吨。鉴于外挂点较多,在采用所谓的“最强冲击挂载”时,苏-35可携带4枚超远程重型武器同时,還保有“6中2短2吊舱”或“6中4短”的配置。这样其火力便等效于1架先遣打击的隐身战机加1架殿后的传统制空战机。在执行对地攻击任务时,该机通常挂2至4枚空空导弹用于自卫,3-5枚炸弹或导弹对地面目标和海上目标进行攻击。苏-35型机还具有后向攻击能力,该机在尾锥内装有后视火控雷达,可制导R-73后射型近距空空导弹,使导弹可以向后半球发射,这是苏-35型机最为独特的设计。在叙利亚日常战巡中,人们看到俄军的苏-35通常挂载4枚空空导弹、3枚500千克制导炸弹和2个1800升副油箱。

俄罗斯派出大名鼎鼎的苏35战机到叙利亚参与反恐行动,无论是执行空袭,还是在战地进行飞行测试,都可谓“杀鸡用牛刀”。苏-35战机累计已经进行了超过4000架次的战斗飞行,并对IS的超过8000个目标进行了轰炸,严重打击了IS的军事装备、通信枢纽、运输工具、武器和弹药库、燃料存储设施等。

通信系统综合性能

在叙利亚空中集群作战中,苏-35飞行员普遍认为,该型机通信系统通用性好,与友机通联顺畅,抗干扰能力强,特别是在与美制侦察机的较量中,凸显出其传输需求、电磁兼容、电子战适应性以及旧机兼容等综合性能优异。苏-35型机采用5-108通信系统,用于与陆海空同类平台进行语音与数据传输,能用于组建机群自主作战网络以及集结数个机群。通信频段在2-400MHz,并有一组相当于美制Link-16的AT-E终端机。对苏-35而言,该数据链系统的意义不在于组建战机间网络,而在于三军通用。经比较可发现AT-E终端机与Link-16带宽与跳频性能方面相似。AT-E终端机除了有类似Link-16的1GHz频段外,也有145-400MHz的无线电频段。值得注意的是,400MHz以下的频段速度理论上不如1GHz频段,但就电磁兼容与电子战方面来说却极具优势。厂商并未公布AT-E终端机在该频段的传输速率上限,但我们可以频率的差异来估算:该无线电操作频率约为Link-16的1/3,据此估计其传输速率的极限约为80Kb/s。如此一来,400MHz以下频率范围便可在满足多数通信需求的情况下同时满足电磁兼容性与抗干扰能力的需求。苏35型机的作战频段(探测、敌我识别、电子战)位于X与L频段。AT-E终端机完全避开这个频段,故可考虑为完全独立运作从而大幅减化无线电系统操作逻辑的设计。而在电子战方面一般战术战机的侦测频率与主动干扰频率下限在L频段,与Link-16的频段接近。因此Link-16有被先进的电子侦察系统侦测以及被先进电子战系统干扰的风险。例如苏-35型机的电子侦察系统探测下限为1.2GHz,而多数经典美制战机侦察机的电子侦察系统主要对应2GHz频段。

苏-35的弱项

尚不能实现真正隐形

俗话说,最危险的情况就是看不见敌人。据报道,在苏35型机在叙利亚执行所有飞行任务均被土耳其雷达掌握,这无疑说明就算是苏-35,并非针对雷达隐身设计的飞行器,在现代空防系统面前依旧很“明显”。相比之下,同期参战的美军F 22隐身性能好,其飞行任务较难被俄罗斯或叙利亚空防体系及时掌握。从技术角度看,苏-35型机采用传统飞控布局,在提高隐身性能方面只能采取以下措施:在发动机进气道喷涂不同厚度的吸波涂层。作为一种重型战斗机,苏-35型机可能会挂载较多的武器,挂载武器本身产生更多反射截面。由于暴露着风扇叶片的进气道,巨大的垂尾,没有镀膜的座舱盖都表明,距离真正隐身的标准,苏-35型机的机体恐怕还有几个数量级的差距。目前,主动雷达制导空空导弹的末制导雷达目标设定为反射截面为5平方米,探测距离与目标的反射截面的四次方根呈正比。由此推测,当反射截面下降10倍的时候,雷达探测距离才减少为原来的一半左右,即使苏-35型机的反射截面下降到1平方米,也只比主动雷达制导空空导弹末制导雷达的标准目标下降5倍左右,因此对其探测距离的影响有限度。endprint

航电系统差强人意

据俄罗斯媒体报道,俄空天军在总结在叙利亚作战的经验教训中指出,飞行员在驾驶和操控苏35型机中感觉到航电系统不太好用,特别是操作不太人性化。相比F-22、F-35等五代机,苏-35型机的航空电子设备略为落后。模拟电路电传系统不仅功能简陋,而且可靠性也是较差。大量的可调电位器等模拟器件的电气状态保持能力较差,需要不断的维护校准,尤其是在亚热带、热带沿海地区,高温、高湿度、高盐度的气候下。

俄官方所说的苏-35可向苏-30与苏-34战机提供雷达数据,起到部分预警机作用的说法,更是不太可能达到。原因很简单,姑且不说俄军相对陈旧的数据链技术能否实现这种战机间的信息共享,目前苏-35型机仅有单座型号,1名飞行员难以在作战同时完成与其他战机进行信息共享。此前,米格-31截击机也遇到类似情况,为此米格-31的后座驾驶员成了专职的“雷达操作员”,但米格-31主要针对强度相对较小的国土防空作战。而在土叙边境针对西方顶级战机的激烈对抗中,仅1人难以承担这种复杂多样的作战任务。因此,未来苏-35型机还将陆续装配一些先进的电子设备,如卫星导航接收机和新型通信设备,L150型“彩色蜡笔”电子情报系统,翼尖挂载电子干扰吊舱。此外,座舱罩与液晶显示也有一些问题。显示器方面,苏-35型机服役之初显示器确实出过问题,在20122013间的试验中,飞机穿越雷雨云层时,显示屏常会不正常闪烁。座舱罩也有隔热的问题,现在新的座舱罩内有多层镀膜,其中一层是要隔红外线。或许在俄国觉得隔热没问题,但到了叙利亚却仍然太热。

动力系统可靠性尚不够好

从在叙利亚驾驶苏-35型機的飞行员反映来看,在发动机方面,117s发动机和美国F119相比,在可靠性、推重比上有差距。尽管117S发动机的使用寿命从1500小时增加到4000小时,两次大修间隔时间从500小时增加到1000小时,真正实现了三代半战机的长寿目标。然而,在叙利亚作战期间,苏35型战机的117s发动机工作劳损非常严重,完成任务返抵俄罗斯本土后即进厂进行大修。由此可见117s发动机的理论耐用性与实际恶劣作战环境下的耐用性还是有差距。尽管117s分别采用了预防喘振和消除喘振的两个系统,大大改善推进系统的作战适用性。虽然,117s发动机在设计上的稳定工作裕度,在实际使用中还远远不妥当,压气机仍难免发生喘振。而在各种极限机动动作中,发动机因喘振而导致空中停车是极其危险的。117s发动机为保证工作稳定性,并未采用过高的设计增压比,而是从提高涡轮前温度着手,采用了更加先进的高压涡轮和低压涡轮。其涡轮前温度高达1755K,已经超过了高压涡轮叶片的单晶材料所能承受的最大值,需要空心气冷叶片和涡轮冷却系统,以有效地降低叶片表面温度,这反而增大了发动机工作的不稳定性。在结构设计上,进气道的进口被格栅防护罩所遮挡,防止飞机起降时进气道吸入异物而损坏发动机。然而,在简易跑道上使用时,117s发动机的进气道还是会吸入跑道上的小石子与垃圾,造成对发动机叶片的损伤。其实早在2009年4月26日,苏-35因一次发动机故障,就曾导致一架原型机损毁。这连同2011年莫斯科航展上T-50的175发动机冒出的那团火,意味着117s发动机似乎距离成熟这个词,还有不止一步之遥。

制空作战能力名不符实

前期,俄军在拉塔基亚派驻了专司制空的苏-35型机,但从此前俄军苏-24战斗轰炸机被击落及目前俄军以S400地空导弹来保障战斗轰炸机安全来看,苏-35型机可提供的制空与空中护航能力相当有限。苏-35型机相比西方同类战机也许并不像俄军宣传的那样厉害。考虑到西方AIM-120系列导弹已在超视距空战中经受检验日臻成熟,而苏-35型机挂载的R-77系列导弹至今尚无任何实战经验,苏-35型机与F-16等欧美主战飞机究竟是否保有优势还不得而知。从目前的资料来看,苏-35型机还没有配备新的拖曳诱饵,而F-16已从第一代电缆拖曳的AN/ALE-50发展到光纤拖曳的AN/ALE-SS。

探测能力尚待提高

从苏-35型机在叙利亚战争中的表现来看,其装备的“雪豹”雷达不太稳定,偶尔发生故障。从雷达体制上,该雷达仍然是无源相控阵雷达,而五代机的标准配备却是有源相控阵雷达。“雪豹”无源相控阵雷达尽管宣称对反射截面3平方米的目标具有400千米的探测距离,但对反射截面1平方米目标的探测距离则下降至110千米左右,而1平方米恰恰是大多采用隐身技术的西方高端第四代战机的雷达反射面积。相比之下,F-16改进型中开始装备的新有源相控阵雷达不仅对同类目标探侧能力更强,在信息处理、反应速度、弹药引导等方面都相比“雪豹”雷达领先不少。

在与五代机的超视距空战中,苏-35型机几乎无法实现先敌发现或先敌攻击。有人或许会问,对方雷达一开机,不就被发现了吗,这不就如同漆黑的夜晚打着一个手电筒吗?其实未必。有源相控阵雷达通过计算机控制收发单元功率,可以实现雷达的功率控制。它可以一点点的增加功率,可以做到我恰好能探测到你,而你还感觉不到我的存在。或许有人会说,目标机的雷达告警器接收到的信号强度与目标机反射到雷达接收机里的雷达波强度不一定一个数量级上。目前战斗机雷达告警器的灵敏度和雷达接收机的灵敏度确实不在一个量级上。这样设计并不是说告警器做不了那么灵敏,而是如果太灵敏了,告警器将充满噪声。当然,无法先敌发现未必就不能发现。虽然苏-35型机雷达和红外搜索装置在针对隐身目标时确实不够先进,但是如果能有效地进行数据融合,那么对隐身目标进行理论上的探测和跟踪还是可行的。

无论对于何种平台,如今隐身目标给雷达制导的中距空空导弹都“平等”的带来两个难点:“锁定难”和“攻击难”。现在的主动雷达制导导弹的作战过程大致是这样的:发射后进人惯性制导阶段,载机通过雷达指令或数据链将导弹导引到一定范围,导弹上的雷达导引头开机搜索截获目标,然后锁定目标实施攻击。但是,机载雷达的引导精度,随着距离的增加会降低,对付隐身目标,雷达导引头的探测距离也会急剧降低,这就导致载机引导的精度不足以让导弹的导引头搜索范围涵盖目标,而造成“锁定难”。即便这时候导弹导引头锁定了目标,由于初始制导误差较大,而导弹又可能很快和目标交叉飞过,导弹的机动性可能无法满足其按照正常的导引规律命中隐身目标,这也就是“攻击难”。上述两个难点决定了如今的多数雷达制导导弹在攻击隐身目标时的命中率普遍不高。这就意味着,在与五代机的超视距空战中,使用老旧R-27和R-77的苏-35型机会很被动。

苏-35究竟行不行?

苏-35型机在四代机中颇具优势或许不假,但是从其在叙利亚战争中的表现可看出,这款“侧卫”家族中的最新成员,和五代机的差距恐怕还是不小的。然而,尽管苏-35是“侧卫”家族的升级版,但其空战能力、对地(海)攻击能力比起苏-27的提升却是不容否认。总体而言,俄军对苏-35在叙利亚战争中的表现总体上还是满意的,尤其是在超音速巡航、超机动能力以及攻击能力等方面。endprint

猜你喜欢
制导频段雷达
隐形飞机哪里躲
盾和弹之间的那点事(十三)
盾和弹之间的那点事(十)
盾和弹之间的那点事(九)
盾和弹之间的那点事(八)
高低频规划明确:中国5G稳中求进
班上的“小雷达”
推挤的5GHz频段
LTE扩张计划
能分身的雷达