3611 次觀看·2025年3月6日
波音公司最近發布的一張新照片顯示,其一架F-15先進鷹系列戰鬥機在駕駛艙前方安裝了以前從沒見過的紅外線搜尋和追蹤感測器 (IRST) 。美軍現役戰鬥機中,只有F-35在機身上整合了IRST感測器,而A-10、F-16、F-15、F/A-18和F-22都只能使用吊艙式的IRST或光電感測器。
現代戰鬥機的都具備很強的電子作戰能力,同時雷達隱身能力也不斷進化,於是戰鬥機除了更多使用相控陣雷達,也離不開不發射無線電信號的IRST感測器。隨著作戰需要,IRST感測器的性能不斷提升,而且把光學、紅外和激光整合到一起,還發展出分布在機身各處的光電分布式孔徑系統(EODAS),讓飛行員可以全方向無死角地獲得周邊的光電信息。
歐洲的戰鬥機,包括:俄制、法制和歐洲颱風戰機都將IRST感測器安裝在機鼻上方,中製戰機也採用俄國戰機方式,而美軍的IRST都安裝在機鼻下方或掛架下。現在美軍是否也要把IRST感測器也搬到機鼻上方呢?
F-15目前使用的光電感測器基本都是吊艙式的,但在F-15一些出口型號的進氣口下方安裝了被稱為「虎眼」的IRST,包括新加坡的F-15SG、韓國的F-15K、沙特的F-15SA和卡塔爾的F-15QA。虎眼源自為F-14D雄貓戰機上安裝的AN/AAS-42,它使用了洛克希德馬丁公司軍團光電吊艙的核心感測器。
00:00 美軍IRST安裝位置很獨特
01:29 F-15測試機鼻上方IRST
04:25 F-35隱身戰鬥機的光電系統ETOS
08:33 F-35的分布孔徑系統具有革命性
12:10 軍團吊艙是美軍最強IRST
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波音公司最近發佈的一張新照片顯示
一架F-15先進鷹系列戰鬥機
在駕駛艙前方安裝了以前從來沒有見過的
紅外線搜索和追蹤感測器IRST
美軍現役戰鬥機中只有F-35在機身上整合了IRST感測器
而A-10 F-16 F-15 F-A-18和F-22
都只能使用吊艙式IRST或電光感測器
現代戰鬥機都具備很強的電子作戰能力
同時雷達衍生能力也不斷進化
於是戰鬥機除了更多使用相通陣雷達
也離不開不發射無線電信號的IRST感測器
隨着作戰需要IRST感測器的性能不斷提升
而且把光學紅外和激光整合到一起
還發展出分佈在機身各處的電光分佈式恐懼系統
讓飛行員可以全方向無死角的獲得周邊的電光信息
歐洲的戰鬥機包括俄製法制和歐洲颱風戰鬥機
都將IRST感測器安裝在機臂上方
中制戰鬥機也採用了俄國戰鬥機的方式
而美軍的IRST都安裝在機臂下方或掛架下
現在美軍是否也要把IRST感測器也搬到機臂上方呢
各種方式都有哪些優缺點呢
我今天想聊聊這個話題
波音公司最近在社區媒體X平臺上
發佈了一張處於陰影當中的F15照片
顯示了在擋風玻璃前方有一個明顯的IRST感測器
外界還不清楚
這個整流照是否是用於某種測試的真實IRST感測器呢
或者只是個感測器外殼模型
波音公司回覆戰區網站的詢問時
確認這張照片是真實的
不是Photoshop處理後加上去的
F15目前使用的電光感測器基本都是吊艙式的
但在F15一些出口型號的進氣口下方
安裝了被稱爲虎眼的IRST
包括新加坡的F15SG
韓國的F15K
沙特的F15SA和卡塔爾的F15QA
虎眼源自於F14D熊貓戰機安裝的AN-AS42
它使用了洛克希德馬丁公司軍團電光吊艙的核心感測器
AN-AS42是1990年代洛馬公司開發的IRST感測器
它與AN-AX1電視成像光學系統並排安裝在F14D基壁下方
AN-AS42具備夜視能力
可以在40公里甚至更遠距離上發現並跟蹤反艦導彈
戰鬥機等空中目標
它代表了美國IRST技術走向成熟
洛馬公司著名的軍團吊艙使用的AN-ASG34感測器
也是以AN-AS42爲基礎發展而來的
這些IRST傳感器都是安裝在基層下方的
有着良好的下半球視野
對遠處上方的戰機雖然也有一定的探測能力
但由於受到飛機結構的遮擋
還是不如在基壁上方位置的視野好
基壁上方的IRST能夠更好的向上搜索
並追蹤來自上方的威脅
同時由於機頭整流罩是向下傾斜的
所以基壁上方的感測器也具有良好的向下和兩側視野
日本曾經實驗性的在F-15J的基壁上安裝過IRST感測器
大約從2008年5月開始
三菱重工開始測試在F-15J基壁上方安裝IRST
作爲其現代化計劃的一部分
然而在2011年到2014年的技術測試中發現
這個IRST感測器在特定速度下產生的震波
會干擾到提頭管導致高度和速度讀數出現誤差
爲了解決這個問題
三菱重工對這架F-15J的控制系統進行了修改
以減少這些誤差
不過由於這些複雜的問題導致這個改進專案被終止了
因爲目前美軍已經裝備多種性能先進的IRST吊艙
因此外界推測這種將IRST安裝在基壁上方的F-15
很可能是用於出口型號滿足不同外國用戶的需求
作爲美軍內置式IRST系統
F-35戰鬥機裝備的EOTS是美國電光系統的登峯之作
F-35戰鬥機的所有三種型號都配備了這種IRST套件
通過應用尖端技術
這些系統能爲F-35飛行員提供前所未有的態勢感知能力
通過AAQ-40電光瞄準系統和AAQ-37分佈式孔徑系統
F-35飛行員可以通過全景座艙顯示器和所佩戴的頭盔顯示器上
獲取一切關鍵信息
F-35的製造廠商洛克希德馬丁公司
在IRST系統的研製上擁有豐富經驗
從美軍第一種IRST系統F-14D上安裝的ANAS-2
到現在的軍團吊艙
狙擊手瞄準吊艙都是羅馬公司的產品
F-35的ANAAQ-40電光瞄準系統EOTS
在研製中充分利用了藍盾瞄準吊艙
ANAAQ-33狙擊手
ANAS-42系統的技術
是第一種把前視紅外瞄準系統
與紅外搜索跟蹤系統結合在一起的傳感器
EOTS能爲F-35提供激光瞄準
激光光斑跟蹤
空空和空地前視紅外監視
數字變焦
廣視角紅外搜索和跟蹤
併爲投擲GPS制導彈藥
生成地理座標等功能
EOTS安裝在F-35的GB下方
左右兩側是分佈式恐懼系統的傳感器
上方是雷達設備
留給EOTS的空間非常緊湊
相比之下
狙擊手吊艙重約200公斤
是一根2.3米的管狀物
狙擊手吊艙和EOTS之間
在體積和尺寸上有巨大差異的一個原因
是兩者使用了不同的冷卻方式
狙擊手在內的多數瞄準吊艙都是空氣冷卻的
需要在吊艙尾部安裝必要的散熱系統
而EOTS是夜冷的
通過冷卻液管道製冷
由於空間限制
EOTS無法使用直線光路的透鏡系統
只能通過一系列反射鏡和棱鏡
把光線引導到膠屏面陣列或其他傳感器
從試窗進入後
光線至少要折射四次才能最終抵達傳感器
雖然F35的APG-8E雷達
對空中目標的距離測量精度要高於EOTS
但EOTS對目標方位角的測量更精確
哪怕目標大小隻有一個像素
兩者結合後
能夠提高F35對更小目標的探測精度
EOTS的試窗由七塊藍寶石面板玻璃組成
這些玻璃被裝入框架
構成一個多面體引伸外形
多瑪在ANQ33狙擊手吊艙上首次使用類似的設計
吊艙頭部採用了獨特的蠍形設計
避免了球形頭部和空腔有可能因氣流而產生的震動
特別是在超音速飛行狀態下
蠍形試窗由四塊藍寶石玻璃組成
平板玻璃也有助於保持傳感器所需的光學性能
在試窗內部
EOTS具有一個獨特設計的
安裝在萬象節上的主入射透鏡
在萬象節頂部是一個激光器
來自狙擊手ATP吊艙
但具有不同的輸出路徑
對於F35這樣的衍生戰鬥機來說
必須小心管理飛機的電磁輻射
使用EOTS時
除非使用激光器否則不會產生輻射
當APG-81雷達在遠距離上探測到某些目標時
飛行員可以把數據傳送給EOTS
以IRST被動跟蹤模式持續監視目標
同時最大限度的降低射頻能量輸出
EOTS的作用距離到底有多遠還不清楚
不過2021年8月
美國空軍一架F-15C利用洛馬公司的軍團吊艙
遠距離標定QF-16靶機後
發射AM120空中導彈擊落了靶機
那麼F-35應該也具備只依靠EOTS就能發射AM120導彈的能力
洛斯羅普哥羅曼公司製造的
AN-AQ-37電光分佈空軍系統
是F-35上的一個革命性新系統
除了探測跟蹤警告飛行員周圍出現來襲導彈或敵機之外
這個系統還能夠提供一個360度球形晝夜視野
分佈空軍系統是一種被動系統
由安裝在機身的六個紅外傳感器組成
不必將傳感器指向目標方向就能夠實時跟蹤
六個傳感器分別是位於F-35雷達罩後方的
機臂兩側的傳感器指向兩側
風擋前的傳感器指向前上方
受油插座之前的機背傳感器指向後上方
機輔有兩個傳感器分別指向前下方和後下方
每個傳感器都提供95度的視野
總視野570度
確保互相之間有足夠的重疊區域
對飛機周圍空域實施全覆蓋
六個傳感器獲得的圖像被拼接在一起
形成一個球形視圖
然後顯示在飛行員頭盔顯示器這種窗口中
飛行員扭頭看向哪裏
就能透過機身看到這個方向上的紅外視圖
這個功能完全可以取代夜視儀
除此之外
分佈空間系統還取代了傳統戰鬥機上導彈逼近傳感器
通過先進算法增加探測來襲導彈的預警距離
並降低虛報率
還能夠把導彈軌跡信息轉化成爲可用數據
每個傳感器都與F35的綜合核心處理器連接
通過特定軟件算法生成威脅信息和圖像
結果被送到融合計算機進行數據融合後
通過兩個通道輸出數據
一個是頭盔顯示器
另一個是全景座艙顯示器
科馬公司透露
F35的計算機系統能夠使分佈空間系統同時跟蹤數千個目標
遠遠超過目前任何紅外系統
升級後的分佈空間系統還具備了
使用激光制導彈藥攻擊移動目標的能力
美國空軍的F22A野生戰鬥機因爲早期設計的問題
並沒有安裝任何潛視電光搜索和跟蹤系統
更沒有後來F35戰鬥機上具有革命性的電光分佈式空間系統
2025年1月
洛克希特馬丁公司宣佈
已經與美國空軍簽訂了一份價值2.7億美元的合同
評估和論證在現役F22A戰機上加裝和集成
新一代紅外防禦傳感器系統IRDS
如果這一改進計劃能夠實現
意味着美國空軍F22A戰機將彌補缺乏電光搜索跟蹤系統的技術短板
外界還不清楚IRDS的細節
它的作用和目的
就是讓F22A獲得與F35相當甚至更好的電光搜索和跟蹤能力
IRDS如果照搬F35的設計
那麼就需要在F22A的機首下方
掏出一塊不小的空間來安裝EOTS
這對於內部空間很有限的F22來說可能並不現實
所以美國空軍很可能會採用
在兩側機下方加裝眼神吊艙的辦法來實現EOTS的功能
在2022年網絡上就出現了
美國空軍D411測試評估中隊一架F22A掛載一對眼神吊艙的圖片
這種呈細長形狀的多面體吊艙更接近於掛架的外形
而且很可能爲固定式安裝
不可以在飛行中途丟棄
前面提到過
美軍多數戰鬥機都使用吊艙式IRST系統
目前美軍最新型IRST就是洛馬公司的軍團吊艙了
軍團吊艙於2016年首次由F15C攜帶飛行測試
配備了洛馬公司的ANASG34傳感器
可以遠距離定位和跟蹤目標
還提供目標信息
使飛行員能夠單獨使用IRST
或者是與其他傳感器結合使用來應對威脅
從而在所有情況下提供強大的功能
這在密集的電子戰環境中特別有效
軍團吊艙一開始就具備控制AM9S響尾蛇近距空洞導彈的能力
2021年8月
美國空軍又利用軍團吊艙完成了一次AM120中距空洞導彈的發射
在發射前
美軍首先使用軍團吊艙估算出目標與本級的方位角和距離
並同時解算出目標與本級的運動關係
從而生成火空數據成功引導AM120導彈命中目標
這意味着軍團吊艙具備了在中遠距離上靜默攻擊的能力
在不需要搭載飛機做出改動的情況下
軍團吊艙就能部署到F15 F16 F18戰鬥機上
甚至是MQ-9死神無人機上
讓性能相對落後的戰鬥機或無人機
馬上具備了遠距離靜默攻擊四代機甚至五代機的能力
大幅提升了老式戰機的攻擊能力
多馬公司的另一款AN-AAQ33狙擊手先進瞄準吊艙
也具備晝夜間遠距離視覺識別能力
但與軍團吊艙的IRST相比
它在空對空狀態下搜索和提供目標數據的能力要差一些
那麼您對F15裝備新式IRST系統有什麼看法呢
歡迎大家留言討論
今天就聊到這裏
我們下期節目再見