美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

2010年月7日10日,美空軍F-22戰機正式部署在夏威夷,並陸續淘汰原先部署的F-15戰機。美國空軍曾在2009年1至3月在西太平洋地區臨時部署24架F-22“猛禽”戰鬥機,其中12架來自美國弗吉尼亞州蘭利空軍基地,部署日本沖繩的嘉手納空軍基地,另外12架來自阿拉斯加的埃爾門多夫空軍基地,部署在關島安德森空軍基地。F-22是美軍現役最先進的戰鬥機,裝備了非常先進的電子信息裝備,具有強大的電子信息作戰能力。為應對朝鮮局勢,美國已經於2016年2月17日部署到韓國,並開始執行任務,2018年6月,美軍在日本沖繩臨時部署10架F-22戰鬥機。F-22部署在西太平洋地區,將對該區域國家和地區的防空預警形成嚴重威脅。

美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

雷達及無源探測設備先進,探測距離遠

F-22“猛禽”戰鬥機裝備由諾格公司和雷聲公司聯合研製的APG-77多功能和多工作模式有源電掃陣列(AESA)雷達,探測距離為200~240千米(對於1平方米的目標)。該雷達主要功能包括遠距搜索、遠距提示區搜索、全向中距搜索(速度距離搜索)、單目標和多目標搜索、先進中距空空導彈數傳方式,能夠進行導彈修正、目標識別、群目標分離(入侵判斷)、氣象探測等,可以進行脈間變頻、快速掃描,敵方很難檢測和定位,可對敵方戰鬥機目標“先敵發現、先敵跟蹤、先敵攻擊”,同時該雷達還可以用時分的方法進行電子情報蒐集、監視、電子干擾或通信,是以前的戰鬥機雷達所無法實現的。

除APG-77雷達以外,F-22還裝備有ALR-94電子戰系統,可為F-22提供360度的全頻段覆蓋,其無源探測距離超過464千米。該系統採用30多部完美融合入飛機機翼和機身的共形天線,洛克·馬丁公司F-22項目前期負責人湯姆·伯比奇稱之為機載電子設備中技術最複雜的部分。該系統使F-22避免過早打開雷達以免損失隱身性能。隨著敵方目標的接近,ALR-94系統可引導APQ-77雷達使用精度為2度方位和2度仰角的窄波束(就像一束激光那樣窄)跟蹤目標。

美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

飛機結構設計先進,隱身能力出色

在F-22之前,美國已研製了SR-71“黑鳥”、F-117“夜鷹”、B-2A“幽靈”等三代隱身戰機,F-22充分利用這些被實踐證明過的隱身技術,並對這些技術進行了優化設計。F-22屬於第四代隱身作戰飛機,按美空軍的說法,F-22是一種全譜隱身戰鬥機,即在整個無線電波、紅外、可見光、聲頻譜範圍內都實現了隱身。F-22戰機結構設計先進,隱身能力出色。在減小雷達反射截面積(RCS)方面,F-22戰鬥機憑外形結構就決定了飛機85%的隱身效果,其餘15%的隱身則通過雷達吸波材料(RAM)、雷達吸波結構(RAS)以及其它方法來實現。飛機所採用的主要隱身措施包括:機翼和尾翼前後緣都有相同的後掠角(一種稱為平面對直的設計方法);艙蓋(門)與機身連接處採用鋸齒形或同向斜線;兩個垂直尾翼向外傾斜;蛇形進氣道;採用全埋式隱形掛架和外置武器接口,武器採用內載式;飛機表面噴塗吸波材料;使用能降低輻射並能淡化飛機尾跡的專用燃料等。

F-22戰鬥機的雷達反射截面積仍然保密,2005年12月25日,為爭取裝備更多的F-22戰鬥機,美空軍曾透露其正面雷達反射截面積為一個金屬彈球大小。

美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

多種手段綜合集成,電子戰能力突出

F-22戰鬥機的電子戰任務主要由綜合電子戰系統(INEWS)來完成,包括ALR-94電子戰系統、ALE-52箔條/紅外投放器、AAR-56導彈逼近告警器及具備電子攻擊能力的APG-77雷達等。該系統將雷達告警與導彈告警、防禦性對抗措施、電子監視與威脅定位、電子攻擊等多種對抗手段綜合集成到一起,對傳感器接收到的敵方輻射源信號進行告警、評估和處理,並且啟動欺騙和投擲式干擾(箔條、曳光彈、誘餌)措施,電子戰能力非常突出。

ALR-94系統具有雷達告警、電子支援措施(ESM)、精確定位和窄波束交替搜索與跟蹤功能。它除了能探測主瓣信號,還能探測旁瓣輻射,並且能夠對一個輻射目標進行精確定位與跟蹤。它不但是一個升級的雷達告警器,其接收、分析、識別和定位性能非常先進,遠超過目前飛機的ESM系統,甚至超過了ELINT系統,其精確定位測向系統採用了利頓公司研製的長基線干涉儀系統,測向精度達0.1度數量級。ALR-94能夠在近距離處實時跟蹤輻射源如敵機載雷達,這種工作模式稱為窄波段隔行掃描搜索與跟蹤(NBI),如果敵方飛機雷達信號被ALR-94跟蹤到,它就可以提供導彈攻擊所需的全部信息,引導AIM-120空空導彈攻擊敵飛機,將空空導彈作為反輻射攻擊武器使用。

F-22戰鬥機採用先進的傳感器融合和輻射控制技術,且二者有機集成在一起,通過兩個通用集成處理器(CIP)將從APG-77、ALR-94和數傳系統傳來的目標數據根據其方位、仰角和距離進行相關,融合成一個戰術圖像,為F-22戰鬥機提供良好的態勢感知,並根據輻射控制原則對APG-77實施控制,使雷達信號的強度、持續時間和輻射空間能夠滿足飛機員的態勢感知需求,同時雷達信號被敵方截獲的概率最小,具有很強的電子防禦能力。

F-22的APG-77有源電掃陣列雷達可根據作戰需要集中輻射功率攻擊敵方的傳感器,使敵傳感器過載並暫時失去信息感知能力,具備強大的電子攻擊能力。

美軍F-22“猛禽”戰鬥機的信息作戰能力

不斷進行技術升級,作戰使用範圍廣

經過持續不斷的升級改造,F-22戰鬥機除了遂行奪取空中優勢、對地攻擊等基本任務外,還可用於情報偵察、指揮控制和數據傳輸等電子信息作戰任務,作戰使用範圍非常廣。

在情報偵察方面,F-22戰鬥機已經具備RC-135“聯合鉚釘”電子偵察機那樣的威脅探測和識別等電子偵察能力。為了防止影響隱身性能,F-22戰鬥機的電子偵察能力沒有RC-135強大和先進,但由於F-22可以前出到距離敵方更近的地方,因此彌補了電子情報能力的不足。電子偵察能力以外,美空軍已經成功演示了APG-77的合成孔徑雷達(SAR)的對地成像偵察能力,飛機員可直接識別並找到敵地面防禦目標和移動目標,並對其進行攻擊。根據目前計劃,具備SAR模式的APG-77V(1)雷達2010年裝備。

在指揮控制能力方面,F-22可以具備“小型預警機”的能力,儘管比E-3預警機功能稍弱,但由於具備威脅探測能力,且前出存在,因此遂行空中作戰指揮更加靈活方便。這種能力可以使F-22為F-15和F-16戰鬥機分配目標,甚至當兩架飛機同時定位了敵人的同一架飛機時,可以指揮其中一架去選擇其它目標。F-22通常比伴隨飛行的預警機識別目標速度快許多倍,作戰指揮的反應能力大大提高。

在數據傳輸能力方面,作為隱身戰鬥機,F-22沒有配備常規的數據鏈,如Linkl6,因為其易於被敵信號情報偵察裝備偵收,配備的是隱身性能更高的窄帶機間數據鏈(IFDL),用於在F-22戰鬥機間中繼數據和同步態勢圖。由於這種隱身數據鏈與所有其它設備都不兼容,因而F-22戰鬥機無法與所有其它友軍飛機進行通信。為擴展F-22戰鬥機與其它空中平臺的信息交互能力,美軍正在為F-22開發隱身數據鏈即多用途先進數據鏈(MADL)系統,使美軍的F-22、F-35和B-2、F-16、F-15等作戰飛機相互間建立緊密聯繫,並具備與海軍的無人戰鬥系統對接的能力。這樣F-22就可利用其隱身能力前出到敵方戰場空域,並將偵察到的情報數據快速傳輸到其它作戰平臺。另外,F-22戰鬥機的APG-77低截獲概率雷達具備高帶寬數據傳輸能力,可在戰場區域內的其它發射機和接收機之間高速中繼數據,具備很強的數據傳輸潛力。2007年,美軍曾將APG-77雷達作為一個無線局域網的接入點進行試驗,結果表明,該雷達的數據傳輸速度可以達到發射時548兆比特/秒和接收時1吉比特/秒,遠高於LinK-16數據鏈系統的1兆比特/秒的速度。


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