前扇区光电、频谱(SPECTRA)电子战系统、RBE2雷达是“阵风”战斗机导航攻击系统的三大支柱。“阵风”战斗机武器系统通过这些传感器完成空空及空地测距、跟踪、指示、红外/电视/激光测距。前扇区光电使用多种波段,所以述某些功能可以同时执行,不过就如其名称所暗示的,前扇区光电只能搜索有限的前方空域。

“阵风”在模拟空战中咬住F-22的OSF红外截图

美国发展

AN/AAS-42

  20世纪90年代中期,美国海军的F-14D“雄猫”(Tomcat)战斗机安装了AN/AAS-42红外搜索与跟踪系统,是当时美军唯一装有此种系统的战斗机,系统的作战需求是针对俄罗斯图-22M“逆火式”远程轰炸机上强大的电子战装备,当战斗机的雷达被图-22M干扰失效时,仍可利用红外搜索与跟踪系统引导AIM-54“不死鸟”导弹(Phoenix)拦截,因此对图-22M的探测距离必须超过“不死鸟”导弹的150公里射程。

F-14D“雄猫”战斗机的AN/AAS-42红外搜索与跟踪系统,右边是探测头,左边是光学放大识别传感器

   AN/AAS-42可在极远距离外对发热目标进行多重扫描,弥补传统战术雷达提供的信息。它使用一系列复杂的滤波技术及软件运算,筛选出待探测目标,排除背景噪声,让飞行员在屏幕上看到确切的目标。

  F-14D战斗机的AN/AAS-42安装在机鼻下方,内有光学组件及长波扫描线性阵列构成的红外探测组合件,以三轴式惯性稳定环架支撑,系统可自动或由飞行员手控进行精确的区域扫描,不论是水平、垂直扫描视角,或是扫描范围,都可由飞行员单独设定并独立操控。

  随着F-14战斗机于2006年9月退役,也一并带走了美军战斗机的红外探测跟踪能力。不过AN/AAS-42被波音公司机载激光(Airborne Laser)项目的YAL-1A载台选中,做为早期导弹发射/跟踪探测器。韩国在2002年4月向波音采购F-15K“鹰”(Eagle)战斗机时,AN/AAS-42也被列入战斗机的光电传感器项目内;而2006年4月新加坡向波音采购的F-15SG也确定安装AN/AAS-42。F-15K和F-15SG的AN/AAS-42安装于左侧进气道下方的挂架前端。

AN/AAS-42安装在YAL-1A机头最下方

F-15K的AN/AAS-42被整合进“狙击手”吊舱的挂架前端

   F-16系列战斗机中,外销阿联酋(United Arab Emirates,UAE)的F-16E/F战斗力最强,独具的综合式前视红外指示系统(Integrated FLIR Targeting System),包括座舱盖前方机鼻处的一个球型前视红外探测器和进气道下方外挂的指示吊舱,让F-16E/F的飞行员不需戴上夜视镜就具备夜间目视攻击能力;指示吊舱还内含激光指示器,可引导本机和其它战斗机投掷的激光制导炸弹。洛马在2008年2月新加坡航展上展出吊舱式AN/AAS-42,可供全球的F-16战斗机选用。

F-16E/F上的被动式传感器︰机鼻上方时导航前视红外;进气口侧面是前视红外指示吊舱

吊舱式AN/AAS-42

“超级大黄蜂”

  美国海军于2006年春失去红外搜索与跟踪能力后开始寻求替代方案,2007年5月与波音讨论在F/A-18E/F““超级大黄蜂””(Super Hornet)战斗机上安装新一代红外搜索与跟踪系统,波音在2007年7月选定洛马为承包商,提供最多150套的红外搜索与跟踪系统给第二批次(BlockII)的F/A-18E/F。

  在美国海军尚未正式签定系统设计发展(System Designand Development)合同前,波音和洛马在2007年就开始进行降低风险验证,在一架美国海军的F/A-18F中线挂架副油箱前端安装一具测试型红外搜索与跟踪系统,执行6架次试飞以搜集数据。这种修改副油箱做为安装空间的方式成本效能甚佳,载机只需修改软件,结构及线路都不必更动,且很容易应用于现役或未来服役的F/A-18E/F战斗机上。

美国海军以F/A-18F测试安装于中线挂架副油箱前端的红外搜索与跟踪系统

   2008年12月波音获得1,200万美元的经费以继续进行技术验证阶段的先期研发工作。2009年3月完成进一步的降低风险试飞,证实F/A-18战斗机上的红外搜索与跟踪系统具备兼容性与作战效能,试飞结果显示在中线副油箱内容纳系统完全可行,不但探测距离远,探测数据还能与机上其它传感器的数据顺利融合。波音也在2009年9月拨发400万美元经费给洛马,开始进行技术验证。

副油箱改装的红外搜索与跟踪系统吊舱

探测头组件

   F/A-18E/F红外搜索与跟踪系统使用长波红外汞镉碲探测阵列,可搜索大角度视野内的一切热源。系统装在480加仑的机身中线副油箱前端以获得最大的探测视角,而副油箱还能装载330加仑的燃油。与吊舱式红外搜索与跟踪系统比不会占用武器挂架。组件分为三部分,分别是三轴惯性稳定环架支撑的探测头及探测器组合件、内置信号处理软件及大容量内存的商用微处理器、以及热交换器型态的环境控制子系统。

  “超级大黄蜂”的红外搜索与跟踪功能强大,在各飞行阶段以被动方式探测多种目标,无需担心电子探测及无线电频率的反制,提供机上任务计算机各目标的跟踪数据,同时将图像提供给座舱内显示器。它可工作于边跟踪边扫描或单目标跟踪模式,飞行员通过全功能飞行操纵杆(Hands-On-Throttle-And-Stick,HOTAS),控制水平及垂直扫描角度。系统的人机接口与机上其它传感器相同,可减轻飞行员的工作负荷。

  “超级大黄蜂”的红外搜索与跟踪须返厂安装,而洛马的F-35未来正式服役时,机上将会内置现正由洛马研制中的光电指示系统(Electro-Optical Targeting System,EOTS),可对陆地及空中目标进行远距精确探测。

F-35 EOTS

  F-35的光电指示系统(Electro-Optical Targeting System)重量不到90公斤,可进行主、被动式测距,还能提供对地攻击所需的极精确地理坐标,赋予F-35全天气24小时,敌方警示系统无法察觉的被动式探测能力。

EOTS组件

加上人工蓝宝石玻璃罩的样子