对于机载火控雷达和空空导弹来说,迎头探测和发射可以确何其最大探测和攻击距离,因此迎头攻击是最佳的作战位置,所以传统超视距空战一般都是引导飞机从前方正负30长范围内进入攻击,但是在隐身战机时代发生了变化,因为隐身飞机最注重的就是前向隐身,RCS最小的也是这个方向,这样当隐身战斗机进入迎头拦射时,可能会发生谁也看不见推的情况,即使是利用长波雷达的引导勉强发现对方,其配备的主要超视距武器-主动雷达制导空空导弹也无法在较远的距离上锁定目标,目前主动雷达制导空空导弹对RCS=5的目标迎头探测距离在20-30公里左右,而对于隐身战斗机则下降到6-10公里左右,若对方施放干扰那么距离就更低,并且由于导弹直径和空间有限,难以采用较大的天线和较大功率的发射机、电源,从而达到有利的孔径功率之积来发现隐身飞机,这样意味着隐身战斗机需要长时间对导弹进行引导,这样显然非常容易暴露目标,所以有观点认为隐身作战飞机的空战应该尽可能的从侧面进入,其优点就是隐身作战飞机侧面的RCS要大于正面RCS,同时侧面进入避开了敌方雷达探测的最佳位置,从敌机雷达探测区的外侧切人,缩短了敌机截获和跟踪时间,有利于隐蔽接敌,增加攻击的突然性。本战术采用斜对头接敌,到达一定距离后再转向与目标形成交叉航向,在战术引导上也比较容易实现。但缺点在于目标侧方,由于径向速度小,雷达探测存在着盲区,可能会丢失目标,但是对于光电系统来说,从侧面探测目标,目标机体暴露面积大,红外辐射强度高,特别是尾喷口暴露在光电系统视场中,从而提高了光电系统探测目标的能力,因此作战飞机有可能凭借光电系统掌握目标,然后隐蔽接近目标,使用红外成像导引空空导弹发起攻击,但是光电系统也有自己的缺点就是无法得到目标精确的距离,从而无法控制武器的投放,一般情况下光电系统会增加一个激光测距系统来测量到目标的距离,从而为火控系统提供精确的目标数据进行火控数据的解算,但这样会增加系统的重量和体积,所以对于隐身飞机来说可能会利用机载AESA的猝发模式,来获得目标的距离,另外一方面来说如果有分布式综合光电系统,那么飞机就可以探测到靠近的目标,特别是可以探测到对方发射空空导弹,及时对飞行员告警,从而及时规避。

综上所述,分布式综合光电系统的配备给予歼-20以较大的战术优势,歼-20可以在不开启雷达的情况下仍旧保持对战机周围空情的掌握能力,从而提高战机的作战效能和生存能力。特别是可以在外部信息系统支援下从侧面接近目标,然后发起突然攻击,并且对逼近的空中目标进行有效的探测和识别,以防止对方突然袭击,相比较而言,F-22在不开启雷达的上,只能凭借ALR-94电子支援系统探测目标,但是如果对方不开启电子系统,显然就无法探测到目标,这也是为什么洛马一直希望为F-22配备光电系统或者侧视阵列的主要原因。

分布式综合光电系统的配备将会让歼-20拥有一双锐利的鹰眼,作战能力更加全面,能力也更强,可以更好的适应更加复杂的战场环境。

注: 原载军事文摘第2期

参考资料 1、面向先进机载光电系统的分布式红外目标动态仿真系统 胡磊力 车宏 丁全心

激光神剑-激光定向干扰系统和现代空战

近日,俄罗斯T-50战斗机开始新一轮试飞,随着试飞的深入,一些航空电子设备开始陆续出现在飞机上面,最近人们就发现T-50上面安装了101KS-O激光定向红外成像干扰系统,这表明T-50将干扰红外成像制导空空导弹放在了一个突出的位置上面,值得我们关注。

从目前的情况来看,第四代战斗机的之间空战将可能以格斗为主,主要武器也会是红外成像格斗空空导弹,因此如果能够干扰对方红外成像格斗空空导弹就有可能在未来空战之中占据先机。

我们知道世界第一枚空空导弹就是红外制导空空导弹,与其他制导方式相比,红外制导不需要辐射电磁波,因此体积和重量较低,最初的红外制导空空导弹采用点光源制导,它是将目标做为一个点来探测,因此灵敏度较低,抗干扰能力差,对方采用照明弹、闪光弹就可以对它进行干扰,另外还容易受太阳的影响,所以作战能力较差。

AIM-9X红外成像制导空空导弹

随着技术的发展,红外成像制导方式出现,它采用了多元线列阵或者面队替代原来的单元导引头,由于敏感元件的增多,所以红外成像导引头可以根据目标表面温度的差异来绘制目标的大致形状,并且将相关图像数字化,在屏幕上显示,或者交给信号、数据处理系统,利用图像处理或者增强技术对其进行提取,区分背景和目标,从而得到制导信息,与点光源制导系统相比,红外成像制导的灵敏度更高、探测 距离更远,尤其是它可以绘制出目标的外形,这样传统的闪光弹、照明弹对它的干扰基本上是无效,这样就大大提高了系统的抗干扰能力和制导精度。因此新世纪,近距格斗空空导弹由红外成像制导一统天下就是这个原因。

目前红外成像制导系统已经发展了两代,第一代是线列阵,由多元器件排列而成,它的器件少,结构比较简单,成本也比较低,但是扫描需要光机系统来完成,因此导引头的重量和体积较大,另外扫描速度和精度相对较低,属于比较早期的制导系统,德国的IRST-E近距格斗空空导弹就使用这样的制导系统,目前比较使用比较广泛的是凝视型阵列器件-红外焦平面阵列,它由数百个器件排列而成,如美国的AIM-9X导弹采用了128*128锑化铟阵列,实现了电子扫描,这样就省去了机械扫描机构,从而降低了导引头的休积和重量,时间延迟和积分时间更长,相应的探测距离、灵敏度更高,制导精度、抗干扰能力显然也就更强。使用凝视型红外成像制导系统还有法国的MICA-IR、以色列的怪蛇-5等导弹。

我们知道第四代作战飞机最主要的一个特点就是采用了隐身技术,包括波束控制、隐身涂料等,这样就让飞机的RCS比第三代作战飞机有大幅度的下降,一般认为第四代战斗机的典型代表F-22,在攻击航线主要姿态角上的RCS大约只相当于三代作战飞机的1%,那么根据雷达探测距离公式,普通雷达对它的探测距离大约只有三代的三分之一,就是说常规雷达对于三代机探测距离为100公里的话,那么对于F-22只有35公里左右。