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美国最近计划向台湾地区出售的IRST技术,究竟是项什么技术呢?

2024-05-13军情

美国近期宣布批准出售红外搜索跟踪吊舱(InfraRed Search and Track,IRST)给台湾,将挂载在最新采购的66架F-16V Block 70战机上使用。虽然目前没有透露出售的具体型号,但一般相信应该是近期才刚刚服役的军团吊舱(Legion Pod),台湾获得的可能是专为海外F-16所设计的外销版。

军团吊舱采用洛克希德 马丁公司所研发的IRST21技术,已经开始配备于美国空军的F-15和F-16上,美国海军的F/A-18 E/F也选择了IRST21,发展出自己的IRST Block II。那美军为什么会积极为现役战机加装IRST?最重要的原因是新一代的IRST,已能有效协助机载雷达侦测隐身战机。

图1 挂载于F-16D进气口右侧的军团吊舱(Legion Pod)

图2 军团吊舱安装在F-15C机腹中线上。

图3 F/A-18 E/F机腹中线的IRST Block II,三分之一处有条白线,前方是IRST,后方是副油箱。

一、雷达与红外侦测的异同

航空时代来临后,如何侦测来袭的敌方飞机,成为优先级最高的任务,各种方法百花齐放,最后有两种脱颖而出,一个是雷达,另一个是红外系统。这两者的原理刚好相反,雷达是主动发射电磁波,再接收敌机反射回来的电磁波,然后算出敌机的方位与距离。红外系统则是被动接收敌机所散发出来的红外热信号,再形成影像。这两者各有优缺点,雷达能计算电磁波的反射时间,所以除了敌机的方位外,还能确定距离,红外系统能形成影像,理论上能识别敌机。这些特点刚好也是对方的最大缺点,雷达难以进行敌我识别(通过敌我识别系统(IFF)来弥补),红外系统则无法测距。更糟的是红外系统易受天候影响,早期红外制导的短程空对空导弹,有时会跑去追太阳,就是一个例子。因此早期的红外系统不可靠,常受人诟病。在三代机换装时,取代F-4的F-15,替换F-5 的F-16,从一开始就没有配备IRST,完全依赖机载雷达。

图4 IRST显示的敌机影像,经过训练的飞行员可识别敌机型号。

二、俄系战机坚持使用IRST

俄罗斯则与美国截然不同,一直认为IRST是重要的辅助搜索系统,在美国空军的F-15和F-16都未安装IRST时,苏联时代研发的Su-27和MiG-29都配备了IRST。以Su-27为例,IRST的型号为OLS-27,安装在座舱罩的前方,呈半圆型的凸起,拥有良好视野,是重要的辅助系统。从Su-27发展出来的战斗轰炸机 Su-30,IRST的型号为OLS-30,还整合了前视红外系统(FLIR,主要用于搜索地面目标,可用于导航和标定目标),让Su-30能快速切换到不同模式,攻击效率更高。

图5 Su-27战机座舱罩前方所安装的OLS-27。

图6 俄罗斯Su-35战机座舱罩前方的OLS-35,已整合了FLIR功能。

三、隐身技术出现,雷达地位受到挑战

需要注意的是,Su-30使用的OLS-30,Su-35使用的OLS-35,只包含部分FLIR功能,真正整合ISRT与FLIR的,是美国的F-35隐身战机。F-35配备的光电标定系统(Electro-Optical Target System,EOTS),型号为AN/AAQ-40,半埋于机首下方的菱形凸起玻璃窗内,具备完整的IRST和FLIR功能。此外,F-35还拥有另一套也算是IRST的分布式孔径系统(Distributed Aperture System,DAS),给飞行员提供了360度的视野。这套型号为AN/AAQ-37的系统,在机身四周安装了6部光电传感器,并连接到头盔显示器 (HMDS)上,让飞行员能快速掌握来自各个方向的威胁,还可提示机载电子扫描雷达,跟踪可疑目标。美军之所以在过去放弃IRST,却在F-35上安装如此先进的系统,关键原因在于隐身技术出现后,雷达地位受到挑战。

图7 F-35的EOTS,型号为AN/AAQ-40,半埋于机首下方的菱形凸起玻璃窗内。

图8 F-35的分布式孔径系统,型号为AN/AAQ-37,给飞行员提供了360度的视野。

美军现在的问题是,现役的第三代战机都没有安装IRST,甚至较早服役的第四代战机F-22,也因设计和经费等原因,最后放弃安装IRST。而军团吊舱就是目前这种窘境的解方,让现役战机能对抗隐身战机的威胁。以F-15和F-16为例,在换装了电子扫描雷达后,再搭配军团吊舱,能让侦测能力大幅跃升,虽然与F-35相比仍有一段距离,但已有初步能力反制敌方隐身战机。特别是军团吊舱是被动侦测热信号,本身不会发射电磁波,可以维持自身的隐蔽性,也不易受到电子战系统 的干扰压制,能在复杂电磁环境中维持作战能力。另外,外挂吊舱的最大优点,是能不断替换升级。如F/A-18 E/F的IRST Block II,就是升级后的新系统,特别值的一提的是IRST Block II是安装在机腹中线副油箱上,分出副油箱前方三分之一空间来安装IRST设备。F/A-18 E/F只需要进行软件升级,就能使用这款新系统。

四、军团吊舱能构建共同作战图

台湾采购的66架F-16V Block 70配备了新型的电子扫描雷达,挂载军团吊舱后,将对我军隐身战机构成威胁。特别需要注意的是,外销台湾的军团吊舱,是否会保留战术标定网络技术(Tactical Targeting Network Technology,TTNT)。这种新型的战术数据链,能将军团吊舱获得的数据,自动分享给附近的友邻单位和指挥控制中心,组成一个庞大的监视跟踪网络,除了让隐身战机更难躲藏外,还能构建共用作战图(COP),让美军获取台海空域的实时态势,台湾也能从美军获得更多的作战信息,达成联合作战的目标。

图9 军团吊舱组网运用将使隐身战机更难躲藏。

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