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美國最近計劃向台灣地區出售的IRST技術,究竟是項什麽技術呢?

2024-05-13軍情

美國近期宣布批準出售紅外搜尋跟蹤吊艙(InfraRed Search and Track,IRST)給台灣,將掛載在最新采購的66架F-16V Block 70戰機上使用。雖然目前沒有透露出售的具體型號,但一般相信應該是近期才剛剛服役的軍團吊艙(Legion Pod),台灣獲得的可能是專為海外F-16所設計的外銷版。

軍團吊艙采用洛克希德 馬丁公司所研發的IRST21技術,已經開始配備於美國空軍的F-15和F-16上,美國海軍的F/A-18 E/F也選擇了IRST21,發展出自己的IRST Block II。那美軍為什麽會積極為現役戰機加裝IRST?最重要的原因是新一代的IRST,已能有效協助機載雷達偵測隱身戰機。

圖1 掛載於F-16D進氣口右側的軍團吊艙(Legion Pod)

圖2 軍團吊艙安裝在F-15C機腹中線上。

圖3 F/A-18 E/F機腹中線的IRST Block II,三分之一處有條白線,前方是IRST,後方是副油箱。

一、雷達與紅外偵測的異同

航空時代來臨後,如何偵測來襲的敵方飛機,成為優先級最高的任務,各種方法百花齊放,最後有兩種脫穎而出,一個是雷達,另一個是紅外系統。這兩者的原理剛好相反,雷達是主動發射電磁波,再接收敵機反射回來的電磁波,然後算出敵機的方位與距離。紅外系統則是被動接收敵機所散發出來的紅外熱訊號,再形成影像。這兩者各有優缺點,雷達能計算電磁波的反射時間,所以除了敵機的方位外,還能確定距離,紅外系統能形成影像,理論上能辨識敵機。這些特點剛好也是對方的最大缺點,雷達難以進行敵我辨識(透過敵我辨識系統(IFF)來彌補),紅外系統則無法測距。更糟的是紅外系統易受天候影響,早期紅外制導的短程空對空導彈,有時會跑去追太陽,就是一個例子。因此早期的紅外系統不可靠,常受人詬病。在三代機換裝時,取代F-4的F-15,替換F-5 的F-16,從一開始就沒有配備IRST,完全依賴機載雷達。

圖4 IRST顯示的敵機影像,經過訓練的飛行員可辨識敵機型號。

二、俄系戰機堅持使用IRST

俄羅斯則與美國截然不同,一直認為IRST是重要的輔助搜尋系統,在美國空軍的F-15和F-16都未安裝IRST時,蘇聯時代研發的Su-27和MiG-29都配備了IRST。以Su-27為例,IRST的型號為OLS-27,安裝在座艙罩的前方,呈半圓型的凸起,擁有良好視野,是重要的輔助系統。從Su-27發展出來的戰鬥轟炸機 Su-30,IRST的型號為OLS-30,還整合了前視紅外系統(FLIR,主要用於搜尋地面目標,可用於導航和標定目標),讓Su-30能快速切換到不同模式,攻擊效率更高。

圖5 Su-27戰機座艙罩前方所安裝的OLS-27。

圖6 俄羅斯Su-35戰機座艙罩前方的OLS-35,已整合了FLIR功能。

三、隱身技術出現,雷達地位受到挑戰

需要註意的是,Su-30使用的OLS-30,Su-35使用的OLS-35,只包含部份FLIR功能,真正整合ISRT與FLIR的,是美國的F-35隱身戰機。F-35配備的光電標定系統(Electro-Optical Target System,EOTS),型號為AN/AAQ-40,半埋於機首下方的菱形凸起玻璃窗內,具備完整的IRST和FLIR功能。此外,F-35還擁有另一套也算是IRST的分布式孔徑系統(Distributed Aperture System,DAS),給飛行員提供了360度的視野。這套型號為AN/AAQ-37的系統,在機身四周安裝了6部光電傳感器,並連線到頭盔顯視器 (HMDS)上,讓飛行員能快速掌握來自各個方向的威脅,還可提示機載電子掃描雷達,跟蹤可疑目標。美軍之所以在過去放棄IRST,卻在F-35上安裝如此先進的系統,關鍵原因在於隱身技術出現後,雷達地位受到挑戰。

圖7 F-35的EOTS,型號為AN/AAQ-40,半埋於機首下方的菱形凸起玻璃窗內。

圖8 F-35的分布式孔徑系統,型號為AN/AAQ-37,給飛行員提供了360度的視野。

美軍現在的問題是,現役的第三代戰機都沒有安裝IRST,甚至較早服役的第四代戰機F-22,也因設計和經費等原因,最後放棄安裝IRST。而軍團吊艙就是目前這種窘境的解方,讓現役戰機能對抗隱身戰機的威脅。以F-15和F-16為例,在換裝了電子掃描雷達後,再搭配軍團吊艙,能讓偵測能力大幅躍升,雖然與F-35相比仍有一段距離,但已有初步能力反制敵方隱身戰機。特別是軍團吊艙是被動偵測熱訊號,本身不會發射電磁波,可以維持自身的隱蔽性,也不易受到電子戰系統 的幹擾壓制,能在復雜電磁環境中維持作戰能力。另外,外掛吊艙的最大優點,是能不斷替換升級。如F/A-18 E/F的IRST Block II,就是升級後的新系統,特別值的一提的是IRST Block II是安裝在機腹中線副油箱上,分出副油箱前方三分之一空間來安裝IRST器材。F/A-18 E/F只需要進行軟件升級,就能使用這款新系統。

四、軍團吊艙能構建共同作戰圖

台灣采購的66架F-16V Block 70配備了新型的電子掃描雷達,掛載軍團吊艙後,將對我軍隱身戰機構成威脅。特別需要註意的是,外銷台灣的軍團吊艙,是否會保留戰術標定網絡技術(Tactical Targeting Network Technology,TTNT)。這種新型的戰術數據鏈,能將軍團吊艙獲得的數據,自動分享給附近的友鄰單位和指揮控制中心,組成一個龐大的監視跟蹤網絡,除了讓隱身戰機更難躲藏外,還能構建共用作戰圖(COP),讓美軍獲取台海空域的即時態勢,台灣也能從美軍獲得更多的作戰資訊,達成聯合作戰的目標。

圖9 軍團吊艙組網運用將使隱身戰機更難躲藏。

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