電戰殲-15威力這麼大,不上個大屏怎麼好乾活?

近日,網路上出現雙座版殲-15電子戰型號的試飛照片,這是繼殲-16電子戰型號之後,我國出現的第2款專用電子戰機。

憑什麼這麼說呢?這是因為它們的翼尖不是蘇-27/30系列傳統的導彈掛架或干擾吊艙,而是類似美國EA-18G「咆哮 者」專用電子戰機的ASQ-218電子戰截收系統/信號接收系統,雖然還未見到其掛載干擾吊艙測試。但憑藉這個特點足以確認編號疑為殲-15D的原型機與 「咆哮者」同為電子戰機種。

早前的殲-16電戰型號也有類似吊艙,那究竟「咆哮者」的翼尖吊艙有何奇妙之處?可以吸引電戰版殲-15與殲-16也「模仿」 呢?今天,北國防務(微信ID:sinorusdef)特約撰稿人Flak就來說說這事。

△網上曝光的殲-15D,座艙前方移除光電系統,並增加不明保形天線;后座兩側灰色蒙皮內部可能也是電子系統天線

傳統上,翼尖是安裝載荷的良好位置,只要外掛物保持流線外型就能產生些許升力,可以增加展弦比並降低衍生阻力。翼尖尤其適合電子戰吊艙,因其對左右半球都毫無遮蔽,只要安裝兩台就可取得360°全向視野。除了蘇-30/35S會在翼尖掛載干擾吊艙外,歐洲的 「颱風」配備萊昂納多的DASS電子戰系統也包含兩具翼尖吊艙,內含有干擾用的有源相控陣天線以及截收用天線。

△歐洲 「颱風」戰機的翼尖吊艙兼具電子截收與干擾功能,並有兩種版本:後端圓筒狀版本容納了拖曳誘餌

但波音為美國海軍開發EA-18G 「咆哮者」時,則將翼尖保留給ALQ-218(V)2的長基線探測器。ALQ-218原本是EA-6B「徘徊者」最後一版,即ICAP III計劃的核心:傳統的干擾機是 「功率為王」,利用大功率、大帶寬的電波進行大範圍干擾。

但在雷達天線的指向性越來越高,旁波瓣越來越低後,雷達就能聚焦功率 「燒穿」干擾能量罩。而ASQ-218採用的是 「選擇性反應干擾」概念,也就是說電子戰機先精確標定雷達的方位、甚至距離(距離太遠的雷達就不用理它了),再調整干擾天線(ALQ-99還是機械天線)對準它發射電波,如果幹擾無效還可以乾脆發射反輻射導彈進行硬殺。另外,ALQ-218截收的帶寬很大,且掃描速度很快,足以跟上跳頻雷達的變化,以集中干擾功率在對應的頻率。

△EA-18G包含內載與外掛的套件,內載部分以ALQ-218(V)2為主,其後端電子模塊佔據了整個機炮空間

EA-6B ICAP-III是在垂直尾翼頂端,綽號為 「足球」的吊艙中安裝了ALQ-218的主要天線,但是當海軍想要將ALQ-218移植到EA-18G上時,「超級大黃蜂」的超音速氣動布局就不允許在垂直尾翼加上龐然大物,就得將天線縮小化並塞進翼尖吊艙中,另外在機身兩側也安裝了8具長基線天線作為精確測距之用。

然而,截收天線要移植到翼尖吊艙並不是這麼容易的事,因為翼尖也是上下振動幅度最大的位置,影響了標定方向的精確度。因此,除了吊艙中安裝慣性陀螺儀來測量自己的坐標與指向外,EA-18G也在兩翼上方增設 「翼刀」,並修改前緣 「犬齒」形狀來減緩翼尖的振動現象。

△EA-18G的翼尖吊艙(上)是在前後兩端安裝低頻(波長較大)的短基線標定天線,側方長條狀則是中頻(波長較小)的短基線標定天線,這兩個特徵也出現在殲-16D(中)與殲-15D(下)。至於上圖中的4片三角翼面僅是模擬響尾蛇導彈的氣動特性,因此殲-15/16D就無須參考

要將EA-6B移植到「超級大黃蜂」上,另一個挑戰是「徘徊者」除了駕駛外還有3名飛行員操控電子戰系統,但「超級大黃蜂」不可能改成四人座。因此,美國利用計算機技術大幅提高了電子戰自動化程度,后座只要一台加大的屏幕就可協助電子戰官監控電磁戰場並決定干擾順序。

另外,玻璃座艙也讓前座駕駛分擔了反輻射導彈、通信干擾器...等的工作。我國應該也會同樣為殲-15D/16D發展了自動化的電子戰管理軟體,利用殲-16展現過的大尺寸屏幕可以進行電磁戰場的顯示與操縱。

△ 「咆哮者」是在后座加上一台大型中央屏幕(上)來顯示雷達波源的位置,而中國殲-16前后座已有更大的屏幕(下)可直接支持類似的顯示

如果說ALQ-218是耳目,機上計算機與顯示器是大腦,干擾器則是電子戰機的肌肉。但由於ALQ-99干擾器全重達2噸, 「咆哮者」沿襲「徘徊者」的作法,只能將它們分散在多個外掛吊艙,每種吊艙針對特定的頻段。

美國海軍的 「下一代干擾器」(NGJ)劃則利用氮化鎵器件的有源相控陣天線,具有更大的帶寬與更高的指向性,只要三種吊艙就可涵蓋所有的任務。目前已由雷神公司完成中頻版的開發,編號為ALQ-249,低頻版則在競標中。由於多數戰機有自己對付高頻威脅能力,因此高頻版放在最後而還沒有開始。

△EA-18G搭載3具 「下一代干擾器」的假想圖,新干擾器採用有源相控陣天線可以分時方式發射多道干擾波束,配合ALQ-218的定位能力可更精準地干擾先進雷達

為了安裝ALQ-218系統,除了翼尖吊艙外,機身內還要鋪設1.6千米長的纜線,包含318條抗噪信又高傳真的射頻信號線。其中最困難的是要讓小指粗的信號線穿越機翼的摺疊處,好讓接收器降頻後的信號能傳送到機首的信號處理器,艦載的殲-15D勢必也克服了類似的挑戰。

目前還不知道殲-15D是先沿用現有干擾吊艙,還是直接發展類似美國的「下一代干擾器」。但僅僅是被動定位能力的提升配合YJ-91反輻射導彈已足以加強防空制壓的能力,對敵防空導彈部隊產生更大的壓力。

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