用科技的力量给F-35战斗机再装几双眼睛:航电系统科幻而高效
F-35战斗机的航空电子系统是在F-22的基础上研制的,航空电子系统的综合程度比F-22更高,传感器的功能更多,因此其传感器融合水平是目前世界上最好的,F-35战斗机的航空电子系统在追求高性能的同时,还要满足用户买得起、用得起这一目标,降低航空电子的寿命周期费用成为了航空电子系统研制中的主要考虑因素,但这并不以牺牲性能为代价,而是通过采用模块化系统结构、商用货架产品(COTS)技术及采用开放系统结构等手段,降低采购成本和保障成本,使用户负担得起。 F-35战斗机将采用最新的综合、开放式系统结构,能更容易地满足不同型别的要求。其综合传感器系统(ISS),是一组共用处理器相连的三组孔径,以有源相控阵雷达为中心的高频段射频组,用于通信和识别功能的低频组,用于红外成像和导弹发射探测的光电频段组。目前微处理器每过18个月左右速度增加一个数量级,选择机载设备系统必须易于升级,最有效的办法就是把他设计成为开放式的结构系统,以便于使用未来研制的各种货架产品。
F-35战斗机的雷达是先进的第四代有源电扫描阵列(AESA)雷达AN/APG-81雷达,该雷达是在F-22飞机的APG-77雷达的基础上改装发展而来的,由诺斯罗普·格鲁门公司进行了数年的体制样机的科研阶段试飞,并且从2005年开始对其进行了工程样机的试飞,这些试飞在其他的飞机上预先进行,然后再由F-35战斗机完成了最后的试飞。在APG-81雷达中综合了电子战功能,即多功能综合射频系统,其性能相当于APG-77雷达。在多功能综合射频系统(MIRFS)中,雷达、通信、导航、识别和电子战功能不仅共用公共的处理机,还将共用公共的隐身天线。这种电子扫描有源相控阵雷达天线装备在F-35战斗机的机头内,发射和接收高增益的X波段信号。由于天线阵列要用到1000个以上的发射/接收(T/R)模块,因此,降低发射/接收模块的成本和重量、提高其可靠性是十分重要的。
在空地作战中,F-35的雷达将支持合成孔径雷达(SAR)地面成像功能及逆合成孔径雷达(ISAR)舰船识别功能。在空空作战中,传感器将提供诸如引导搜索、无源搜索和多目标、超视距跟踪以及定位支援功能。由于波束能在百万分之一秒的时间内从一点移动到另外一个店,所以在一秒钟的时间内,可以对一个目标进行多大15次的观察。 F-35战斗机的光电瞄准系统(EOTS)由诺斯罗普·格鲁门公司电子传感器与系统部和洛克希德·马丁公司导弹与火控部研制,该系统将镶嵌在F-35战斗机的机头下面,该系统由两个传感器组件组成,其中前视光电瞄准系统是一种红外系统,用来定位并帮助识别目标,它能融合红外和合成孔径雷达图像,以最小的辐射能量探测和识别目标。光电瞄准系统还将作为一种远距离的红外搜索与跟踪(IRST)系统,用来探测和识别空中目标。 F-35战斗机还采用了分布式的孔径系统(DAS),该系统采用多个外部传感器提供导弹告警,并使飞行员能够看透飞机的底部和侧面。飞行员在头盔显示器上可以看到由分布孔径系统提供的数据。分布孔径系统可以同时提供导弹告警、态势感知、红外搜索和前视红外导航功能,能在飞机周围的所有方向上同时提供所有这些功能。
F-35战斗机的通信、导航、识别(CNI)系统由TRW公司航空电子系统部研制,TRW公司是美国F-22战斗机上采用的综合通信、导航、识别航空电子(ICNIA)系统的供应商,同时该公司也为美国海军的新型科曼奇侦查/攻击直升机提供通信、导航、识别系统。 该系统的主要功能是与空中和地面的通信、为到达和离开目标进行导航及敌我识别,因而该系统可以降低飞行员在战斗环境中的工作负荷。该系统的处理器采用的是商用货架产品,因而可以在提高性能、降低成本的同时,降低重量和尺寸。 F-35战斗机装备的是北约标准的Link16战术数据链,并且还装备了一个机队内部数据链线图,使得机队中各成员能够互相监控其他飞机的武器状态、攻击目标列表以及燃油状态。F-35战斗机采用了一个INS/GPS组合系统实现姿态参考和主导航功能。这不仅能够进行快速高精度的地面对准,而且在飞行中,还能不断对INS数据进行更新,在暂时失去卫星信号的情况下也能实现精确导航。这种无辐射导航能力还将会进一步增强F-35战斗机的低可探测能力。
于是乎,F-35战斗机的飞行员将不会面对目前很多国家的空军所面临的战情信息不足的问题,而是要面临战情信息太多的问题,这种幸福的烦恼将会依靠F-35战斗机的先进座舱操作系统来解决,F-35战斗机堪称是目前世界上航电科技最先进的飞机,其信息化能力简直令人震撼,是我们中国研发第四代战斗机的良好参考样本。 |







