超级雷电--浅析巴基斯坦空军JF-17BLOCK2战斗机

超级雷电--浅析巴基斯坦空军 JF-17BLOCK2战斗机 巴基斯坦空军装备的 JF-17作战飞机 原载军事文摘 2011.2 近日来自巴基斯坦的消息说，我国将“紧急”向巴方提供 50架 JF-17型作战飞机，这些飞机 将提高到 JF-17BLOCK2批次标准，其作战能力比现有的 JF-17BLOCK1有了更大的提高。 JF-17BLOCK2将是 PAF现役 JF-17的标准配备。 从相关信息来看，JF-17BLOCK2将继续采用我国的航空电子系统及机载武器，并继续 从深度和广度来提高飞机的作战性能，同时和 PAF正在引进的我国 ZDK-03预警机形成更加严密 和完整的空战体系，以提高 PAF作战能力的自主性。 JF-17与我国的 ZDK-03形成了完整的作战系统 在 JF-17BLOCK2的消息中，外界首次知道了 SD-10B主动雷达制导空空导弹的存在， 巴方认为 SD-10B的性能可以与其引进的 AIM-120空空导弹相比，并且在重量比现有的 SD-10 要轻一些，从航展公开的资料来看，我国 SD-10空空导弹的最大射程超过 70公里，有效射程在 50公里左右，与 AIM-120A相近，后者的最大射程超过 80公里，有效射程在 55公里左右，但是 SD-10的体积和重量都要大于 AIM-120A，因此对于 JF-17这样的轻型战斗机来说，挂载 SD-10， 对飞行性能影响偏大，特别是挂载在机翼外侧的挂架时，需要前伸发射架以调节重心，新世纪 PAF 从美国引进了 F-16C/D-BLOCK52战斗机，其上面配备的 AIM-120C5，上世纪 90年代美国海军 考虑到 AIM-54“不死鸟”远程空空导弹的退役，其后继型先进空空导弹-AAAM 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 也被终止，美国 海军对远距离空中目标的打击能力大幅下降，做为一种快速的补充手段，美国海军要求 AIM-120 能够拦截距离超过 40英里（约 60公里）的空中目标，这便是 AIM-120C5，与原型弹相比，该导 弹增加了导弹发动机的重量，从 45公斤增加到 50公斤，同时改进了药柱的型面，让燃烧更加规 则和充分，增加了燃料时间和比冲，从而让 AIM-120C5的拦截范围从原型弹提高了大约 10%， 同时提高了导引头的信号/数据处理能力，增加了战斗部的破片数量，全面提高对双发三代战斗机 的摧毁能力，而 AIM-120C5的改进型 AIM-120C7继续加大了火箭发动机，其有效射程有了进一 步的提高，从巴方的人士透露的信息来看 SD-10B的性能可能是向着 AIM-120C5看齐，在提高 射程的基础上，降低体积和重量，以提高装载的适应性，笔者认为有一点非常重要就是可能 SD-10B也考虑到我国正在研制的隐身战斗机的武器需求，隐身战斗机为了减少 RCS，机载武器 一般都放在弹舱上面，为了在狭窄的弹舱里面尽可能的多挂载武器，所以需要要减少空空导弹的 体系，AIM-120C比 AIM-120A就削减了翼尖，以提高 F-22的弹舱挂载数量，SD-10B可能也是 这个思路，随着射程的提高，制导系统的精度也要跟上，SD-10B令人惊讶的据说采用了主/被动 复合制导方式，与我们熟悉的干扰源制导方式不同的时，这种主/被动复合制导方式是先用被动方 式接收对方机载雷达信号，然后末制导雷达开机利用前者提高的目标数据进行探测，两者同时工 作，以提高导引头的探测距离和抗干扰能力，需要指出的是 SD-10B并不是计划采用这种制导系 统的空空导弹，AIM-120也曾经有过这样的计划，但是这种导引头的技术难度很大，需要解决宽 频主/被动复合制导天线及天线罩、数据融合等系列关键技术，因此笔者对于 SD-10B是否配备这 种制导系统持保留态度，但从中我们似乎可以推测一下我国中距空空导弹的发展的方向。 SD-10是 JF-17的主要空战武器 空空导弹性能的提高，必然要求机载火控雷达的性能要随之提高，因为空空导弹需要后者提 供目标数据以便进行攻击区的计算，JF-17BLOCK2配备 SD-10B空空导弹，这意味着该机配备 的应该是我国的机载雷达，这是因为一架飞机使用某种武器，需要将相关的程序驻留在任务计算 机或者火控计算机中，而这些程序是根据导弹的发射包线编制的，而导弹的发射包线是各国机载 武器的核心机密，涉及到导弹末制导雷达的工作距离及最大跟踪角和跟踪角速度、弹上能源工作 的时间、发动机的推力和工作时间等，绝对不会外传，所以 JF-17BLOCK2的任务计算机基本上 可以肯定是我国产品，前面说过机载雷达探测到目标后，将相关数据进行平滑并进行预测，然后 把数据交给任务计算机进行处理，由后者完成飞机的操纵指令、导弹攻击区、雷达扫描参数的计 算，显然又会涉及到机载雷达的相关参数，这些参数同样是机密，所以笔者据此认为 JF-17BLOCK2仍旧采用我国的航空电子系统。实际上 JF-17BLOL01的航空电子系统相当先进, 已经超过现有的第三代作战飞机,第三代作战飞机配备的联合式航空电子系统,就是利用数据总线 各系统相联, 系统核心是任务计算机,任务计算机负责处理各探测系统获得的信息,然后交显控计 算机进行统一显示,而 JF-17的航电系统以武器管理控制计算机为核心,其最大特点就是综合了任 务和显控两个计算机的功能,从而降低了系统的复杂程度,简化了结构,降低了重量,提高航电系统 整体的可靠性.同时也为未来的升级打下了坚实的基础. JF-17采用我国新一代航空电子系统和玻璃化座舱 在巴方对于该机雷达的描述中，有一个词可能读者觉得奇怪；“将会是带旋转盘的有源相控 阵雷达”，在许多人的印象中机载相控阵雷达天线应该是固定不动，为什么 JF-17BLOCK2的AESA 带这个东西？笔者认为可能是扩大雷达的扫描范围，平面相控阵雷达有一个缺点，随着扫描范围 的增加，雷达孔径投影区的减少，而导致天线增益的降低和波束的增大，从而降低雷达的探测距 离，因此需要转动天线以扩大雷达的扫描范围，我们熟悉的如 F-22等战斗机的 AESA之所以是 固定的，是因为这些战斗机的 AESA的功率较高，大角度扫描时可以容忍一定的增益损失，而轻 型战斗机由于雷达功率有限，这个损失就不能忽略了，与 JF-17同级的 JAS-39战斗机，其配备 的 AESA据说也将采用旋转机构来提高雷达的扫描范围。还有一种采用机械扫描机构的机载相控 阵雷达是我们比较熟悉的 BARS无源相控阵雷达-PESA，该雷达配备在印度空军的苏-30MKI战 斗机上面，某些人经常拿苏-30MKI与我国空军苏-30MKK进行比较，BARS是必提的一个项目， 但 NIIP官方网站给出的数据却相对保守；BARS的电子扫描角度是 40度，低于战斗机火控雷达 的常规扫描范围 60度，需要机械机构才能进一步扩大，雷达对战斗机大小的目标探测距离在 130-140公里左右，这些数据显然与 BARS那 1米的雷达天线直径和 5KW的峰值不相配，笔者 认为两者原因实际上相同的，BARS是 PESA，与 AESA相比，其雷达天线相对简单，造价也较 低，但缺点就是雷达馈电复杂，发射机的功率需要经过环流器、功率分配网络才能到达各阵元， 在其中显然会有较大的功率损耗，也就是尽管 BARS的天线和功率较大，但是由于损耗较大，天 线辐射出去的能量却不高，这样在扫描角度较大的时候,这种损耗加上天线增益的下降,就会降低雷 达的探测性能,在这种情况下,只好用机械扫描机构来补充,由于相控阵天线较重,目标数据更新速 率不会太高,同时造成雷达系统整体重量和体积的上升,BARS的重量超过了 500公斤。这也是为 什么印度空军要将 BARS向 AESA升级的根本原因。 JAS-39装备的 AESA，注意其雷达天线是可动的，JF-17的 AESA估计与其相近 根据中国电子进出口公司提供的资料，目前配备在 JF-17BLOCK1的机载雷达是我国 KLJ-7 型火控雷达，其雷达天线直径在 600毫米左右，下视探测距离在 80公里，上视在 105公里左右。 平面搜索距离在 120公里左右，同时 KLJ-7还具备较为完整的空地（海工作）模式，包括高精度 的合成孔径成像和地面移动目标指示模式等，但这个指标对于支持有效射程较远的 SD-10B来说 仍属于勉强，特别是机械扫描雷达的目标更新速率较低，多目标攻击能力较差，在执行空地模式 的时候，无法同时执行空空模式，这对于处于劣势的 PAF来说，是非常不利的。如果换装 AESA， 那么可以利用后者较大的功率孔径之积来提高雷达的探测距离，不过提高的程度可能还要受限于 JF-17的供电及冷却系统的能力，但是依赖 AESA敏捷的电子扫描能力，JF-17可以将雷达主要 能量集中重点威胁方向上以提供探测距离或者跟踪精度，或者快速的实现对多个目标的探测与跟 踪，以及执行空地模式的时候同时执行空空模式，特别是其良好的多目标跟踪性能为 PAF提供可 靠的多目标攻击能力，在超视距多目标攻击过程中，机载雷达在速度搜索模式下完成对目标的探 测后，转入边搜索边跟踪模式对目标进行跟踪，经过多目标跟踪算法处理后得到目标的数据，然 后交给任务计算机进行相关数据的处理。从现代空战的经验来看，未来空战的交战时间交会越来 越短，飞行员尽可能的要在一次攻击中攻击多个目标，以提高打击目标的能力。这也是现代战机 普遍换装 AESA和主动雷达制导空空导弹的主要原因。 JF-17BLOCK2可能会装备歼-10B的 IRST 随着现代电子战系统的发展，特别是射频存储技术的发展，机载雷达如果过多的开机，非常 容易被对方截获和干扰，即便 JF-17BLOCK2配备了 AESA，可以使用猝发和闪烁等低截获概率 模式，但仍旧要避免过多的信号泄露，所以拥有静默探测手段就成为现代空战中一个重要的组成 部分，这就是红外搜索与跟踪系统，需要指出的是巴基斯坦自己研制过相关系统，并配备 PAF的 幻影-3/5战斗机上面，用于对空中和地面目标的探测，并可以用于夜晚低空导航飞行，但是其探 测距离等性能较低，笔者认为该机将会配备我国生产的机载红外搜索与跟踪系统-IRST，该系统 已经替代了歼-11的俄罗斯系统成为我国空军的主力装备，该系统具备探测距离远、抗干扰能力 强的特点，凭借 IRST，PAF飞行员可以在不开启雷达的情况下，仍旧保持对目标的掌握，从而 避免过早的开启雷达，暴露自身的位置。 PAF装备的 SAAB-2000“平衡木”预警机 我们知道现代战场纵横广阔，任何战机的探测系统能不能实现对战区的覆盖，更加需要外部 指挥引导系统提供的目标支持，对于战斗机来说攻击的第一步就是引导，对空探测雷达网探测到 目标后，测定相关的坐标，并发送给战斗机，将飞机导引至有利阵们，发起攻击，从而在空战中 占据先机，传统的地面防空指挥引导系统虽然拥有较多的显控台，可以引导数量较多的战斗机， 但是由于地球曲率的限制，对低空空情掌握能力不足，所以 PAF先后从瑞典和我国引进了 SAAB-2000“平衡木”和 ZDK-03预警机。前者利用对空侧视雷达实现了对重点威胁方向的警戒扩 展，而后者则凭借较大的机体及航程，可以长时间在重点地区上空滞留，执行预警与指挥引导任 务，可以在上级指挥授权下，直接指挥战斗机进行空战，提高了 PAF的应急反应能力，对于国土 狭长，战略纵深有限的巴基斯坦来说是非常宝贵的，因此对于 PAF来说当务之急是完成预警机与 战斗机、地面防空指挥引导系统之间联接，形成联合网络作战系统，目前 JF-17已经装备有战术 数据链终端，可以实现与 ZDK-03的联接，但是从相关消息来看，JF-17的数据链目前的功率似 乎还比较有限，大致可能与美国的 LINK-4A相当，可以支持单向或者双向的数据传递与交换，但 是网络所能容纳的成员数量较少，交换的数据也只包括目标的位置与预定拦截点、战斗机自身的 位置和状况等信息，而 JF-17BLOCK2将实现与 SAAB-2000预警机的联网，形成体系更加完善 的网络作战系统，同时其数据链传递的信息也更加广泛，数据吞吐率也更高，集成有更多的功能。 国产WMD-7光电瞄准吊舱 由于巴基斯坦国力有限，因此 PAF难以负担较大规模的机队，因此其需要自己的战斗机能 够具备更多的功能，以便以较小规模的机队来担负更多作战任务，从此次珠海航展来看， JF-17BLOCK1战斗机配备有WMD-7光电瞄准吊舱，该吊舱长约 2.7米,直径 0.39米,重量为 280 公斤,配备有前视红外红外成像、CCD和激光照射/测距系统，可以在昼夜全天候条件下对地面目 标进行搜索、识别和跟踪，并在跟踪的状态下对目标进行激光测距和照射，引导激光制导炸弹等 精确制导武器或者普通炸弹对目标进行精确轰炸，从航展公开的资料来看，WMD-7的红外器件 工作在中波红外波段（3-5微米），这个波段红外线背景辐射干扰较小，穿透大气水气和高温条 件的探测能力较强，并且成像器件也更加简单和可靠，是目前各国光电吊舱的主力器件,红外器件 和 CCD都有两个视场;4.3*5.8度的宽视场用于搜索目标和 1.4*1.9的窄视场用于跟踪、识别目标， 激光工作在 1.06微米,照射距离大于 13公里,测距距离大于 18公里,因此可以推测红外器件的探测 距离可能超过 20公里,从这些数据来看,国产WMD-7吊舱的技术水平大致与以色列的第一代利特 宁吊舱性能相当，比起最新的利特宁或者美国的狙击手 XR这样的吊舱还是有一定的差距，包括 红外探测距离、激光器件的作用距离等，另外其激光波长是 1.05微米,而不是人眼安全的 1.57微 米,这显然会影响吊舱的运用,还有就是WMD-7吊舱似乎缺少宽视野（24*17度）的夜间低空导航 能力，笔者觉得这个可能是 JF-17在 PAF中执行多是近距空中支援和浅纵深攻击任务，并不执行 低空远程打击任务,或者把低空突防能力交给雷达来做,比如为雷达添加地形跟踪与迥避模式，因此 从简化吊舱结构和降低成本的角度出发，PAF并没有要求WMD-7具备导航能力，实际上在我国 空军中，从公开的资料来看，如珠海航展的歼-10S的吊舱布局来看，采用的是类似于美国空军 LANTRIN系统的双吊舱体制，即用蓝天低空导航吊舱（配备有地形跟踪雷达、宽视野前视红外系 统）来支援WMD-7吊舱,需要指出的是在有些资料中认为新一代吊舱由于作用距离较远,可以取消 原来的导航吊舱,但是从目前最新的两个吊舱的运用情况来看;美国空军依然用 AAQ-13低空导航 吊舱来支援狙击手 XR吊舱,而法国的 DAMOCLES吊舱也有一个专门的宽视导航前视红外器件, 这也说明目前双吊舱体制仍然是各国夜间远程低空突防攻击吊舱的首选。值得一提的是 JF-17配 备的激光制导炸弹并没有我们熟悉的风标头，因此笔者推测应该是采用我国最新 500公斤激光制 导炸弹，该导弹采用比例导引制导方式，而不是原来的速度跟踪制导方式，比例导引方式制导精 度更高，并且能够克服风的影响，可以攻击速度较快的目标，是目前新型激光制导炸弹的普遍采 用的引导方式。具备更强的作战能力。 光电瞄准吊舱虽然提高战机的低空突防能力，但受限于自身的限制，其防区外攻击能力较 差，前视红外器件不能获取目标的距离，必须有激光器件配合，但是在大气中激光的传输距离较 近，尽管新一代光电吊舱如 DAMOCLES号称激光器件工作距离可以超过 40公里，但是操作高 度即要超过 1万米，这个条件对于居于劣势的 PAF来说，显然是不现实的。因此对于 JF-17来说， 更加需要防区外攻击武器系统，以便在印度空军作战能力日益提高的情况下，特别是印度空军 A-50EHI预警机已经入役的今天，能够更加有效的打击目标，保存自己，从航展上来看， JF-17BLOCK1已经可以挂载我国雷石－6滑翔制导炸弹，雷石-6是在普通的 500公斤航空炸弹 上加装 GPS/INS制导组件和大展弦比上单翼而来，大展比上单翼的优点就是升力大，诱导阻力 小，在亚音速条件下具备较好升阻比，因此投放距离较远，根据有关资料雷石-6的投放距离超过 60公里，可以在印度大多数防空系统的射程外投放，由于雷石-6采用的是 GPS/INS制导方式， 因此在战时存在着信号被干扰和屏蔽的隐患，不过 JF-17的 KLJ-7雷达就有高精度的合成孔径绘 图模式，可以探测到地面目标，然后结合自身的激光惯导系统获得目标的坐标，然后输入到雷石 -6的制导系统中去，而 JF-17BLOCK2的 AESA更是可以在执行对地模式的同时，同时对空中目 标进行探测，进一步提高了战机在高威胁环境下的作战能力。 巴基斯坦的 H-4防区外攻击系统 除了雷石-6外，JF-17BLOCK2还将整合两型巴基斯坦自行研制的防区外攻击系统，这就是 H2/H4防区外攻击系统和雷神防区外攻击系统，这两个系统都是巴基斯坦从南非引进技术自行生 产精确制导攻击系统，其中 H2/H4的设计概念与雷石-6相近，系在普通炸弹加装滑翔弹翼和电视 制导系统制成，H2的投放距离为 60公里，而 H-4加装了助推火箭发动机，射程超过了 120公里， H-2/H-4都装备有数据链，可以支持发射后锁定的攻击模式，即就是先把炸弹向目标进行概略投 放，然后飞行员利用炸弹电视导引头传回的图像锁定目标，并且还可以瞄准目标的重要或者薄弱 部件进行攻击，并对攻击效果进行评估，而雷神防区外攻击系统属于国际流行的防区外弹药撕布 系统，从巴方公布的图片来看，雷神系统采用非圆截面弹身，有一定的隐身能力，因此具备较好 的内部空间利用系列，有助于采用模块化弹舱，以容纳不同的弹药对付不同的目标，系统采用在 大展弦比下单翼和喷气式发动机，因此具备较远的射程，凭借雷神系统，JF-17在印巴边境就可 以打击印度纵深目标，进一步大大提高飞机的作战能力和生存能力。 通过以上分析可以看出，JF-17通过自身优秀的表现，已经获得了 PAF的认可，已经成为 PAF作战能力不可或缺的一环；通过加装AESA和SD-10B空空导弹，让该机提高了打击苏-30MKI 战斗机的能力，同时防区外攻击系统的引入，进一步提高该机打击印度地面目标的能力，巴基斯 坦在 JF-17项目上稳健、务实的态度与印度在 LAC项目上好高驽远的做法形成了鲜明的对照；在 LCA战斗机MK1构型没有达标的情况下，居然又要投资研制 MCA战斗机，全不顾自身的实力是 否能够研制出这样的飞机。 JF-17将成为 PAF机队的主力