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和055等新艦一樣,殲-20也有自己的綜合射頻管理系統?

2023-12-06 简体 HK SG TW

今天小編分享的軍事經驗:和055等新艦一樣,殲-20也有自己的綜合射頻管理系統?,歡迎閱讀。

The following article is from 兵工那些事兒 Author 兵工科技

在以前的戰鬥機上,通信與電子戰本來是兩個完全獨立的系統,要通信就打開電台開關,要電子戰就看着雷達告警接收機狂閃的紅燈抛幹擾箔條。到了新一代戰鬥機共用傳感器的航電架構上,這兩個系統幾乎融合在了一起。過去眾多單一功能的通信天線、數據鏈天線和電子戰天線被寬帶多功能綜合射頻孔徑代替。

以 F-35 為例,它的 AN/APG-81 相控陣雷達同時具有電子對抗、數據鏈通信等多種用途。而 AN/ASQ-239 電子戰系統采用了 10 個内嵌在主翼前、後緣和尾翼後緣中的共形天線。這些低探測率天線分為 4 個波段,覆蓋了所有雷達信号頻段,提供 360 ° 全向雷達告警和定位功能。該系統和 EODAS 的紅外數據高度融合,形成 " 射頻 / 紅外 " 雙重監視體制。而 F-22 上的 AN/ALQ-94 電子戰系統為實現類似功能采用了多達 30 部天線。

殲 -20 和 F-35 一樣采用了綜合射頻管理系統,共用一套硬體系統,通過不同的軟體,實現雷達、電子戰、通信、導航、敵我識别等多種射頻功能,并和其它紅外、可見光等多源信息深度融合。綜合射頻管理的理念可以參考 055 大型導彈驅逐艦上的類似系統。不過與大型艦船寬敞的空間相比,要在戰鬥機狹窄的機身内布置這麼多綜合射頻設備,要解決的技術難題比如電磁兼容等,要多得多也難得多。

殲 -20 具體采用的設備型号、頻段、作用距離等信息自然是高度機密,我們無法得知。但通過機體表面的一些細節,我們還是可以看出殲 -20 的通信 / 電子戰系統集成性和隐身性能達到什麼水平。

下面特意選取剛出廠未塗裝的黃皮機照片(共形天線需采用高透波性的淺灰色復合材料蒙皮,和機體其它部分的黃色底漆明顯不同),來數一數機體上到底有多少塊 " 補丁 ",具體設備功能純屬筆者個人猜測。

殲 -20 前機身細節:

①EODAS 窗口;  ②嵌入式大氣數據傳感器;③IRST 前視紅外搜索跟蹤系統;④空速管;⑤電致發光低亮度編隊燈;⑥ ( 疑似為 ) 電子戰天線;⑦冷卻系統進 / 排氣窗;⑧編隊内定向高速數據鏈天線;⑨緊急抛蓋開關 ( 僅左側有 ) ;⑩激光告警探測視窗;⑪空中加油受油杆蓋板;

這裡比較有争議的可能是第 2 項,很多人認為這一長條是側視雷達,理由是 F-22 和蘇 -57 在同樣位置都裝有側視雷達。實際上目前國際互聯網上所有的、也是唯一的一張關于 F-22 側視雷達的圖,都來自一份 2006 年的報告,它由 " 澳大利亞空中力量 " ( AirPower Australia ) 這所民間獨立智庫以及其創辦人。獨立防務分析家及作家—— Carlo Kopp 博士編寫,建議 F-22 在 Block-30 改進中增設側視雷達。這僅僅是一個民間的建議,美國空軍從來沒有采納、實施過。美國裝備有側視雷達的都是 E-8" 聯合星 " 和 U-2 一類的大型地面監視 / 偵察機。目前全世界唯一配備側視雷達的戰鬥機就是蘇 -57, 它的 N036B 側視雷達體積相當大,主要為了彌補主相控陣雷達側視能力的不足,以及沒有 EODAS 和 EOTS 系統帶來的态勢感知能力缺陷。和 F-35/ 殲 -20 的全景被動探測系統相比,側視雷達采用主動輻射工作原理,只要工作就會主動發射電磁波,完全失去了射頻隐身意義。因此殲 -20 不可能裝備側視雷達,同時如果側視雷達的天線孔徑尺寸只有這麼小,看不了多遠,看不了多準,也不會有太大的作用。

也有種說法認為 2 是數據鏈天線。但是看一看 F-35 上分布機身各處的 MADL 多功能先進數據鏈天線組件,它們的形狀和尺寸與殲 -20 上的 8" 編隊内定向高速數據鏈天線 " 非常接近,并不需要做到 2 這麼大的尺寸。

與四代機的全向數據鏈天線不同,五代機的定向天線只朝一個方向發射窄束的可控波束,在同型機編隊内部範圍進行高速數據通信,減少被截獲概率。中國空軍已經開發出新一代寬帶數據鏈,采用高動态無中心自組網技術,定向通信,支持中繼、遠距離超視距通信,載體的飛行速度可達高超音速。

相對來說 2 是嵌入式大氣數據傳感器—— FADS ( Flush Air Data Sensing ) 的可能性最高,國内航空和航天部門對此都進行過大量研究,技術已經成熟,采用 FADS 可以最大限度降低空速管等外設的雷達反射面積,提高隐身性。最初的兩架驗證機開始,這一位置就有一排三個黃點,這是 FADS 的特征。從原型機開始這一長條底板和其它蒙皮的顏色不同,但是三個點依然存在。當然也有可能這是共用孔徑的設備,同時具有 FADS 和數據鏈或者電子對抗天線的功能。

很多國内媒體和互聯網文章都提到 F-35 是最早配備 FADS 的戰鬥機,但筆者查閱了很多英文資料都沒看到相關内容,而是說因為預算原因 F-22 和 F-35 沒有安裝 FADS, 仍然采用常規的皮托管空速管;有中文網站上标注的 F-22 FADS 實際上是 MLDS 光學視窗。因此殲 -20 很有可能是世界上最先采用 FADS 的戰鬥機。當然殲 -20 在 2 的後方仍然保留了輔助空速管 4。

殲 -20 上表面細節:

①編隊内定向高速數據鏈天線;②EODAS 視窗;③VHF/UHF 天線 + 衛星通信天線 ( 形狀尺寸和 F-35 的同類設備幾乎一樣 ) ;④未知排氣口;⑤北鬥 /GPS 接收天線 ( 尺寸比①大 ) ;⑥發動機附件冷卻進氣口;⑦APU ( 輔助動力單元 ) 進氣口;⑧APU 排氣口 ( 注意旁邊有高溫熏黑的痕迹 ) ;⑨減速傘艙口蓋;⑩幹擾彈發射器

這裡面最不明确的就是 4,此前有人曾經猜測這是航炮排煙口,但是更多清晰照片和資料出現後,這個說法似乎已站不住腳。殲 -20 進氣道上表面的弧度和 F-22 差不多,沒有 F-35 大,可布置航炮的空間非常有限。F-22 的航炮位于右側,平時看不到炮口,開炮時翻起蓋板才露出炮艙。但是表面上有兩塊縱向分布的蓋板,勾勒出航炮的形狀,便于打開維護;對應的左側則沒有這樣的蓋板。殲 -20 除了左側的這個開口,左右蒙皮完全對稱,看不出任何異樣之處,如果不是預留的航炮排煙口,那會是某種内部裝置的排氣口。

也有說法這個開口是緊急輔助動力系統—— EPU 的排氣口,這個說法可信度也不高。殲 -20 上已經裝備有 APU 輔助動力系統,或者是 F-35 上那種整合式的綜合動力包—— IPP, 再裝一套 EPU 僅作為應急動力似無必要。更何況 EPU 在軍機裡的應用非常少,僅有 F-16 和 U-2 采用,而我軍國產戰機此前并沒有采用 EPU 裝置的先例。

殲 -20 下表面細節:

①IRST 前視紅外搜索跟蹤系統;②雷達高度表天線;③VHF/UHF 數據鏈天線;④編隊内定向高速數據鏈天線;⑤微波着陸天線;⑥EODAS 視窗;⑦發動機附件冷卻進氣口;⑧ ( 疑似為 ) 激光告警探測視窗;⑨航行燈;⑩分布式多波段天線;⑪CNI ( 通信、導航、敵我識别 ) 天線陣列;⑫ESM/ECM ( 電子支援與電子對抗 ) 天線陣列

殲 -20 後機身細節:

①編隊燈;②航行燈;③分布式多波段天線;④ESM/ECM ( 電子支援與電子對抗 ) 天線陣列;⑤VHF/UHF 數據鏈天線;⑥電子戰天線

綜上所述,殲 -20 的通信和電子戰系統天線遍布全身,又安排得錯落有致,完全和機體表面融于一體,實現了幾年前還被看做是 " 科幻 " 技術的 " 智能蒙皮 " 設計。

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