据估算,一架昂贵战机成本的80%以上是其担负了侦察通信、瞄准导航、a,而电子信息系统的绝大部分功能是通过吊舱来实现的。目前,战机吊舱已经成为衡量一架战机性能的重要指标,各国对战机进行升级一般也是通过升级吊舱来实现,是老式飞机焕发第二春的功臣。因此,若把发动机称为战机的心脏,战机的吊舱则可谓“战机的灵魂”。
侦察吊舱大显身手
在阿富汗和伊拉克战争中,尽管无人系统通过使用电子光学和雷达波传感器已经取得了一定的成功,但为了获取高分辨率的战场空间图像信息,使用有人战斗机执行侦察任务仍很重要。现代战斗机通过新型侦察吊舱将情报实时传输,来完成对目标的探测识别,并在打击之后进行评估,必要时进行重新打击。
目前,驻伊美军的F-16战斗机装备了TARS吊舱,在伊拉克以不同的方式得到了应用,其中一个功能就是帮助地面部队完成任务计划,为他们提供更新的道路、建筑、街道以及其他感兴趣区域的图像。地面部队定制任务计划时所使用的许多图像都来自“猎鹰”观察卫星,但这些图像通常都是很陈旧的。随着新的建筑物和道路的修建,许多地方己经发生了变化,因此可利用TARS为各种地面部队提供执行任务所需的最新的高分辨率图像。据称,TARS的分辨率极高,相当于一个36兆像素的相机。据一位负责图像操作的工程军士称,当地面指挥官计划袭击房屋和其他建筑物时,这种图像简直是无价的。以2005年8月为例,一架装备了TARS吊舱的F-16战斗机拍摄了一组巴格达南部路边沿线土墩的照片。根据这个信息,地面指挥官派遣了一支爆炸物处理小组去调查,该小组引爆了第一个土墩,沿着路边的13个简易爆炸装置都像链条一样瞬间引爆。一个装有TARS的喷气机可以在袭击前拍摄目标,投下GPS制导弹药,然后完成高分辨率战斗毁伤评估。
美空军对F-15E战斗机所挂载的“蓝盾”吊舱――夜间低空导航和红外瞄准吊舱进行升级,目的是使其具备数字记录能力以便更好地进行战场毁伤评估。对这种战术前视红外吊舱进行升级改造的项目由洛・马公司承担称,安装的双波段雷达辐射仪和数字战术硬盘记录系统,可以对炸弹爆炸后产生的烟雾中所含一氧化碳量和二氧化碳量加以比较,飞行员通过分析结果可以弄清炸弹是在建筑内部还是在地面爆炸或者根本就没有爆炸。由雷声公司研制生产的AN/ASD-12V共享侦察吊舱系统是世界上现役海军战斗机挂载的众多侦察吊舱中最先进的一种。其体积与330加仑的燃料桶相当,重约960千克,其主要设备CA-279/M中空照相机光学芯片采用了前向移动补偿技术,可消除航空器移动时所产生的图像模糊,该型芯片能够产生模拟的可见和红外图像,并具有一定的多频谱识别能力。该系统能够用于不同航空器平台,目前主要用于F/A-18和P-3,未来将用于F-35联合攻击战斗机。在伊拉克战争期间,“尼米兹”级航空母舰(CVN-68)搭载的第11航空母舰舰载机中队的舰载机上面就完成了首次实战检验。共享侦察吊舱系统现在已经装备了F/A-18舰载机。
英国皇家空军的“狂风”第四代战斗机升级的RAPTOR吊舱系统是为“狂风”第四代战斗机升级计划中的三大系统之一。安装有古德瑞奇宇航公司生产的DB-110双波段远距离倾斜照相系统,可以安装在“狂风”、F-111、F-4和F-15上,外售给希腊和波兰军方的DB-110照相系统在重新进行设计和组装后也能够用于F-16C/D。RAPTOR吊舱能够提供实时昼夜侦察、瞄准和战场毁伤评估,使用红外传感器时作用范围可达36公里,使用电子光学传感器时作用范围可达72公里。在英国对伊拉克的作战行动中,有4个RAPTOR侦察吊舱经历了实战的检验。除了英国皇家空军之外,日本海上自卫队也采购了古德瑞奇宇航公司的DB-110侦察系统,将其安装在P-3C海上巡逻机的改进型上。在过去的十年中,观察者需要花数月或者数周的时间来观看胶片进行决策,而通过使用新的机载侦察吊舱,从传感器到射手的目标瞄准周期已经缩短到几分钟或者更少的时间。
导航和光电瞄准吊舱:
看得更清,打得更准
20世纪90年代以来,美国空军和海军的战斗机在多次局部战争中,利用夜幕的掩护频繁投放精确制导武器,取得了骄人战绩,这在很大程度上“归功”于不断发展和日益成熟的低空导航与红外瞄准技术,其中最引人注目的就是号称“狙击手”的第三代瞄准吊舱。特别重要的一点是,“狙击手”XR大约60%模块经过重新封装后,可与F-35联合攻击战斗机的机内光电瞄准系统互相通用,令美国空军产生极大兴趣。
2003年3月中旬,洛・马公司向美国空军交付了第一个“狙击手”XR吊舱,并从6月开始,先后在内利斯等几个空军基地完成了F-15E和F-16携带“狙击手”XR的飞行试验。美国空军高层对其良好的作战使用性能赞不绝口。可以看出,美国空军利用“狙击手”XR吊舱的先进技术,正在从更远距离之外探测和识别目标,可以容易地搜索到过去曾经躲藏在山脉、丛林和暗夜中的目标,显著增强了侦察和交战能力。
“狙击手”XR吊舱内部由高分辨率前视红外、CCD电视摄像机、激光测距器/照射器、激光点跟踪器和激光指示器等组成,所有装置均安装在一个由6个减振器支撑的光学基座上,可以确保在无抖动的情况下有效地瞄准目标,从而获得稳定的图像。与此同时,“狙击手”XR采用了模块化设计,显著降低了成本,平均故障间隔时间预期为662小时,使用寿命预期为1万小时或20年。考虑到一种吊舱适应不同型号作战飞机的需要,洛・马公司在设计“狙击手”XR吊舱时专门采用了一个“综合模块”,作用是通过软件自动探测并判断出作战飞机类型,然后启动相关型号软件接口,从而允许吊舱从一架F-16战斗机上拆卸下来后直接换装到F-15E战斗机、B-1B轰炸机和A-10攻击机上,真正做到“即插即用”。
在1991年的海湾战争中、美国海军参战的7艘航空母舰共载580架舰载机空袭伊拉克,占美军参战飞机总数的28.3%。上述舰载机绝大部分是在夜间雷达管制的情况下执行轰炸任务的,投放的精确制导武器80%直接命中目标,取得了良好的战果。毫无疑问,具有夜间探测攻击能力的红外导航和光电瞄准吊舱在战斗中发挥了重要作用。
F/A-18C/D和F-16通常都配备导航和瞄准2个AN/AAS-38吊舱。由于采用模块化设计,AN/AAS-38无需校准、调整,不用专用工具或装运设备就能迅速更换。在航母上停机场保养工作区,仅需12分钟就能完成拆卸和更换。在第一次海湾战争中,156架F/A-18C1D战斗机,配备了84个ANIAAS-38 FLIR吊舱,飞机出动架次超过6200次,作战时间12500小时,平均无故障时间150小时,完好率超过85%。空袭中,F/A-18战斗机曾发射“哈姆”反辐射导弹,对伊军防空系统进行了有效的打击,使其陷入瘫痪,从航母起飞的两架F/A-18C各击落1架伊拉克空军的米格-21战斗机。
电子干扰对抗吊舱:
先进战机必不可少
信息时代的战争,电子干扰和压制在很大程度上决定了战争的胜败,越来越受到重视,电子干扰对抗吊舱应运而生。其装在专用电子战飞机或者战斗机上,用于对敌雷达实施大功率干扰或者对来袭导弹进行欺骗干扰。
战斗机干扰吊舱有两种:一种是红外干扰吊舱,内装红外干扰发射机,主要用来对红外寻的导弹进行欺骗;一种是光学对抗吊舱,内装炮火闪光探测和告警器、低功率激光测距器和大功率激光器。几乎所有的先进作战飞机均装有这种干扰吊舱设备。典型的电子战飞机使用的电子干扰吊舱系统是美国海军EA-6B“徘徊者”电子干扰飞机上装备的大型AN/ALQ-99干扰吊舱系统,该系统由5个外挂吊舱组成,每个干扰吊舱内装有两部超大功率干扰发射机。EA-6B电子战飞机在对己方的战斗机进行保护时,可以对518平方公里空域范围进行覆盖式干扰,或者对敌方飞机进行压制式干扰。改进型机载AN/ALQ-99E系统采用了先进的软件技术,用于装备有扩展能力的增强型EA-6B飞机。美军对其依赖性越来越大。伊拉克战争中,空袭中每次出动的EA-6B飞机数量是“沙漠之狐”行动的两倍,每次任务持续飞行6小时(通常为2-3小时),作战出勤率达88%。EA-6B飞机作战时均按环形航线穿梭于北约攻击飞机中,用高灵敏接收机探测、识别敌方雷达站并对其定位;利用强功率干扰源使敌方雷达无法探测跟踪北约的飞机;对未能及时关机的雷达立即对其发射HARM反辐射导弹予以摧毁。
此外,无人机以其低成本和无人员伤亡等成为战机侦察的有力补充而发展迅速,红外吊舱是无人机的主要探测设备。典型的无人机红外吊舱主要由传感器组件、陀螺自稳定平台、视频处理单元、控制管理机及接口、综合显示等组成。装备了德国热摄像机系统OPITELIOS的BREVET无人机是一种中程侦察和监视系统,它被设计为螺旋桨推进无人机,能提供距离发射地点60公里处的侦察区域的在线图像,作战飞行高度为1000米,飞行速度约为300km/h,适于地面、空中和海上应用,整个摄像机(包括安装框架和变焦透镜)的总重量小于10kg。美军“捕食者”无人机的“天球”(Skyball)光电/红外侦察吊舱装在机头下方的半球形转塔内,主要用于小区域或山谷地区的侦察监视工作,可为特种部队提供详细的战场情报。