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美军F35展示拦截弹道导弹潜力 曾跟踪猎鹰9火箭发射

  • 时间:2017-12-15 18:03:40
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原标题:“肥电”解锁新能力,F-35展示拦截弹道导弹潜力

据外媒日前报道,来自加利福尼亚州的共和党参议院邓肯·亨特11月份援引洛斯·阿拉莫斯国家实验室的信息分析指出,F-35战斗机能够拦截朝鲜射向美国的弹道导弹。作为拦截弹道导弹的核心设备——F-35搭载的光电分布式合成孔径系统(EODAS)的供应商诺·格公司还邀请记者参观了他们的办公室,展示F-35如何借助光电分布式合成孔径系统如何监视弹道导弹的发射。

由于机身重量不断增加,F-35“闪电”战机有了“肥电”的绰号。 由于机身重量不断增加,F-35“闪电”战机有了“肥电”的绰号。 由于机身重量不断增加,F-35“闪电”战机有了“肥电”的绰号。

F-35能够全程跟踪火箭发射

F-35拥有可能是有史以来最强大的战斗机机载态势感知系统。这套系统的核心是AN/APG-81有源相控阵雷达和AA/ANQ-37光电分布式合成孔径系统。

合成孔径是一项成熟的光学/电信号放大技术。根据物理学规律,单个天线的尺寸与探测距离和分辨率成正比。探测远距离的目标,需要的天线口径就越大。但天线的尺寸不可能无限放大。在现代探测技术中(使用数个较小尺寸的天线,将捕获到的光学/无线电信号通过干涉原理放大,再经过后台信号处理,达到一面大尺寸的天线效果。

根据公开的资料,F-35在机身上安装了六组小尺寸的光电传感系统,红外线传感器由诺·格公司研制,关键的“锑化铟焦平面阵列”由美国空军研究实验室研发。每个传感器有90度的视角,六个传感器组合共计540度,实现全向360度感知,因此F-35的EODAS的效果相当于一面大尺寸高灵敏度的红外波段望远镜的效果。而且红外波段不受天气的影响。EODAS获得信息会直接投射到飞行员头盔显示器系统。由于该传感器工作在红外波段,对于空中的热信号的发现能力尤为强大(包括飞机、导弹的尾焰)。对于空中目标的态势感知能力,F-35已经超过了F-22。2014年底,诺·格公司和美国国家导弹防御局测试了F-35的态势感知能力,AA/ANQ-37光电合成孔径系统在多次追踪弹道导弹的测试中大放异彩。

2010年,一架编号BAC1-11的F-35测试机跟踪了“猎鹰”-9火箭的首次发射。据视频字幕显示,这架F-35测试机在1300公里外的高空,全程跟踪监视并锁定了火箭的发射、爬升、一级火箭脱落、二级火箭的关机和一级火箭的再入大气层。出于保密需要,大量信息被隐藏。不过我们可以从Spacex公司公布的“猎鹰”-9火箭首飞的视频来寻找线索,一级火箭是在发射后3分07秒左右关机并脱落,二级火箭发动机是在8分47秒左右关机。F-35对整个爬升过程都进行了监视,持续时间超过了10分钟。

EODAS追踪到的“猎鹰”-9火箭的一级火箭发动机关机。从视角看,F-35当时的飞行高度应该在平流层与对流层交接处。 EODAS追踪到的“猎鹰”-9火箭的一级火箭发动机关机。从视角看,F-35当时的飞行高度应该在平流层与对流层交接处。 EODAS追踪到的“猎鹰”-9火箭的一级火箭发动机关机。从视角看,F-35当时的飞行高度应该在平流层与对流层交接处。

诺·格公司发布的视频还显示,2013年11月,他们利用两架飞机在美国东海岸进行了追踪了一次火箭发射。两架装备有EODAS系统的测试机,分别在5534米和12495米的高度对一枚从Wallops发射基地发射的火箭进行追踪。两套系统在捕捉到导弹的信息后,随即通过计算得出了导弹弹道的3D模型,通过数据链反馈到兰利的战情中心。

两架载有EODAS系统的空中平台同时监控一枚起飞的火箭,计算出弹道并回传至作战指挥中心。 两架载有EODAS系统的空中平台同时监控一枚起飞的火箭,计算出弹道并回传至作战指挥中心。 两架载有EODAS系统的空中平台同时监控一枚起飞的火箭,计算出弹道并回传至作战指挥中心。

第三段视频则展示了F-35在空中监控连续三枚火箭的发射(1分20秒左右的间隔连续发射三枚)和一级火箭的分离。这次F-35的EODAS对同一地点的多次火箭发射(相当于弹道导弹的齐射)从飞行高度判断,这架F-35的飞行高度应该在1.5万米左右。

F-35在跟踪第一枚火箭爬升的同时(黄框),侦测到第二枚火箭发射(紫色圆圈)。 F-35在跟踪第一枚火箭爬升的同时(黄框),侦测到第二枚火箭发射(紫色圆圈)。 F-35在跟踪第一枚火箭爬升的同时(黄框),侦测到第二枚火箭发射(紫色圆圈)。

从公布的情况看,F-35的EODAS拥有出色的追踪运载火箭/弹道导弹的发射。利用EODAS的侦测能力和AN/APG-81有源相控阵,F-35能够在极短地时间内建立其弹道发射的弹道3D模拟,这些数据通过加密的Link16数据链回传。由于具备隐身能力,F-35拥有比其他机载平台更强的生存能力,F-35在执行前沿部署时,已经可以作为美军侦测敌方弹道导弹活动的重要手段。

助推段拦截:看起来美、做起来很难

F-35的能力为美国在助推段拦截朝鲜的弹道导弹提供了可能。众所周知,处于助推段的弹道导弹拦截的难度是最低的。助推段弹道的速度较慢,高度不高,拦截难度低,并且导弹被击中后碎片和弹头均落在敌方的境内。但助推段拦截的难点也很明显:需要在敌方的导弹发射的阵地附近维持一支空中打击力量,代价太大。对于俄罗斯等幅员辽阔的核国家而言,助推段拦截的可能性很低,但朝鲜的领土纵深小,发射地点数量少,范围相对集中,这给了美国实施助推段拦截的好机会。

在F-35的EODAS系统出现之前,美国的助推段拦截的主要方式是机载激光防御系统(ABL)。ABL以改装的波音747-400E为平台,能够在600公里外对处于助推飞行的弹道导弹进行多次拦截。从侦测到拦截,F-35需要跨越极高的技术难度。目前尚未有公开的试验证明F-35已经拥有“拦截并摧毁助推段弹道导弹”的能力。笔者认为,“看得见却未必够得着”。

目前美国空军的武器库里已经没有类似AIM-54“不死鸟”这样的远程空空导弹。而对付助推段的弹道这样路线固定、速度相对不快的目标,“射程远、速度高”的远程空对空导弹是最佳的选择。F-35能够携带的最强的空空导弹是AIM-120,该型导弹的最大射程大约在150公里以内,最高速度为4马赫。由于缺乏朝鲜弹道导弹的数据,我们还是借用“猎鹰”-9的数据来进行评估。“猎鹰”-9一级发动机在3分07秒左右关机,此时火箭的飞行速度已经超过10马赫。如果F-35处在平流层底部(大约在20000米左右)发射AIM-120,留给拦截弹的窗口期也很难超过3分钟。假设AIM-120以4马赫的速度全速飞行2分钟,最远能够飞行86公里,也就是说,F-35的发射阵位已经处在朝鲜领土。当然,上述计算都是估算,实际操作中,受到更多复杂因素的影响,还需要扣除美军决断的时间。如果需要进一步扩展射击窗口,F-35可能就必须在极限高度上巡航,并对目标展开攻击。

目前,美国正在研制新一代远程空空导弹,射程超过200公里,可装备于F-35战机。 目前,美国正在研制新一代远程空空导弹,射程超过200公里,可装备于F-35战机。 目前,美国正在研制新一代远程空空导弹,射程超过200公里,可装备于F-35战机。

从实战的角度看,留给AIM-120击毁敌方弹道导弹的时间不多,且时间窗口与导弹发射阵地的纵深成反比,朝鲜弹道导弹发射阵地的纵深越深,留给F-35的时间窗口就越小。但无论如何,按照现有的火箭数据和导弹参数分析,F-35执行助推段反导的窗口期都会在一级发动机熄火时关闭。因此从客观上说,使用F-35的机载武器拦截朝鲜的弹道导弹的难度是非常高的。除了攻击窗口期短,F-35能够在多短的时间内抵达战术位置也是问题。“火星”-15型和之前的弹道导弹试射都是在机动运输平台上发射,且时间不固定。如果朝鲜发射导弹时,附近空域没有F-35在场,助推段的拦截也只能放弃。

此时美国释放出F-35具备拦截洲际弹道导弹能力的信息,展示了其清除朝鲜核能力的另外一种手段。朝鲜领土纵深很小,F-35在朝鲜以东进行巡逻飞行,能够迅速识别朝鲜的弹道导弹发射,并在极短的时间内计算出其弹道,由后方的司令部计算出威胁程度。这将大大提高美国反导系统的预警时间,实现某种程度上的“绝对安全”。在高威胁的情况下,以F-35A的EODAS、“萨德”预警雷达和海基“宙斯盾”雷达和天基卫星预警系统能够对朝鲜的弹道导弹活动“尽在掌握”。

笔者认为,除了传统的导弹预警卫星、陆基/海基雷达,美国又展示了一种侦测该地区弹道导弹活动的手段,披露F-35具备在东北亚地区的侦测甚至拦截弹道导弹的能力,除了给盟国打气、炫耀F-35的能力之外,还有更深层次的考虑,即强化自身在该地区的战略主动权。

目前,美国已经开始在日本轮换部署F-35A,韩国的空军基地也迎来了F-35A和F-22A隐身战机,在朝鲜半岛,美国在态势感知、情报监测的优势得益进一步强化。EODAS系统是F-35的标配,因此无论是空军的F-35A还是海军的F-35B/C,都具备相当强大的弹道导弹监测能力。如果说,固定部署的“萨德”还存在一定政治和操作上的局限性,那么空中的F-35能够无所顾及地搜集“它能看到的一切”,值得相关国家关注。

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