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美国防部研制可穿透云层新型机载雷达 将倍增美空军作战能力

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参考消息网10月19日报道 据美国《国家利益》双月刊网站10月12日报道称,尽管传感器技术近年来取得了很大进步,但云层仍然可以阻挡战机的视野,使其无法为地面部队提供支持。

合成孔径雷达可以透过气象条件进行侦测,但这些传感器通常太大并且操作不便,无法在快速变化的近距离空中支援情境中起到帮助作用。

不过,这种情况可能很快会发生改变。美国国防部高级研究项目局已经测试了一种紧凑型视频合成孔径雷达,它可以透过云层进行侦测,并将基于雷达的全动态视频传送到驾驶舱或地面站。

这项需求显而易见。该局的研究人员布鲁斯·华莱士2015年写到:“在世界上的很多重要地区(如中美洲、哥伦比亚和巴尔干半岛)的天空,25%至50%的时间会有云层。因此,美国近距离空中支援飞机可以攻击目标的时间受到严重的限制。

报道称,美国国防部高级研究项目局于2013年启动了视频合成孔径雷达研发工作。华莱士写到:“我们的雷达系统可以用来获得地面图像,甚至能透过云层和尘埃。图像的分辨率和帧率足以支持对机动目标的攻击。”

这种雷达的研发工作的重点是几个关键组件,包括紧凑的极高频激励器、接收器和放大器以及相关的软件算法。国防部高级研究项目局为视频合成孔径雷达选定了233千兆赫的频率。华莱士解释说,这一频率体现了帧率、分辨率和天线尺寸之间的平衡。

但这一频率也带来了问题。华莱士写到:“对于原型视频合成孔径雷达系统的设计和研发来说,233千兆赫频段没有合适的现有电子产品可用。所以我们自己制造了必要的部件。”

2017年9月28日,美国国防部高级研究项目局宣布,原始型的视频合成孔径雷达系统已经完成了初步的飞行测试。该局称:“最近的视频合成孔径雷达测试是在经过改装的、进行中低空飞行的DC-3飞机上进行的,这使得研究人员能够搜集并比较来自安装在标准传感器万向架上的视频合成孔径雷达、光电传感器和红外传感器的数据。”

华莱士称,在早期的视频合成孔径雷达测试中,研发部门将使用在MQ-9无人机和其他战机上安装的B型多光谱瞄准系统万向架。华莱士写到:“配合这款万向架,我们计划展示我们的视频合成孔径雷达系统可以轻而易举地安装在战术飞机上。”

华莱士称,接下来,研究人员将致力于改进传感器的可视化软件,“以便为操作人员提供一种他们习惯看到的图像”。他说:“我们正努力令可视界面像现有的光电/红外传感器的显示那样易于理解。”

与此同时,国防部高级研究项目局将把视频合成孔径雷达整合到一款拥有作战管理系统的代表性作战飞机上。华莱士暗示,视频合成孔径雷达系统投入使用可能主要会令AC-130型战机获益。

但如果研发取得成功,并且军方选择采购该雷达系统,任何带传感器万向架的战机都可以在搭载光电和红外传感器的同时搭载这款雷达。这些战机包括无人机、特种作战部队运输机、F-35隐形战机和海上巡逻机。视频合成孔径雷达还有可能安装在传感器吊舱中。

视频合成孔径雷达应该作为传感器套件的一部分无缝运转。在视野清晰条件下,光电传感器会将视频提供给机组人员。夜间,操作人员会切换到红外传感器。在云层或尘埃遮盖地面时,视频合成孔径雷达可以开始发挥作用。

华莱士写到,视频合成孔径雷达的主要应用将是“在空中透过云层实时获得移动和固定目标的图像”,但他和同事们正在探索其他可能的用途。他说:“这些用途可能包括测量风速和风向(以便调整火力)、进行战斗损害评估以及提供安全的短距离空对地数据链路。”(编译/李莎)

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图为AC-130H炮艇机释放热焰弹资料图。

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图为“西部飞行”博物馆的早期俯拍图,还有一架道格拉斯DC-3运输机,现已不在馆中。

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由于全馆面积较小,先从机库部分讲起,可见不大的机库中挤满了各个时代的战机和藏品,例如图中这架原挪威空军的F-5A战斗机,难得可以进到座舱里随便拍。F-5由原诺斯罗普公司(现已并入诺格)于20世纪50年代末研发的战术战斗机,1962年投入服役,由于性能可靠,除美军外,还出口到多个国家和地区使用。

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另一侧拍摄的F-5A早期资料图,可见该机一侧的20毫米M39航炮的维护面板呈开启状态,可见航炮的内部结构。F-5的标配固定武器是2门M39航炮。

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图为20毫米航炮的链式供弹系统细节。

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图为F-5A的座舱内景,典型的二代战机风格,均为传统仪表,连雷达都没配备。

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仪表板上这个武器选择面板还是颇有传统风格的,可见F-5A的7个武器站(2个翼尖+5个机身)开关,红圈标出的是武器选择旋钮,左到右依次为“小斗犬”空地导弹、凝固汽油弹、“响尾蛇”格斗导弹(GAR-8为旧型号)及火箭弹。

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终于到了重头戏,本馆的顶级藏品,诺斯罗普YF-23隐身战机二号原型机(PAV-2),单机绰号“灰色幽灵”。

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YF-23由原诺斯罗普与原麦道(已并入波音)公司于20世纪80年代末研发,首架原型机于1990年8月首飞,仅制造了2架原型机。这张珍贵的试飞资料图中,近处的这架即为PAV-2原型机,远处的为PAV-1。

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YF-23全机长20.6米,翼展13.3米,机高4.3米,最大起飞重量29吨,最大平飞速度2.2马赫(可以1.6马赫超音速巡航),最大作战半径1480千米,固定武器为一门20毫米六管“火神”加特林航炮,内置弹舱可挂4枚AIM-120中距空空导弹和2枚AIM-9格斗导弹。图为YF-23彩色剖面图。

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20世纪90年代初, 与当时洛克希德的YF-22竞标ATF(先进战术战斗机)计划时,实际YF-23在超音速巡航、隐身性能等多项性能指标上均优于YF-22,但因其采用了包括蝶形垂尾在内的多项超前新技术,最终美空军出于稳健考虑,选择了YF-22。图为二号机的蝶形垂尾和“海狸尾”特写。

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YF-23的双发尾喷口特写,原先安装有2台YF-120变循环涡扇发动机。可见独特的梯形截面,由于尾喷口布置在机身上方,隐身性能要强于常规布局战机。

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图为YF-23的其中一个梯形尾特写,遮盖板上标有“引擎启动前取下”的警示语。

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图为YF-23的腹部进气道特写,采用固定式结构设计,不仅能够减轻重量,也能减少正面雷达反射截面积。外侧还有通用电气(GE)公司的徽标。

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YF-23的前起落架舱门特写,可见菱形锯齿状隐身设计,内侧还标有“蜘蛛”的昵称。

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图为YF-23的空调进气口,采用了可开闭式设计,也是为了减少雷达反射截面积。

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图为从侧后方拍摄的YF-23二号机资料图。

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图中的这架是该馆的镇馆级藏品之一,诺斯罗普YF-17“眼镜蛇”的首架原型机,该机曾于1974年6月,创下美国第一种平飞时不需要启动后燃器就能超音速飞行的战斗机纪录。虽然在与F-16的竞争中落败,但后来又被美海军相中,作为F-18舰载战机再度复活。

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该机的垂尾上也标出了其后来的地位,大字NAVY“美海军”,小字译为“F-18原型机”。

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图为YF-17原型机翼尖挂载的“响尾蛇”模型弹。

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人气颇高的F-14“雄猫”舰载重型战斗机几乎是美国各大航博的标配,这里也不例外,展出的是原属于VF-2“赏金猎人”中队的F-14A,可见其标志性的中队涂装。

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F-14A前机身特写,座舱盖进行了模糊化处理。

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除F-5A外,机库里还有一架北美F-86“佩刀”战斗机,作为20世纪50年代战争中的两大名机之一可谓是家喻户晓,这里不再详细介绍。

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机库内的藏品还包括一架英国“鹞”式T4双座教练型短垂战机。值得一提的是,这架单机编号XZ145的T4型还原的还是另一架编号ZD993的T8型涂装,也是有些戏剧性。小图为该机原来的涂装。

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“鹞”式T4双座教练机的垂尾,还有英国皇家海军航空兵的“飞拳”徽标。

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此外,还有原属于美国国家航空航天局(NASA)的诺斯罗普T-38C教练机。

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T-38C尾喷口特写。

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这架外形奇特的飞行器是现存唯一一架载人版的JB-1“蝙蝠”滑翔飞行器,从飞翼外形可看出也是出自诺斯罗普之手。

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机库内还有张难得一见的F-5出口国展示板,F-5“虎“式战斗机曾是20世纪70年代,美国对其第三世界盟国进行军火倾销的主力机种,由于该机经历过实战考验并有维护方便等特点,使其在问世后的10年内,被销售至全球21个国家和地区。

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机库内还有台颇有历史沧桑感的早期地面模拟飞行训练器,可以追溯至二战或更早之前。

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左为诺斯罗普JSF项目原型机模型,右为YF-23隐身战机模型。

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诺斯罗普F-20“虎鲨”战机模型和诺格X-47项目徽标。

(2017-05-11 08:37:00)

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1991年的“沙漠风暴”行动是F-15E的首次实战,当时有2个中队的F-15E配备了最新的“蓝盾”(LANTIRN)瞄准吊舱,使F-15E具备了在夜间也能精确定位并打击伊拉克军队装甲目标的能力。图为1990年“沙漠盾牌”行动期间,部署在沙伊边境的F-15E机群。

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为保存实力,当时伊军将大量坦克隐藏在沙丘掩体中,但由于夜间沙子降温的速度比金属装甲快,配备“蓝盾”吊舱的F-15E战机可轻松发现这些坦克,并用GBU-12激光制导炸弹将其摧毁。据美军战后统计,命中率达到了80%以上。一个F-15E双机编队曾创下在30分钟内投放16枚GBU-12炸弹,摧毁16辆伊军坦克的记录。图为F-15E利用“蓝盾”导航吊舱投射在HUD平显上的夜间地面影像。

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F-15E的这次空空战果发生在1991年2月14日,当时2架F-15E正在伊拉克西北部执行“猎杀飞毛腿导弹”任务。途中,他们接到预警机通信称,美军一支特战队遭到伊军米-24武直围攻,急需救援。图为米-24武装直升机资料图。

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在利用“蓝盾”吊舱瞄准并锁定一架米-24后,F-15E长机从6千米外投放了一枚908千克GBU-10激光制导炸弹,最初锁定时,这架武直是停放在地面上的。图为1991年海湾战争期间,被伊拉克军队遗弃的米-24武直。

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图为“铺路II”(另译:“宝石路”II)系列激光制导炸弹,GBU-10是其中尺寸最大的型号。

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结果就在F-15E投弹后,机载雷达发现这架米-24开始以每小时185千米的速度开始起飞,但F-15E的后座火控官仍能使用激光束连续照射该机。最后炸弹在米-24升至240米高度时,准确命中目标。美军飞行员通过瞄准吊舱亲眼目睹这架武直瞬间化为一个巨大的火球,向地面坠落,地面特战队得以安全撤离。

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值得一提的是,这架唯一取得过空战记录的89-0487号,还于2012年成为了第一架达到1万小时飞行时间的F-15E,颇具传奇色彩,本图摄于2012年1月。

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本图可见“1万飞行小时”的纪念标志。

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这个绿星战果就是那架倒霉的“雌鹿”。

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F-15E地面武器展示资料图。

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F-15E编队飞行,其中一架在脱离编队同时释放热焰弹。

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F-15E空对空拍摄特写图。

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图为F-15E挂载GBU-10激光制导炸弹(红圈)资料图。

(2017-03-20 08:34:51)

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