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升级计划 F—16V“蝰蛇”战斗机瞄准中国台湾等战机改进市场

2016-03-24温杰

现代兵器 2016年3期
关键词:吊舱战斗机空军

温杰

3年多时间里,随着F-16V战斗机从一纸方案到顺利升空,洛·马公司在“战隼”改进发展过程中并未遇到太多技术问题,升级市场先后经历了两次挫折。2012年7月31日,该公司在韩国空军KF-16战斗机升级项目竞争中落败于BAE系统公司,将曾经寄予厚望的首份F-16V合同拱手他人。2014年初,美国空军在防务预算削减的情况下,为了保证F-35A战斗机的采购资金,不得不放缓升级现役装备的步伐,最终取消了提高F-16战斗机作战效能的CAPES项目。

这一突如其来的决定直接影响到参与这一升级项目的新加坡和中国台湾等国家和地区。与新加坡空军并不急于为F-16C/D战斗机升级相比,中国台湾空军的“凤展计划”则处于进退两难的尴尬境地,几经努力争取到山姆大叔原本为自家空军准备的上等“佳肴”,怎能轻易放弃,只好硬着头皮为美国空军“接盘”,赶快掏钱“埋单”。最终,台湾空军成为了F-16V战斗机的启动用户。

老旧平台翻新改装

从这份“升级菜单”来看,洛·马公司精心打造的F-16V战斗机将大大超出台湾地区空军现役F-16A/B Block 20战斗机的总体效能,甚至在作战效能方面超过了拟议购买的F-16C/D战斗机。早在20世纪90年代初,台湾地区从美国引进了150架F-16A/B战斗机,经过长期装备和使用,其总体性能已经日渐落后。为此,台湾当局从2006年开始提出从美国采购66架全新的F-16C/D Block 50/52战斗机,重新配备一个战斗机联队,但是迟迟没有得到肯定的答复。

2011年,美国多家媒体、参众两院和军火商纷纷发声,极力鼓动奥巴马总统同意对台湾地区出售F-16C/D战斗机。洛·马公司曾经专门委托一家市场公司撰写了一份咨询报告,认为向台湾地区出售F-16C/D战机可以获利87亿美元,相当于解决8万人就业一年的问题,意在向奥巴马总统施加压力。该公司总裁史蒂文斯甚至宣称:“这不是提升台湾地区自卫能力,只是保证其防卫能力不下降。”

但是,美国政府面对中国政府的强大政治压力,从战略角度考虑中美关系的大局,多次延期讨论有关出售F-16C/D战斗机的事宜,在美国国会、中国大陆和中国台湾之间寻求平衡,最终决定拒绝台湾当局的要求,转而提出了所谓“翻新改装”方式,为台湾空军升级尚在服役的145架F-16A/B战斗机。

2011年8月11日至14日,在台北航空航天暨防务展期间,美国国防部与台湾“国防部”初步确定了为F-16A/B战斗机实施中期寿命升级的选择方案和价格。时隔一个多月,美国政府就宣布了总额高达58.52亿美元的对台军售计划,其中就包括出售176套AESA雷达,用于替换目前F-16A/B战斗机配备的APG-66(V)3机械扫描雷达。为了避免引起中国大陆的强烈反应,美国政府并未一次性公布F-16A/B战斗机升级的完整方案,而是采取了分阶段陆续发布的方式。

2012年10月1日,美国政府授予洛·马公司一项价值18.5亿美元的合同,开始为中国台湾空军升级145架F-16A/B战斗机。据当时洛·马公司公布的消息,这项升级计划将基于F-16V构型,包括换装AESA雷达、嵌入GPS的惯性导航系统、换装ALQ-213电子战设备和其他航空电子系统,从而将中国台湾空军的F-16A/B战斗机全面升级为最先进的多用途攻击平台。2014年12月初,诺·格公司在合同签署后的16个月内,按时向洛·马公司交付了首部APG-83雷达。随后,“凤展计划”最为关键的火控系统升级工作正式启动,洛·马公司开始在爱德华兹空军基地为两架F-16战斗机改装新型火控系统。

从洛·马公司公布的首飞图片来看,这架F-16V战斗机应该隶属于美国空军爱德华兹空军基地第412测试中队,但实际上是台湾地区在当年“和平凤凰”计划中采购的第一架F-16A战斗机。当时,中国台湾空军根据飞行员训练交流计划,直接将12架F-16A/B战斗机留在了美国,其中10架编入美国空军第56战斗机联队第21战斗机中队,平时存放在卢克空军基地,而另外2架留在了爱德华兹空军基地,用于改装测试和战术发展,包括此次改装为F-16V战斗机的6601号。

预计,洛·马公司在完成F-16V战斗机的相关系统测试后,将在2016年向台湾地区派遣研制人员,指导汉翔公司等合作伙伴在台湾地区开展改装工作。

瞄准吊舱成为标配

作为改进方案的关键系统之一,F-16V战斗机还将配备“狙击手”先进瞄准吊舱(Sniper ATP),以期进一步提升飞行员的态势感知能力。这种新一代吊舱具有突出的远程识别和图像处理能力、良好的稳定性和适应性,目前已经广泛配备在F-16系列战斗机上,成为空中精确打击战术的一个全新尺度,特别是对于中国台湾空军的F-16A/B战斗机来说尤如重新打造了一副“火眼金睛”。

与F-16A/B战斗机此前携带的瞄准吊舱相比,“狙击手”吊舱的形状明显不同、尺寸有所减小。其头部采用了独特的楔形设计,避免了球型头部和空腔在超音速飞行状态下有可能因气流诱导而产生的声音振动。为了减小气动压力的影响,楔形头部采用4块蓝宝石,平时装在复合材料保护罩内。

“狙击手”吊舱的直径为30厘米,长度为239厘米,重量181千克,包括转接器在内重量只有200千克。就F-16战斗机而言,该吊舱安装在进气道下颌的右侧位置,当飞行速度超过音速时,吊舱头部形成的斜激波减少了进入进气道的扰动。此外,楔形头部在一定程度上还可以降低雷达反射截面积,增强作战飞机的隐身性能。

“狙击手”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,都安装在一个由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。

与老式瞄准吊舱拥有3个或4个孔径不同的是,“狙击手”吊舱在设计上有一个突出的优点,即所有传感器共用同一个直径127毫米的孔径。这意味着每个传感器都拥有一个大孔径,从而更容易校靶,充分发挥其最佳性能,大大降低自动校靶成本。同时,这一技术还能够最大限度缩小吊舱直径,采用坚固的凸耳来支撑平衡环,以消除前端产生的跳跃式影响,保持所需要的高度稳定性,最后再通过软件平滑算法的处理来帮助消除图像中任何残留的颤抖。据洛·马公司介绍,在超音速试飞过程中获得的图像看不出任何跳动。

“狙击手”吊舱的核心部件是一个第三代前视红外(FLIR)阵列,可以在非常远的距离产生一个清晰的热成像。这种前视红外阵列是基于512×640元的锑化铟凝视焦平面阵列,探测器工作在3~5微米的中波红外波段,背景辐射噪声较小,有利于获得远距离高分辨率图像。与LANTIRN吊舱采用的红外探测器相比,这种前视红外技术不仅可以获得一个完整的图像,还更不易受到夜间炸弹爆炸或者白天掠过太阳辐射所引起的“光学干扰”,还能探测到穿透烟幕、灰尘和烟雾的红外波长。

“狙击手”吊舱有4°宽视场和1°窄视场,并具有电子变焦能力,搜索范围在俯仰时为+35°~-155°,横滚时为连续360°。前视红外传感器产生的座舱显示图像在质量上与黑白照片相当,可以通过专门的二维图像处理算法得到增强,飞行员可以选择光学变焦或电子变焦来探测、识别、跟踪和瞄准位于160千米距离之外的固定或者活动目标,这是原有瞄准吊舱的2~3倍,从而实现防区外探测能力。

可以看出,F-16V战斗机的飞行员凭借着“狙击手”吊舱所具有的先进技术,可以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、丛林和黑暗夜晚中的目标,显著增强了发现和交战的能力。

格斗能力不可小觑

从“凤展计划”来看,中国台湾空军始终着力提升F-16A/B战斗机的攻击能力,除了此前从美国获得过AIM-120中距空空导弹外,还借助此次升级计划采购了140枚AIM-9X“响尾蛇”近距格斗导弹,意在增强空中格斗时的杀伤力。与此同时,台湾地区在升级F-16A/B战斗机时还要求配备联合头盔提示系统(JHMCS),为飞行员提供更加优异的空战态势信息,进一步增强F-16V战斗机的近距格斗能力。

作为“响尾蛇”家族的最新成员,AIM-9X空空导弹保留了体积小、重量轻、成本低和可靠性高的特点,具有出众的作战效能,在正式交付美国空军和海军后就一直成为各国不惜重金引进的空战利器。由于AIM-9X导弹的近距截击包线明显大于目前现役的任何一种空空导弹,飞行员可以通过移动头盔来引导其导引头瞄准大离轴角目标,而这一战术很大程度上依赖于JHMCS,其最大特点是在目标偏离飞机轴线很大角度的情况下,允许飞行员使用AIM-9X导弹瞄准并锁定敌机。

2015年7月,洛·马公司正在为F-16V战斗机加装APG-83雷达

作为目前最先进的座舱设备之一,JHMCS可以将目标提示、飞机性能参数等关键信息以图像方式直接显示于飞行员的头盔显示器上,向飞行员精确提示机上对付敌机和地面目标的武器和传感器。在近距空战中,飞行员可以通过JHMCS观察到各种飞行和探测数据,将注意力保持在瞬息万变的空战环境上,只需通过头部转动来瞄准目标,然后按压控制杆上的发射按钮来摧毁近距目标。

JHMCS的应用极大地简化了跟踪、瞄准、锁定的过程,缩短了发射武器的时间,避免了以往通过机动飞行使飞机与目标成为一直线的陈旧战术,为飞行员提供了“先敌发现、先敌射击”的大离轴角导弹发射能力,从而极大地提高了载机的生存能力。

AIM-9X导弹在动力性能上最重要的改进是采用了综合尾翼推力矢量控制(IA/TVI)系统。该系统由4个喷气导流片组成,导流片与舵面之间采用机械耦合,通过改变发动机的喷气流偏转方向,实现对导弹飞行方向的控制。这种导弹的转弯速率达60~100°/秒,不仅提高了导弹的敏捷性,获得全向格斗所需的大机动过载,还使导弹能在低速状态进行大迎角飞行,最大迎角达50°,可以有效地攻击高机动性的飞机。

AIM-9X导弹的导引头采用结构紧凑的高性能碲镉汞凝视焦平面阵列,具有很高的灵敏度,可以有效地探测出目标和背景之间的微小温差,形成有关目标的热像,通过对热像的处理可以获得精确的制导信息,具有很强的截获目标能力。因此,新一代“响尾蛇”导弹不仅可以探测发动机喷口气流的红外辐射,而且也可探测飞机蒙皮的红外辐射,真正了具备全向攻击能力。

同时,这种导引头还具有一种区别诸如曳光弹等多目标对抗措施的能力,抗干扰能力非常强。光学部件安装在一个滚动/摆动的万向框架上,增大了导引头的框架角,使其跟踪目标时的离轴角扩大,从而提高了导引头的后视能力。一旦红外辐射源进入导引头的视野,电子装置将产生特定的音频信号,这时飞行员通过耳机就可以听到导弹已经截获目标的提示。在实际空战条件下,AIM-9X导弹可以通过直接瞄准引导和头盔瞄准具引导等模式截获和攻击具有红外辐射特征的目标。

韩国空军迷途知返

从商业角度来看,洛·马公司希望能够充分利用在F-16V战斗机投入的研制资金,在国际市场上获得回报,实现利润最大化。颇有戏剧性的是,洛·马公司在韩国空军KF-16战斗机升级竞争中曾经落败,然而时隔两年后却又失而复得,为重新占据利润丰厚的F-16战斗机升级市场提供了机会。

20世纪90年代初,韩国航空航天工业公司(KAI)按照洛·马公司的许可协议,开始在国内生产F-16战斗机,命名为KF-16型,总共生产了140架。该机的综合作战性能相当于美国空军F-16C/D Block 52型,是韩国空中力量的一个重要组成部分。时光流逝,随着KF-16战斗机的性能逐渐落伍,韩国开始酝酿一项全新研制计划,准备与国外伙伴合作设计与生产一种F-16级别的KF-X战斗机,用于替代现役的KF-16战斗机。

然而,席卷世界的金融危机对KF-X计划产生了一定影响。2009年初,韩国政府决定在下一年度的国防预算中不再为KF-X计划提供研制经费。由于KF-X计划的研制进度一再推迟,韩国国防部不得不考虑延长现役KF-16战斗机的服役时间,希望通过换装新型AESA雷达和升级航电系统,满足未来十年的作战需求。

“狙击手”吊舱具有突出的远程识别和图像处理能力

在KF-16战斗机升级项目中,韩国防务采购计划管理局(DAPA)采取了分步实施的独特方式,分别选择飞机系统集成商和雷达供应商。2011年12月,BAE系统公司与洛·马公司公司分别向DAPA提交了投标方案,在6个月后选定主集成商。随后,DAPA要求美国国防部与选定的承包商在对外军事销售(FMS)机制下进行谈判,希望借助这种机制保证性能和服务,并且通过竞争降低所需的升级成本。

近年来,BAE系统公司已经将业务慢慢渗入到了F-16战斗机升级领域中,不仅获得了土耳其空军F-16升级项目,而且还对美国空中国民警卫队的大约270架F-16战斗机实施了火控系统和先进以太网接口升级。无疑,BAE系统公司在F-16战斗机升级领域初尝胜果后,获得了宝贵的改装经验和巨大的经济效益,反过来,这些经验又帮助其在以后的投标中进一步增强竞争实力。

“狙击手”吊舱具有互换性,可以换装到其他型号的作战飞机上

作为F-16战斗机的制造商,洛·马公司直面BAE系统公司的挑战,强调自己是唯一能够为顾客提供航电设备、构造、冷却、电力、武器等全方位解决方案的公司。面对长期独霸F-16战斗机升级业务的洛·马公司,BAE系统公司则希望通过竞争KF-16升级项目,从现役战斗机改装市场中分得一杯羹。

在选择飞机系统主集成商的过程中,韩国空军KF-16升级项目团队收到两家公司提交的投标方案后,详细评估了主要性能、升级成本、技术转让和补偿计划等方面。最终,DAPA在2012年7月31日表示,BAE系统公司赢得了这笔价值1.3万亿韩元(约合11亿美元)合同。

JHMCS与AIM-9X导弹的组合使F-16V战斗机具有大离轴角攻击能力

韩国国防部的这一决定可谓爆出了一个大冷门。原因在于,这是首次由第三方来改进和升级F-16战斗机,而且洛·马公司此前已经获得了美国空军的CAPES项目,正在准备升级300多架F-16战斗机,并且也将CAPES项目的主要内容提交给韩国国防部,结果却事与愿违,最终与KF-16升级合同失之交臂。

AIM-9X空空导弹已经配备到澳大利亚空军的F/A-18E战斗机上

升级合同失而复得

根据计划,BAE系统公司北美分公司将从2014年开始实施KF-16战斗机升级工作,预计在2021年完成全部改装工作。届时,KF-16战斗机的作战性能将得到大幅度提升,可以更好地应对各种地区威胁,增强国土防御能力,弥补KF-X计划停滞不前的缺憾。

根据合同,BAE系统公司将负责为KF-16战斗机安装新的软件和硬件,除了改装雷声公司RACR外,还将换装先进任务计算机(AMC)和高分辨率多功能显示器、加装MIDS-LVT数据交换系统和ALR-69A数字式雷达告警接收机(RWR)、配备AIM-120C空空导弹和风修正弹药布撒器(WCMD)等精确制导武器,此外还将负责相关的培训和后勤支持。

韩国KF-16战斗机升级分为两个阶段。阶段1预计耗资大约2亿美元,用于支付承包商完成技术、过程和后勤保障等方面的初始设计。阶段2将包括换装雷声公司的雷达和升级航空电子设备。然而,KF-16升级项目刚一启动就因在费用方面出现争议而不得不终止。

2015年7月15日,美国防务安全合作局(DSCA)发表声明,韩国再次申请改进134架KF-16C/D战斗机,包括为其改装新的任务计算机、APG-83雷达、GPS/INS系统和配备更多新型机载武器,此次申请已获美国国务院批准,洛·马公司和诺·格公司将作为KF-16C/D改进的主承包商,其价值约为27亿美元。然而,这一数字超过了韩国DAPA的预算,韩国国会批准其可以花费1.75万亿韩元(15亿美元),可以提供超出20%的费用补贴。在这种情况下,韩国空军预计会削减一些升级内容或是减少KF-16战斗机的升级数量,

在2015年10月举行的首尔航空防务展(ADEX 2015)上,洛·马公司负责国际销售业务的总经理兰迪·霍华德在接受《国际飞行》记者采访时表示,KF-16战斗机升级合同原本在7月份签订,预计将在2015年年底正式签署,到时,洛·马公司将立即着手将一架单座型和一架双座型KF-16战斗机升级为F-16V构型。目前,这两架战斗机已经停放在美国,最初准备由BAE系统公司下属的北美公司实施改装。如果各项升级措施得以验证,其余132架KF-16战斗机的改装工作将在韩国国内进行。

此外,新加坡空军也早已看好F-16V方案,一直考虑为现役60架F-16C/D Block 52战斗机换装AESA雷达,有意让其再服役20年。与韩国空军精打细算相比,新加坡空军的“战隼”升级计划更加彻底,预计将花费24.3亿美元,除了额外的武器集成外,还包括软件维护设备。但是,美国空军停止向CAPES项目投入资金后,新加坡国防部暂时停止了原定的升级计划。随着近期美国空军重新考虑为现役F-16C/D战斗机升级,新加坡空军估计也将在2016年的新加坡航展上签署相关升级合同。

韩国空军在KF-16C/D战斗机升级过程中走了一个弯路

新加坡空军将为庞大的F-16C/D机队逐步升级

潜在用户充满期待

在F-16V战斗机研制期间,洛·马公司还将目光瞄准千岛之国印度尼西亚,针对印尼空军的战斗机换装计划,加大推销F-16V战斗机的力度,力争能获得一定数量的生产订单,为印尼空军制造全新战斗机。面对日益激烈的竞争,洛·马公司不遗余力地挖掘“战隼”的潜力,更多地是看好F-16V战斗机与印尼空军目前使用的16架F-16C/D战斗机具有一定的通用性。

早在20世纪80年代末,印尼空军就购买了12架F-16A/B Block 15战斗机,在1990年正式具备初始作战能力。在经历了长达近10年的武器禁运后,美国与印尼之间的关系出现缓和,美国政府又向印尼赠送了一批二手F-16战斗机,通过更换发动机和火控雷达等关键设备,由Block 25升级到Block 52标准。

2014年初,印度尼西亚国防部开始着手评估候选的新型战斗机,计划在2015—2020年间采购16架,用于替代服役长达30年的F-5E“虎”II式战斗机。消息一经公布,来自俄罗斯、美国和欧洲的多家承包商就表示出投标意向,多种性能先进的战斗机又一次展开一场龙争虎斗。当年11月5日至8日,印度尼西亚防务展在首都雅加达举行,苏霍伊公司的苏-35、洛·马公司的F-16、萨伯公司的“鹰狮”和欧洲战斗机公司的“台风”均参加了投标。

2015年2月初,印尼空军领导层考虑到俄罗斯战斗机比美国战斗机更容易维护,在全面评估后认为苏-35战斗机完全满足印尼空军下一代武器系统发展的各项要求,希望印尼政府能够满足采购要求,确保本国空域的安全。自2003年以来,印尼空军陆续采购和装备了5架苏-27SKM和11架苏-30MK2战斗机,对俄制苏系列战斗机比较熟悉,因此选择苏-35战斗机可谓顺理成章。

9月初,印尼国防部长里亚米扎尔德·里亚库杜表示,国防部已经同意印尼空军在2016年优先采购16架苏-35战斗机,装备一个中队,但也可能根据国家财力和外国贷款,对购买数量做出调整。但是,原计划的采购合同迄今仍未正式签署,似乎为引进F-16V战斗机留下了想象的空间。有消息称,印尼国防部也在考虑采购F-16V标准的全新战斗机,虽然尚未确定可能订购的数量,至少也会采购8架。

2015年10月7日,洛·马公司专门将F-16V战斗机的全尺寸座舱模拟器空运到雅加达,在凯悦酒店举行了一场产品推介会,美国驻印尼大使罗伯特·布莱克和洛·马公司负责军用业务的兰迪·霍华德亲自到场助阵。洛·马公司在现场首先播放了F-16V战斗机的宣传片,以更加直观地向印尼空军演示最新型F-16V战斗机的技术性能。然后,首席试飞员保罗·兰德尔介绍了F-16V战斗机的几个突出特点,接着布莱克坐在模拟器里,依照兰德尔的讲解亲身体验了“驾驶”F-16V战斗机的过程。

10月9日,洛·马公司发言人向《简氏防务周刊》记者证实,洛·马公司正在与印尼国防部讨论有关销售F-16V战斗机的可行性,将为其提供具备最先进性能的第四代战斗机,完全可以满足印尼空军日益增长的空战能力需求,甚至还强调F-16V战斗机具有专门执行海上监视任务的能力。因此,F-16V战斗机仍然是一个有力的竞争者。

2015年4月16日,印尼空军的一架F-16战斗机在哈林空军基地起飞时起火,飞行员成功逃生

苏-35S战斗机在巴黎航展上的精彩表演吸引了印尼空军

从目前来看,最后的F-16订单是为伊拉克生产的36架F-16IQ战斗机,交付工作已经开始,预计到2017年结束。如果能够签订印尼国防部的合同,洛·马公司还有机会生产一批8架F-16战斗机,把生产线延长到2018年,最终将在F-16战斗机首飞44年后正式结束批生产。

(编辑/栀子)

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