核心提示:F-22強大的格鬥能力固然有戰鬥機本身的氣動、發動機推力、高離軸導彈等因素,但真正的殺手鐧武器來自飛行員右眼前面的小鏡片!這個小鏡片可以讓整合高離軸導彈的所有信息,將AIM-9X Block II導彈目標鎖定信息投影到鏡片上,實現反向鎖定。

三體軍事 國之利器第2302期 知己知彼才能百戰不殆,F-22的空戰能力也在不斷增強,在十多公里以上的超視距作戰中,更多的是依賴預警機、電子干擾機、FLIR前視紅外、EOTS綜合光電跟蹤等手段打空戰;在8公里之內的視距內,則全靠飛行員和近程空對空導彈、戰鬥機機動性的綜合能力進行對抗,那麼我們可以來看看F-22的近距格鬥到底怎麼樣。

圖注:此時F-22 側彈艙已經打開,不利於隱身

圖注:F-22側彈艙中安裝的是AIM-9X Block II導彈

圖注:F-22發射AIM-9X Block II導彈有兩種方式,一種是通過AESA雷達,即“無頭盔高視距”打擊能力,另一種是利用Scorpion HMD系統鎖定目標

近距格鬥兩大要素

F-22戰鬥機在設計之初就以空戰爲主,對過失速機動非常重視,因此其發動機是超機動性的第一要素。兩臺F119-PW-100發動機推力116千牛,加力推力156千牛,這個指標在今天看來比較平常,俄羅斯的117S也能有這樣的數據,產品30發動機據說能達到175千牛的加力水平。F-22的過失速機動(PSM)強調在失速狀態下飛行員仍然可以通過發動機推力控制戰鬥機,並且做出機動,取決於氣動佈局、發動機推力矢量控制能力、發動機推力、飛控系統控制率等。F-22的發動機推力矢量控制能力屬於20年前的技術,上下偏轉速度爲每秒20°,並不算快,甚至還算比較慢的,俄羅斯相關的產品能達到每秒60°的水平。F-22的獨門絕技是結合了氣動佈局,在正負60度的迎角下還能進行翻滾機動,這時候機頭瞬時指向能力爲每秒90°至100°。機頭指向的速度決定了是否能夠將導彈和機炮瞄準框對準敵機,這是近距格鬥的精髓,也是第一個要素。

圖注:F119-PW-100發動機推力116千牛,加力推力156千牛

圖注:F-22配備的近距格鬥武器爲AIM-9X Block II

近距格鬥第二個要素是機載武器,F-22配備的近距格鬥武器爲AIM-9X Block II型號。AIM-9X在2003年服役,其特點是發動機使用了推力矢量控制,配合新一代DSU-41 /B有源光學目標傳感器。從射程上說,AIM-9X起步是20英里,相當於32公里的射程,不僅滿足了近距格鬥的要求,甚至還上升到中程射界的下端。

AIM-9X Block II在2008年完成第一次試射,與Block I型號相比,Block II版本增加了發射後鎖定的功能,配備了數據鏈和比Block I更先進的自動駕駛儀。因此我們不難看出,AIM-9X Block II的特點是:第一,能夠從F-22上接收、更新目標空間和時間位置,在離開F-22側彈艙的時候就直接飛向目標;第二,可以反向鎖定後面咬尾的戰鬥機,如果F-22被蘇-35逼入近距格鬥,且被咬住,F-22還可以憑藉AIM-9X Block II的反向鎖定能力讓導彈出艙後通過矢量推力調轉180°,對後面的戰鬥機進行打擊。

圖注:AIM-9X Block II導彈

圖注:AIM-9X 導彈只能對正半球目標進行打擊

因此我們可以分析出F-22的近距格鬥中如果處於不利位置上,側彈艙中的AIM-9X Block II在還沒有發射時,就可以被飛行員激活,並且鎖定後方的戰鬥機。這樣側彈艙的艙門仍然可以保持關閉,直到飛行員啓動發射按鈕。這樣一來,F-22的發射之前都可以保持隱身狀態,畢竟打開艙門時,隱身能力被破壞,容易被雷達制導的導彈鎖定。

圖注:美軍飛行員使用的Scorpion HMD系統,注意看眼睛前面的小鏡片

飛行員右眼前方的小玻璃片纔是殺手鐧

AIM-9X Block II固然強大,而且裝備F-22已經有兩年左右的時間,美空軍大概從2019年開始纔給F-22換上AIM-9X Block II導彈。但是這還不夠,仍然無法發揮出AIM-9X Block II的全部性能,尤其是大離軸反向鎖定能力,這就需要一個先進的頭盔瞄準裝置。

在F-22上配備的頭盔瞄準裝置爲Scorpion HMD系統,HMD是頭盔顯示器的英文縮寫,Scorpion HMD就是“蠍子頭盔顯示器”,也是泰勒斯集團研發的頭盔顯示器。之所以用蠍子來命名,就是希望該設備能夠像蠍子的尾巴那樣,在瞬間指向目標並且完成鎖定。

Scorpion HMD系統基於F-22戰機現有的Gentex HGU-55 / P頭盔設計,增加了一個顯示屏幕,放置在飛行員右眼前方,只有眼鏡片的大小。這個小屏幕在F-22進行高G機動時不會脫落、在飛行員彈射時不會磕到臉上、飛行員的視野不會因此而受到影響。Scorpion HMD系統可投影相當一部分飛行參數、武器參數,從基本飛行數據,到武器信息的所有功能都可以呈現,因此在近距格鬥中可將AIM-9X Block II導彈目標鎖定信息投影到Scorpion HMD上。

AIM-9X Block II導彈的發射信息被整合到Scorpion HMD上時,就大大簡化了F-22發射AIM-9X Block II導彈的程序。如果按照標準程序發射AIM-9X Block II導彈,需要飛行員在座艙前面的顯示器上控制,無法快速調用AIM-9X Block II導彈高視距能力。

圖注:A-10攻擊機上的飛行員使用Scorpion HMD系統,這位還是一個女飛行員

圖注:泰勒斯集團研發的多種HMD系統

圖注:Scorpion HMD系統基於現有頭盔設計

在沒有使用Scorpion HMD頭盔之前,F-22使用APG-77 AESA雷達的正面120°視場爲導彈的數據鏈路提供目標指示和遙測數據,這種能力被稱爲“無頭盔高視距”打擊能力,簡稱HHOBS功能。這樣F-22可以利用機載AESA雷達和ALR-94電子支持措施套件、或者預警機數據完成對AIM-9X Block II的目標裝訂。但是在近距離格鬥的情況下,如何使用預警機數據,這是一個高度令人懷疑的能力。

美空軍計劃在2020年給所有的F-22配備Scorpion HMD頭盔系統,這樣在近距離格鬥中才能接近F-35的硬件能力。F-35的硬件非常好,前置分佈式孔徑系統,飛行員還有先進頭盔顯示器,兩者結合可爲AIM-9X Block II提供目標數據。Scorpion HMD系統在過去幾年已經在F-15、A-10、F-16上大規模使用,而F-22卻要到2020年才能裝上,這是一個美空軍內部制度問題,令人不解。

圖注:F-5T戰鬥機的飛行員使用了Scorpion HMD頭盔系統之後,可配備AIM-9X Block II導彈,格鬥能力從三代水平直逼五代機水平

圖注:F-5T戰鬥機Garmin 3000航電套件,就這樣的三代機檔次,能成爲F-22的假想敵對手

美空軍在F-5T戰鬥機上也進行了類似的測試,發現戰鬥力提升數倍,近距格鬥能力直逼蘇-16這個水平。這架F-5T戰鬥機配備了多模Nemesis脈衝多普勒雷達、Garmin 3000航電套件、Argus被動態勢感知雷達預警接收器、外掛空戰機動儀表(ACMI)吊艙等,飛行員使用了Scorpion HMD系統,外掛一枚AIM-9X Block II導彈,就可以實現三代機對抗五代機的能力。

Scorpion HMD系統可發射高離軸空對空導彈,利用飛行員的頭部觀測指向彌補機動性不足、非AESA雷達功能差的問題。這樣F-5T戰鬥機在近距格鬥中可以比肩蘇-35,雖然機動性較差,但頭盔和導彈足夠先進,蘇-35機動性再強,也強不過導彈的矢量推力和高G機動,這就是美國空軍對機動性的理解,與中俄的理解不一樣。

圖注:Scorpion HMD頭盔系統的畫面,能夠發射高視距導彈

所以我們可以看出,美空軍的戰鬥機都不是非常強調機動性,因爲導彈可以彌補機動性的不足。F-5T戰鬥機還可以通過數據鏈,與其他裝備AESA雷達的戰鬥機共享空情數據,這樣一來F-5T戰鬥機就變成了殺手鐧的角色。美空軍假想敵中隊爲什麼都是看似掉渣、老舊的F-5戰鬥機,我想讀者這就明白了,因爲他們所強調的格鬥機動性不是通過戰鬥機氣動表現出來,只需要Scorpion HMD系統、數據鏈、高性能空對空導彈就可以實現。

那麼戰鬥機到底要不要機動性,這其實是個悖論,就像前驅車好還是後驅車好一樣,各有各的理論。俄羅斯方面側重戰鬥機的機動性,認爲這招能夠打敗F-22,美國的軍工不這麼認爲,他們的觀點是高離軸導彈、Scorpion HMD系統就可以取代戰鬥機的機動性。

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