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凯发k8.com集团网址 - 美军研制下一代机载电子干扰机,成功了就要用上40年

2020-01-11 15:56:08 阅读量:992

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凯发k8.com集团网址,美国历来十分重视电子干扰飞机在战争中的作用。从越战到阿富汗战争,从海湾战争到利比亚设立禁飞区,凡是美军参加的局部战争,均投入了大量的电子干扰飞机。实战证明,电子干扰飞机是最重要的电子战兵器,会对战局结果产生决定性影响。美军己将是否有电子干扰飞机随行支援作为决定是否出动战机进行空中打击的“决定性因素”。

目前的ea-18g虽然采用了新型的f/a-18f战斗机平台作为机体,但电子干扰载荷仍然沿袭了ea-6b上的alq-99干扰机。an/alq-99干扰机己服役超过40年,虽然经过多次升级实现了性能的持续提升和更新,但己经接近了技术极限,难以有效对抗新型防空系统以及先进的话音通信和数字通信系统。因此,alq-99干扰机对于ea-18g来说只是一个过渡方案。美国海军加紧推进新一代干扰机(ngj)项目。预计从2021年开始,美国海军将逐步用ngj增量1系统替代ea-18g上的alq-99干扰机。

美国海军倾向于将ngj建设成为一种全频谱的干扰机。可推测出ngj系统期望的频谱覆盖范围是30mhz到40ghz。这个频率范围涵盖的频谱威胁包括:vhf和uhf通信系统、30mhz到1ghz的低频雷达系统、1ghz到40ghz的l、s、c、x、ku、k和ka频段雷达系统、c、x、ku和ka频段的卫星通信系统等。

但受到资金预算的限制,ngj项目只能分为三个增量阶段进行开发。目前雷声公司研制的ngj增量1阶段吊舱主要提供中波段的电子攻击能力,因为这个频段存在大量的射频威肋、故设定为ngj能力开发的优先阶段。但美国军方和工业界都未透露中波段所对应的具体频率范围。考虑美国海军及至整个美军当前最关注的射频威胁来自区域拒止/反介入环境中的一体化防空系统,则优先开发的ngj增量1阶段吊舱应当具备对抗这种环境中的大部分监视雷达和火控雷达的能力,考虑到中国、俄罗斯和伊朗等国当前的防空系统中的海基雷达、陆基雷达和机载雷达的频段大部分集中在s波段〜ku波段,可以合理的推测ngj增量1阶段吊舱的工作频段为2ghz-18ghz。

如果ngj项目增量2阶段进展顺利,到2026年具备了初始作战能力,则ngj增量2阶段吊舱将具备低波段的干扰能力。可以推测,ngj增量2阶段吊舱的工作频段为30mhz〜2ghz。这种向低频段的扩展是很有必要的,因为现在世界各国都在研制低频段(如uhf)的反隐身雷达。

如果ngj项目增量3阶段得以实施,预计到2030年左右,ngj的工作频段将把18ghz〜40ghz的部分包含进来,从而具备对抗毫米波导弹制导雷达的能力。

ngj由分置在“咆哮者”左侧和右侧的两个吊舱组成。每个吊舱均由aesa阵列、接收机、处理器、干扰源、发电机和冷却系统等组成,吊舱重量约为545公斤。ngj吊舱是一个独立系统,能自行生成功率,自行冷却和发射,与载机只需进行信息交互。在飞行期间,ngj吊舱完全封闭,通过流线型结构降低飞要的飞行阻力。

ngj中采用了大量的新技术。例如宽带有源相控阵,是ngj设计的核心部分,可以聚焦形成高增益的干扰波束,可以更高效的放大干扰信号,显著提升对目标的电子攻击效能。此外可以针对多个不同频率上的威胁目标同时实施高效干扰,这在电子战的发展史上具有划时代的里程碑意义。

再比如氮化镓技术。以前电子战系统主要使用电子管和行波管在宽频带内获得大功率。能够提供宽带大功率的固态电子战系统很少。主要原因是半导体技术无法在从高频到100ghz的宽频带范围内提供电子战应用的需的功率电平。氮化镓(gan)技术的出现打破了电子战功率器领域内行波管一家独大的局面,可以提供灵活的波束控制和多波束能力,将从根本上改变电子战系统的形态。但氮化镓器件在工程应用中面临的主要困难是要解决散热问题,使用氮化镓器件的ngj吊舱需要更精细的热管理技术。

ngj计划在2021年服役,其生命周期预计将达到40年,这意味着ngj在未来要跨越6-7代的技术,需要进行持续的更新和升级。因此ngj在设计上必须采用模块化、开发式系统架构,便于对硬件和软件进行升级,以应对新出现的威胁和不断变化的作战环境。

ngj采用模块化的架构使系统易于进行重构,可以装备到除ea-18g外的其他平台如uclass无人机上,甚至还可以装备到海军的水面战舰上。开放式体系架构使系统很容易插入最新的军用和商用技术与能力,从而提高系统的性能,不仅能够应对当前的威肋、,还可以与即将出现的威胁同步。模块化开放式体系架构与软件可编程、多功能组件相结合,使ngj成为一种可以灵活部署并能不断升级的战术干扰系统,能够对广泛的任务需求保持很强的响应能力,适应各种作战环境(从打击海盗到重大应急作战),应对不断变化的射频威肋。ngj不仅能够应对当前的威肋,还可以与明天的威胁同步。