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晨枫:歼-15还有用吗?

2020-08-06 06:38:41

【文/ 观察者网专栏作者 晨枫】

在神龙见头不见尾的“新一代战斗机”上舰之前,歼-15是中国唯一的舰载战斗机,有用也好,没用也好,就是它了。一般猜想,“新一代战斗机”是鹘鹰的深度大改,最可能对标F-35C,不追求速度和机动性,但强调航程、先进态势感知和大载弹量。在不知道更多细节之前,权且称之为肥鹘。肥鹘将不是歼-15的替换,而是补充。歼-15还有大用呢。

一般认为,肥鹘将与歼-15将配合使用,但怎么配合呢?

歼-15是我国第一种舰载机,但不是昙花一现的过渡机型

在制空作战中,肥鹘、歼-15可以构成某种口袋阵,大量携带中远程空空导弹的歼-15在口袋底构成阻击线。肥鹘在口袋侧构成伏击线,利用隐身优势探明敌情,通风报信,并冷枪狙击,杀伤和削弱敌人有生力量,减轻歼-15的负担,而歼-15则在袋底用密集火力阻击。口袋阵只是一个形式,可以根据需要很容易地变化成L形阵等其他阵形,甚至战列舰时代的T字阵。

这样的伏击与阻击的结合对非隐身的对手是致命的,隐身对手也不便贸然冲进去。即使隐身对手溜过肥鹘的伏击线,也有被抄后路的顾虑。隐身战斗机之间的对抗还是一个世界性的难题,谁都没有包医百病的办法,在某种意义上必须借鉴潜艇之间的对抗。但战斗机之间有通过保密和低截获概率/低探测概率(简称LPI/LPD)的高速数据链互相协调的便利,这一点与潜艇战是有本质不同的。

另一方面,也可以用非隐身的歼-15前出作为诱饵,把对手引入肥鹘的伏击圈。这不是要歼-15去送人头,只要有肥鹘伏击线存在的可能,对方就不便贸然冲进去。

未来中国海军和美国海军舰载机部队一样,可能要进入三代、四代机长期并存的时期

这样的隐身与非隐身战斗机的虚虚实实的结合使得对方很难判断,肥鹘伏击线极可能在“鲨墙”(歼-15也称飞鲨)之前,也可能在之后,或者两侧。必要的时候还可以玩一把空城计救急,由于种种原因并没能及时部署肥鹘伏击线,但弄成好像有的样子,迫使敌机不敢放手行动。

在对地反舰攻击时,同样可以灵活配置。如果对手拥有隐身战斗机,或者强大防空导弹体系,肥鹘依靠隐身和自护航能力,担任主攻,歼-15殿后,担任空战掩护并提供远程火力支援,或者掩护撤退。如果对手只有非隐身战斗机,或者相对容易对付的防空导弹体系,则利用肥鹘开道,隐身突入,扫清障碍,然后转入空中掩护,伏击和拦截前来干预的对方战斗机;歼-15则作为炸弹卡车,这样可以极大地增加武器携带种类和使用范围。

这样的组合实际上是与美国海军的F-18E和F-35C组合对标的。与F-35C类似,肥鹘放弃速度、机动性,换得的是隐身、大航程和大载弹量。在能量机动常常意味着导弹vs战斗机的时候,发射导弹的战斗机本身机动性不足的问题在很多场合可以淡化。

但如果说肥鹘相当于双发的F-35C,那么歼-15比F-18E更大、更重,速度、机动性、航程更加优秀,有更大的机内空间,搭载更先进的电子设备的潜力也更大,以补偿隐身方面的不足。最新的F-18E Block 3的电子设备能力与F-35C不相上下,这是波音将原打算用于JSF的技术转用过来的结果。F-18E本来还打算搭载EA-18G的电子战系统的简化版,后来因为成本控制的原因取消了。

歼-15的机体还很新,还有大量剩余寿命,值得考虑对电子设备进行深度升级,重点在LPI/LPD的主动电扫雷达、数据链和电子战系统。在做不到外形隐身的时候,达到一定程度的信号隐身。

谁都对外形隐身如数家珍,但信号隐身实际上同等重要,甚至更重要。外形隐身的作用是反主动探测,在对方雷达扫过的时候,或者避免产生强回波,或者使得回波闪烁化,使得难以锁定。信号隐身则是把主动发射的电磁波伪随机化、低功率化,伪装成“偶尔路过”的无害信号。

真实的战场不是电磁波的净土,各种杂乱电磁波频繁扫过,不可能感受到任何电磁波都认定是威胁。这就像在人流如鲫的大街上反盯梢,不能有人眼光扫过就认定是被盯梢了,而是要观察对方的眼光是否锁定在自己,是否有一定的规律(比如定时扫过,或者有意躲闪)。雷达预警也是一样,一般以稳定的大功率锁定和明确的信号格式为触发机制。LPI/LPD就是用貌似随机的扫视,而且将功率降低到只够形成足够能量的回波,以便在获得足够的目标信息的同时,实现信号隐身。

低可截获原理雷达实际上是让敌方干扰机接收我方雷达信号的距离低于我方雷达探测敌机的距离,从而实现“隐身探测”

被动探测当然是最彻底的信号隐身,用被动雷达探测目标是很活跃的领域。这不是指被动接受目标散射的电磁信号,而是根据从第三方电磁波在目标上的反射来定位。单纯检测回波只能定向,不能测距。但比较检测到的回波和从直接途径接受的第三方电磁波,并已知第三方电磁波的源位置,就可以推算目标距离。这里的关键是要确认回波与直接接收的信号是同源的,所以也叫同态检测。

对于散乱的电磁波源,很难确认同态性。但要是有已知电磁波源,如本地电视台、微波基站、远程照射雷达,就有办法了。所以,这也可以用于机群里雷达随机地轮流开机,互相提供照射,同时避免对方的探测和反制。第三方电磁波还可由伴随行动的无人机提供,不过要小心,被动探测对方也可以用,第三方电磁波有可能也揭示了友军的行动,需要仔细规划照射能量和方向。

被动雷达的照射方向容易避开隐身飞机隐身最好的前向,探测隐身飞机的能力比从正面加大功率更加有效。隐身飞机好比哑光物体,加大手电的亮度不是好办法,换一个角度、发现闪光点、闪光面才是有效探测的捷径。

被动雷达原理图

对方要是冒冒失失地大开雷达,广而告之,那就更容易了。在发射功率相同的时候,被动探测距离比主动探测至少增加一倍,而隐身飞机也是离不开雷达的,只是用LPI/LPD将雷达信号伪装成无害信号。通过LPI/LPD数据链和三角定位,就可以实现有效的被动探测,都不需要被动雷达了。

在外形隐身缺失的情况下,信号隐身有助于利用探测距离优势和远程武器,在对方察觉和反制之前抢先发动打击,达到隐身飞机的等效效果。这对非隐身飞机很有用。


LPI/LPD还可与电子对抗相结合,强力压制与LPI/LPD探测交替,使得对方难以适从。但电子对抗不宜依赖大功率,电子对抗也要隐身化,数字无线电频率记忆(简称DRFM)就是隐身对抗的一种。这是将对方的编码电磁波信号录下来,加上延时后,配合以精确的功率管理,再发回去。由于这是原信号,具备正确的波形、频率和一切纠错及检伪特征,在理论上对方不可能鉴别出来真伪。DRFM不仅可延长回波到达的时间以制造表象距离大于实际距离的假象,还可利用信号重复频率,制造表象距离小于实际距离的假象。这不仅可用于干扰对方战斗机的雷达,也可用于干扰雷达制导空空导弹、防空导弹。

利用机动性从不同方向探测敌方隐身飞机可以增大发现概率

大功率淹没式干扰只在理论上有效,实际上由于绝大多数功率都浪费在对方并没有利用的频率空间,好像大桶泼水打蚊子一样,很容易反制。大功率干扰机如果紧贴被掩护目标,更容易不打自招。

先进的高度数字化的主动电扫雷达与LPI/LPD是绝配。主动电扫天线也适合用于被动接受,甚至用于数据链和电子对抗。主动电扫天线只是电磁波的发射和接受系统,并不在意是用于雷达、干扰还是数据链,甚至还可兼职导航(地形测绘、地形跟踪)与敌我识别(合作式与非合作式)。

另一个反隐身探测的手段是红外。传统的近红外接近可见光,分辨率高,但受气候影响较大,探测距离也有限。远红外的波长更长,探测距离大大增加,受气候影响较小,有用性大大增加。远红外也是波动,可以采用与相控阵相似的原理,用凝视阵列完成广角搜索和跟踪。与短促、随机的激光脉冲测距配合,是LPI/LPD雷达的有力的辅助探测手段。

2015年中国军民融合技术装备北京博览会上曾经展出过一台中陆航星研制的EOTS-86机载内埋式光电搜索瞄准系统。据介绍:适装于歼-20、歼-31、SU-27系列、T-50、苏34、轰6K、图-160等机型;含远红外搜索、中红外跟踪、激光测照等多种探测模式;可以在雷达关机的情况下以空-空、空-面模式搜索和跟踪目标,准确指示目标位置。可与红外全景搜索系统、机载火控雷达配合使用,对它们搜索到的目标进行精确跟踪、定位及瞄准,引导机载武器系统攻击目标。可与头盔瞄准具联动工作。对F-22发现距离110公里,对B-2发现距离150公里,重量48公斤(比F-35的EOTS的90公斤轻了几乎一半),寿命10000小时(20年)。即使对广告语言打一个折扣,这也是很令人鼓舞的。

即使按照宣传数据打个折,EOTS-86这类红外探测系统的价值也是非常大的

此前英国“台风”战斗机据称曾在45公里上用红外探测系统发现F-22

歼-15的平台较老,但潜力很大。苏-27的燃油系数高达40%,是现代战斗机中已知最高的。歼-15的上舰改装要增重,但采用先进材料和制造技术后,增重控制比苏-33要好,燃油系数损失并不大。采用弹射起飞后,歼-15有望显著增加起飞重量,有利于在搭载先进电子系统的同时,增加载弹量。

歼-15还可以配用隐身的保形武器荚舱,用“贴”在双发之间的“隧道”下的大型保形荚舱挂载空空导弹、小直径炸弹等弹药,降低阻力,更是改善隐身。这已经接近“沉默鹰”了。

歼-15还有携带大尺寸重型载荷的条件,这是肥鹘较难做到的。降低的机动过载也意味着机翼结构“较软”,不宜携带重型外挂。但在现代海空战争中,大型外挂的重要性越来越高。高超音速导弹固然长度很大,可空中投放的无人机的尺寸、重量也很可观。

无人机在现代海空战争中的作用是很活跃的话题。无人机打开了全新的天地,几乎没有做不到的,只有想不到的。大型无人机固然像有人机一样从航母弹射起飞,拦阻索降落,但小型无人机也这么做,就浪费珍贵的航母甲板资源了。小型无人机可由舰载飞机携带,在战区投放,与载机伴飞,或者前出、侧出、高飞、低飞,提供各种侦察、搜索、定位、佯动、照射、干扰、诱饵等功能,在任务完成时自动返航。

当然,小型无人机可以由载机在空中投放,回收要另外想办法,最好还是不用到航母甲板上进行。小型无人机重量轻,有各种回收方案可供考虑。甚至采用有人机难以采用的特殊飞行姿态,在回收阶段垂直飞行,用推力控制下降,在最后阶段用降落伞在气垫上回收,这样只要很小的甲板面积就可实现,包括一般军舰的直升机甲板。实在不行,还可在军舰附近的海面上伞降,由直升机回收。当然,如果返航时远离舰队,直升机回收都不可能,那就只有自毁了。

歼-15D和歼-15的强大外挂能力也是它们的重要价值所在

大型载荷只能外挂,对这个问题的重视是世界性的。美国空军计划在2030年前后退役B-2和B-1B,但已经是爷爷辈的B-52却至少要使用到2040年,就是因为B-52的大型外挂能力不可替代。新研发的B-21对大型外挂是否有所考虑还不清楚,有可能B-52还要继续老当益壮下去。美国空军新购一批F-15X,原因很多,但适于外挂大型载荷也是一个原因。中国空军对轰-6的眷爱也是一样的原因,还有歼-16。对于中国海军来说,这就是歼-15了。

考虑到歼-15还要继续使用很长时间,在大修和升级中,应该参考美国对F-15的大修翻新经验,根据歼-11、歼-15、歼-16等同族飞机的使用经验,针对性地更换和加强结构件,并对机载系统的数字架构进行适应性改造,以适应信息化、网络化新战场的需要。

歼-15还有用吗?有大用呢。

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晨枫

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