明察秋毫“鹰狮”E/F战斗机的火控系统

温杰

2014年3月12日，萨伯公司在瑞典林雪平举行了一场新闻发布会，对外介绍了“鹰狮”E原型机的生产和装配进度，并首次透露了新型火控系统的一些细节。立足于瑞士、瑞典和巴西等国空军的采购决定，萨伯公司正在加紧制造3架原型机，主要用于测试局部结构、火控系统和防御设备等方面的改进，力求在竞争激烈的国际战斗机市场上继续高歌猛进。

从当年的“超级鹰狮”方案到今天的“鹰狮”E战斗机，萨伯公司在历经十年的不懈努力后，终于将苦心描绘的“下一代鹰狮”蓝图变成了现实。按照瑞典空军的编号序列，该机被命名为JAS-39E/F型，出口型称为“鹰狮”E/F（以下简称JAS 39E战斗机）。

作为“鹰狮”家族的最新成员，JA5-39E除了大幅提升气动性能和任务载荷，最引人注目的是首次采用了有源相控阵（AESA）雷达、红外搜索与跟踪系统（IRST）和新型电子对抗设备，旨在将自身性能逐步接近到第五代战斗机的水准。

国际合作一波三折

JAS-39E的问世很大程度上得益于萨伯公司稳步实施的“下一代鹰狮”计划。该计划的主要目标是精心打造出一个飞行试验平台，全面验证一些先进系统和技术的可行性，为发展一种航程更大、攻击威力更强的新“鹰狮”铺平道路。

从2008年5月27目首次升空算起，“鹰狮”验证机在近6年时间里一直在有条不紊地承担着各项改进措施的飞行测试，同时为萨伯公司在有限的战斗机市场中寻找新的发展空间。然而，萨伯公司在火控系统的选型过程中可谓一波三折，新一代“鹰狮”要想在21世纪具备更加强大的空对空和空对地优势，尽快打造一双“火眼金睛”已迫在眉睫，这是获得用户青睐的关键所在。

早在2006年5月，萨伯公司为了加强雷达和传感器的研发能力，收购了爱立信微波系统公司，将其更名为萨伯微波系统公司，目的在于进一步推动NORA计划向前发展。这项计划是研制一种PS-05/A Mk5 NORA雷达，其中NO-RA的意思是“不仅只是雷达”，反映出该雷达还能执行其它任务。例如，对位于其工作频率范围（I～J频段）内的敌方雷达进行无源电子侦察和有源电子干扰，以赢得空中优势。同时，这种雷达还增强了对地功能，包括先进的SAR模式和对地面/海上目标的跟踪。

2007年9月，萨伯微波系统公司临时采用了雷锡恩公司生产的大约1000个T/R模块，制造了一个AESA天线测试台，安装在一架C-130运输机内，首次实施了NORAⅢ型雷达的飞行测试，证明了AESA雷达提供了比单脉冲系统更好的旁瓣抑制。然而，由于NORA计划在T/R模块技术上一直未能取得突破性进展，萨伯公司为了解决燃眉之急，只好寻求国际合作。

2007年9月，萨伯微波系统公司与法国的泰利斯公司达成合作协议，利用各自的技术优势为“下一代鹰狮”计划研制一种AESA雷达，预计在2009年装机试飞。根据分工，前者负责改进PS-05/A多模式雷达的信号/数据处理器、升级发射机/接收机和雷达控制软件，后者负责研制适合于“鹰狮”雷达罩内部空间的天线阵列，最后由萨伯航空系统公司完成载机综合。

遗憾的是，日益激烈的战斗机市场竞争导致这次合作不欢而散。作为泰利斯公司的大股东，达索飞机公司不愿看到性能提升的“鹰狮”成为“阵风”的强劲对手。在这种情况下，泰利斯公司只好承诺将继续完成验证合同，但不再为“下一代鹰狮”提供AESA雷达。万般无奈之下，萨伯公司只好另辟蹊径，先后评估了美国、欧洲和以色列等国的型号，最终决定与意大利塞莱克斯电子系统公司展开合作。

2009年3月25日，萨伯公司宣布，塞莱克斯公司将为新一代“鹰狮”战斗机研制ES-05“渡鸦”（Raven）型雷达，作为竞标巴西空军F-X2计划的一项重要举措。塞莱克斯公司表示，ES-05雷达将基于“雌狐”（Vixen）系列雷达的关键技术，并提供“鹰狮”战斗机目前配备的PS-05/A雷达的各种功能。同年10月27日，“鹰狮”验证机首先换装了“雌狐”1000E雷达，作为ES-05雷达的原型机，开始飞行测试，成功地探测到空中目标，获得了高分辨率SAR图像。新型雷达日益成熟

2012年6月初，塞莱克斯公司在瑞典马勒姆（Malme）空军基地召开的会议上，对外展示了JAS-39E/F战斗机未来火控系统的全尺寸模型，证实了ES-05雷达的一些设计特点，并于6月12目向萨伯公司交付了首部预生产样机，时隔4天后安装在“鹰狮”验证机上，着手地面集成测试。7月中旬，ES-05雷达随同“鹰狮”验证机在范堡罗航展上首次公开亮相。

目前，大多数AESA天线的T/R模块都安装在一个圆形平面结构上，直接固定在雷达罩内。这些模块没有机械运动，在探测和跟踪目标时，将电子波束辐射到视场内的任何区域，但相对飞机和前方的纵向轴来说，雷达视场通常被限制在大约±60°范围内。

为了弥补这一不足，塞莱克斯公司充分利用了研制“雌狐”雷达积累的经验，在设计ES-05雷达时引入了“旋转斜盘”（Swashplate）概念。顾名思义，旋转斜盘是在一个采用机电驱动滚转的环形结构上倾斜安装一副AESA天线。这一设计的关键部件是旋转接口，主要为设备舱内的接收机传输冷却液、控制和电源信号、无线电射频信号。从结构角度看，旋转接口借鉴了石油工业广泛应用的360°连接技术，设计成为鼓状，在战斗机上尽可能地占用最小空间，同时具有最轻的重量和更高的可靠性。

这种倾斜构型使得ES-05雷达的最大视场等于最大电子扫描角加上旋转倾斜角，也就是说，以正前方为参照，雷达天线借助于45°倾斜角，可以实现105°的总扫描角，相当于飞行员可以观察到肩膀侧后方的一部分空域。这个技术创新大幅度提升了JAS-39E的空对空和空对地优势。

在远距空战中，最大视场意味着JAS-39E在发射超视距导弹后，能以更大的离轴角采取机动规避，同时仍然可以向导弹发送更新数据。相比之下，潜在敌机在发射超视距导弹后，将被限制在60°视角内。因此，敌机将仍然迎着导弹的方向飞行，反之，JAS-39E可以垂直爬升甚至远离敌方导弹。空战模拟表明，这种能力不应该被低估，在超视距的交战结果中，将会产生致命性影响。endprint

在近距格斗中，空对空视距内，采用旋转斜盘的天线利用复位能力，将能够探测到飞行员肩膀后面的目标，同时借助于头盔瞄准具和新一代近距格斗导弹，将为JAS-39E提供更加明显的战术优势。

旋转斜盘技术的另～优势在于识别任务方面，因为更大的视场使“渡鸦”雷达在合成孔径模式下能够产生的图像更宽，提供了敏感区域的更大覆盖范围。

从技术发展来看，AESA雷达可以利用天线作为战斗机之间的数字式信息交换的手段，即在同样的通信协议下“交谈”，ES-05雷达也不例外。因此，对于JAS-39E来说，它可以借助雷达探测目标，通过数字方式将信息传输给其它的“鹰狮”E战斗机，使后者在无需开启自身雷达的情况下掌握空中态势，相应增加了自身的隐身效果，提高了其在作战中取得成功的概率。因此，单独一架JAS-39E可以充当一架“迷你AWACS”，将探测到的多个目标和获得的SAR图像传送给其它战斗机。

红外探测首次应用

如果说AESA技术可以让JAS-39E眼观六路的话，采用全新的IRST传感器将会令“下一代鹰狮”明察秋毫，为此，萨伯公司进行了长期不懈的努力。早在20世纪90年代中期，萨伯公司博福斯动力公司就着手设计和研制一种红外光学跟踪与识别系统（IR-OTIS），并在1998～1999年间安装在一架JA-37战斗机上实施了50多次飞行测试，达到了预期设计目标。

凭借这一验证项目积累的经验，萨伯公司在当初论证“超级鹰狮”概念时，就已经考虑为其加装IRST系统，可以超视距探测和跟踪隐身飞机，无论它们是否采用加力燃烧室。因此，与现役“鹰狮”相比，JAS-39E的一个明显不同之处是在风挡前部安装了一个IRST传感器，这将是“鹰狮”系列战斗机首次采用无源红外探测系统。

据最新消息，3月31日，塞莱克斯公司研制的Skyward-C系统安装到“鹰狮”验证机上，成功地完成了第一次飞行测试。该系统由红外探测传感器和信息处理器组成，前者安装在座舱风挡前部的整流罩内，后者安装在前机身的电子设备舱内，整个系统的重量不超过40千克。萨伯公司试飞员汉斯·艾纳特表示，首飞获得了很好的结果，探测、跟踪和识别了多个目标，该系统按照预期工作，十分完美。

借助于新型红外传感器，JAS-39E可以在作战行动中保持隐身状态，获得战术优势，从而提高作战飞机平台的性能。Skyward-G系统在对空模式下，为JAS-39E提供一种远距探测和跟踪潜在空中目标的有效手段，使其无需率先启动ES-05雷达。在对地模式下，可以执行多目标获取和识别任务，同时还能在夜晚或不良气象条件下作为一种辅助导航和着陆的设备。

Skvward-G系统是一种双波段系统，目前采用长波焦平面阵列传感器，今后可以增加中波能力，具有三种视场模式。在远程搜索模式下，该系统是一种具有快速移动扫描镜像的红外望远镜，并可以在它的搜索扇形区内实现步进扫描。此外，它还有一种单目标跟踪模式和宽视野模式，后者在平视显示器上提供夜视图像。

该系统能探测到超视距导弹发射等多种远距离低RCS目标。通常情况下，飞行器蒙皮在555～740千米/小时速度下产生的热量是显而易见的，因此Sky-ward-G系统不依赖于目标是否处于超音速状态就可以探测到飞机蒙皮摩擦、后机身和燃气尾流所产生的热辐射。塞莱克斯公司先进传感器分部表示，目前地面试验已经跟踪到低可探测性目标，正在进一步发展目标与地面之间存在更小温差时的识别能力。与常规表面相比，有些红外线吸收涂层会产生更多的摩擦，导致气动加热，IRST传感器将会分辨出这些信号特征。

从机载传感器融合来看，Sky-ward-G系统可以为ES-05雷达提供十分精确的目标方位角和俯仰角，后者利用瞬间控制波束的能力，将辐射功率集中于某一空域，增加探测和跟踪低可探测性目标的概率。

作为一种无源传感器，该系统在探测目标时无法给出确切的距离数据，但可以实现“动态测距”，即JAS-39E执行一个迂回机动，通过改变相对于目标的方位角，计算出距离，或者两架JAS-39E通过雷达的发射机辅助装置（TAU）数据链，利用IRST对目标作三角测量。

电子对抗与众不同

严格来说，JAS-39E不是一种隐身战斗机，但是研制合同明确规定了它的RCS必须显著低于现役的JAS-39C战斗机。针对这一战术要求，萨伯公司并未在“鹰狮”的外部构型方面浪费时间，而是潜心设计了不同用途的传感器和功能强大的电子战系统，特别是性能优异的敌我识别（IFF）系统，这在民用、友方、中立、可疑和敌对等各种目标都共处同一空域的情况下更显得至关重要。

前面提到，ES-05雷达为了扩大视场，采用了可以转动的天线，然而却无法同时作为IFF天线，因为后者可能随着前者旋转而改变极性。为了克服这个问题，塞莱克斯公司已经为其设计出SIT426有源电子扫描模式5/S的系统，号称世界上性能最先进的IFF系统。

这是第一种采用保形电子扫描阵列的IFF系统，3个阵列天线分别安装在旋转天线后面固定位置的左侧、上面和右侧。该系统的最大优点是它的视场，比较容易实现与雷达的匹配。侧向阵列允许JAS-39E接收到来自平行跟踪的询问，特别有助于面对国境线另一侧的防空系统，这是传统的IFF系统无能为力的。

更值得关注的是，萨伯公司为了进一步增强JAS-39E的自我防御能力，除了研制新型导弹逼近告警系统（MAWS）和加装埃尔比特公司的无源机载告警系统（PAWS-2），还将首次引入塞莱克斯公司最新研制的BriteCloud一次性诱饵，可以根据战术需要诱骗雷达制导导弹和火控雷达偏离战斗机。

每个一次性诱饵都装满大功率电池，可以快速地对各种威胁作出反应，在弹射出战斗机后提供至少10秒的工作时间。它们的外形尺寸使其能够安装在标准的55毫米曳光弹布撒器内，减少了飞行员训练要求，确保一线地勤人员可以较为容易地安装和维护。

为了替代拖曳式诱饵或依靠机载转发器，预编程的BriteCloud将采用内置式计算机产生一个假目标，来干扰地面雷达和来袭导弹。作为一种脱机干扰设备，BriteCloud在发射后，可以在自身和战斗机之间保持足够远的距离，最大程度地降低了来袭导弹在接近平台时引爆时的危险。

目前，塞莱克斯公司已经验证了这种技术，声称其将导致更大的脱靶距离，包括在用于对付移动式面对空导弹的威胁时。今年下半年，塞莱克斯公司将在“鹰狮”验证机上测试BriteCloud诱饵。

2014年，对于JSA-39E说可谓至关重要的一年。5月18日，瑞士将举行全民公投，决定是否采购22架JAS-39E。同时，萨伯公司正在与巴西国防部展开谈判，将在年底前敲定采购36架JAS-39E/F的合同细节。目前，“下一代鹰狮”计划已步入工程发展的快车道，如果一切顺利的话，第一架原型机（39-8号）将在2015年实现首飞，续写“鹰狮”家族的传奇。 [编辑/秦蓁]endprint