武坦然,崔 静,叶瑞芳
(中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳 471003)
·情报分析·
美军P-8A反潜巡逻机及其电子信息装备综述
武坦然,崔静,叶瑞芳
(中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳 471003)
P-8A“海神”反潜巡逻机是美国海军2013年服役的最新型喷气式反潜巡逻机,集对潜、对海及对陆侦察打击能力于一体,网络化、自动化水平高。主要介绍了P-8A反潜巡逻机的研发背景及研发历程,分析了其携载的电子信息装备,并对其战技特点进行了分析。
P-8A;反潜;监视;电子战
P-8A“海神”反潜巡逻机是美国海军2013年服役的最新型喷气式反潜巡逻机,集对潜、对海及对陆侦察打击能力于一体,网络化、自动化水平高,可执行反潜、反舰、情报、监视、侦察和打击任务。美海军内部评估认为P-8A综合反潜作战能力是P-3C的5倍。同时,P-8A与MQ-4C“人鱼海神”无人机配合使用,将增强美海军的海上巡逻和侦查能力,并为其提供更为强大的态势感知能力。
在2014年对马航失联的MH370的搜救中,美海军曾高调派出P-8A,飞行约1000 n mile,进行了其服役后的首次公开行动。当前,为了配合美国“亚太再平衡”战略,美海军已在日本冲绳嘉手纳空军基地部署了6架P-8A。从其相关作战性能及数据看,部署在嘉手纳空军基地的P-8A可“半小时内覆盖东海”。除了执行传统的反潜任务,P-8A也非常注重电子战能力的拓展,由于其起飞质量大,可以携载更多的电子信息装备,其电子战能力得到了大幅拓展。P-8A的任务职能不再像传统反潜机任务职能仅局限于反潜与巡逻,它更多地成为了网络战中的一个重要节点,协同航母编队、无人机、地面部队、空中战机,执行包括反潜、反舰、濒海作战、对地支援在内的作战任务。
美国海军海上巡逻机群是一支十分强大的海上作战力量,直到十多年前,它还拥有37个巡逻机中队。但随着苏联解体冷战结束,原先令人生畏的苏联核潜艇群大幅缩水,美海军的海上巡逻机数量也随之不断被削减。目前美海军的巡逻机只有20个中队的规模,并有可能在未来几年内进一步缩减。
在服役时间里,尽管P-3家族完成了美海军赋予的许多任务,但进入20世纪90年代,美国巡逻机主力P-3C“奥利安”中大部分已接近服役寿限。由于机身老化严重,2003年首批P-3C开始退役,预计在未来2~3年内美海军的P-3C拥有量将降至150架。尽管剩下的P-3C经过改进后仍具很强的作战能力,并且经过中期延寿计划后,仍将在一线服役到2020年,但海上侦察任务无论对机组人员还是飞机来说都是一项极为严峻的考验,加上逐年增长的陆上侦察任务使日益老化的机身不堪重负,这位特殊的“冷战老兵”肯定不会永远坚持“走”下去,该是“新人”出场的时候了。
20世纪90年代末,美海军启动了“多用途海上飞机”(MMA)研究计划。2000年3月22日,美国防部装备采购委员会批准了MMA计划,这标志着MMA计划作为采购项目迈出了具有里程碑式的第一步。波音、EADS、洛·马公司和雷锡恩公司等世界知名军火商对成为MMA主承包商表示了浓厚的兴趣。2000年6月10日,美海军航空系统司令部分别授予4家军火商一份价值约为50万美元的MMA概念研究合同。其中波音公司的合同金额为49万美元,其方案定格为波音737-900机翼加波音737-800机身,武器吊舱的位置在机翼后部。在主机舱内有5个以上的工作站,并装有2个自动翻转式浮标投放器。4~6个机翼外挂点可挂载空地导弹和无制导火箭。内置武器舱内还可挂载鱼雷、深水炸弹和水雷。综合机载设备将优先考虑海上巡逻任务。MMA的最终购买量将达到110架,波音737-MMA的编号有可能是P-8A,除了留作训练用机和库存备份,最终可用于战备部署的将略超过100架。
2000年3月,美国国防部正式批准了MMA计划,旨在研发一个完整系统来保持海上攻击、监视、情报和侦查能力。美国海军开始对各种开发计划进行综合评估。7月,美国海军航空系统司令部以“广域海上监视项目”为核心,提出了该计划的4个探索性研究合同,先后授予了波音、诺格、雷声和洛·马公司。
2004年6月,美国海军经过全面评估后,与波音公司签订合同,要求波音公司在2010年前生产出3架P-8A原型机用于飞行试验。波音公司提出的方案是以波音737飞机为基础,结合海上巡逻任务需要来专门制造。
2005年3月,美国海军将MMA正式命名为P-8A型反潜巡逻机,绰号为“海神”。
2007年12月,首架波音P-8A“海神”飞机开始生产。
2007年6月15日,P-8A“海神”成功完成关键设计审查。
2009年3月,奥巴马政府已批准波音公司向印度出售8架P-8I远距离海上侦察机,这笔21亿美元的交易成为迄今为止美对印最大的一宗军火出售案。P-8I是波音公司正在为美海军研发的P-8A“海神”反潜巡逻机的出口型。印度是P-8A远程海上侦察和反潜战斗机的首个国际客户。
2009年4月25日,P-8A“海神”测试飞机T-1成功完成首飞。飞机从Renton机场起飞到达西雅图波音机场,整个飞行耗时3h31min。P-8A在整个飞行中进行了一系列飞行检查,最大飞行高度达到7620 m。
2012年3月4日,波音公司在西雅图正式向美国海军交付首架生产型P-8A飞机,编号为LRIP-1。
2013年12月,美海军第16巡逻中队的6架P-8A被部署到日本冲绳的嘉手纳空军基地,与已经部署到该基地的P-3和EP-3飞行中队联合执行任务。
2014年2月,美海军海上巡逻与监视项目办公室宣布,P-8A反潜巡逻机获批准进入全速生产阶段。根据美国海军航空系统司令部的计划,该项目当前的目标是为海军提供117架P-8A反潜机,其中低速生产阶段的37架已交付13架。美海军第16巡逻中队还将接收升级版的P-8A,分别称为“增量2”和“增量3”。其中“增量2”版P-8A预计将于2016年通过初始作战能力里程碑审查。目前P-8A主要具有持续武装反潜作战、综合传感器套件以及在态势感知方面的显著改善。“增量3”版则包括:多静态主动相干声学系统、自动识别系统以及高空反潜作战武器能力。
P-8A是喷气式反潜巡逻机,以波音737-800为平台,其先进的动力系统和机载探测设备为执行巡逻侦察任务提供了有利保障,其高速数据链能将侦查中获得的信息快速传输与共享,为其完成攻击任务提供有力支持,将对未来反潜作战模式产生较大影响。同时,P-8A作为美军新一代反潜机,为适应现代战争复杂电磁环境需求,其机载电子信息装备同样引人瞩目。
3.1AN/APY-10型监视雷达
AN/APY-10型机载雷达是AN/APS-137(V)5型雷达的改进型,能发现和跟踪地面目标、潜望镜和潜艇通气管的搜索雷达,可用于识别目标、评估战斗损失和进行有效跟踪。APY-10型是新一代海上监视雷达,它与彩色气象信息、高速数据采集和改进的跟踪器等任务系统集成在一起,可同时跟踪256个目标,对移动目标最高分辨率优于1 m。AN/APY-10型机载雷达不仅体积小,质量轻,而且扩大了任务执行范围,它不仅能够在距离和方位上进行探测和搜索,还能进行多目标跟踪和火力控制。此外,据悉美海军还在准备将有源相控阵技术应用于P-8A反潜机。
3.2磁异探测系统
先进一体化磁异探测系统由加拿大MAD公司研制,集成于P-8A的尾部,用于反潜作战。该系统可通过确定地球磁场中的磁力变化或由潜艇造成的反常现象,对水下目标进行搜索、探测和定位。作为一种被动探测方式,该系统具有隐蔽性好、识别能力强、执行时间短和定位精度高的特点,一般在最后定位和攻击潜艇时使用。然而,波音公司在系统研制阶段去掉了该装置,但在P-8A的出口型上仍将采用该装置。反潜作战中,MAD探头实现了对目标的探测,然后由机载水下异常探测器鉴定并标明因潜艇存在而引起的地磁场变异,操作员看到和听到报警信号后,利用磁补偿器对局部地区环境变化进行磁补偿,从而得到较为准确的磁变数据。
3.3“夜间猎手”II
诺格公司的电子系统分部为P-8A提供了“夜间猎手”II光电/红外传感器。该系统集成在机头下方的一个稳定、可伸缩的转塔内,用于识别各种目标,可感知0.03℃的温差,且图像稳定,目标定位精度和数据更新速度更高。
3.4AN/ALQ-213(V)电子战装备控制系统
该系统可以进行自保护编程,有手动、半自动和全自动3种模式供飞行员选择。通过自动分析来袭威胁,系统可选择出最有效的对抗组合。系统进一步的改进包括提高计算机性能以及增加战术威胁显示器等。
3.5APR-39雷达预警接收机
该系统可持续提供360°全覆盖自动探测,识别威胁类型、载体和杀伤力,为驾驶舱机组人员提供威胁告警,通过座舱多功能显示器进行图像或视频显示。该系统采用先进技术,体积小,质量轻,可保证P-8A有效应对现代战场的威胁。
3.6ALE-47(V)对抗投射系统
该系统是一个微处理控制系统的自动威胁—自适应系统。投射器与雷达告警接收机和导弹告警系统接口及机上干扰机和飞行控制系统相连接,以便于系统决定是否投射箔条、曳光弹或诱饵,并确定以什么形式组合投射。该系统可携载的干扰物主要包括RR-129/AL、RR-170/AL、RR-180/AL箔条、MJU-7B、MJU-10B、M-260曳光弹、POET、GEN-X有源辐射诱饵、化学探测战术空投式无线电探测仪等。
3.7AAQ-24(V)“复仇女神”系统
该系统可在红外制导导弹逼近飞机时提供报警并提供对抗措施。该系统采用开环定向红外对抗模式工作,用经过调制的红外辐射来干扰红外制导导弹。整个系统由导弹报警子系统和干扰发射转塔子系统组成。导弹报警子系统选用了AAR54(V)凝视紫外导弹报警系统的改进型,具有宽视场和高分辨率紫外探测的特点。红外干扰发射塔子系统由瞄准转塔、精密跟踪红外传感器、红外干扰发射机、调制器和中央处理机组成,能对红外信号进行有效对抗。
4.1反潜能力卓越
P-8A携载的MK54型鱼雷是一种能在沿海有效攻击潜艇的小型鱼雷,有舰载、直升机载和固定翼载3种型号,具有较强的搜索和跟踪能力,是P-8A反潜作战的主战武器,代表了当前轻型空投反潜鱼雷的最高技术水平。MK54型反潜鱼雷利用现有的鱼雷技术,采购了一些现成的成品部件,不仅节省了大量资金,而且缩短了把新武器投入战场的时间。该鱼雷的研制、试验、鉴定费用大概为1亿美元。MK54型鱼雷采用MK50鱼雷的顶段、MK46的战斗部和后段、MK48ADCAP鱼雷的变速控制网,并采用了新型成品的电子部件及MK50鱼雷用Ada语言编程的软件。MK54型鱼雷可从数千米高空投放,采用GPS制导从防区外发起攻击,有效缩短从发现目标到实施攻击的时间。
4.2数据共享与传输能力强
尽管机身很大,但P-8A反潜巡逻机的战术机舱内只需6名机组人员就能执行反潜、反舰和监视等海上任务。P-8A采用了新型战术任务工作站,确保战术人员能够及时地掌握各种战术态势信息,而且还利用先进的通信和数据链设备,在飞机和其它平台之间传输图片、视频和数据,实现信息共享,从而具备网络中心战能力。而且,该机战术和通信系统采用开放式结构设计,有利于未来的升级改进。P-8A目前采用了Link11、Link16和Link22数据链,以便与航母战斗群、空中预警机和其他反潜机及无人机互传数据。Link11数据链主要用于发送和接收监视数据,Link16数据链提供一个机器对机器的接口来交换跟踪目标数据,允许其在网络中心战环境中自如收发信息。此外,最新装载的Link22数据链进一步提升了数据和信息共享的程度。
4.3持久监视能力强
P-8A的APY-10雷达主要用于搜索海上目标,也可对空中目标进行探测,并具有高分辨率合成孔径雷达和逆合成孔径雷达两种模式,既可探测静态目标,又可跟踪移动目标。P-8A还配备了120枚声纳浮标,用于探测水下目标。可旋转式浮标发射装置3座,每座一次可装填12枚声纳浮标,具备自动和手动2种模式,并可实施主被动同步搜索,拓展了多基声纳搜索功能,对潜搜索范围显著扩大;可同时监视64个被动声纳浮标、32个主动声纳浮标,反潜效能超过3架P-3C。
同时,诺格公司的海军版MQ-4C无人侦察机已赢得广域海上监视项目,作为P-8A的有效补充,将进一步拓展P-8A的视野。MQ-4C航程超过3700 km,在一次任务中可覆盖700万平方公里的地域,可承担海上巡逻、侦察、监视和搜集情报的任务,在更大范围内对海洋和陆地进行持续不断的监视,并通过通用数据链实现情报信息的无缝连接,将探测到的潜在目标及时传给P-8A,协调其跟踪目标和攻击目标。该机已进入全面投产阶段,将于2017年投入实战部署。
4.4电子对抗能力显著
P-8A装备有大量先进电子战装备,电子进攻与防御能力都很强。P-8A头部安装了一种增强型全数字接收机系统,可以在最恶劣的敌方电子干扰环境中提供精确的侦测数据,可以有效地对付现代最先进的频率捷变雷达,并能显著改善信号识别能力和确定敌方发射源的精度。P-8A上还配备了无线电频率对抗系统。此外,“复仇女神”定向红外系统可采用多波段固态激光,对抗红外制导导弹。其机载拖曳式诱饵可有效保护飞机免受导弹的攻击,大大提高了飞机战场上的生存能力。
P-8A是喷气式反潜巡逻机,其先进的动力系统和机载探测设备为其执行巡逻侦察任务提供了有利保障;其高效数据链能将侦查中获得的信息快速传输与共享,为其完成攻击任务提供有利支持;其先进的电子对抗设备为其在复杂电磁环境中执行任务提供了便利。该机从接受任务到飞至巡逻区域时间很短,这对其覆盖范围内的重要军事目标的隐蔽性提出了更高要求。■
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P-8A antisubmarine patrol aircraft and its electronic information equipment summary
Wu Tanran,Cui Jing, Ye Ruifang
(Luoyang Electronic Equipment Test Center of China, Luoyang 471003, Henan, China)
P-8A is the newest antisubmarine patrol aircraft,which serves for US navy from 2013.P-8A has the integrated reconnaissance and attack ability against submarine, targets on sea or land and has high networked and automatic level.The development process of P-8A is introduced, and the electronic information equipment onboard it is analyzed.Its technical and tactical characteristics are summarized.
P-8A; antisubmarine; reconnaissance; EW
2015-05-15;2015-07-26修回。
武坦然(1981-),男,工程师,主要从事电子对抗情报研究。
TN97
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