JF-17的航电之路

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导读: 超-7雷达方面准备采用西屋电气为90年代F-5系列升级研制的AN/APG-66T雷达。该雷达具备优良的全天候探、跟踪能力与AN/APG-66相比其最大限度地保持与AN/APG-66雷达的硬、软件系统,主要改进在用一个新的信号处理器替代原来的雷达信号和数据处理计算机,降低整个雷达的系统的体积、重量和功耗,同时大大增加了系统的运算、存储、输入/输出速度。从而提高雷达的空-空/地探测能力和可靠性。其探测距离比AN/APG-66提高了20%,同时机内自测(BIT)和故障隔离隔离诊断得到加强,对于PAF来说


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超-7雷达方面准备采用西屋电气为90年代F-5系列升级研制的AN/APG-66T雷达。该雷达具备优良的全天候探、跟踪能力与AN/APG-66相比其最大限度地保持与AN/APG-66雷达的硬、软件系统,主要改进在用一个新的信号处理器替代原来的雷达信号和数据处理计算机,降低整个雷达的系统的体积、重量和功耗,同时大大增加了系统的运算、存储、输入/输出速度。从而提高雷达的空-空/地探测能力和可靠性。其探测距离比AN/APG-66提高了20%,同时机内自测(BIT)和故障隔离隔离诊断得到加强,对于PAF来说最有价值其训练操作与后勤支援体系与现有的AN/APG-66设施高度的通用性。原来的测试系统仅需经过少许改进就可以为新的雷达提供测试。这样就降低了整个寿命周期的成本.AN/APG-66T工作在X波段,体积0.09立方米,重量93公斤,MTBF为200小时,天线扫描方位为;+/-45度.工作模式除了保留原来的66的功能外还增加了新的模式包括;边扫描边跟踪(TWS)、地面动目标指示与跟踪、64:1多普勒波束锐化(66为8:1)。为载机多用途能力的扩展提高有力的支援,同时雷达提供战机飞行员单人操纵的最佳方式,飞行员可以利用双杆操纵技术(HOTAS)改变雷达工作方式和进行功能转换,利用此特点飞行员可以在控制雷达功能的同时保持抬头及手动姿态,执行其他操作。需要指出的是由于PAF并没有要求雷达具备发射AIM-7“麻雀”中距拦射导弹的能力,这主要是因为麻雀重量偏大,价格也较高。且战绩也比较有限,不过考虑到飞机的多用途能力PAF要求这种雷达可以支持AGM-65“小牛”空地导弹、AGM-84“鱼叉”空舰导弹及GBU-10/12“铺路”系列激光制导炸弹等现有的精确制导武器的发射。这点也反映了佩刀2高低搭配的多用途战机的特点。根据中巴美三方的协议;超-7/佩刀2的研制工作应该在6年内完成,首架飞机应该在1991年试飞。到1989年格鲁曼已经制造过一个全尺寸的座舱模型,并准备将所有的电子设备按照真实的位置安装,进行火控系统的开发和试验。但随着1989年中美关系发生根本性的转变这个项目被中止,随着苏联撤出阿富汗,巴基斯坦在美国全球战略中的地位也随之下降,美国以巴发展核武器为由通过普雷斯勒修正案,停止对巴基斯坦的军事、经济援助。而以巴基斯坦自身的国力根本无法支持这个项目的实施,因此佩刀2计划暂时告以段落。



尽管巴基斯坦暂时中止佩刀2计划,但我国仍旧继续研制该机,其主要原因是当时我国已经引进并计划获得授权生产SU-27SK并研制歼-10型战斗机,对于传统市场来说这两种飞机都显得太大且价格昂贵。由于歼-7要在新世纪初停产,因此届时我国需要一种廉价的出口型战斗机来填补,由于当时中国主要的国防预算用在前两种战斗机上面,而由“国土防空”向“攻防兼顾”转型的我国空军对这种轻型战斗机也缺乏兴趣,因此我国需要一个启动用户来支撑这个项目的发展。而此时的PAF受到了美国的武器禁运,其订购的第二批77架F-16无法交货,而印度空军的三代战机机队却在稳步增长,因此其需要一种新型战机来更新现有的战机。共同的需要促成双方再次走到一起,项目再次被启动,我方重新称其为FC-1(中国战斗机一号),改变并不仅仅局限于名称,PAF对其的要求也有了改变;在超-7/佩刀2的时代,PAF的对其的性能要求来自于其参加中东战争的实战经验和对三代机F-16的操纵经验,因此新型战机更加注重在常规空战包线区域内即中低空/速度条件下的性能改善加减速度性能、爬升及盘旋能力。但对于超视距能力并没有做要求。主要考虑到当时BVR能力尚处在完善之中,相关的航电系统重量、体积偏大且价格也比较昂贵。AIM-7“麻雀”在空战中的表现也很不完善。但在90年代后特别是海湾战争中各国空军对现代空战有了全新的认识,意识到超视距空战已经成为未来空战的主流。PAF也认为未来空战中的超视距空战占据一半以上,超视距攻击是否成功率高,完全取决于同样的战术信息的准确快速获知和判别,而战术环境情报和态势又完全取决于飞机电子系统的水平因此新型战机必须拥有较为完善的航电系统包括多功能火控雷达、任务计算机、玻璃化座舱和数据链及电子战系统,在以前只有重型战斗机才能配备这些多航电系统。而现在随着电子技术的进步,已经能够装备在轻型战斗机的机体内。

由于美国的禁运,而我国显然还不能立刻提供合适的产品,所以PAF的目标投向了欧洲,当年欧洲有多型为第二代战机升级用的航电系统,PAF最初的选择是英国的GEC-马可尼公司的“蓝鹰”(BLUE HAWK)雷达。众所周知,在90年代美国关闭了对我国和巴基斯坦的防务合作大门后,英国仍旧维持与两国的防备合作关系,在巴海军归还从美国租借的”基林”级驱逐舰后,其从英国引进4艘21型”女将”级用来替代,GEC-马可尼公司也被获准继续参加我国空军歼-7机队的现代化计划.所以在FC-1计划启动之初GEC-马可尼被做首选的航电供应商。


蓝鹰雷达是GEC-马可尼公司在90年代研制的轻型PD火控雷达,由四个可更换单元组成;天线,发射机/激劢器、接收机和数据处理系统组成,具备灵活的安装适应性,尤其适合在轻型战斗机狭窄的机头中安装,工作在I波段,工作频率9.6-9.9GHZ,具备高、中、低三种脉冲重复率,重复频率800HZ-120KHZ,扫描范围;左右和高低均在+/-60度.发射机采行波管,峰值为8KW,平均功率为160-400W,接收机采用双通道接收机,可编程信号处理系统.雷达重量为104公斤,雷达广泛采用标准化元器件和常规工艺,因此造价较低.操作界面为1553B格式,可以较好的与现有的武器系统兼容.可以提供空空拦截、格斗等多种空空模式及地图测绘及反舰等对地/海工作模式,对空中目标(RCS=5)可以提供90公里左右的上视搜索距离。下视60公里,地面测绘的距离接近150公里。由于GEC-马可尼公司与我国航空工业长期的合作关系,因此蓝鹰雷达成为一度成为FC-1雷达的首选雷达。而1997年GEC-马可尼公司也公开了为FC-1研制的玻璃化座舱包括一个25度视野的平显,四块多功能显示器。外挂管理系统及整合有GPS的惯性导航系统。马可尼公司同时提供的系统还包括头盔瞄准系统。其他比较重量的航电系统还包括“阿波罗”机载电子干扰吊舱,根据马可尼介绍这个吊舱就是为提高轻型战机的生存能力而研制的,对载机要求比较低,仅需要一根导线与机载数据总线相连即可,吊舱也有自己的电源系统。


尽管蓝鹰雷达具备较好的战技指标,且与PAF现有的武器系统的兼容性也比较好,但PAF对其却不那么热心,主要对其成熟程度持保留意见,实际上英国自己的鹰-200攻击/教练机仍旧选择的是美国的AN/APG-66H多功能火控雷达,另外就是英国并不能为FC-1提供配套的机载武器,英国本身大量使用美国机载武器如AIM-120、AIM-9空空导弹和铺路系激光制导炸弹。这就意味着将来FC-1可能面临有枪无弹的尴尬境地。PAF自己的选择更加向于法国的RC400火控雷达,当时汤姆逊-CSF等法国公司正在参加PAF幻影机队的ROSE计划,自然不会放过更加庞大的FC-1机载系统市场,法国提出的是包括RC400在内的综合航电系统参加竞争,其中RC400雷达可能不被人熟悉但要说过其前辈RDY雷达可以说大名鼎鼎。这个雷达也是法国为升级第二代及第三代早期型战斗机而研制的,根据法国人的说法与RDY相比,RC400除了峰值有所降低,探测距离有所下降外,其他特性与RDY基本相当。RC400采用平板缝阵天线,行波管发射机及多通道宽频接收机和可编程信号处理系统,平均功率400W,重量100公斤左右。具备全向上/视探测能力,高、中、低脉冲重复率的自动管理,自动多目标拦截和自动锁定及敌我识别等。可以同时导引MICA导弹同时攻击2个目标的能力在空地模式中可以提供地图测绘、多普勒波束锐化及合成孔径成像及低空突防等高线绘等模式。机载武器方面法国的MICA具备体积小、重量轻的优点,非常适合FC-1这样的轻型战机。而魔术空空导弹也在PAF早已经装备。法国也可以提供BGL激光制导炸弹、AS30空地导弹及阿帕奇隐身防区外攻击系统等完善的空地武器系统,另外也可以使用PAF现有的飞鱼空舰导弹。但法国人的东东并非完美无缺,其也存在较多不足之处,首先是研制时间较迟,RC400雷达在1999年才进行空中测试,价格也比较昂贵另外法国航电系统与PAF现有的大量美制武器兼容性较差,法国采用的是DIGIBUS机载数据总线而美国采用的是1553B格式。这意味着FC-1服役后PAF还要对其大改后才能挂载美国武器装备,这又会增加费用负担。与这些缺点相比政治上的障碍可能更大,90年代初法国人不顾我国强烈的反对,向台湾地区出售幻影-2000-5战斗机和拉斐特级护卫舰,因此在法国向台湾交付先进战机及战舰的时候讨论在我国战机安装法制航电系统显然是不合适宜的。


在这种情况下PAF只好寻找第三条选择,在90年代的F-7P的雷达升级计划中,意大利FIAR的GRIOF火控雷达战胜了GEC-马可尼公司的SSR,另外在幻影机队的ROSE计划中GRIFO-M雷达也中选表明PAF对于这个系列雷达的认可,另外PAX也开始根据授权生产这些雷达,因此出于后勤保障、训练操作的通用性出发,PAF再次选择GRIFO系列雷达作为FC-1的机载雷达也就不那么令人奇怪了。实际上GRIFO S7就是在GRIFO-M的基础上研制的。其天线直径增加到600MM,发射机功率提高到500W,重量也相应增加到110公斤。搜索距离提高到80公里,在TWS模式下可以同时跟踪8个目标,同时攻击2个目标的能力。MTBF时间也提高220小时,GRIFO S7可以提供多达25种空空/地模式,对于美国及俄罗斯武器都有较好兼容性。根据FIAR的说法;GRIFO S7的性能可以提高到GRFIO 2000的水平,后者是为F-16中期性能升级(MLU)竞争用的型号,即雷达安装位置后退到400MM,其天线尺寸就可以增加到800MM,搜索距离增加到100公里以上。不过这导致机载电子设备舱向后退,从而增加飞机的尺寸带来整个计划费用的上涨。同其他竞争方一样,意大利也为FC-1提供全配套的航电系统包括采用一平四下(两大、两小)的全玻璃化座舱。不过意大利方案的不足之处也在于不能提供配套的机载武器系统。这样最后一位火枪手南非的肯特罗公司登场了。由于种族隔离政策南非长期被国际社会制裁和禁运,因此自己发展一套比较完善的机载武器系统。南非空军向瑞典采购的JAS-39战机即配备自己的武器系统。向PAF推销正是这套武器系统包括;V-3E格斗空空导弹和V-4主动雷达制导空空导弹,H-2/-4猛禽电视制导炸弹系统等,其中V-3E亦称A-DATER”敏捷短矛”。V-3E采用无弹翼的低阻外形和先进的固体火箭发动机,具备较长的射程,采用推力矢量技术,具备较大的机动过载能力,高敏度红外成像导引头具备较强的离轴发射能力,可以凭借飞机的雷达或者头盔瞄准器等在雷达不开机的情况下自动搜索锁定目标,由于制导系统的灵敏性让其具备广阔的视野,并能够在发射后锁定目标,其重量和体积都较小重量只有89公斤,长为2。98米,也非常适合FC-1这样轻型战斗机,装备该导弹后PAF可以有效的抵御IAF装备R-73带来的威胁。南非的V-4超视距主动雷达制导空空导弹。V-4又叫R-DARTER“射水鱼”(R-即雷达型之意)。其起源于80年代南非肯特罗公司与以色列拉斐尔公司联合导弹研制计划,后来双方分道扬镳。前者独立研制V-4射水鱼,后者就是大家熟悉的德比空空导弹。V-4空空导弹的研制工作在1999年正式完成并与同年进入南非空军服役,2001年首次在比勒陀尼亚的非洲航空航天防务展上展出,在定型试验中其成功击中一个在2000米飞行的目标。V-4的外形与以色列的德比相近,四个三角形弹形和4个矩形尾舵呈X-X形在弹体布置。发动机采用固体低烟发动机,制导方式采用中继惯性加末段主动雷达制导,有两种攻击模式;发射后锁定(LOAL),发射前载机将搜索到目标信息如高度和速度等下载给导弹,导弹据此在惯性制导系统导引下向目标预定位置飞行,到达末制导段后雷达开机,攻击目标,发射前锁定(LOBL),发射前利用机载探测系统指示导引头锁定目标再进行攻击。和德比相同,考虑到成本及价格的问题,V-4并没有装备数据链,这样 载机就无法为导弹更新目标信息修正其弹道,这样其对付高机动目标方面显得力不从心。V-4导弹长为3.6米,直径0.16米,翼展0.64米,重量120公斤。据报道1999年肯特隆公司正式向巴基斯坦提出包括空-空和空地武器的全面合作计划,根据PAF的要求R-DARTER进行加装数据链的改进称为T-TARTER。

经过多次反复,到1997年PAF才实初步JF-17确定航电系统,由于航电系统来自不同的国家,如雷达来自意大利,惯导来自法国,这就意味着由于每一项产品都必须亲自派人前往制造商所在国家进行攻关和索取资料,测试样机,进度很慢。从而影响整个项目的进度。而1998年核危机再次引起西方对巴的武器禁运,这意味着整个航电系统的工作陷入停滞。为了航电系统影响整个计划我国向巴方提出两步走的方针;即先研制配备基本航电的简化型原型机,再研制全状态型号。在研制飞机平台的同时我国也向PAF推出自己的综合航电系统方案。并最终得到PAF的认可,04年中巴双方正式签署研制航电系统的协议。根据介绍我国为JF-17研制这套航电系统采用传感融合(SENSOR FUSION)技术,即以任务计算机为核心,1553B数据总线为骨干将雷达、惯导、外挂管理、电子战、大气数据计算机等有机相连,实现数据的综合处理和信息的共享,同时还可通过数据链现预警机或者地面防空系统进行信息的交换。其功能包括;目标搜索与跟踪,目标攻击,自主导、外挂管理、任务计划与参数管理。综合显示与控制、通信与数据传输等。由于采用模块式结构和开放式体系便于以后的功能扩展和系统升级。


本文内容于 2007-9-17 13:25:07 被control2009编辑

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