美国P-8反潜巡逻机

美国P-8反潜巡逻机

美国P-8反潜巡逻机

P-8反潜巡逻机英文名称:P-8 Poseidon

类 型:反潜机

所属国家:美国

研发单位:美国波音公司

P-8“波赛顿”海上反潜巡逻机(英文:P-8 Poseidon)是美国波音公司设计生产的一种海上巡逻机,被采用取代P-3C,主要用途为海上巡逻、侦察和反潜作战,内有5个外有6个武器挂载点。洛克希德?马丁公司的方案则主要集中任如何改进P-3C和EP-3使海军能继续使用它们到2040年。

研发历程

2000年6月10日,美国海军航空系统司令部分别授予四家军火商一份价值约为50万美元的MMA (Multi-mission Maritime Aircraft)概念研究预算。其中波音公司的合同金额为49万美元,其方案 是在民用波音737-700的基础上发展军用型。2000年6月18日波音方案首度曝光,最初设想是以737客机的机翼前部加装武器吊舱,内部全部打通装载反潜设备。

洛克希德·马丁公司的方案则主要集中任如何改进P-3C和EP-3使海军能继续使用它们到2040年。延长机身寿命,此外还要升级发动机和飞机的子系统,改善他们的续航力、可靠性和性能,最后两者的方案都获选,波音为下一代新飞机的建造者并开拓外销来分担成本,洛克希德则用于现有机群升级案。

原代号P8“波赛顿”,其设计是修改自波音737新世代飞机,成为一种喷气式反潜巡逻机,比P-3的螺旋桨动力有更大效能和巡航力,平均高出25%-30%,用来接替冷战后时代的诸多海上巡逻机产物,并主打外销市场,它由2具喷射发动机推动,使它的速度可与战斗机比拟,内部的大空间也能安装更多装备,翼下也能挂载更多武器。

研发背景

美国海军海上巡逻机群是一支十分强大的海上作战力量。尽管历史上几经缩编,直到十多年前,它还拥有37个巡逻机中队(包括17个后备中队)。

但随着苏联解体冷战结束,原先令人生畏的苏联核潜艇群因经济和军事原因大幅缩水,美海军的海上巡逻机数量也随之不断被削减。今天,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40年的服役时间里,尽管P一3家族完成了美海军赋予的许多任务,但进入上世纪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——美海军最后一架P-3C是1990年4月交付的,也就是说最新的一架P-3也已经在美海军中服役了22年之久。

由于机身老化严重,从2003年开始,首批P-3C开始退役,这一过程将持续到2005年,估计在未来2-3年内,将有近80架P-3C要提早或非正常“退休”。届时,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(SLEP)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。

上世纪90年代末,美海军启动了MMA研究计划。MMA是英文Multi-mission Maritime Aircraft开头三个字母的缩写,意为“多任务海上巡逻机”。2000年中期,美海军完成了MMA概念研究报告。从2000年中期至2002年,多家军火商提交了他们的设计构想。其中,洛·马公司采用P-3改进型方案,这是唯一采 用涡桨动力推进的方案;波音公司的方案是以波音737为蓝本设计一个全新的空中平台;BAE公司选择英国先前下马的“猎迷”II巡逻机参加竞争,但在得不到美海军的支持后宣布退出,这使得这项竞标成为美国国内军火商的“窝里斗”。

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计划做为采购项目迈出了具有里程碑式的第一步。波音、EADS、洛克希德·马丁公司和雷锡恩公司等世界知名大军火商对成为MA的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四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,其方案是在民用波音737-700的基础上发展军用型MMA。2000年6月18日,波音公司方案首度曝光,最初设想是以在商业上十分成功的波音一737客机为蓝本,将波音737-800的机翼和波音737-700的机身结合起来,在机翼前部加装武器吊舱。但该方案在其后的时间里进行了多次修改,最终的方案定格为波音737-900机翼加波音737-800机身方案,同时武器吊舱的位置也移至机翼后部。在主机舱内有5个以上的工作站,并装有两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。

为了帮助计划发展,波音公司组织了一个十分强人的设计团队,其成员包括CFM国际公司、史密斯航空公司和后来在竞标中落败的斯罗普·格鲁门公司、雷锡恩公司。CFM负责动力系统研制工作,其与法国斯耐克玛公刮研制的CFM 56-7B27A发动机动力强劲,两台CFM56-7B27A发动机能提供54000磅的推力。其空中停车故障为每1000小时故障率为0.03,这使它成为世界上性能最可靠的发动机。装备该发动机之后,波音737MMA的任务半径估计可达200海里。诺斯罗普·格鲁门公司信息技术部为MMA提供数据链系统,位于巴尔的摩的电子系统部提供光一电/红外传感器、方向红外对抗系统和电子支持对抗系统,数据链和磁场异常探测器由诺斯罗普公司提供。作为波音公司MMA设计团队的一部分,雷锡恩公司将为MMA提供APS-137海上监视雷达和信号侦察装置。雷锡恩公司还将提供具有革命性的GPS抗干扰综合定位系统、拖带式诱饵自卫装置、甚高频卫星系统。史密斯公司将提供飞行和储备管理系统。飞行管理系统提供综合开放体系,CNS/ATM兼容和升级内部增容通路,储备管理系统提供综合武器管理及综合电子控制系统。

雷锡恩公司将自己的方案命名为“南河三”(南河三是小犬星座最亮的一颗星,是猎户星座猎人的猎狗),从字面上就可看出这一方案是想对P-3和EP-3进行升级,内容包括升级机身、发动机、驾驶舱和机组工作舱。

据该公司的初步构想,与现役的P-3C相比,“南河三”的载荷要增加20吨,续航力增加30%,可靠性要比P一3高50%,维修时数要下降60%。但与P-3的原产商洛·马公司相比,雷锡恩公司的改进方案一开始就不具备任何优势可言。

诺斯罗普·格鲁门公司的方案与众不同,它设想一种复合机队方式代替现行P-3巡逻机群用以执行海上巡逻和情报侦察任务。设想中的机队包括少量有人人驾驶飞机和大批载有侦察设备的无人飞机。与诺斯罗普之前的各种航空竞标方案一样,这一方案的特点仍是理念和设计技术超前,可靠性和实用性不够,其前景并不为人看好。

洛克希德·马丁公司的方案主要集中任如何改进P-3和EP-3使海军能继续使用它们到2040年。洛· 马公司将确定最好的方法以延长机身寿命,改进计划还包括更换机翼、垂尾和引擎舱等。事实上,洛-方案与上世纪80年代后期,洛-马公司的P一7LRAACA(最初命名为P-3G,美国海军曾一度想购买125架P-3G用于取代P-3C,但它仅停留在图纸阶段,由丁成本升高,项目在1990乍被取消。)特性上有些相似。洛·马公司的MMA方案与P一3C的一个重要不同就是采用了新型的发动机。

MMA的最终购买量将达到110架,波音737一MMA的编号有可能是P-8,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。

出口类型

P-8I是P-8A的一种出口型。P-8A计划的项目主管里克·巴克介绍说,P-8A采用的是全开放式设计,其机体结构和机载系统的升级非常容易。

得知印度有意购买,波音公司为印度开出了非常优惠的条件:如果印度采购P-8I,印度公司可以全程参与该机的研制工作,从飞机的设计阶段一直到飞行测试。此外,波音公司还表示可以向印度打包销售P-8I和“楔尾”预警机。印度海军采购了P-8I,印度空军将可能以非常优惠的条件获得新型预警机。然而,按照波音公司的研发计划,P-8A预计2009年才能实现首飞,之后必须先满足美国海军的需要,如果其他国家海军采购的话,开始交货时间不会早于2013年。

为了加强对印度洋的监控,印度计划逐步淘汰老旧的苏制图-142远程反潜机,换装一种更为先进的侦察/反潜平台。2009年初,印度与波音公司签署一项价值21亿美元的协议,采购8架P-8I海上监视飞机,以增加海上侦察能力,替换俄式飞机。作为新一代空中反潜/侦察平台,P-8I的性能更为全面。公开资料显示,P-8I的巡航速度为每小时815公里,飞行高度可达1.2万米,航程也超越了采用螺旋桨引擎的P-3C“猎户座”反潜机。在武器配置方面,P-8I的5个内置武器挂点和6个外挂点可挂装反潜鱼雷、炸弹和水雷等武器,并可发射“鱼叉”反舰导弹打击敌方水面舰艇。

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(LRMR),这笔21亿美元的交易成为了迄今为止美对印最大的一宗军火出售案。据英国路透社报道,美国国务院在3月12日致国会的书面材料中称,批准这笔军售案考虑到了“政治、军事、经济、人权和武器控制”等多方面因素。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-8远程海上侦察和反潜战斗机的首个国际客户。波音公司表示,将在合同签署后48个月内交付首架P-8I,其余7架在2015年前交付。波音公司出口P-8I的合同是与印度国防部进行签署的。美国国务院在递交的书面材料中称,交易还包括相关的保障设备、零件、训练和直到2019年6月的后勤保障等内容,这些附加内容总价值达6.413亿美元。

2011年4月,印度表示增购的4架P-8I将在则2015年后交付。P-8I海上巡逻机基于波音737飞机,是波音公司为美国海军生产的P-8A"海神"巡逻机的变型机。波音公司军用飞机部门总裁克里斯-查德威克表示,应印度政府购买6架中程多功能侦察机的信息采集,波音公司已经向印度提供了一架P-8I巡逻机变型机,并希望能够在几个月内与印方就购买10架C-17"环球空中霸王III"型飞机一事达成最终协议。

技术改进

2006年7月,波音公司展示了部分将用于P-8A多任务海上飞机(MMA)的新技术。

此次展示通过波音P-8A移动展示拖车(Mobile Demonstration Trailer)来进行,该拖车目前正在作全国旅行,以向参观者介绍P-8A开放结构任务系统,武器系统,全球商用后勤、维修和训练系统。

波音移动展示车展示的主要技术提升内容之一是控制系统,该系统带有5个相同的控制站,能让机组人员处理P-8A仪表收集的大量信息。该控制系统能使机组人员实时处理数字信息。控制站监控的信息包括每次飞行前更新的全球地图的数字图像、雷声APS-197多模式监视雷达、武器系统以及电子监视器。

波音综合防务系统部的ASW&ISR经理Egan Greenstein称,相同的控制系统是非常重要的特性,因为这将使系统升级更友好并使操作员能共同承担监视信息的责任。新特性将帮助P-8A执行其主要任务,即反潜战(ASW)、反面战(ASW)、侦察和情报搜集。

主要意义

2007年,P-8A“海神”在6月15日成功完成关键设计审查。此次事件标志着该项目达到了一个非常有意义的里程碑。

2007年12月,首架波音P-8A"海神(Poseidon)"飞机已开始生产。自2013年开始,737衍生型(即P-8)将代替海军的洛克希德·马丁公司生产的P-3C"奥利安" 。

P-8A“海神”测试飞机T-1于2009年4月25日成功完成首飞。飞机在上午10:43从Renton机场起飞,于下午2:14达到西雅图波音机场,整个飞行耗时3小时31分。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米(25000英尺)。

装备配置

配套设施

MK54反潜鱼雷

就反潜作战而言,P-8最主要的武器为MK54反潜鱼雷。 该鱼雷代表了轻型空投反潜鱼雷的最高技术水平。

冷战结束预示了反潜作战环境的根本变化,今后的威胁主要来自在水声条件恶劣的浅水近岸活动的安静型潜艇。反潜环境的变化就要求鱼雷技术作相应的改变,增加对付先进的安静型潜艇的能力。把以往强调深水作战能力为主转变为浅水作战能力为主,已是当前反潜鱼雷的发展趋势。

美国MK54轻型混合鱼雷就是适应这一形势而发展的,它实质上是一种拼凑方案,其目的是利用现有的鱼雷技术和采购一些现成的商用成品部件,研制一型成本低,适合在浅水中攻击常规潜艇的轻型鱼雷。

这种不寻常的举措不仅节省了大量的资金,而且缩短了把新武器投入战场的时间。预计该雷的研制、试验和鉴定费用大约为1亿美元,是研制一型全新鱼雷费用的十分之一。

MK54鱼雷最初打算2001年装备,但由于资金短缺,推迟了2年,2003年服役。MK54鱼雷从1995年立项到2003年服役,8年的时间比MK50鱼雷的研制时间的一半还少。MK54鱼雷采用MK50鱼雷的顶段、MK46鱼雷的战斗部和后段、MK48ADCAP鱼雷的变速控制阀,并采用了新型商用成品的电子部件以及MK50鱼雷用Ada语言编程的软件。

MK54鱼雷的战术技术性能

作战目标 常规潜艇及核潜艇

长度 2.71米(舰载)

2.79米(直升机载)

2.88米(固定翼机载)

直径 324毫米

战雷重量 275千克(舰载)

285千克(直升机载)

292千克(固定翼机载)

操雷重量 255.8千克(舰载)

速度 28/36/43节

航程 >15000米

声自导探测距离>914米

MK54鱼雷推进系统是把性能可靠的MK46鱼雷推进系统与MK48ADCAP和MK50鱼雷的推进系统有关的先进硬件技术结合起来,使雷在整个航行深度范围和速度范围内都具有很高的可靠性和变速能力。

MK54鱼雷基本上是采用MK46鱼雷的推进系统,主要改进包括:加强了推进系统快速启动与武器控制回收能力,使其能在很浅的水中进行发射和操雷的回收;附加舱内装有MK48ADCAP鱼雷的变速控制阀,以适应鱼雷的变速要求;还装有MK50鱼雷双绕组电源电机、热电机和安全互锁压力开关。

MK54鱼雷采用了MK46型鱼雷的战斗部。该战斗部采用铝制壳体,内装有44.6千克的PBXN-103炸药、引爆装置、电缆、感应线圈、磁组件和液压部件。该战斗部的破坏威力足以对付潜艇目标。该战斗部可靠性大于99%,在美国军舰、固定翼飞机和直升机平台上使用了27年以上,没有出现大的安全事故。

磁异探测

2005年7月加拿大CAE公司从波音公司获得一份价值500万美元的合同,为美海军P-8A多用途海上飞机(MMA)提供先进一体化"磁异探测"(MAD)系统。 CAE的磁异探测系统将集成到P-8A的任务系统中,用于反潜战。

该磁异探测系统将通过确定地球磁场中的磁力变化或反常现象(可能由潜艇造成),提供对水下目标的搜索、探测、定位和确认能力。

飞行测试

波音公司是P-8A飞机的主合同商,该飞机将以波音公司的下一 代737平台为基础。这次CAE公司获得的合同涉及5架P-8A飞机。而美国海军计划在未来十年采购108架波音P-8A飞机。

2005年波音公司官员6月2日称,该公司计划修改P-8A多任务海上飞机(MMA)的翼尖设计,以利于改善飞机在恶劣条件下,特别是结冰条件下的飞行性能。

P-8A飞机原来采用的翼尖的形状是向上弯曲,设计人员计划改成斜削式也即后削式翼尖。因为从整体上看,斜削式翼尖与机翼其他部分处于一个平面,更有利于使翼尖上的冰及时融化。

据波音MMA项目业务开发主任提姆·诺加特表示,P-8A飞机的飞行高度主要是低空(15000英尺,4570米),结冰是主要的恶劣条件,所以在飞机的设计中一定要将结冰问题作为主要考虑因素。

2005年9月12日报道,尽管P-8A多任务海上飞机项目处于系统发展与演示阶段的初期,但是该项目正在继续确立采办项目的标准。目前该项目最关键的一个领域可能是飞机的生存性。

负责对P-8A进行实弹射击试验的美海军空战中心武器部武器生存性试验室的官员西尔维娅·森说:"遭受射击是飞机发生灾难性事故的一个主要原因,在P-8A项目中我们很早就展开了实弹射击试验,其结果将对飞机设计产生积极影响。"

由海军空战中心和波音公司工程师组成的小组一道实施了实弹射击试验与评估(LFT&E)战略,目的是在达到国会提出的LFT&E要求的同时减少飞机的弱点,增强飞机的生存能力。

波音公司同几家供应商正在利用从初步试验中得到的数据发展一种更有效的灭火系统。该系统的发展与验证试验已于8月开始,并将一直进行到2009年,全尺寸的实弹射击试验将于2011年利用一架P-8A静力试验飞机进行。

雷达系统

2006年6月,美海军对雷声公司为P-8A多任务海上飞机(MMA)研 制的新型海上监视雷达采用最新命名——AN/APY-10。

新命名的产生缘于该雷达系统的重大改变。虽然APY-10雷达具备海军AN/APS-137海上监视雷达的全部功能,但雷声公司空间与机载系统部认为由于P-8A雷达的重要变化需要采用新的命名。

APY-10雷达能够彩显天气信息,并在“边扫描边跟踪”和目标探测模式等方面提供更强大的能力,可被P-8A导弹控制和显示系统全程在线引导。

此外,和APS-137雷达相比,APY-10雷达尺寸更小、亮度更高。

“APY-10雷达代表着先进的技术,并为P-8A、 波音公司和海军用户带来了更强的使命任务能力,”P-8A雷达项目总工程师克雷格·扬认为,“当然APS-137雷达以其强大的探测和成像能力,使得其命名在海军和国际海上监视团体中得到了认可。但是,相对于老的命名法,APY-10雷达有了更多创新。”

美国军事装备由美国防部根据“联合电子型号名称系统”(JETDS)进行命名,装备名称可体现应用的平台和该系统的能力。AN/像其他装备一样表示空、海军,APY-10可如下解释: A——表示安装在有人驾驶飞机上的装备。 P——表示装备为雷达。 Y——表示监视(搜索、探测和多目标跟踪)和控制(火力和空中),而APS-137雷达中的“S”表示探测(距离和方位)、搜索。该字母(第三个字母)表示的是该型装备的功能,从“S”到“Y”反映了P-8A雷达使命任务的扩展。 10——表示海军提供该型设备的型号系列。

服役部队美国空军媒体评述

“海神”送走“猎户座”

冷战中,苏联建设了规模庞大的潜艇部队,特别是苏联的核潜艇航速快、潜深大,对其发现定位都比较困难。为了对付苏联潜艇,美国不断发明和更新装备,大型陆基反潜巡逻机就是其中之一。冷战后期,性能优良的P-3C“猎户座”反潜巡逻机开始服役,不仅成为美军的标准装备,还大量出口到美国盟国。

但任何先进装备都有老化过时的时候。进入新世纪后,美国开始筹划研制P-3C的后继机型,美国海军对这一机型的定义为“多任务海上巡逻机”。经过竞争,波音公司的方案胜出,新机型最终被命名为P-8“海神”巡逻机。

“海神”以波音737客机为平台,不仅成熟度高,速度也比涡桨飞机快得多,对潜艇的搜索打击能力更强。在进行反潜作战时,一架P-8巡逻机可监控64个被动声呐浮标、32个主动声呐浮标,反潜效能超过3架P-3C。在武器配置方面,P-8的5个内置武器挂点和6个外挂点可挂装反潜鱼雷、炸弹和水雷等武器,并可发射“鱼叉”反舰导弹打击敌方水面舰艇。

拉帮围堵中国潜艇

2009年,印度与波音公司签订了购买8架P-8巡逻机的合同。2011年,印度海军又追加订购了4架。目前仅美国海军装备了P-8巡逻机,印度是该机的首个国外用户。

印度购买的P-8是美国为印度量身定做的机型,上面整合了某些印度装备并满足了印度的部分要求,飞机名称也因此成为P-8I(I即指印度-编者)。印度意图用P-8I巡逻机取代其苏制图-142M和伊尔-38巡逻机。印媒宣称,印度海军购买P-8I旨在进一步提高对印度洋的控制能力,以应对来自中国等新兴海上强国的军事挑战。

用P-8来围堵中国潜艇不只是印度海军的如意算盘。据美国《星条旗报》报道,美国海军在2013年也将迎来P-8A巡逻机,而美国正计划将其部署于日本。这一消息已得到了日本厚木航空基地官员的证实。有分析人士指出,以往美国对于反潜巡逻机这类敏感装备的外销一直较为谨慎,但这次却能让印军和美军同时装备,显现出了美军面对中国潜艇战力提升的焦急心理。

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