深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:日本共同社2013年1月14日发布的航空自卫队F-15J进驻下地岛的编队飞行照片

从20世纪70年代起,F-15“鹰”战斗机就成为美苏空军装备对抗中的高端装备,然而在经历长达近40年的空中优势争夺后,这架经典名机是否仍能通过升级改进工程,继续称霸全球空域?从最近的东亚各国战斗机换装计划中,笔者大概可窥其端倪,尤其日本趁钓鱼岛争端渐趋白热化之际,刻意将F-15机队部署在邻近台湾东岸的下地岛时,其改进工程就更值的笔者关注了。韩国空军日前提出建军以来最大规模的新战斗机采购计划,当局目以洛马F-35A、波音F-15SE、F/A-18E/F与欧洲联合研制的“台风”(Eurofighter)为考虑目标,尽管2014年9月韩国政府宣布将购买40架陆基构型的F-35A,但在这一波新机名单之中仍出现了F-15SE,透露了美国军火商仍对这架纵横长空近达40年的老迈“鹰”寄予亚洲市场的厚望,通过东北亚各国的军备竞赛逐渐增加曝光度以期在最近的海湾国家新一代建军计划中稳稳分一杯羹,狠狠抓住如沙特等国空军这样的“不可撼动”的老客户军备市场。

多阶段改进计划

F-15SE飞机构型的潜力新发展归根结底源自20世纪90年代中期就展开的“多阶段改进计划”(Multi Stage Improvement Program─MSIP),这种完全符合军备系统工程逻辑的专为客户定制的“量身渐改”战斗机延寿工程,也无异为产自30年前的大型战斗机觅得第二春,同时也替系统厂商打开一条海外的生财之道。

所谓“多阶段改进计划”(MSIP)是麦道公司在90年代为美国空军启动的F-15机体和航电系统升级计划,一开始在佐治亚州的华纳。罗宾斯后勤中心展开。依照该计划,各个升级项目都会被引入F-15的生产线上,等完成F-15新机队批生产后再对较早出厂的批次进行升级改装。

至于“第二批多阶段改进计划”(MSIP II)则是专门针对F-15C/D进行的升级计划,最重要的升级项目就是换装APG-70多模火控雷达并增加AIM-120先进中程空空导弹的射击软件,但是日本航空自卫队的F-15J则不包括在内。

其次,F-15的“电子战警告系统”(EWWS)也加装了ALQ-135电子对抗干扰机和ALR-56C雷达告警接收机,形成性能更强的“战术电子战系统”(TEWS),另还加装了一套机体过载警告系统,以防飞行员在9G以上的空战机动中发生超过载险情。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:AN/APG-70雷达

F-15C/D机队在经过MSIP II升级后都具备了携带和发射AIM-120先进中程空空导弹的能力,这型导弹从20世纪90年代就成为美国战斗机的主要空战武器。

MSIP II的另一个重要项目就是“寻话计划”(Seek Talk program),其目的是降低F-15特高频无线电(UHF)易受干扰的缺点,通过分布式频谱技术和零舵效天线取代了老技术。然后就是采用“联合战术情报分发系统”(JTIDS)以达到各防空单元与指挥中心之间的高效能、可靠性、防干扰通讯。F-15机队也加装了全球定位卫星接收机(GPS),座舱仪表面板也改装全套多功能显示器与武器控制面板,飞行操纵杆与油门也都配合新接口进行了改装。机上的电子战系统也引入了ALR-56C雷达告警接收机、ALQ-135B内置电子战系统和改进型ALQ-128。

MSIP II的内容中也包括对AN/APG-63机载雷达进行升级,由于改进项目众多,因此雷达型号改为AN/APG-70。雷达的数据处理内存从16K升级为24K,运算速度也增加了近3倍之多,火控系统内存从96K升级为1000K,运算速度同样提高了3倍,同时还增加了“可编程武器控制组”(PACS)。

新雷达的多带宽合成孔径模式可对地表进行高分辨率扫描,此外还增加了几种新雷达模式,如“边跟踪边扫描”,使F-15能同时发射最多四枚视距外导弹,攻击分散的空中目标。AN/APG-70也具备“低拦截概率”(LPI)性能,雷达波能在不被敌机轻易发觉的前提下探测和直接攻击敌机。增加的处理能力让AN/APG-70雷达得以采用“非合作敌我识别”(NCTR)技术,可以更可靠地分辨敌我目标,目前对于NCTR这项技术的详细资料仍十分有限,据美军已公布的数据称可避免己方受友军火力的误击,从而免除像1988年7月3日的“伊朗航空A300空客航班”事件的重演。

第一架接受MSIP II升级的F-15C(84-001)在完成升级后于1985年6月20日首飞,1991年海湾战争时MSIP II项目仍在进行中,AIM-120还未部署。但MSIP II F-15C被迅速部署到海湾地区,在猎杀伊拉克飞机上令人印象深刻,NCTR系统运作良好,可以辨识飞机的型号甚至子型号,所以在海湾战争期间不曾发生过美军飞机误击友机的事件,但在战后却曾传出两架属于联合国征用的UH-60直升机遭误击事件,显示了该系统仍非完美无暇。

至目前接受MSIP的F-15机队已有A/B/C/D等系列型号,其中A/B型为典型的MSIP升级工程,但机体并没有升级成F-15C那样可安装保形油箱的构型,所以并不能被视为C型机。但是该计划中原本包括对F-15A/B机队的升级项目受预算不足所碍都已取消,某些较早出厂的F-15A,例如1973、1974和1975会计年度的机队也都已经退役,有的被作为基地展示机,有的被捐给航空博物馆,还有一批飞机被移交给以色列作为没有介入海湾战争的补偿。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:经过MSIP II升级的F-15C座舱

从以上的升级的发展历程可以看到美国空军在F-15使用寿命内非常注重对机载雷达与火控软件进行升级,后期甚至包括换装“有源相控阵”(AESA)雷达在内的新一代航电套件,保证美国空军能在F-35全面成军前争夺空优。

F-15E的改进

在F-15E机队的雷达现代化计划工程中,波音公司通过新技术和改善系统可靠性来确保美国空军获得全面战斗力,并获得未来在空对空及空对地战场上的主导能力。

早在2011年9月,波音就已开始6套低速初始生产雷达系统的整合工作,以便为雷声公司研制的机载有源相控阵雷达系统在2013年第三季展开换装。APG-82(V)1雷达现代化工程现正在佛罗里达州的艾格林基地和内华达州内利斯基地如火如荼地进行试飞测试。波音和雷声两家公司的技术代表通过各测试阶段的数据分析工作以确定该雷达能否符合军方挑剔要求。

根据雷达现代化计划,新的APG-82(V)1有源相控阵雷达将取代F-15E已使用了近30年的APG-70机械式扫描雷达,并改善了雷达的可靠性、可维修性和火控性能。美国空军的预算削减并没有影响到本项目,F-15E升级完毕后,新的APG-82(V)1将显著改善该机探测和跟踪敌目标的性能。

F-15E的其他雷达现代化工程项目还包括了宽频雷达罩、升级座舱环境控制系统,升级无线电调频滤波器,后者可让机载雷达和电子战系统同时开机。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:今年7月第389战斗机中队已经接收的升级相控阵雷达的F-15E

日本F-15的发展

日本航空自卫队在1974年以“第3次FX计划”编列预算,预备为F-104J/DJ和F-4EJ选择后继机种,翌年展开对国外13种现役战斗机的评选。1977年12月28日,防卫厅“国防会议”决定引进美国麦道F-15C/D战斗机,以授权生产的模式在日本组装,代号“和平鹰”(Peace

Eagle)。同年3月29日选定三菱重工为主要承包厂商,生产F-15J单座机165架、双座机48架,合计213架,成为美国以外F-15数量最多的国家(美国空军为356架)。到2013年年底时仍有201架在役,全机队保持90%以上的高出勤率,每架日本F-15的单价达120亿日元。

1978年4月,日方派出技术员赴麦道工厂,同年7月确定机身零部件在日生产,另由美方派40名技术员到日本。1980年7月,第一架在美生产的F-15交付,同年10月飞抵加州爱德华兹空军基地进行29个架次的试飞,然后由美国空军在来年3月1日送至冲绳嘉手纳基地,此时这架F-15J已涂上的日本红日徽。

由于F-15的优异性能与高潜力,日本近年以现代化升级工程予以提升性能,延长这种已服役30年的战斗机的寿命,继续执行防空任务。在机身外观上,日本的F-15与美军的并无区别,也使用同样的机载雷达。第一批F-15J的最初2架(机号02-8801/802)由三菱重工重新组装,其余8架(12-8803~22-8810)的零部件部份在日生产,后续155架(22-8811~82-8965)完全在日制造。日本当时计划将100架F-15编成4个飞行中队分10年成军,1982年的国防会议增至155架,1985年增加为187架,1990年增为223架。根据《中期防卫整备计划》到1992年裁减成210架,1995年又增加成213架。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:麦道制造的首架F-15J 02-8801

1998年11月4日当局确定J型为165架,1999年10月25日确定DJ型48架。最后一家是F-15DJ 92-8098 098号机,至此完成全部213的生产。F-15DJ双座机属于第26批次(Block 26)F-15D,第一批12架(12-8051~52-8062)从美国进口零部件组装,第二批8架(82-8063~92-8070)的零部件由美日各制造一半,第三批28架(02-8071~92-8098)完全为日制品。

此时,F-15J的价格从一开始的70亿日元,已涨至101亿5,600万日元。

日本F-15J/DJ以美军的F-15C/D为范本,但美参议院却限制五角大楼对日输出F-15的战术电子战系统(Tactical Electronic Warfare System- TEWS),使日方只能自己研制J/TEWS(日本战术电子战系统,J表示Japan)以解决技术障碍。J/TEWS包括J/ALQ-8无线电干扰器和J/APR-4雷达告警接收器、AN/ALE-45诱饵弹发射器(美国授权生产)。美国空军F-15的左侧垂直尾翼顶端装有ALQ-128天线,右侧则未装,所以在外观上看来并不对称,日本的F-15J/DJ垂直尾翼顶端都没有这个天线,这是和美军F-15在外观上的最大不同之处。

由于F-15C/D和F-15A/B都受限于机身内部燃油箱的容量,所以增设了被称为“FastPack”的保形油箱,能快速安装于机身进气道两侧来增加航程,日本F-15J/DJ也能安装这种油箱。

美国对日本的工业技术能量始终保有戒心,以20世纪80年代的F-15战斗机生产为例,日本军工业在短短两年之内就能掌握当时美军主力战斗机的生产技术,想见美对日本今后的“第4次FX计划”仍将以军售为主要考虑,尤其是F-35包括大量光电技术,所以仅可能对日本展开部分合作。

日本的F-15“多阶段改进计划”内容基本和美国一样,是由日方独自发展的战斗机性能升级项目。从1985年起进行对F-15J 82-8899以后生产的飞机、F-15DJ 52-8063之后得分飞机进行升级,这批机队的机体年龄相对较轻,较能符合升级的成本效益。目前已完成升级的F-15J/DJ机队数达102架,其中J型机号832+899~965计68架,DJ型063~098(包括因训练坠毁的2架)计有34架。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:日本三菱电机仿制美AIM-120B的“99式空空导弹”(AAM-4)将为F-15J增加BVR能力。直径20.3厘米,全长366.7厘米,翼展80厘米。采固态燃料推进,主动雷达制导,飞行速度达4.5马赫

日本航空自卫队F-15 MSIP II计划升级机队时间

2002年(平成14年)度:开始升级工程。

2007年(平成19年)度:3月8日“多阶段改进计划 II”(MSIP II)第一架(32-8942)拨交“飞行开发实验团”进行实用化飞行试验,预计在年度内完成新构型升级的工程。

2008年(平成20年)度:编列20架的升级预算,总计达168亿日元。包括搭载综合电子战系统,是MSIP II的增加项目。

2009年(平成21年)度:编列22架的升级预算。此时已超越《中期防卫计划》期间预定的26机升级机队数量,因此增加为48架。其中的38架将机载雷达(AN/APG-63(v)1)的购算先列入。

2010年(平成22年)度:编列2架的升级预算,将2008年度预算的12架纳入。

2011年(平成23年)度:编列8架的升级预算。2008年度预算的8架与2009年度预算的2架合计10架纳入。

2012年(平成24年)度:修正原编列预算,同时加上另6架升级。推迟2009年度的10架升级预算。

2013年(平成25年)度:编列6架的升级预算。纳入2009年度的10架升级预算。

F-15J/DJ的“多阶段改进计划”先期工程内容:

·中央任务计算机的计算能力升级,能够搭载日本自制的新型空对空AAM-4导弹,为加强武器射击管理也增加了布线。

·机载武器火控面板由模拟式改为多功能显示器。

·从42-8944号以后生产的F-15J和52-8088号以后的F-15DJ发动机换装为数字控制、可靠性更好的F100-IHI-220E型涡扇发动机。

·从62-8958号以后的F-15J加装J/APQ-1机尾雷达告警器。

F-15J/DJ新型空空导弹的升级

在“多阶段改进计划”F-15J/DJ的定期维修(IRAN)时展开,涵盖了机体延寿。其内容是增加AAM-4、AIM-120与AAM-5导弹的发射能力,官方尚未公布具体的机队数目。

AAM-4与AIM-120的升级内容为:

·中央计算机与雷达的作战程序重编(在AIM-120B试射同时展开新程序的编写)。

·机身换装能挂AIM-120的LAU-106A/A发射架,该挂架同时保留了“麻雀”导弹的电缆和接口,仍能挂载AIM-7。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:经过MSIP II升级的F-15J/DJ进气口两侧增加了综合电子战鼓包

武装操控面板的更新。

·搭载J/ARG-1导弹指令导引装置。

·雷达告警接收机与电子反制装置的更新。

·AN/APG-63雷达上敌我识别片状天线上的更新。

AAM-5的升级内容为:

·修改翼下LAU-114发射滑轨以适应AAM-5。至于“飞行教导队”(日本航空自卫队的“假想敌机”部队)用的飞机则换装成LAU-128发射轨,以LAU-128配合MIL-STD-1553B总线就能发射AIM-120,使F-15最多挂载8枚AIM-120)。

·机身换装LAU-106/A发射架。

·第3、4、6和7批LAU-106/A导弹发射架中部的制造厂铭牌向前移动,后面增设导弹电缆连接榫。

·拆除连接导弹的中央电缆。

·F-15升级成电子战飞机运用

日本航空自卫队编制有1架EC-1和2架YS-11EA电子战训练支持飞机,因此让战斗机进行电子战护航(增加干扰能力)也被列为考虑。其航空幕僚监部特地为多阶段改进计划先期工程的F-15J开发了一种和600加仑油箱相同体积的吊舱型“战斗机搭载电子防御装置”,考虑让F-15担任电子战。

日本防卫省“技术研究本部”在2008年展开“战斗机搭载型电子防御装置”的计划,据称已在2012年底完成系统样机的设计并展开样机测试,于2013年进行实际环境的性能测试。

结语

日本航空自卫队是全世界第一个以F-15大型战斗机用于假想敌空战训练的空军,早在20世纪90年代初就以此设置正常编制,在松岛基地的“飞行教导队”T-2教练机退役前就已调用部份中队的F-15展开混合训练,连美国空军都是在观摩了日本自卫队的训练成效之后,也才跟着用F-15模拟俄罗斯的苏-27系列战斗机,但日本的假想敌战术一开始并非以中国为仿真对象,反而是以俄罗斯远东地区的苏霍伊机队为潜在对手,因为从1989年起俄罗斯就已在库页岛等基地部署了苏-27。

在F-35完全服役成军之前,日本航空自卫队起码还将使用F-15到2025年,届时其F-4EJ改机队已完全退役,战斗机部队仅剩其自制的F-2和F-15形成典型的高低搭配。

深度:浅谈日本F15J战机改进计划 不以中国为假想敌资料图:日本航空自卫队的“飞行教导队”从1990年起就以F-15作为假想敌机模拟俄罗斯远东的苏-27系列战术战法。图为2007年9月5日在新田原基地的F-15DJ,据称日方已将少数假想敌F-15J调派至那霸基地以模拟中国机队

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