美国超级大黄蜂战机测试新红外设备 助发现隐身机

　　首飞之后，美国海军F/A-18计划经理弗兰克·莫雷上校毫不掩饰地表示，“超级大黄蜂”与“咆哮者”机队凭借着IRST系统与APG-79有源相控阵雷达、电子攻击设备的有效结合，具备了“先敌发现、先敌攻击”能力，当仁不让地在各种威胁环境内主宰天空。此言一出，原本作为雷达探测弥补措施的IRST系统立即引发了外界的极大关注。

　　满足空战需求

　　作为美国海军的现役主力机型，“超级大黄蜂”已经通过批次改进有效地提升了作战效能，成为当前最具攻击力的舰载战斗机。然而，随着各国不断改进战斗机的隐身能力，潜在对手正在加快发展各种先进干扰技术，有可能大大削弱F/A-18E/F战斗机上机载有源相控阵雷达的作战效能。面对日益复杂的未来空战环境，美国海军感到忧心忡忡，开始加紧发展多频谱探测手段，积极应对即将到来的隐身战斗机对抗时代。

　　目前，俄罗斯的苏-27、米格-29系列和欧洲的“台风”、“阵风”等战斗机已经将红外搜索设备作为标准配置，相比之下，F/A-18E/F战斗机还仍旧使用先进瞄准前视红外（ATFLIR）吊舱，执行对地攻击任务绰绰有余，但是在及时发现远距离空中目标方面，还缺乏更加有效的无源探测系统，甚至还不及已经退役的F-14D舰载战斗机。

　　早在20世纪80年代末，美国海军率先投资发展了AN/AAS-42型红外传感器，并在1990年正式配备在F-14D战斗机上，在其退役前累计使用时间达到了20万飞行小时。在晴朗天气条件下，这种传感器可以探测到185千米距离以外的飞机在飞行过程中蒙皮与空气摩擦产生的红外信号。

　　当时，AN/AAS-42传感器还只是简单地挂载在机头下部，难免对气动性能产生一定影响。为此，洛马公司基于这种较为成熟的技术，针对现役战斗机的改装要求，不断优化外形设计，力求IRST系统能够更加紧凑地安装在不同位置。这些先期研制工作为美国海军正式立项研制和采购IRST系统铺平了道路。

　　随后，美国海军在“超级大黄蜂”第二批次升级计划中，将IRST系统作为一项不可或缺的改进项目，全面提升其在电磁干扰战场环境下的空战能力。美国海军希望F/A-18E/F战斗机借助于无源探测技术，可以在不使用雷达的情况下具备远距离探测敌方飞机和导弹的能力，显著增强飞行员的态势感知能力，提高杀伤概率和生存能力，有效地掌控海空优势。

　　2007年7月，美国海军正式启动了IRST系统研制工作，波音公司防务、空间和安全分部与洛马公司导弹与火控分部继续合作，共同出资研制AN/AAS-42衍生型方案。2011年11月22日，美国海军正式授予洛马公司一项合同，标志着IRST系统进入工程制造与发展（EMD）阶段。原计划，首批IRST系统在2013年底形成初始作战能力，但从此次试飞来看，项目进度已经有所推迟。

　　（注：需要说明的是，洛马公司已经将IRST注册为商标，因此本文在使用IRST系统时专指该公司研制的产品，而非广义的IRST技术。）

　　独特安装位置

　　与现役“超级大黄蜂”相比，此次试飞的F/A-18F战斗机在外观上几乎没有什么特别之处，然而仔细观察，该机在机身腹部悬挂的副油箱则有些与众不同。直观看去，机身副油箱的前部大约1/3段为安装IRST系统的舱段，最前端为一个半球形整流罩，内部装有传感器。

　　令人有些不解的是，IRST系统的传感器为何安装在这样一个不起眼的位置上。从常规设计来看，红外传感器的最佳位置应该半嵌入座舱风挡的前部，而美国海军选择将IRST系统安装在F/A-18E/F战斗机的机身副油箱上实属无奈，主要是为了避免内置方式所带来的机身改装成本。

　　项目初期，波音公司曾经考虑将IRST系统加装到机头雷达罩上部或者机炮舱门上，但是这些改装方案要求对机体结构、电力和冷却系统做大范围的改动，并且还要调整F/A-18E/F战斗机的雷达天线位置，导致改动量过大。同时，波音公司还考虑过采用吊舱型式，将IRST系统挂载于F/A-18E/F战斗机的右侧进气道下方，类似于左侧进气道下方悬挂ATFLIR吊舱。然而，这样布置会限制IRST系统的扫描视野，特别是在机翼下挂满武器的情况下，明显会影响到作战使用。

　　几经权衡，波音公司最终决定将IRST系统安装到机身腹部。其实，机腹中线是飞机加装IRST系统的最好位置，原因是该挂点足够靠前，可保证上视和下视视场不会受到前机身遮挡。但是，F/A-18E/F战斗机也经常在此处挂载副油箱，因此为了保证飞机具有足够的航程，美国海军采纳了将IRST传感器安装在副油箱前部的一体化设计。这样，机身副油箱仍可装载燃料，不过容量从480加仑减少为330加仑，大约减少了1/3。

　　从改装角度来看，这是一种较为高效的集成方式，无需修改战斗机的结构或布线，而且还可以十分简便地从一架战斗机上换装到另一架战斗机上。针对战术要求，美国海军只会在以获得空中优势为重点的作战任务时才会使用这种一体化油箱，因此只需采购大约170个吊舱，从而节约经费。

　　但是，这种方式的缺点是装有IRST系统的机身副油箱必须始终悬挂在战斗机上，一定程度上会影响到气动性能和雷达信号特征。对此，莫雷上校曾经表示，飞行员仍然可以抛弃这种一体化油箱，但只有在迫不得已的情况下才会这么做。

　　近年来，波音公司针对改装方案存在的不足，在研制“先进超级大黄蜂”原型机时，已经将IRST系统的传感器移动到前机身下方，并且通过加装保形油箱，空出机身腹部外挂点，用于挂载保形武器舱。

　　作战使用特点

　　作为“超级大黄蜂”机载火控系统的重要组成部分，洛马公司研制的IRST系统利用目标与背景之间的温差形成的图像来探测和跟踪目标，其扫描方式、搜索范围和截获跟踪方式与雷达基本类似，可以看作是一部热成像雷达。从测试样机看出，该系统由传感器和信号处理器组成。

　　传感器的直径为23.4厘米、长度为96.5厘米、重量约52千克，内部有红外探测器和制冷器，碲镉汞探头安装在三轴惯性稳定的万向节上，具有较大的探测视场，方位角为±70°，俯仰角为±70°。

　　信号处理器的长度为47厘米、宽度为23.6厘米、高度为19.3厘米，重量约19千克，主要为“超级大黄蜂”的任务计算机提供目标跟踪数据，生成红外图像直接显示于驾驶舱的多功能显示器上。

　　为了获得更大探测距离，IRST系统采用了长波传感器，工作在8～12微米波段，可以减少背景反射的干扰，对目标和背景的微小温差更灵敏，提供更远的探测距离。同时可以探测温度较低的目标，增大发现隐身飞机的概率。

　　IRST系统具备“边跟踪边扫描”(TWS)能力，而且拥有可编程式扫描模式，能够在昼夜条件下探测和跟踪目标，使用方便灵活。从作战使用来看，该系统具有探测距离远、分辨率高和多目标搜索与跟踪能力。它具有更高的角分辨率，显著增强了多目标分辨能力，在识别和跟踪更远距离的密集编队目标时，明显优于雷达。

　　借助于无源探测技术，IRST系统具备隐蔽性好、抗电子干扰能力强的特点。它在探测和跟踪空中目标时，不会触发敌机的雷达告警接收机，因此可以在保持APG-79雷达静默状态下实现目标跟踪，避免了雷达波辐射而暴露战斗机的信息。在遭受电子攻击或陷入严重无线电干扰对抗环境下，IRST系统提供自主、精确的跟踪数据，增加了飞行员反应时间，提高了“超级大黄蜂”的生存能力。

　　当然，IRST系统并非尽善尽美，其致命弱点在受气天气影响较大，只适宜于在气象良好的条件下使用。此外，该系统无法实现对目标距离的测量，需要开启机载雷达确认或通过激光测距机提供精确距离信息，也可通过战斗机实施“动态测距”战术，换算出目标的距离。

　　IRST系统的数据可以单独使用，或者与APG-79雷达、ALR-67（V）数字式告警接收机等传感器数据融合，为飞行员提供最佳的态势感知信息，确保“超级大黄蜂”在2030年前有效应对各种空中威胁，继续保持海空优势。根据目前进度，F/A-18E/F战斗机的IRST传感器将在2016年实现初始作战能力。（温杰）