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美军F-22战斗机到底行不行

 兰州家长 2021-12-21
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许述工作室

执笔 成梁

近期,据“防务新闻”(Defense News)网站报道,洛克希德马丁公司赢得美国空军一份价值109亿美元的天价合同。

什么项目这么值钱?

对美国空军现役的185架F-22A型战斗机实施技术状态提升。据称,这份合同将持续十年之久,于2031年10月31日前全部完成。升级工作预计将在洛克希德马丁公司位于德克萨斯州沃思堡、制造F-35战斗机的超级工厂中完成。

另据“战区”(Warzone)网站报道,上月中旬,有美国民间军事爱好者在内华达州内利斯空军基地上空看到一架“奇装异服”的F-22A型战斗机——使用了“镜面状”涂装。大伙儿都知道,美军现役F-22A型战斗机采用标准的“空军灰”涂装,而上述“镜面涂装”的F-22A从外观看,银光闪闪且有特殊的鱼鳞状结构。

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图注:“银色”(而非灰色)的F-22A,由于缺乏尾码,不清楚是哪个联队的飞机

F-22A为何出此异类?

美国媒体猜测,这可能是一种特殊的吸波材料或“反激光武器涂装”。另一方面,也不排除这一涂装是为了给F-22A型战斗机的后续技术状态提升进行技术验证。

那么,F-22A型战斗机的后续改进将如何进行,又将带来怎样的威胁呢?

一、

F-22A,过去16年三次升级

在大多数人印象里,美国空军的F-22A型战斗机从装备之初,就一直是设计落后、构型落后、机体狭窄、改进潜力低下的代名词。不过,F-22A型战斗机从列装美军部队开始,就从未停止过升级。

F-22型战斗机的第一个技术状态改进,代号“增量2.0”。这一改进从2005年、也就是F-22战斗机刚刚批产即开始实施。技术改进的主要目标,是为Block20批次的F-22型战斗机增加空对地攻击能力。改进内容包括:整合部分GPS/INS联合精确攻击弹药等;改装先进的AN/APG-77V1型有源相控阵火控雷达——相比AN/APG-77,V1型雷达主要增加了合成孔径对地测绘功能,同时在电子战功能上也有一定进步。经过此轮升级,F-22A战斗机除了空战拦射能力略有进步,最重要的是具备了一定的对地攻击能力,可在反恐战争中勉强执行远程精确打击使命。

F-22A型战斗机的第二个技术状态改进,总代号“增量3.0”,分两个阶段、三个步骤进行。

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图注:对F-22A战斗机几次“增量”改进的小总结

第一步代号为“增量3.1”,从2009年开始。这一改进的主要内容是,进一步提升AN/APG-77V1型火控雷达的对地测绘功能,并增加电子对抗、电磁支援等功能;另一项改进内容则是为F-22A型战斗机整合GBU-39/B型SDB-I小直径精确制导炸弹,以进一步强化其对地攻击能力。另外,针对F-22A型战斗机的机载制氧系统故障导致的坠机问题,这一轮改进中,F-22A型战斗机还对机载制氧系统进行了升级,提高了可靠性。

第一阶段“增量”改进属于过渡性质,于2012年完成所有工作,随后转入“增量3.2”阶段。

“增量3.2”阶段则分为“3.2a”和“3.2b”两步走。3.2a改进的侧重点集中在机载航电设备上,包括为战机更换新型机间定向通讯数据链(IFDL)、新型地理信息系统和避撞系统(Auto-GCAS)等,AIM-120D中远距空对空导弹和先进的AIM-9X Block1格斗弹都在升级之列。问题是,由于F-35A型战斗机分走了太多资源,“增量3.2a”的改进速度较为缓慢,直到2015年才基本完成,且似乎没有达到预期目的,如AIM-9X型空对空导弹就未完成整合,相应地,为F-22飞行员配备JHMCS头盔显示器的计划也无疾而终。

刚刚完成的则是“增量3.2b”,主要为F-22A战斗机改进了AN/AAR-56型导弹告警设备。据雷神公司消息,这一设备在经过升级后,可以达到类似于F-35A型战斗机装备的AN/AAQ-37型EODAS设备的效果,从而极大增强F-22A型战斗机的态势感知能力。但也有消息称,只能达到苏-57型战机装备的101KS-U双波段导弹告警器的效能;同时,这一阶段的F-22A战斗机还完成了与AIM-9X Block1型格斗弹,GBU-54/B型SDB-II型小直径灵巧炸弹的整合,但无法证实F-22A配备了头盔显示器。据称,美军认为F-22A可以在不配备头盔显示器的情况下,发挥AIM-9X的大离轴角发射能力,但如何做到这一点,目前还不得而知(可能是安装了侧视雷达)。

综上,F-22A型战斗机服役十多年来,先后实施了三轮大规模技术状态升级,升级项目包括火控雷达、航电设备、航空武器甚至部分辅助设备等。正是在这一基础上,美军提出对F-22A型战斗机实施下一阶段“深度改进”计划,在洛克希德马丁公司拿下合同的情况下,将很快付诸实施。

F-22A,未来十年改进计划

从此次洛克希德马丁公司拿下的F-22A改进合同看,技术改进时间长,涵盖项目多,可能包括F-22A型战斗机的中期大修兼技术状态升级。因此,不排除此轮升级会被赋予“增量4.0”的代号,且同“增量3.0”一样,分为多个子计划,在长达十年的时间里,慢慢推进、分步实施。

目前,尽管这个“增量4.0”升级的详细清单暂未披露,但综合多方面信息,且考虑到此次升级“全面技术改进”的性质,目前基本能够确认,F-22A型战斗机的新一轮大规模技术改进,主要包括如下几方面内容:

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图注:F-22A战斗机的一个改进设想,包括增加头盔显示器,侧视雷达,新一代空对空导弹等

首先,在火控雷达上,美军预备进一步提高AN/APG-77V1型火控雷达的性能。

由于AN/APG-77V1型雷达采用的T/R组件依然是上一代的GaAs组件,且系统架构与后台处理能力等相比F-35A型战斗机使用的AN/APG-81雷达相差一代,已经难以满足作战需要。因此,美军预备为F-22A型战斗机更换先进的、采用了GaN组件的新型火控雷达。目前,尚不清楚这种更换是在AN/APG-77V1的构型上继续改进,还是“另起炉灶”研制新型火控雷达。当然,也有消息称F-35A型战斗机的AN/APG-81雷达的后续改进型也是选项之一。

其次,在航电系统上,美军预备为F-22A型战斗机升级数据链。

现有的IFDL数据链性能尚可,但只能支持F-22A型战斗机机队内部通讯,无法使用F-15、F-16战斗机常见的Link-16数据链进行交互通讯,而F-35A型战斗机装备的MADL多功能先进数据链则能做到这一点。暂不清楚F-22A是准备在完成多功能信息分配系统(MIDS-J)测试的基础上,使用“折衷”方式实现与其它机种的协同配合,还是直接更换F-35A型战斗机的MADL先进数据链。

第三,对AN/ARR-56型导弹告警设备和AN/ALQ-94型电子战设备的升级也将成为重中之重。

对前者来说,不排除将直接更换为F-35A型战斗机使用的AN/AAQ-37型分布式孔径系统,以极大提高F-22A型战斗机的态势感知性能。对后者而言,则毫无疑问将升级为BAE系统公司研制的AN/ASQ-239先进电子战套件(DEWS)的改型,进一步提高F-22A型战斗机的电子对抗性能。

此外,头盔显示器的整合也在此次改进之列。目前,美国空军已经为F-22A型战斗机考察了泰利斯公司研制的第三代头盔显示器JHMCS-III——当然了,F-35A型战斗机使用的HMDS头盔显示器也在考虑行列,这将补上F-22A型战斗机最大的短板。在航空武器上,在配套了头盔显示器之后,F-22A型战斗机可以很好地发挥出AIM-9X型第四代空对空格斗弹的性能。

美军近日完成了AIM-120D Block3型中远程空对空导弹的试射工作,预计也将同步配备给F-22A型战斗机。另外,美军目前在研的下一代中远程空对空导弹AIM-260,F-22A型战斗机也必然会作为首装对象。此外,还有未经证实的消息称,美军有可能会为F-22A型战斗机配备EWP武器荚舱(已经准备在F/A-18E/F Block3型战斗机上使用),以进一步提高F-22A型战斗机的航空武器携带能力。

最后,对航空发动机系统的改进也将被美军纳入此次F-22A型战斗机的改进范畴。

不排除为F-22A型战斗机换用先进的变循环发动机,但鉴于美国目前变循环发动机的研发进度,F-22A型战斗机想在“增量4.0”完成的2031年使用变循环发动机,有一定的技术难度。

综上,此次洛克希德马丁公司拿下的“增量4.0”技术改进,是F-22A型战斗机在中期改进(MLU)阶段实施的一次规模空前的“大升级”,升级项目多,升级内容大。

F-22A,改进后天下无敌?

不可否认,美国空军此轮对F-22A型战斗机的技术升级,完全达到了“深度改进”的标准,部分改进内容和“重新制造”一架F-22A战斗机无异。如果这一升级能够如期推进,几乎相当于F-22A战斗机“除了机体不变,其它主要分系统换了一个遍”,属于一种全新的战斗机了。

如果“增量4.0”顺利实施,将极大弥补F-22A型战斗机的现有缺陷,也将极大地提高F-22A战斗机的总体战斗力。以当下眼光来审视F-22A型战斗机,在某些方面上已经不具备第四代战斗机标准——如缺乏光电雷达作为新的态势感知手段、电子设备相对比较落后、缺乏强有力的近战格斗手段等。而“增量4.0”则分别以更新F-22A的航电系统、增设EOTS/EODAS设备和适配AIM-9X格斗弹/JHMCS头盔显示器等,针对以上缺陷实施改进。

同时,以F-22A型战斗机的固有性能看,这是一款具备全速段高机动性能的先进战斗机,其超音速速段可用过载达到了现役三、四代战斗机的顶尖水平,亚音速速段的稳定盘旋能力得益于超强的推重比、低翼载和矢量发动机,同样达到了现役三、四代战斗机的顶尖水平。伴随着“增量4.0”对F-22A型战斗机的短板进行一一弥补,其性能将得到进一步发挥,空战性能将变得越来越强,新的“空战之王”呼之欲出。

那么,面对F-22A型战斗机升级后的威胁,应如何应对?

其实办法是有的。

首先,F-22A型战斗机尽管在航电、火控、武备等系统上实施了技术改进,但在航空发动机系统上,由于变循环发动机的计划延迟,其改进还存在变数。

变循环发动机作为新型航空发动机动力,可极大改善F-22A型战斗机现存的作战半径不足、依赖于空中加油机才能维持印太“前方地带”存在的缺陷。这一缺陷尽管是兵力运用层面上的,但对F-22A型战斗机的任务来说,将严重制约其在印太地区运用的能力,降低其实际运用效能。在F-22A新一轮“增量”改进暂不牵涉航发更换的情况下,这意味着F-22A型战斗机的作战半径指标没有太大改善。尽管它是“空战之王”,但依然是“短腿”的空战之王,实际运用起来,没有想象中那么不可战胜。

其次,F-22A型战斗机的新一轮“增量”改进,虽最终改进目标宏大,整体改进时间长达10年之久。

10年是什么概念?已经足够航电、火控系统技术完成一到两次技术换代了。站在2021年的角度看2030年的F-22,当然认为F-22战斗机的性能相当优越。但如果站在2030年的角度看改进完毕的F-22,其性能大概率没有想象中那么强。因此,F-22A型战斗机的“增量”改进,拖延时间太长,变数太多,且大量技术难以轻易冻结,一旦决策不慎,反有可能被主要假想敌“半路超车”,通过持续的技术改进,将同类机型改进到(甚至超过)F-22型战斗机“增量4.0”的水平。果如此,真正的“空战之王”花落谁家,尚未可知。

最后,根据美国《空军》杂志在2021年5月的报道,美国空军当时已经放言,到2030年,F-22A型战斗机“将被逐步淘汰”,美军的制空作战任务将转移到NGAD也就是“新一代空中主宰”上去。但仅仅半年,美军再也不提“2030年淘汰F-22A”的事情,反而准备将F-22机队实施深度技术改进、尔后至少用到2040甚至2050年去。这意味着,要么美军是在有意“战忽”,“明改F-22,暗渡NGAD”,要么美军已经推迟了NGAD计划,所谓的“新一代空中主宰”,还比较遥远。

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