婵真美:现有反辐射导弹性能有限,难以单独压制先进雷达系统

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/30 17:38:08

论“哈姆”情结

关键词:现有反辐射导弹性能有限,难以单独压制先进雷达系统

哈姆导弹

近日在论坛中与网友互相拍砖,乱侃F-22等一系列先进装备,收获颇丰。但是我同时也发现了一个很有趣的现象:每每提到先进雷达,对方就要提醒我反辐射导弹。好像是我们小时候常玩的“老虎,杠子,鸡”的游戏一样。克星与克星之间形成循环套,谁也甩不开谁。好似雷达遇到反辐射导弹就大难临头九死一生一般。于是我决定就此再拍一砖,欢迎大家前来“声讨”。鉴于前作列举大量公式导致曲高和寡,为了便于广大网友了解实情参与讨论,这次我只用实例与数据说明问题。希望各位接收。

真实战果
一提起反辐射导弹各位脑海中很可能立刻会回想起在电视或新闻中看到的导弹直接命中雷达目标的震撼场面,西方媒体也大肆宣传其“神奇功效”。这就不免给人一印象:雷达遇到反辐射导弹肯定死翘翘了。其实不然,让我们回忆一下历场战争中的反辐射导弹表现:

1。越南战争
反辐射导弹首次应用是在越南战争期间。携带雷达告警装置与“白舌鸟”导弹的F-100与F-105频繁执行“野鼬鼠”任务。在使用的初期确实给毫无防范的越南北方部队造成了巨大的威胁。但是拿破仑教导的好:“不要总与一个人较量,那将会使他学会战争的艺术”,吃尽苦头的越共通过在雷达阵地附近部署高炮部队,以及采取很多极其简单的对抗方法(如雷达紧急关机,多雷达交错使用,甚至故意扫描其它方向),在战争后期“白舌鸟”的命中率大大降低。据后来的统计数据显示整个越战期间“白舌鸟”导弹的命中率约为5%,甚至更低。由于白舌鸟战斗部重仅66.7公斤,且为破片式,其杀伤效果极差。即便命中(在15米声称杀伤半径之内,直接命中雷达可能性太小不予考虑)很多雷达依然照常工作。

AGM-45百舌鸟导弹

2。中东战场
第一代反辐射导弹白舌鸟战绩平平也许很多人会认为主要归结于其技术不成熟。那么第二代反辐射导弹“标准”表现仍然接近废品就有点难堪了。1973年代,“标准”反辐射导弹被以色列应用于中东战场,但此时他的对手也已经升级。“标准”反辐射导弹的引导投在面对萨姆-6导弹使用的“方阵”以及“边网”雷达时难以有效跟踪目标(主要是此时的雷达早已具备频率改变的能力,“标准”在这方面跟踪能力不足)。以色列飞行员当时抱怨如果有什么意外的话那就是发射的标准导弹击中了敌人的雷达。为此以色列空军不得不动用F-4战斗机以800公里的速度投掷250千克航空炸弹来攻击敌方发射场。结果自然是损失了大量优秀的飞行员,还被敌方戏虐为“sitting duck”(孵蛋的鸭子,意思为反应迟缓)。“标准”表现如此之差当然提早在1976年就停产退役了。
有人原意列举反例,说1982年的贝卡谷地一战以色列战果辉煌。但这其实与反辐射导弹无关了。优秀的智慧以及训练有素的飞行员和新引进战机的优异轰炸能力是胜利的根本原因。

"标准"导弹

3。哈姆的问题
第三代的哈姆导弹比着他的前辈们有着突飞猛进的进步,但其效果仍然非常有限。哈姆的首次亮相发生于针对利比亚的“烈火草原”行动中。海军的两架A-7攻击机发射“哈姆”反辐射导弹攻击了利比亚的多部雷达。但好像效果不太好,整个行动中利比亚雷达仍然保持开机对空搜索。海湾战争倒是经常被拿来说事那么这里我们也列举一组数据:海湾战争中美军为反雷达作战专门组建了35战术战斗机联队,装备F-4G以及F-16CJ“野鼬鼠”战机。该中队共计发射了905枚“哈姆”导弹,声称摧毁了254个雷达目标。综合考虑其它武器的战果,那么反辐射导弹的命中率仅为20%。考虑到35联队是专职的反辐射中队,其武器训练均针对此而进行。其它飞机发射反辐射导弹仅用于自卫,命中率肯定更低。个人认为就海湾战争而言,反辐射导弹命中率恐怕不会超过12.5%。

隐藏的问题

美国人的媒体攻势天下无敌。事实上基本美国人想什么,全世界都要跟着受影响。隐藏在西方强势媒体宣传下的隐身导弹的缺点往往被人忽视。小人不才,仅仅列举一二以抛砖引玉。
1。首先就是消耗问题,据说美军在海湾战争的第一天就打掉了200多枚“哈姆”导弹。加上不很有效的命中率这样的成本世界上没有几个国家消耗得起。

2。效果问题,连美国人自己都承认反辐射导弹仅用于压制而非摧毁。摧毁导弹基地还是要靠炸弹以及空对地飞弹。海湾战争中伊拉克战果不佳主要也同其装备过于落后有关。SA-2这样“电线杆子上天”的装备打轰炸机可以,但是对于战斗机来说机动力不足。美国人欺负的还是你的系统不完善。

3。载机安全问题,就现有的反辐射导弹而言射程一般几十公里而已。面对新型防空导弹的层层设防以及天空中虎视眈眈的敌人。载机能否生存还要讨论,不要提攻击雷达了。

雷达的咆哮
上面只列举了反辐射导弹战果如何平平,这里我要告诉大家它为什么平平。
战术上的对抗
这主要是说如何利用反辐射导弹的缺点操作现有装备来获得生存率。而且只谈现有比较先进的反辐射导弹。
关机自然是最好的方法了。很多人一听说关机就会想到现有导弹的记忆作用,以为关机意义不大。其实不然!对于AGM-88C以及更早的型号来说,由于惯性导航会导致误差的叠加所以一旦失去引导那么导弹会自动跑偏,即使一开始已经瞄准了也未必能够击中。美国人当然知道这个问题,于是就有了AGM-88D。该导弹拥有GPS复合导航系统,彻底击决了跑偏的问题。但是另外一个最为根本的问题还没结决。那就是引导头精度有限。现有的最好的哈姆引导头精度大约1~3度之间,这主要还是因为雷达波衍射作用等电磁现象的影响。以偏航1度计,10千米外失去目标后直线飞行,到达目标时偏航将为173米。偏差这么大估计不用核弹头的话肯定炸不到什么东西了。
关机虽然效果好,但是如果导弹发射出去后雷达关机。那么价值百万的防空导弹就会被浪费。所以不关机最好。不关机最简单的方法自然就是学习越南人用防空武器来保护自己的雷达了。好在现代电子技术发展紫外线,红外线探测技术进展神勇。对于反辐射导弹,迫击炮弹(这俩大小差的很远哦)等小目标已经可以拦截了。中国的陆盾-2000,倚天,美国的“路上型密集阵”等装备就是专司其职。
硬防空虽好,可打出去的炮弹导弹也是钱啊。况且也要人操作这使得作战成本上升迅速。于是贪心的人类又有了别的方法----“假目标”。对!没看错是假目标而且早就在用还是必备装备。最常见的一个例子就是爱国者导弹的AN/MPQ-52雷达使用的辐射诱饵。每个阵地都必备3~4部,每部幅覆盖扇区120度。辐射特性同MPQ-52相同但价格只有数万美元。这不仅仅是诱饵而且会造成原本飞向雷达的导弹偏航。
技术上的对抗
仅仅靠战术当然是不够的。不然雷达迟早会走向灭亡。不在沉默中爆发就在沉默中灭亡。雷达终于开始大规模的自我改进了。
早期反辐射导弹的缺点我就不再提了。罗嗦!只谈现代产品。
为了尽量减小被反辐射导弹发现的概率,现代雷达大大降低了主瓣宽度。即使是机械扫描雷达主瓣宽度也不过1度左右,很多相控阵雷达甚至采用了针状主瓣。考虑雷达扫描方向不断变化所以想要从主瓣进入难如登天。当然了,反辐射导弹一般也可以从旁瓣或者背瓣进入。不过现今仍在生产的雷达旁瓣辐射都非常小,很多相控阵雷达甚至采用了0旁瓣技术。更新的技术像DBF更是可以连主动干扰信号都去掉。这就导致了反辐射导弹打雷达同地空导弹打隐身战机一样难。而且从1960年代末,人们就已经改变了雷达必须放在地上的传统思想。预警机的出现使得反辐射导弹更加难堪。因为即使探测到锁定到预警机由于对方移动迅速,反辐射导弹的精度还是无法击中这个狡猾的对手。

展望

小子不才又起了个大题目。看着不爽的来拍死我吧!
反辐射导弹方面美国正在研制AARGM导弹,据称其引导头比哈姆的要精确的多。而且速度和射程都更为优秀。这可能将使现很多的战术又一次遇到挑战。

AARGM
雷达方面也在进步。由于人们对于相控阵雷达的人是更加深入,而且为电子工业进步飞快。更新的雷达振翅欲飞。举例美国将在E-10预警机上使用的雷达据说可以迅速将能量聚于一处烧毁导弹的引导头。如果真能做到这样的话,雷达在未来战争中将不只是眼,更将是一把利剑。


结语
矛与盾的故事又一次上演。在锋利的长矛一次次的刺穿戍卫者的盾牌后,盾牌终于觉醒了。骄傲的长矛终于在坚固的盾牌面前折断。故事暂时告一段落,但是长矛不会罢休。华丽的骑士明天还会带着更好的长矛前来挑衅的。戍卫者必须抓紧加固自己手上的盾牌以迎击下一次的进攻。不过值得欣慰的是戍卫者正在战斗中变强,也许下次的战斗会轮到骑士来防守了。
  • 17:03:37
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大国策:NMD对中国弹道导弹战略的影响

核心观点:NMD系统对中国不会构成严重威慑,时间对我们有利无需作过度的反应



NMD系统的研制工作已不是一年两年的时间了,最近在坛子里看到很多网友对此发表了自己的观点。于是弄得我也手痒于是跳出来发表一下自己的观点。也算是对于之前我参与的众多关于核战略的辩论的一个总结吧。观点也许不成熟,所以欢迎大家前来批判辩论。

1. 什么是NMD:
究竟什么是NMD呢?NMD是一个英文缩写,其全称为National Missile Defense ,即国家导弹防御系统,是美国拟议中的“弹道导弹防御系统”的一部分。

  
弹道导弹防御系统包括“战区导弹防御系统”(TMD)和“国家导弹防御系统 ”(NMD)两部分。其中,TMD主要用于拦截射程在3000公里以下、对美国海外战区驻军、基地和军事设施构成威胁的短程、中程和中远程导弹,补充和支持盟国的反导能力。NMD主要用于拦截射程在3000公里以上、能够达到美国本土的远程导弹和洲际导弹。根据国家导弹防御计划,美国将在阿拉斯加州和北达科他州分别部署一个陆基反弹道导弹基地。其中,第一步是要在阿拉斯加部署100枚拦截导弹和1部X波段高级雷达,首批20枚将于2005年形成初步作战能力,至2007年阿拉斯加基地全部完成部署。到2011年前后完成第二个基地(即北达科他州基地)的部署。

建立弹道导弹防御系统的设想并不是什么新鲜东西。在20世纪80年代,为了重新夺取战略力量对比的优势,美国里根政府决心大力发展战略防御系统,准备建立以太空定向能武器为主的多层综合反弹道导弹体系(即“星球大战”计划,亦称“战略防御计划”)。到了20世纪90年代初,随着苏联解体和冷战结束,老布什政府对战略防御计划做了相应调整,不再追求里根政府所提出的全面而完整的战略防御系统,而重点发展用于提供对付有限的弹道导弹袭击的防护手段。1993年5月,克林顿政府正式宣布放弃在太空部署反导武器,终止了“战略防御计划 ”,并决定将反导防御计划的重点转向战区导弹防御和国家导弹防御。1995年,美国颁布了《弹道导弹防御法》,开始实施弹道导弹防御系统计划。

2. NMD现状及其缺点:
迄今为止,美国对其国家导弹防御系统已经进行了7次拦截试验。其中4次成功3次失败,成功率为57%。与其计划中的90%拦截成功率还有相当大的距离。换言之NMD系统仍不成熟,要想按照计划进行部署今天看来已经不可能了。就目前进度来看该计划至少要延期5到十年。项目预算超支可能将达到100%,即使考虑由日本等参与国共同分担经费该项目也会成为一个烧钱的无底洞。

考虑以前7次的拦截试验都是在已知来袭导弹的发射时间与来袭方向的情况下进行的,实战状态下情况要复杂的多。而且其配套探测系统尚未完成。NMD就目前的状态来看,即使强行部署也不会对来袭弹道导弹构成任何威胁。

NMD的难产主要是由于ICBM(Inter Continental Ballistic Missile,洲际弹道导弹)的飞行特性决定的。ICBM不同于海湾战争终与爱国者导弹交手的“飞毛腿”一类战术导弹。一般采用多级火箭技术,再入部分仅仅是一个直径约1~5米的弹头。而战术导弹则多为单级推进再入部分包括火箭发动机以及燃料箱在内的众多系统再入部分体积庞大。对于很多新型弹道导弹以及多弹头导弹,其再入部分直径更是一般不足0.4米。这样反映到雷达上仅仅是一个RCS值仅为0.1的微小目标。大多数雷达不能对其构成有效探测。而且不同于战术导弹的最高6马赫再入速度。ICBM再入速度极快一般为10~12马赫,平均每秒就可以飞行4公里的距离。即使在远达100公里的距离上发现目标拦截弹也只有25秒的短暂反应时间。考虑发射系统的反应时间以及导弹升空时处于加速状态,拦截弹要想将其摧毁将是一个不可能完成的任务。因此要想拦截弹道导弹,对其的探测距离不能小于1500公里。换言之,也就是对于类似F-22一类的目标要在1500公里外有效探测。仅仅这一条就枪毙了当今世界上99%的雷达系统。而且由于ICBM与拦截弹的相对速度高达20余马赫,拦截弹系统上的极其细微的偏差都会导致数百米的误差从而使拦截的努力落空。

抛开现有的系统可靠性不谈,NMD系统还有一个被人常常忽略的致命问题。那就是对于枪式原子弹的拦截效果要好于聚爆式原子弹与氢弹。这是由NMD系统采用直接撞击的动能杀伤方式决定的。拦截弹直接与来袭弹头碰撞可以瞬间产生几百兆焦的能量使得来袭弹头的机械结构完全毁灭。对于枪式原子弹来说这意味着两个铀-235装药分离而无法起爆。但是对于聚爆式的原子弹与氢弹来说,这将意味着钚环向心聚爆的开始。也就是说拦截弹击中ICBM会引发弹头的高空核爆炸,不同之处仅仅是冲击波更小而辐射伤害范围更大。这将使得拦截空域范围内没有必要防护的有生目标遭到致命的伤害。更为致命的是,核爆炸产生的大量g射线可以造成磁暴使得雷达等电子设备无法工作。这就意味着一套NMD系统在一段时间内只能拦截一个批次的导弹。如果对方发射两枚核弹那么拦截系统对其中一枚可能会无能为力。

3.美国人的问题:

对于核武器这样的末日武器美国人显得比其他任何国家都要虚弱。这并不是出于文化或其他方面的原因。事实上美国人的爱国主义感情与奉献精神并不比其他民族差多少。问题出在地理方面。

美国的地理环境优越,处于北美大陆。自然资源丰富,周边没有能对其构成实际威胁的敌对国家。长期以来的优越感使得美国人自称是离上帝最近的民族。然而,事实上美国人也的确离天堂最近。美国著名的旅游胜地---黄石国家公园是世界上最大的活火山,而且不幸的是它正处于活动状态。科学家预言它一旦喷发所喷出的火山灰将覆盖北美大上百年的时间。届时太阳光无法到达地面,从而造成灭绝所有陆地生命的火山冬季。

人类历史上使用的核武器当量都还是比较有限的,广岛原子弹的当量不过5万吨而已。真正的ICBM尚未实际使用过,于是我们不知道他们上面安装的动辄500万吨级TNT当量的弹头地面爆炸后会对地幔层构成什么样的影响。也许仅仅一枚导弹就可以使整个美洲大陆毁于地壳运动。在这样的背景下,美国人是不会冒着被屠国屠城的危险同对手进行核战争的。

4.国际社会对NMD的反应

对于NMD系统世界上的各主要大国反响不一。色情大国日本,首先宣布紧跟美国步伐。计划于2007年在本国部署第一个战区导弹防御系统。从而成为了美国在该问题上的铁杆盟友。英法等其他主要强国并没有做出什么过多的反应,这与地缘政治有关。毕竟英法同美国是传统盟友,深知NMD系统并非针对自己。而德国意大利等强国由于根本没有ICBM这类武器,于是NMD也就与其毫无关系。不做表态也属正常情况。

令人比较惊讶的是在2001年12月美国正式宣布退出反弹道导弹协议时此前一直持反对意见的俄罗斯并没有做出什么过激的反应。莫斯科只是淡淡的表示它认为此举是错误的。根据目前局势来看,莫斯科可能根本就没有对NMD系统感到过分的担忧,因为它认为该系统针对的是中国而非俄罗斯。2002年5月达成的莫斯科性定规定两国将核武器库存降低到1700到2000枚之间,并且允许俄罗斯拥有分导式多弹头。此举更加加深了我国的战略劣势。于是全世界的眼光都看向我们。

5.中国目前的对策。

自1990年代起我国对于弹道导弹防御系统就持激烈的批评态度。然而在布什政府宣布退出反弹道导弹协议时我们并没有做出什么强烈的回应。外交部只是评论说:开发导弹防御系统不应破坏地区安定。如此轻描淡写其中有何奥妙呢?

实际上世界范围内发生核战争的可能性微乎其微,NMD系统即使部署也不会导致实际的核武器互射。但是由于核优势的从新确立,美国可能会更加肆无忌弹的干涉中国内政。最明显的表现将实在台海发生战事的情况下美国更加主动的出兵干涉。或者在军事对立到达高峰的时候再次对其他国家进行核讹诈。

不过鉴于我国经济持续20余年的高度增长,并且在可见的将来还可以保持这样的高速。时间对我们有利。NMD系统要想投入使用还需要至少10年左右的时间。在这段时间离我们有足够的机会来提高自己的核工业水平。即使NMD系统最终能够达到难以置信的90%拦截成功率,我们只要将核武器库扩大4~9倍就可以解决问题。这可能作后将花费50~100亿美元。但是由于平摊入10年的国防开支之中,这并不是一个难以接受的数字。只要我国经济持续发展,这个行动就可以很容易的实现。到2016年左右我国的核武器库中将有大概500枚导弹瞄准美国,对于任何导弹防御系统来说这都是绝对的噩梦。而且武器库的扩大将并发对其他各国的核威慑能力的一并扩大。

就现有武器方面我们还必须作一些必要的改进。已有的导弹中能够攻击美国本土的只有东风-5,东风-31a两种型号。前者采用发射井发射的方式在核战争中容易遭到打击,后者虽然采用机动发射的方式但是由于射程较短突防能力不足。开发新一代的弹道核武已是大势之趋。鉴于我国在航天领域技术积累雄厚,这并非困难的问题。

综上所述,在2020年NMD系统达到实际作战能力时。我国完全可以再其投入使用之前完成战略转型。届时NMD系统将不会对中国的核威慑能力构成实质性的威胁。在更远的将来,由于军费持续低靡俄罗斯的核威慑能力可能会真正的受到威胁。既然NMD不会对我国构成致命威胁那么与其与美日在该问题上争执不休不如保持合作。最好能在美日之间打下契子,在未来的冲突中争取其中一方的同情。补充:
关于核弹:

当今地面爆炸过的最大当量的核武器实在比基尼岛试验的氢弹。声称当量2500万吨。而现有核武器当量一般不小于500万吨,很多已经高达2500万吨。造成地壳非正常运动运动可能性非常之大。



关于火山:

英国空中大学的火山学家斯蒂芬·塞尔夫指出,地质研究证明,超级火山的爆发能量和摧毁力是有史以来未曾见过的,它的爆发力是圣海伦火山、皮纳图博火山等的数百倍,仅超级火山爆发产生的火山灰就足以毁坏整个大陆几十年,这种爆发将摧毁世界农业,导致食物供应中断,使全球面临大规模的饥饿威胁。他表示,只要超级火山爆发,人类将回到数万年以前。



美国黄石国家公园:

美国地质勘探局的丘克·维克表示,黄石超级火山爆发的频率应在60万年左右,但自上次爆发以来,62万年已过去。

据报道,美国火山学家对黄石国家公园地下的岩浆活动进行了数据跟踪,研究发现,从1923年至今,黄石公园部分地区的地面已经上升了70厘米!该数据显示黄石公园地底下正在进行着一场大规模的“膨胀活动”。

英国伦敦大学“本菲尔德·格雷格灾难研究中心”比尔·麦格教授说:“这场火山喷发造成的影响是难以估计的,地底岩浆将会冲到50公里高的大气层中,1000公里范围内的所有生命都会立即被落下的火山灰和岩浆杀死,估计将有1000立方公里的火山灰喷涌出来,足够将整个美国淹没在5英寸厚的灰尘里。这场火山喷发形成的爆炸也将成为75000年来人类听到的最响亮的声音
补充2:

关于核武器爆炸方式:

原子弹爆炸方式大致分为两种,向心聚爆式与枪式。前者用于钚弹,武器级的钚239相对容易制造却很难引爆,但是在有了原子弹的前提下,通过先核裂变再核聚变的方式就可以实现热核爆炸,同时钚同位素钚-240有很高的自发中子率有自启发的危险,所以钚弹制造相对困难。后者用于铀弹,武器记得铀-235提纯非常困难,能够提纯武器级铀的国家屈指可数,但式枪式原子弹制造简单使用可靠成本法反而较低。

关于核材料的获得:
铀-235:
在自然界天然铀中主要包含两种铀的同位素,即铀—238和铀—235,其中可裂变的铀—235只占天然铀的0.714%,其他基本上为不可裂变的铀—238。用做核武器装料的浓缩铀,铀—235的含量必需占到90%以上。可见要实现这一要求,从天然矿石中含量为0.714%提炼浓缩铀到最后,铀—235含量为90%以上,是极为艰巨的技术接力工程。提纯主要靠气体扩散进行,这一般有离心机进行。由于铀-238与铀-235的重量不同,所以重量较轻的铀-235进行布朗运动时速度较快。离心机将原子加速到一定程度后通过单向导通膜收集原子,每次离心后收集到铀-235的概率都会高于铀-238。于是就可以将铀-235提纯出来。但是由于单个离心机效率极低所以一般有几千台离心机公共工作才能提纯足够纯度的铀。

钚-239:
钚是制造原子弹的良好原料。威力大,同位素都有杀伤力。但是在自然界中没有钚矿。核反应中使用的钚都是人工使用重水反应堆用铀-235与238进行核反应的到的。而且起爆困难,不太可能被一般国家采用。
 
  • 16:59:29
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中国的空中安全(1):F-22带来的挑战

结论:F-22不对中国空中安全构成迫切威胁

引言:

F-22作为目前服役的唯一一种第四代战斗机,一出现就收到了人们的大量关注。其先进的性能一致被大量光环所包围。在西方的强势媒体的吹捧下曾经一度被神话成“根本看不见,看得见也打不着”的无敌战机。由于我国在近期内没有制造与之抗衡的先进战斗机计划,这使得如何立足于现有装备对抗F-22称为了一个非常敏感的话题。随着F-22的入役数量越来越多。F-22对我国的空中安全将构成什么样的影响成为了一个必须考虑的问题。这里,我将从性能,战术,政治3方面分别加以讨论。来分析F-22对我国将构成什么样的威胁。

性能分析:

关于F/A-22的基本数据
起飞重量:27220KG
正常载油量:11350KG
起飞推重比:1.17
起飞翼载:350KG/M2
最大M数: 2.0M
最大表数:1480KM/H
实用升限:20000M
最大使用过载:9G
爬升率H=5KM M=0.9 243M/S
稳定盘旋过载:H=5KM M=0.9——7.0G;H=11KM M=1.6——4.3G
加速性:H=11KM M=0.8~1.6——64秒
最大瞬时盘旋角速度:28度/秒
最大转场航程:3200KM;作战半径(高—高—高):1300KM
发动机:F-119-PW-100,加力推力155.6KN,推重比10,总压比25,涵道比0.2。
雷达:APG-77AESA
武器:AIM-120A/C,AIM-9X,JDAM,M61A1机炮……
全机钛合金占41%,复合材料24%……


隐身性能:
F-22的雷达隐身性能毫无疑问是被误解的最多的方面。公众对雷达隐身特性的吹嘘与追捧已经到了掩盖真相的地步。在这里我们通过一点计算与几个实例来解开这个被迷雾所包围的谎言吧。

据美国空军公布的资料声称F-22头向RCS仅为0.0065,小于F-117的0.065。对于这个数据我们认为是缺乏可信度的。首先从材料方面考察,F-117使用的吸波材料为某种羧基铁酸盐,而F-22由于可维护性与超音速性的限制使用了结构型吸波材料(铝基碳纤维增强材料,碳-热塑性树脂复合材料或炭化硅-碳复合材料中的一种)。铁氧体涂料厚度可调吸波能力通过提高厚度的方式会增加。不考虑重量等问题铁氧体吸波涂料最佳衰减能力可达到-44dB以上。而结构性吸波材料中性能最好的SiCf最大衰减能力则只有-29dB。材料上的差距十分明显。再考察外形设计:从隐身角度说翼型不但相对厚度应该小,前缘也要尖削,然而F-22的48度后掠梯形翼显然的背离了这个原则。更加严重的是F-22机翼外段向前偏转了3度,这为雷达散射提供了很好的机会。而且从进气道方面考量,S型进气道的隐身性能肯定不会优于F-117的有遮蔽的二元进气道。从隐身的各个需要来看F-22都要弱于F-117,而F-117声称RCS为0.065(南联盟以及我国的专家认为该机的实际RCS为0.5左右)。F-22比F-117小10倍的RCS实在令人无法信服。而且,采用了相似技术外形更小诞生更晚的F-35声称RCS仅为0.065(原声称为0.0065后于2006年改为0.065)。恐怕是因为F-35将要销往外国,美国人实在无法达到这个难以置信的数字而不得不低头认错了。

进一步,我们将讨论隐身的意义:
首先,我们先要考察的是雷达探测距离公式:
式中,Rmax:雷达最大探测距离;Pmin:最小信噪比确定的可允许的接收信号最小电平;Pt:雷达发射机输出功率;G:由于共用天线Gt(发射天线最大增益)和Gr(接收天线最大增益)的共同阈值;λ:雷达波长;δ:雷达截面(RCS)

根据此公式,雷达在自由空间的最大探测距离分别与RCS,最小探测距离,输出功率,波长的四次方根成正比同时与增益的平方根成正比。该公式普遍的适用于所有雷达,不同设计的雷达不同的只是其中的Pmin,Pt,G,λ。也就是说要让雷达探测距离减少一倍RCS就要相应减少16倍这个数据是相当可观的然而要让雷达探测距离增加一倍则相当简单提高增益和提高功率都是行之有效的方法。换言之也就是说雷达的探测距离与飞机的RCS的4次方成正比。

即使接受F-117的声称RCS值。考虑其侧向RCS为2~3取概率平均值的话其平均RCS仍为0.5左右。通过自由空间雷达探测距离公式我们可以发现:F-22与F-117的隐身特性仅仅是将雷达的探测距离缩小了50%左右而已,并非不可探测。我知道这时候就会有人跳出来反对我了:既然仅此而已为什么海湾战争时F-117出勤上万架次都全身而退?这里我们就需要进行一下技术分析了:F-117历史上所面对过的敌人无非就是SAM-2/3/4/6四种防空导弹的雷达系统。以抗干扰能力最强的SAM-6“根弗”为例,其引导雷达1S91“同花顺”最大探测距离75公里最大制导距离28公里。由于60年代计算机技术的限制,当使得雷达系统主要依靠提高最小接受频率以及减小天线增益来对抗干扰。对F-117的探测距离只有14公里(无干扰)/7公里(有干扰)。由于F-117一般从6000米中空以0。8Ma进入。所以,根本没有足够的探测距离来发射导弹。F-117唯一的一个损失发生在1999年空袭南联盟时,一架F-117被导弹击落。我们同时注意到:此时正值美国空军EF-111电子战飞机退役。速度慢且短腿的EA-6B来不及为F-117提供足够的电磁掩护。于是这架呼号“天琴座31”的F-117战机不幸飞入了SAM-3的雷达探测范围内遭人鱼肉。

当然凡事总有特例,这个特例就是空对空导弹。由于导弹本身没有很大的电源,于是其数据处理能力有限。当然也不可能有人来帮助导弹进行判断。于是大多数主动空空导弹都有最小RCS这个数值,比如:R-33为5/R-77为3/Ks-172为5/R-27E_M为0.1。

探讨F-22的真正隐身能力以及其带来的意义之后,我们就应该来考虑一下如何探测该飞机了。网络上很多人支过招,但是都缺乏足够的理性。比如:架设双基雷达/使用被动雷达/研制高性能米波雷达。以上方式为什么不可行我们放到本节最后再谈。说到探测隐身飞机,最有发言权的毫无疑问是美国空军。一方面他们使用隐身飞机已经有了近30年的历史,另一方面他们也面对着RCS仅为0.6的苏联Kh-555巡航导弹的威胁。美国空军从上世纪80年代开始就在不断的改进其雷达系统以适应隐身技术带来的挑战。但是美国人并没有走双基雷达这样的路子而是对已有的雷达进行改进。1984年为了对抗“石榴石”以及引导F-117作战,美国空军对E-3进行了“雷达系统改进计划”(RSIP),研究在继续使用S波段的同时较大规模地改进APY-1/2的探测性能,使它能对付隐身飞机、巡航导弹和恶劣的电子战环境。稍晚些时候美国海军也对E-2换装了AN/APS-145雷达。经过改进后两种飞机对RCS为0.065的目标探测距离都超过了120公里。陆军也在90年代改进了“爱国者”导弹系统。改进后的GEM2+的引导头可以锁定中程弹道导弹,因此锁定隐身飞机也没有多大的问题。

我国在反隐身的道路上曾经走过弯路,由于对其了解不够。早先曾经考虑过双基雷达等技术,但是由于技术原因这些道路都没有走通。双基雷达主要问题在于授时,雷达为了计算目标距离必须精确了解雷达波发出和接受之间的时间差。而双基雷达发射机和接受机分离就带来了时间差和位置差两个问题。在没有可靠GPS授时的情况下双基雷达技术基本没有可行性。而米波雷达,由于波长较长导致衍射特性严重所以精度很差。早期的米波雷达只有双坐标(距离,方向)最新型的米波雷达可以提供3坐标但精度依然极低。“维拉”一类的被动雷达更加的无用,因为他们要求目标的辐射特性为高可截获率。现代飞机的电磁设备一般不会给他们这样的机会。然而在弯路上我们并没有走多远,军工门也没有让我们失望。举一些国产装备的例子:新近服役的YLC-2A警戒雷达雷达工作在L波段,有40个频率捷变点,垂直方向电扫水平方向机械扫描。对RCS值为2的目标探测距离400公里以上。由于采用了速度高达Gfloaps的数字处理器,该雷达具有DMTI(动态目标跟踪)以及计算机控制的CFAR(自动检测和恒虚警)能力。虽然仍不具备DBF功能但是在电磁干扰状态下探测距离同样几乎不受影响。同系列的YLC-2U制导雷达工作于S波段基本性能相当但可引导地空导弹攻击目标。两种雷达均可由6名士兵在40分钟内架设或收藏完毕。这些雷达的入役标志着我国对隐身战机的探测距离一跃提升到了200公里水平。同期的其他进口雷达也具备100公里处探测跟踪匿踪战机的功能。



气动性能:

概述:
F-22的高速特性并不优秀。考察该基的气动设计。F/A-22达到的气动设计水平是:零升阻力系数约为0.034(第二、三代战斗机分别约为0.032、0.041~0.044),亚声速最大升阻比约为12(第二、三代战斗机的水平分别为8、12),超声速最大升阻比5~6,最大升力系数不低于1.8(第二、三代战斗机的水平分别为1.2、1.6,但米格-29和苏-27可达1.7~1.8)从以上数据来看。实际上F-22在速度性能上弱于F-15而在机动性能上弱于SU-27。但是由于F-119发动机性能惊人,所以该机实际性能要好于前两者。但这不说明F-22飞行性能可以独步武林,实际上在很多方面F-22要弱于不少3代战机。

最高速度:
F-22的最大速度仅为2.0Ma。该数据不仅比大多数3代战斗机差,相比很多2代战斗机来说也不占优势。很多F-22的追捧者认为该机的最大速度受限于隐身涂料,战时可以突破这个界限。实际上,这是个错误的认识。从前面的分析中我们看到F-22使用的碳纤维结构材料性能不错不会受到太大的影响,而且F-22大量使用坚固的钛合金结构强度要远超过F-15等飞机。实际上问题的关键在于进气道,为了确保飞机的隐身性能和正常的飞行能力F-22采用了CARET进气道(DSI技术当时还未发明出来)。进气道技术平均10就会有一次飞跃,CARET就是上次飞跃的产物。该进气道在亚音速下工作稳定,在小攻角(-5~15度)小侧滑角(-5~5度)的情况下基本不受影响。但是在M a 1.6~ 2.0范围总压恢复急剧下降。在Ma=2.0时,由于亚临界防喘余量较小,在放气门关闭情况下将无进/发匹配点;在喘振点处,稳态周向畸变相对于临界状态在减小,而动态紊流度急剧增加;临界至超临界情况,在两个压缩斜板的交角后管道内出现流动分离。这意味着达到2.0Ma时仅气道已经没有多少防振喘冗余。速度继续提高大量高速稀薄冷气将进入发动机,轻则发动机振喘重则发动机停车。如果发生单发停车的话,瞬间会有一个15吨的力冲击飞机,将飞机推向一侧。飞行员甚至来不及搞明白发生了什么就被甩向一边。为防止这样的事情发生,F-22线传操纵系统自动将速度限制在2Ma以下。然而,即使以这个速度飞行发动机也并不安全。真正安全的速度范围应该是小于1.8Ma。相对而言,Su-27以及F-15则凭借可变截面进气道可以安全的以超过2Ma的速度飞行。

高速机动能力:
很多人有这样的误解----认为F-22亚音速性能平平而超音速性能优异。然而这个观点缺少足够的佐证材料。实际上对以有的资料进行分析,得出的结论是F-22超音速机动能力平平。由以有的资料来看:F-22在9100米到15000米处从0.8Ma加速到1.6Ma小于64秒,1.6Ma加速到1.8Ma时间未公布。高空1.5Ma时可以进行6.5G的盘旋(具体状态不明,疑为顺时过载)。以上数据可以说是优秀的,但并没有达到对所有3代战机构成优势的程度。其0.8~1.5Ma加速特性并不优于使用了F-110GE-129IPE发动机的F-15k/SG。实际上即使对比Su-27早期型号也不占什么便宜。而由于CARET进气道在1.6Ma以上速度中总压恢复急剧下降。每上升0.2Ma发动机将损失接近8%的推力,F-22在1.5Ma以上的速度竞赛中完全处于劣势。而2.0Ma以上F-22则根本没有参赛资格。就盘旋性能来看F-22也不存在足够优势。SU-27SK在10000米高空可以进行3.4G的稳定盘旋。而后期改进的SU-33/35等飞机由于结构得到了加强更是可以实现4.5G以上的稳定盘旋。欧洲联合研制的EF-2000“台风”则声称可以在超音速状态下实现9G的盘旋。在超音速环境下F-22的表现同这些早它一代的飞机相比实在乏善可陈。

亚音速机动能力:
凭借较薄的机翼,先进的数字线传系统,较高的不稳定度以及先进的推力矢量系统。F-22在亚音速时的机动性能极为优异。在0.5~0.8Ma区间内由于人的限制F-22并不太大范围的超过Su-27与F-15等飞机。但是,该机具有超乎寻常的过失速机动能力。F/A-22的PSM能力源自其先进的气动布局、推力矢量控制(TVC)、适应性良好的大推力发动机及飞控系统控制律(本文不再具体分析)。PSM可快速改变机头指向(通常不是速度矢量方向),主要在近距格斗中快速获得攻击机会或转换敌我态势,需要与具有大离轴攻击能力和高机动性的近距弹相结合才能充分凸显其价值。F/A-22在+60°的超大迎角下进行滚转时,机头指向的改变速率可达近90°/秒;还能在40°的大迎角下进行360°横滚。推力矢量技术还提高了飞机的敏捷性,使F/A-22在20°迎角下的滚转速率由50°/秒增加到100°/秒。凭借先进的TVC(推力矢量技术)F-22可以表演恐怖的“锥子”机动。在这方面堪与其相比的只有SU-35/F-16MATV/X-31等少量飞机。而且除了SU-35外都是技术验证机没有作战能力。


航空电子设备以及武器设备:
APG-77有源相控阵雷达,除了传统雷达的功能外,还能用于情报侦察、电子干扰和通信,三代机上APG-70(用于F-15E)、RDY(用于“幻影”2000-5)等先进雷达所具有的无源探测、空-空导弹中段指令修正、导航等能力也得到了提高。相控阵体制的采用使APG-77具有极快的扫描速度,减小了被敌方截获和识别的概率;同时该雷达及其他主动辐射源的波形都满足严格的低可截获概率(LPI)要求。APG-77具有一定的非合作目标识别(NCTR)识别能力,可不通过敌我识别装置(IFF)的问讯/应答进行远距离目标分类,因此有利于隐身和提高超视距空战能力。

APG-77雷达为了服从F-22的隐身设计同时做出了很大的付出。F-22的雷达整流罩采用了选择透波结构。仅允许特定波段的电磁波传过,这大大限制了APG-77的捷变能力。而且为了实现体可发现概率,该雷达的功率有限。而NCTR技术则被认为是超视距空战的重要发展。在以往的战争中事距外的战斗判别敌我是最大的问题。美国空军在两次海湾战争中即使由预警机的指挥依然连爆乌龙。共有超过15人被自己人的空空导弹射杀。NCTR的出现对敌我时别有很大的作用。不过该技术依然很不成熟。APG-77主要通过发动机调制与逆合成孔径两种技术来辨别敌我。而当今战机多采用S型进气道,发动机调制不能起作用。而逆合成孔径技术要求对方偏离载机速度矢量20度以上并且距离有限,实战中很难达到如此要求。

同时F-22被广泛忽视的则是其数据链作战能力,以及RWR能力。AIM-120B加入的GPS/INS双引导令当时很多的专家不解。对于一种射程几十公里的空空导弹来说INS精度已经足够,添加GPS岂非多此一举?然后日后美国空军令所有的怀疑者闭上了嘴巴。F-22以及改进后的F-15C等飞机通过了数据联技术实现了“射手-眼”战术。长机在战时前出40~80公里关闭雷达静默飞行。僚机雷达开机锁定地机。尔后长机通过僚机传输的数据发射导弹,AIM-120由僚机引导飞向目标。凭借隐身特性F-22长机在整个作战过程中都不为人所知。而RWR功能也并非F-22的度门绝技。SU-30MKI/MKK同样具备此功能。通过雷达的被动测向能力F-22可以测出对方雷达站的精确方向,然后通过敌型转换得到对方雷达站的位置。然后就可以用合适的武器对其发动攻击。

使用分析:
以上讨论主要围绕技术特性展开,结论是F-22虽然在单个性能方面未必最先进但是综合来看却是一种非常先进的飞机。然后,我们应该从战术任务角度出发分析该机到底是不是一种好飞机。

对地攻击:
对地攻击能力应该是“杜黑”式空军中战斗机的必备技能。也是美国空军空地一体战理论的综合需要。纵观美国空军的现状,其使用的主力战机都具有相当优秀的空对面打击能力。回忆从1990年海湾战争道2003年第二次海湾战争之间的13年中的众多战例。美国空军基本上都是制空于地。其对手的大多数飞机被消灭于地面而非空中。换言之F-22的对地攻击能力将会影响日后美国空军的作战方式。

然而F-22的对地攻击能力怎么样呢?很不行,糟糕!ATF计划提出于1984年。当时空体一体战理论尚未完全成型。F-22设计时并未考虑到该问题。其设计中对面攻击并非主要靠量。这导致了F-22缺少必要的对面探测手段以及对面打击武器。其机身主弹仓容积只有6m×2m×1m。如此容积进型对地攻击任务时只能携带两枚JDAM。曾有报道认为F-22可以携带HARM反辐射导弹,但是该弹长4.13m翼展1.3m显然无法正常安装进F-22弹仓之内。而且目前也没有任何新闻报道佐证这一说法。对于空军装备的其他导弹如“小牛”,“杰索武”等则统统无法使用。而且执行空对面任务时F-22也缺乏有效的探测手段。其仅由的探测方式就是APG-77雷达的逆合成孔径扫描。这在沙漠中还可以使用,但是在从力中难以分辨灌木与军车。而光学探测设备如“乐宁-虎眼”(F-15用),“蓝盾”(F-16用)则由于不利于隐身统统的和F-22无缘。F-22现有的小直径炸弹以及JDAM虽然可以凭借高速投放获得一定的射程,但是由于缺少制导,所以对于移动目标毫无办法。也就是说在战场上面对“道尔”,“倚天”这类的机动防空导弹F-22毫无办法。以空制地无从谈起。

对恐怖分子:
美国正值反恐战争关键时期。一种武器是否可以有效的支援反空作战对美国有着重大的意义。

F-22可以胜任反空任务么?开玩笑!!就目前来看,恐怖分子不会拥有战斗机。而且F-22使用的武器比恐怖分子的帐篷贵5倍(JDAM价值4万美元,帐篷再先进也不会超过8000美元)。并且打击效果不好。

截击任务:
类战结束后美国面临的苏联核轰炸机威胁大大减小了。但是减小不等于消除。由于TU-160这样的新型轰炸机不但隐身而且低空突防,美国空军对其的有效探测距离有限。这要求战斗机可以以尽量高的速度升空,爬升并且在其投射核武器前将其击落。但是由于F-22最高速度仅为1.8~2.0Ma,爬升率也非常的一般。面对张牙舞爪的对方轰炸机F-22的表现如同吞温水一般令人着急。显然F-22在这方面的性能无法同mig-25/31相比,即使对比3代机中的典型F-15/Su-27也有相当的差距。而且AIM-120受尺寸限制不可能达到R-27E_M那样的长射程。也更不可能相比KS-172这类的变态导弹。所以,如果将F-22用于截击任务将时一场灾难。

空优任务:

F-22设计指出就是作为空中优势战斗机设计的。在这个方面F-22的性能确实令人称道。

首先,凭借良好的隐身特性F-22可以先敌发现对手。并且同时发射4枚AIM-120同时攻击不同目标。当然前提是可以有效识别敌我,或者由预警机引导。否则的话由于现有的IFF系统作用距离有限,战斗机可以分辨对手的距离一般在80公里左右。如果对方的IFF不合作的话,距离可能要达到视距内才能分辨。其实这个距离已经有一些战斗机的雷达可能探测得到F-22了(如F-22自己的雷达,以及F-15C“金鹰”等)。而如果由预警机引导的话预警机本身的安全就是问题。由此可见F-22在BVR中优势明显但是并非不可逾越。

其次,F-22拥有现有战斗机中最优秀的亚音速机动能力。并且考虑气配备的AIM-9X导弹可以实现大离轴角全向攻击。任何飞机同F-22陷入缠斗都不太可能全身而退。但是由于气潜在对手也有很优秀的格斗导弹如(R-73射手),F-22自己也面临巨大的威胁。

基于以上分析,我们认为F-22在空中作战中如果战术使用合理并且不遭对方暗算的情况下1:6的交换比是可能实现的。但由于其价格高昂这个交换比优势并不明显。除空优任务外的其他任务,F-22仅仅是有胜于无的水平。没有什么过人之处。

政治分析:

就中美两国军事装备的发展速度,以及经济发展速度的现状来看。两国差距最大的时刻发生在2008~2015年之间。在这段时间内中国缺少足够的先进装备来现代化我们的部队,然而美国正在按部就班的大量服役新型战斗机。如果在这时候爆发冲突的话中国空军无论从数量上还是从质量上都占有很大的劣势。而2015年代之后美国空军以有的大量3代战斗机由于到达寿命极限开始陆续退役。而中国则由于经济发展军费持续增长而补充了大量先进飞机。两国差距开始迅速缩小。由于现有的F-22/35对面攻击能力都有限并且2015年前不会有新的飞机出现,所以在那个时刻我国空军的对地打击能力可能会略微超过美国空军。

中国追赶并且超过美国的路还很长很长,但是我们的战略目标平衡点不同。美国追求全球霸权,在世界范围内都要保持军力优势。而中国追求的是国防安全,仅仅要求保证本国领土不受侵害。所以如果爆发战争,中国可以在同一个战场上聚集更多的部队。对于远洋作战,目前中国还不具备此能力。如果发生国外利益遭到侵害的时间主要依靠将是“超限站理论”(美国翻译The Unlimited War)。通过政治,外交,经济等手段对美国施压要比在全球同其开战现实的多。

就目前的发展来看,中美两国在经济上相互依赖程度越来越高。而且,随着中国国内需求的逐步扩大美国人大量进入中国。两国之间的相互理解在不断的加深。这是的中美两大国之间爆发战争的可能性不断降低。目前的最不稳定因素“台湾问题”也由于陈水扁第一家庭的腐败问题而得到控制。行为怪诞的陈水扁目前已经跛脚,2008年之前公投制宪受到在野党的牵制已经不太可能。而中日领海纠纷注定会雷声大雨点小的继续下去。因为中国可以将并里投送到马六甲海峡以及对马海峡这两个日本经济命脉航路。如果两国开战的话中国完全可以不同日本交手就将其杀死。所以在可以预见的2015年之前,中国周边的安全环境良好,爆发大战的可能性极地。不会出现中美之间的大规模空战。即使发生小规模的军事冲突,现有的雷达系统以及预警机系统完全可以有效的防御少量的4代战斗机的袭扰。F-22/35的服役并不会对中国空中安全构成严重的威胁。