美軍新一代機載先進紅外瞄準吊艙

1、美軍新一代機載先進紅外瞄準吊艙美F-16C型戰(zhàn)斗機機腹進氣口掛架下清晰可見狙擊手紅外吊艙洛克西德-馬丁公司車間里的狙擊手紅外吊艙美國空軍F-16戰(zhàn)斗機，機腹下掛載的狙擊手增程型紅外瞄準吊艙。 新的高度最近幾年美國戰(zhàn)斗機對地攻擊戰(zhàn)術的最大變化在于戰(zhàn)機實施對地攻擊的高度越來越高，這使戰(zhàn)斗機能夠遠離防空炮火和機動地對空導彈的有效作戰(zhàn)高度。只要戰(zhàn)斗機能夠精確的打擊地面目標，飛機的高度越高越好。在科索沃、阿富汗和伊拉克，美軍戰(zhàn)機進行空襲的高 度一般在3萬英尺之上。美軍戰(zhàn)斗機能夠在這么高的高度仍能夠對地面進行精確轟炸要歸功于它所掛載的紅外瞄準吊艙。美軍戰(zhàn)斗機在執(zhí)行對地攻擊任務的時候通常會掛載一種機載式、雪

2、茄狀的瞄準吊艙。這種瞄準吊艙通常包括一個安裝在轉環(huán)萬向支架之上的晝夜前視紅外相機(FLIR) 和一個激光標識器：紅外相機可以向飛行坐艙顯示屏提供目標區(qū)的熱成像圖像，而激光標識器則用于對目標進行“照射”使激光制導炸彈能夠擊中目標。這種瞄準吊艙可以使機組人員在遠程或者高空就可以持續(xù)不斷地獲得并且確認戰(zhàn)術目標，而且這種瞄準吊艙還可以在惡劣天氣條件下使用，機組人員就可以在不造成誤傷或者平民傷亡的情況下使用精確制導武器來摧毀地面目標。第一代的瞄準吊艙于20世紀80年代末投入使用，例如美國空軍F-16、F-15E所掛載的藍盾、海軍F/A-18所掛載的夜鷹吊艙，其中以藍盾最為典型。藍盾由美國空軍航空系統(tǒng)部于

3、1980年投資9400萬美元，由洛克希德·馬丁公司研制，這種機載吊艙式光電系統(tǒng)適用于單座和雙座飛機夜間低空飛行并通過激光或紅外制導武器來攻擊地面目標。自1983年連續(xù)進行了3年飛行試驗。1985年2月投資8700萬美元開始生產導航吊艙。1987年交付第一臺導航吊艙產品，1988年交付第一臺目標瞄準吊艙，此后開始大量裝備美國空軍和海軍戰(zhàn)斗機。藍盾是一種導航和目標瞄準分置的機載吊艙式光電系統(tǒng)。AN/AAQ-13導航吊艙包括寬視場前視紅外相機和德克薩斯儀器公司生產的Ku波段地形追蹤雷達，可以晝夜為駕駛員提供航線上的可視地形信息，以便低空飛行。AN/ANQ-14目標瞄準吊艙包括瞄準線穩(wěn)定的寬

4、、窄視場前視紅外相機和激光測距/目標指示器，可實現晝夜目標捕獲和精確武器投放。激光測距/目標顯示器工作波長為1.06m或1.54m，最大的讀出距離為24.5公里。但是由于第一代前視外相機和激光標識器的工作距離有限(1996年至1997年，美國海軍為其F-14戰(zhàn)斗機購買的藍盾瞄準吊艙采用了新的改進型激光器，目標瞄準距離從原來的7600米提高到12200米)，目前加入美軍服役的先進瞄準吊艙采用了新型遠程、高清晰度的紅外前視相機和更高能量的激光顯示器，這使機組人員能夠在15200米或者更高的高度確認地面目標，并使用激光制導或者衛(wèi)星全球定位炸彈對地面目標實現精確轟炸。這些新型先進瞄準吊艙包括雷頓公司的

5、先進瞄準前視紅外設備(將取代海軍F/A-18的夜鷹系統(tǒng))、洛克希德·馬丁公司的狙擊手增程型(將安裝在空軍的F-16、F-15E、A-10戰(zhàn)機上)、諾斯羅普·格魯門公司的萊特寧先進瞄準系統(tǒng)(是海軍陸戰(zhàn)隊AV-8B、空軍預備隊、空軍國民警衛(wèi)隊F-16戰(zhàn)機所使用的萊特寧-II型的最新改進型)。除了使用改進型的前視紅外傳感器之外，吊艙還采用了具有聚焦功能的高清晰度電視攝像機、激光光斑跟蹤器。高清晰度電視攝像機增強了在白天進行遠程目標識別和武器投放的能力，激光光斑跟蹤器則可以使機組人員定位并精確攻擊地面部隊或者無人機用激光標識器所標明的地面目標。 F/A-18“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”

6、吊艙美國海軍的“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”是第三代光電瞄準吊艙，性能有了極大提高，能探測、識別和跟蹤空對空導彈與空對地導彈，自動投放現有激光制導武器與防區(qū)外武器。軍用編號為AN/ASQ-228，該吊艙將被用來取代F/A-18戰(zhàn)機原裝備的三種吊艙(戰(zhàn)術前視紅外吊艙、導航前視紅外吊艙、激光顯示器)。它將集F/A-18C/D、F/A-18E/F戰(zhàn)機上的AN/AAS-38、AN/ASS-46戰(zhàn)術瞄準吊艙、AN/ARR-55導航前視紅外吊艙的功能于一身，使得該機在惡劣氣象和電磁干擾條件下的探測和攻擊能力有較大提高，并使戰(zhàn)機的機翼下可以多掛一件武器。F/A-18E將是第一種采用該吊艙的作戰(zhàn)飛機。 “先進瞄準前

7、視紅外系統(tǒng)”把瞄準和導航前視紅外、光電傳感器、激光測距器和目標照射器以及激光光斑跟蹤器組合進一個裝置中。吊艙長1.83米，半徑為0.31米。與狙擊手增程型和萊特寧先進瞄準系統(tǒng)一樣，“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”采用了第三代前視紅外傳感器，這種紅外傳器采用凝視中波紅外焦平面陣列。與目前海軍和海軍陸戰(zhàn)隊使用的藍盾和AAS-38夜鷹目標指示吊艙相比，性能有極大提高。機組人員發(fā)現和分辨目標的距離和高度要2倍于藍盾，4倍于夜鷹系統(tǒng)。吊艙采用了新型高能量激光顯示器，目標確認高度達15200米。除了雷頓公司研制的第三代前視紅外傳感器和電視攝像機之外，“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”還采用了由英國宇航公司提供的導航前視紅外

8、傳感器。在進行批量生產時，吊艙還將加裝激光光斑跟蹤器。這種吊艙可以為新型的“聯(lián)合系列”空對地彈藥提供精確的目標方位，“聯(lián)合系列”空對地彈藥包括聯(lián)合直接攻擊彈藥和聯(lián)合防空區(qū)外發(fā)射彈藥?！跋冗M瞄準前視紅外系統(tǒng)”還在前視紅外傳感器和激光顯示器之間裝備了自動電子校準誤差設備?！耙国棥钡跖摰臋C械校準誤差設備曾在使用時出現了許多問題?！跋冗M瞄準前視紅外系統(tǒng)”吊艙于2001年5月進入小批量生產階段。第一批生產型吊艙于2003年春天交付給“尼米茲”號航母，安裝在航母艦載機聯(lián)隊的新型單座F/A-18E、雙座F/A-18F超級大黃峰戰(zhàn)機上。2003年9月初，“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”吊艙成功地通過海軍獨立作戰(zhàn)測試和

9、評估司令部的作戰(zhàn)鑒定，海軍試驗人員給這一系統(tǒng)打了最高分，并建議引入艦隊F/A-18機隊。試驗人員稱，作為唯一一種集成于F/A-18的吊艙，“先進瞄準前視紅外系統(tǒng)”將極大地提高海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的駕駛員和武器系統(tǒng)操作員在進行攻擊作戰(zhàn)任務過程中的戰(zhàn)斗效能。海軍和海軍陸戰(zhàn)隊計劃為其F/A-18C/D、F/A-18E/F購買574套這種吊艙，這個數字可能因海軍計劃與海軍陸戰(zhàn)隊和海軍航空兵建立更緊密的連接而有所減少。F/A-18E中隊裝備12架戰(zhàn)機，將獲得10套這種吊艙，而F/A-18F中隊則裝備了14架戰(zhàn)機，將獲得了12套這種吊艙。這種吊艙還可能裝備未來的電子攻擊飛機EA-18G，并可能向國外用戶銷售1

10、00套。 狙擊手增程型瞄準吊艙狙擊手增程型瞄準吊艙采用高分辨率中波第三代前視紅外模塊、雙工作狀態(tài)激光器和電荷耦合器件電視攝像機、激光光斑跟蹤器和激光標識器。長2.38米，半徑為0.3米。與其它瞄準吊艙的圓形外形不同，它的前端是一個獨特的楔型設計，這種設計可以降低吊艙的雷達反射截面。狙擊手增程型瞄準吊艙可以在飛機機身下以超音速飛行。狙擊手增程型瞄準吊艙的另一特色是它的光學基座設計，光學基座下有六個震動隔離裝置，這就可以使安裝在基座上的傳感器不受飛行震動的影響。洛克西德馬丁公司狙擊手增程型瞄準吊艙項目主任福爾說：“光學基座設計是狙擊手吊艙的一個主要特色，這與其它瞄準吊艙有著很大的不同。這一設計的中

11、心概念是系統(tǒng)的超穩(wěn)定狀態(tài)。這種狀態(tài)加上先進的圖像處理軟件將增加在遠距離確認目標的能力，并可使機組人員獲得更加精確的目標方位數據。如果沒有這種穩(wěn)定狀態(tài)，目標方位數據的精確度將受到負面影響”。狙擊手增程型瞄準吊艙還裝有一個慣性計量裝置，可對傳感器進行校正。機組人員可以使用吊艙的精確激光測距儀和飛機上的全球定位系統(tǒng)確定目標的精確方位。 美國空軍F-16戰(zhàn)斗機，機腹下掛載的狙擊手增程型紅外瞄準吊艙。諾斯羅普-格魯門公司研制的萊特寧先進瞄準吊艙系統(tǒng)狙擊手增程型瞄準吊艙的目標辨認能力是第一代藍盾瞄準吊艙的3.5倍，吊艙可以在超過15200米高度之上仍然能夠精確地辨認目標。前視紅視傳感器、電視攝像機和激光傳

12、感器共用一個光圈，可自動進行校靶誤差，就這避免了使用多個光圈系統(tǒng)可能造成的校正誤差。狙擊手增程型瞄準吊艙另一個特點是兩級維護保養(yǎng)(機場保養(yǎng)工作區(qū)和倉庫保修)。由于采用了模塊化設計，所用的39個外場可更換組件均可在停機坪更換， 并為此配備了操作簡單的手動工具和內置式故障診斷模式，內置式故障診斷模式可以很快地判斷是哪個部件發(fā)生了故障。發(fā)生故障的部件就可以在機場保養(yǎng)工作區(qū)進行更換。美國空軍2001年8月與洛克希德·馬丁公司下屬的導彈和火控公司簽署了一份為期7年的不確定數量、不確定定貨日期的定貨合同，采購量可達522套吊艙，總價值可能超過8.43億美元。至去年十一月，美國空軍已定購了56套這

13、種吊艙，并擁有至2009年前購買56套吊艙的預算資金。最初使用狙擊手增程型瞄準吊艙的平臺將是F-16CJ BLOCK50和空軍國民警衛(wèi)隊F-16 BLOCK30，隨后則在F-16 BLOCK40和F-15E型戰(zhàn)機上安裝這種吊艙。狙擊手增程型瞄準吊艙可以自動判斷出所掛載機型的種類，然后啟動相關戰(zhàn)機的界面軟件，無需重新編寫程序。洛克希德·馬丁公司于2002年12月開始交付第一部生產型狙擊手增程型瞄準吊艙。在飛行測試中，系統(tǒng)的目標跟蹤和目標方位的確定出現了一些技術問題，這使吊艙形成初始作戰(zhàn)能力日期由2003年10月推遲至2004年6月?？哲姺Q，洛克西德·馬丁公司在為期七個月的重新

14、設計期間解決了這些技術問題。在各型戰(zhàn)機上掛載這種系統(tǒng)的質量認證實驗正在進行之中。在F-16 BLOCK50型機上掛載這種吊艙的作戰(zhàn)飛行實驗已于三月份開始進行，隨后將進行F-16 BLOCK30型機的作戰(zhàn)飛行實驗 。狙擊手增程型瞄準吊艙出口型命名為潘特拉，用戶為挪威和波蘭，還將參與歐洲戰(zhàn)斗機和澳大利亞、阿拉伯國家所需吊艙的競爭。 萊特寧先進瞄準吊艙系統(tǒng)萊特寧吊艙長2.22米，半徑為0.41米，其感應器安裝在一個穩(wěn)定型萬向支架上。除了一個高清晰度的前視紅外傳感器、激光標識器、激光光斑跟蹤器/測距器之外，吊艙還安裝了兩部具有寬、窄視場的電耦合器件電視攝像機。全重200公斤，通過一根電纜與機上的電子設

15、備相連。同時，機上的火控系統(tǒng)的軟件無需作任何改動，即可輕而易舉地將該吊艙安裝在各種戰(zhàn)機上，提高了戰(zhàn)機對地攻擊精度和完成轟炸效能的評估。該吊艙還可提供實時圖像，使機組人員能更加靈活地采用精確制導武器或常規(guī)武器對目標進行識別與攻擊。諾斯羅普·格魯門公司于2001年12月和2002年分別開始向海軍陸戰(zhàn)隊和空軍國民警衛(wèi)隊提供萊特寧增程型瞄準吊艙，萊特寧增程型瞄準吊艙的主要改進有：前視紅外傳感器從萊特寧-II的256×256像素升級為第三代640×512像素中波凝視陣列，大幅度提高了圖像分辨率，并使目標識別和跟蹤距離提高25%；CCD電視攝像機和前視線外傳感器的圖像可以融合

16、；激光器改用成熟的二極管泵浦型，有1.06微米和1.57微米兩種人眼安全波長工作模式，可分別用于作戰(zhàn)和訓練；新的激光器提高了發(fā)射能量、減小了光束發(fā)散，具有更遠的作用距離和精度 。最新型的萊特寧先進瞄準吊艙通過采用更為先進的圖像處理電路和軟件進一步提高了目標誤別和跟蹤距離，這種吊艙還進一步降低了目標跟蹤誤差，可以為“聯(lián)合系列”彈藥提供目標的精確方位，激光指示高度達15200米之上。萊特寧增程型和先進瞄準型吊艙的系統(tǒng)結構和模塊化設計使工程人員能夠核查吊艙與飛機的兼容性，無須改變戰(zhàn)機的作戰(zhàn)飛行程序軟件，因此使系統(tǒng)綜合的時間、費用和風險降低。吊艙也都非常容易維修和保養(yǎng)，為二級式維修保養(yǎng)方式(機場保養(yǎng)工

17、作區(qū)和倉庫保修)。諾斯羅普·格魯門公司2003年秋天在亞利桑那州的空軍國民警衛(wèi)隊/空軍后備隊實驗中心完成了為期一年的萊特寧先進瞄準型的實驗工作，并將其生產線從萊特寧增程型升級為先進瞄準型。2003年6月，海軍陸戰(zhàn)隊與格魯門公司簽署了一項價值1630萬美元的合同，格魯門公司將向海軍陸戰(zhàn)隊提供10套先進瞄準型吊艙，并將47套增程型升級為先進瞄準型。空軍國民警衛(wèi)隊也正在將其萊特寧增程型升級為先進瞄準型。由于狙擊手增程型項目的延誤，萊特寧增程型吊艙有機會能夠參加“伊拉克自由行動”的作戰(zhàn)。F-15E戰(zhàn)機安裝了這種吊艙，并在伊拉克戰(zhàn)爭中執(zhí)行了對地攻擊任務。在“伊拉克自由行動”中，萊特寧-II型吊

18、艙于4月11日還參加了一件歷史性事件。一架B-52轟炸機使用從空軍后備隊F-16戰(zhàn)機上借來的萊特寧-II型吊艙首次向伊拉克的一個雷達設施和一個機場指揮中心投擲了激光制導炸彈。2003年2月和3月，B-52轟炸機進行了6次掛載萊特寧吊艙的飛行實驗。兩架B-52轟炸機隨后進行了相應改裝并被部署至海外戰(zhàn)區(qū)。B-52轟炸機攻擊的目標并不是事先計劃好的，飛行員只是獲得了潛在轟炸目標的大概信息，他們得使用吊艙上的電視攝像機來幫助尋找目標。萊特寧吊艙傳感器收集的圖像顯示在雷達導航員的10×10英寸的顯示屏上。掛載萊特寧吊艙的海軍陸戰(zhàn)隊AV-8B戰(zhàn)機也在“伊拉克自由”實現了歷史性的第一次。吊艙與地面的控制站之間被臨時緊急加裝了一個圖像數據鏈，以供海軍陸戰(zhàn)隊的前沿火力控制人員確認目標。海軍陸戰(zhàn)隊軍官稱，在“伊拉克自由”行動中，在美國海軍陸戰(zhàn)隊AV-8噴氣戰(zhàn)斗機上使用萊特寧瞄準吊艙非常成功。海軍陸戰(zhàn)隊第二空中力量聯(lián)隊指揮官約翰·卡斯特里亞夫少將說：“我們有在納西里耶上空周圍飛行的AV-8B戰(zhàn)斗機，在地面上的前線空戰(zhàn)引導員可通過地面站看見空中家伙正在注視什么，并告訴他目標在那兒。在城市作戰(zhàn)中它獲得了不同尋常的成功。美國海軍陸戰(zhàn)隊第一航空武器和戰(zhàn)術中隊的約翰·戴維斯上校說，萊特寧吊艙使AV-8B戰(zhàn)機在“伊拉克自由”行動中比在“沙漠風暴”