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隐身与信息化及电子对抗
林晔  审核人:   (点击: )

1、意义

下一代军机电磁隐身能力提高一个数量级,红外和射频隐身能力亟待提高;

光电全谱隐身能力和电子对抗等手段为国际重要发展方向;

基于网络化体系对抗要求的全面信息化是未来飞行器的最重要特征之一。

2、对未来飞行器的提升作用

通过以隐身为核心的生存力问题的研究,可以突破隐身性能、气动效率、易损性防护等综合设计技术,对于我国J20飞机的服役并与敌方飞机抗衡具有极大的推动作用。此外,对于下一代战斗机设计全向、全频段、多光谱的极端隐身能力的实现提供了重要的保障;

除了考虑隐身方法外,生存力设计中通过对易损性减缩措施的研究,相关成果(例如,油箱的防爆抑爆设计、余度设计等措施;针对枪炮威胁的易损性分析用于民用飞机转子爆炸评估等)也可以用于其他飞机的设计,提高其他飞机的安全性;

全面信息化是六代战斗机未来战争全面赢得制信息权的有力保障。以网络化体系/系统对抗要求建立起的未来飞行器信息化系统,是控制未来战争空天主导权、战场行动主动权和自由权的基础;

多维信息对抗技术(例如,新型全向光电技术和雷达对抗技术)的应用将使新一代战斗机、大型运输机具备很强的突防能力,同时还为飞行器提供一种信息层面的软杀伤能力。

3、国内外研究发展现状与趋势

隐身飞机已经经历了三代技术的发展。美国研制的F-117对地攻击机是世界上第一款投入现役并参加实战的、真正意义上的隐身飞机,其中最具特点的是多面体机身设计,从而降低了飞机的雷达反射信号。新一代隐身飞机B-2战略轰炸机已经不再采用像F-117那样牺牲气动效率来满足隐身需求的设计,实现了隐身性能和气动效率的良好结合。但B-2设计过于先进,使得其研制费用和使用维护费用都极其高昂。第三代隐身飞机最典型的代表是美国F-22空优战斗机。据有关资料,F-22的前向RCS约为0.065m2,侧向和后向RCS约为1m2,仅为前一代战斗机的1/100。另一典型的隐身飞机F-35采取了诸多与F-22类似的设计和技术,但出于经济性等方面的考虑,F-35的雷达隐身性能没有F-22出色,但却具备更先进的航空电子系统,因此其在态势感知能力和射频隐身能力方面更加出色。世界其它各国也在积极研究和设计隐身战机。例如俄罗斯的T-50、印度的FGFA计划、日本的“心神”验证机计划、韩国的“KFX”计划等。

 

F-35的隐身设计

在未来作战中,除了采用隐身技术进行设计外,为实现飞机的高生存力,现有隐身飞机的设计仍高度重视降低易损性,并采取了诸多先进措施,如采用机载惰性气体发生系统抑制燃油系统的燃烧和爆炸,采用先进结构抵御弹丸冲击,采用防火系统抑制发动机舱、辅助动力舱等关键易燃区域的起火燃烧等。目前,在美国、俄罗斯等国家,以隐身为核心的飞机生存力已是各类飞机设计的重要指标之一(例如F-22F-35等)。在美国以F-22F-18E/F为起点的下一代固定翼飞机设计要求中,明确地提出了飞机生存力的2项指标:敏感性降低15%和易损性降低15%。未来全谱(含红外、声、可见光、射频和激光隐身等)隐身能力、隐身飞机战术(多机协同、任务与航迹规划、静默攻击)的运用和电子对抗(电子侦察、电子干扰、电子欺骗)等是国际重要发展的高生存力手段。光电对抗技术及射频对抗技术是目前电子对抗的研究方向。机载光电对抗技术上逐步从单一对抗手段和技术走向全向、分布协同式对抗。美国海陆空三军都有研制光电分布式系统的计划,其中机载光电分布式孔径系统(EODAS)准备装备F-35,目前正在进行试飞试验。在飞行器射频对抗技术研究方面,国外发展了机载的被动式诱饵、主动式诱饵等防御武器,同时强化了机载雷达的电子战进攻能力,典型的如美国F-22的机载火控雷达不但能够搜索跟踪目标,同时还能对敌方雷达开展电子攻击。

在战术方面,未来战争强调陆、海、空、天一体化联合以及作战行动的相互渗透,未来飞行器是网络化体系/系统对抗中的关键制胜环节,全面信息化的飞行器是信息武器系统的重要组成部分。美国空军的C2星座体系就是一个基于网络中心的集成系统。2003年以来,世界主要强国围绕赛博空间和赛博空间作战展开了一系列研究和实质性实践探索。其研究与实践活动主要有三个方面:制定赛博空间发展战略、形成美军获取赛博空间作战优势的概念框架、积极开展赛博空间作战能力建设和作战实践。

 

信息化战争局部复杂动态演化网络图

 

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