蘇27戰鬥機“隼”式雷達天線

蘇27戰鬥機“隼”式雷達天線

NIIP 和位於莫斯科市的黎明公司(無線電製造科學研究院)原先都隸屬於法佐特龍公司,後者對外被稱為穩相加速器公司(NIIR)。本來 NIIP 專門負責研製生產蘇-27 用雷達,NIIR 則是米格-29 雷達的生產承包商。進入九十年代後,雙方開始涉足對方的領域。除了“雪豹”雷達外,NIIP 還發展了用於蘇-27 升級使用的 PERO 無源相控陣雷達。而 NIIR 則發展出用於改裝 F-8IIM 的 ZHUK-8II 和 ZHUK-MSE 以及 ZHUK-MSFE 相控陣雷達。

基本介紹

  • 中文名:蘇27戰鬥機“隼”式雷達天線
  • 波段T/R模組:約 1,000 個 
  • 接收器:3
  • 掃描範圍:正負 10°
NIIR 在 2000 年向外國軍事訂購人提供了 20 套 SOKOL“隼”式相控陣雷達天線。這是一種全新設計的系統,在其主動電子掃描陣列天線(AESAA)上集成有約 1,000 個 X 波段的 T/R 模組。對單個目標的最大搜尋角度是方位角正負 85°。俯仰角為正 56°、負 40°。掃描範圍是正負 10°、正負 30°和正負 60°。雷達有 3 個接收器,發射機峰值 6KW,平均功率 1.5KW,有 16 個工作頻率,增益 37 分貝,對 5 平方米的空中目標的迎頭搜尋距離為 150 千米,下視距離 140 千米。尾追搜尋距離分別為 60 千米(上視)、55 千米(下視)。對橋樑的探測距離是 150 千米,對坦克集群的探測距離為 25 千米。對驅逐艦的探測距離是 300 千米。其天線直徑為 980 毫米,可同時精確跟蹤 12 個目標,同時攻擊 4-6 個目標。
到 2003 年 12 月為止,俄羅斯方面已經完成了 13 次“隼”式雷達的試驗飛行。預計到今年年底完成定型試飛。這種雷達將是第五代雷達沒有製造出來之前俄羅斯空軍用於改進蘇-27/30 和研製 T-50 飛機時的標準制式裝備。
雖然有訊息說“隼”式雷達將用於蘇-30MKK,但是 NIIP 依然在極力遊說外國軍事訂購人採用“熊貓”式雷達。“熊貓”是在 N001VE 的基礎上換裝 PERO 相控陣無線改進而成的。在“熊貓”雷達研製的所有階段,都確定嚴格的重量、尺寸和耗電量等要求。在保留對耗電量要求的同時,雷達重量的增加不應超過 20 千克。同時,增加的部分重量將改進 SILS-30 型平視顯示系統的結構來補償。
無論是“隼”還是“熊貓”,在它們被裝置到飛機上以前所有交付的蘇-30MKK 裝置的是 N001VE 雷達。N001VE 是目前俄羅斯已經定型和投入使用中真正具備同時對空和對地/海目標進行工作的雷達系統,是真正意義上的多功能雷達。目前俄羅斯空軍中只有 15 架蘇-27/30 飛機裝置了這一雷達系統。它們也成為俄空軍蘇-27/30 機群中首批真正的多用途戰鬥機。
未來蘇-30MKK 不但將裝置新型相控陣雷達以提升其精確打擊能力,還將擁有全新的 C4ISTAR(即指揮、控制、通訊、計算機情報、監視、目標定位和偵察)能力。這其中包括為蘇-30MKK 加裝由“圓頂”設計局研製的 M400 偵察吊艙(裝在進氣道兩台發動機之間),這種大型吊艙可以裝載包括機載側視雷達、電視、紅外裝置、遠距斜向攝影照相機在內的各種感應器,其中機載側視的探測距離不小於 100 千米,解析度為 2 米;電視/紅外裝置的探測距離不小於 70 千米,解析度 0.3 米;照相機的工作距離為 70 千米,解析度為 0.4 米。整個偵察系統有寬頻實時數據鏈,可把信息傳回地面,也能為載機分析系統複製圖象。M400 還能夠發現飛機後半球的遠距離目標,為越肩發射空空飛彈提供引導。裝備了這種吊艙系統的蘇-30MKK 將擁有更強的對目標識別和指示能力。M400 系統可以精確鎖定海上和其它目標,可為遠程攻擊武器提供目標搜尋幫助。
除此之外,由烏拉爾光學機械廠研製的“游隼”(Sapsan-E)型前視紅外/光電/雷射目標指示吊艙也將裝置在蘇-30MKK 上。該吊艙長 3 米,直徑為 0.39 米,重 250 千克左右,內裝電視攝像機、雷射測距儀和目標照明器、雷射光斑方位探測器、目標跟蹤單元等設備。其工作頭的工作俯仰角為正 10 度到負 15 度,滾轉角為正負 180 度。這樣當飛機做大機動飛行時,仍有充分能力保證將目標鎖定在視場內。可以提供戰機對地/海面目標的搜尋,跟蹤與鎖定能力;控制精確制導武器的發射;輔助導航和空空輔助跟蹤等。在沒有配備這種吊艙之前,蘇-30MKK 的對地精確攻擊由 OEPS-30MK-E 來完成,其雖然對地面較大的目標如機場,指揮中心等具備搜尋與跟蹤能力,但對於車輛等小型機動目標還力不從心,“游隼”(Sapsan-E)的配備將有力的提高蘇-30MKK 的攻擊能力。
裝置這一系統的飛機被稱為蘇-30MKK-2,似乎是為裝備外國軍事訂購人的海軍航空兵而研製的。未來還將提供更為精進的蘇-30MKK-3,除了更為強大的探測、跟蹤及攻擊目標能力外,這一型號的飛機還將裝置推力更大的發動機。實際上按照蘇霍伊設計局的說法,完成全面改進後的蘇-30MKK 將達到“四代半++”戰機的水平,只是由於外國軍事訂購人不願意讓外界過多地了解所以不便於公開這方面的信息。
自蘇-27 系列飛機公開之後,跟這個系列飛機一樣其動力裝置的命名也十分混亂。1996 年蘇-37 公開的時候,也曾提到過該機採用的大推力 AL-37FU 發動機。在情況明朗後發現當時的蘇-37 上裝置的依然是 AL-31F 的推力矢量改型。其推力遠未達到宣傳材料上的 14,500 千克,僅為 12,800 千克。
早在前蘇聯時代就制定了分階段改進 AL-31 系列發動機的計畫,但到今天為止真正的大推力型發動機還沒有正式投入生產。對俄羅斯軍方來說,其蘇-35/37 飛機也需要推力更大的動力裝置。因為第五代發動機在最快的情況下也要在 2010 年以後才能被製造出來,所以對 AL-31 系列的改進該型工作就被放到更加突出的位置上來。
作為發動機的主要研製單位,留里卡-土星設計局在軍方和蘇霍伊設計局的支持下進行的改進工作已接近尾聲。將在 AL-31F 的基礎上安裝新型渦輪,使發動機工作效率從 0.86~0.87 增至 0.92~0.93。新型渦輪的換裝為用戶提供兩種選擇,要么將發動機的推力增大 1,500 千克,從而達到 14,370 千克,要么將渦輪前溫度降低 110℃,發動機的輸出功率維持不變,從而使發動機工作壽命增至原先的 2.5 倍。當然,兩者不可兼得。
負責 AL-31F 發動機生產任務的莫斯科“禮炮”機器製造聯合企業則提出更為複雜的改進計畫。“禮炮” 廠的前身為 1912 年建立的“土地神”航空發動機製造廠,是俄羅斯第一家航空動力製造企業。與留里卡-土星設計局和蘇霍伊設計局有著長期密切合作的歷史。這家代號為 45 的工廠自進入噴氣時代以來就為蘇-7 和蘇-9 飛機生產 AL-7 系列發動機,蘇-17 和蘇-24 使用的 AL-21 系列發動機也是該廠生產的。“禮炮”廠也是 AL-31F 發動機的締造者之一,該廠全程參與了 AL-31F 發動機的研製和生產。由該廠生產的 AL-31F 系列發動機已大量出口,是俄航空企業中創匯能力僅次於 KnAAPO 的單位。“禮炮”廠也是目前俄羅斯航空發動機企業中的領頭羊,擁有相當的技術實力使其不斷進行發動機的改進工作。
在該廠提出的 AL-31F-M1 改進計畫中,將換裝一個 KND-924-4 型大尺寸低壓壓氣機和 SAU-235 型數字控制系統。該壓氣機共有 4 級,最大尺寸為 924 毫米。“禮炮”廠已經完成了 AL-31F-MI 型發動機的製造工作,完成第一階段改進的發動機已被安裝在蘇-27 上做了 20 多次試飛。試飛結果充分證明經過改進的發動機在飛行包線內均能穩定工作。在換裝了新型壓氣機後,發動機的最大推力(在不開加力狀態)已從原來的 7,674 千克增至 8,315 千克,最大加力推力由 12,500 千克增至 13,240 千克。發動機的重量也從原來的 1,547 千克增至 1,557 千克。但發動機的控制系統減去了 40 千克重量,且可靠性提高了 3 倍。
俄羅斯空軍對該發動機的改進極感興趣,計畫在完成蘇-27 和蘇-30 型機的維修時,用 AL-31F-M1 型發動機替代 AL-31F 型發動機,同時也計畫將該發動機安裝在其它的蘇-27 和蘇-30 系列飛機上,這無需對飛機結構進行改進。預計與空軍一起進行的改進型發動機的聯合試驗將在一年內完成。
“禮炮”廠已經著手 AL-31F-M2 改進型發動機的製造工作。在第二階段升級工作中,發動機上還將換裝新的渦輪冷卻系統,可使推力進一步增至 14,100 千克。第三階段升級工作將在今年內完成,這種被稱為 AL-31F-M3 型發動機將在結構和製造工藝上有較大的改變。發動機將換裝 KND-924-3 型風扇。這種三級式風扇採用了大展弦比葉片,並套用了葉片、葉輪盤一體化設計技術。儘管與 KND-924-4 相比風扇的級數減少了,但增壓比及工作效率都會有較大提高。採用此型鳳扇的新型發動機最大加力推力增至 14,609 千克。後兩種改進型發動機的聯合試驗將在 2006 年以前完成。雖然現在還不知道蘇-30MKK 將採用哪一個升級計畫的發動機,但來自莫斯科的訊息表示外國軍事訂購人在生產蘇-27 飛機的同時並沒有引進 AL-31F 發動機的生產許可證,將來也沒有這個計畫。這表明外國軍事訂購人將用自己研製的發動機裝置在蘇-27 和蘇-30MKK 上。
在電子對抗系統方面,以全向雷達告警接收器為中心,外加主動電子干擾系統及被動干擾系統、全向紅外線探測系統,以及一個管理整個系統的電腦。蘇-30MKK 的雷達告警裝置是最新研製的,體現俄羅斯最新的電子技術。既可警告、自衛,又可提供火控資料。告警系統偵測並定出具有威脅的雷達波方位後,由 LCD 向飛行員提出警告、進行主被動干擾、根據資料庫確定輻射源型號,並可指示雷達照射威脅來源,並將數據記錄下來供日後分析。其精確度足以提供 Kh-31P 反輻射飛彈射擊需要,對照 Kh-31P 有 200 千米的最大射程,蘇-30MKK 的雷達告警器精確警告範圍應大於 200 千米。
主動電子干擾系統位於翼端吊艙,被動電子於擾系統仍為 APP-50 箔條/曳光干擾彈發射器,在尾錐附近共有 96 個干擾彈。
航電綜合與座艙配置是由拉明斯克耶儀器製造設計局負責的。除了 SILS-30 抬頭顯示器(HUD)、備份用的飛行姿態顯示器、高度表、速度表等儀表,其他都由 2 個 17.8 厘米X12.7 厘米的 MFI-9 型彩色液晶顯示器(LCD)取代。
前駕駛艙中,2 個顯示器並列,后座的 2 個顯示器則上下串列,顯示器功能可互換,且可根據客戶需求改變 LCD 的大小、數量、配置等。除了 HOTAS 雙桿操縱系統外,兩手邊的控制臺有飛行、導航、火控、通信、發動機控制系統。飛行員任務配置上,前座飛行員執行飛行、發射空對空飛彈等空戰任務,后座飛行員負責對地攻擊、空戰指揮、夜間攻擊等任務,其中空戰指揮由數據鏈自動聯接飛機,共享信息,除了可由長機后座飛行員指揮,也可由電腦自動配置。
該座艙界面提供很好的態勢感知能力:威脅輻射源位置、自衛系統操作狀況、空對面攻擊武器工作狀況、僚機信息等都可由 LCD 中取得,加上其數據鏈可聯接 16 架蘇-30MKK 共享信息,因此每一架飛機都相當於一個信息源,機隊自己就能構成一個預警、指揮體系,減少對預警機和地面指揮中心的依賴。

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