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另眼看歼-16D——中国特色的电子战飞机

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另眼看歼-16D——中国特色的电子战飞机_第1页
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另眼看歼.16D——中国特色的电子战飞机目录刖百1.什么是现代电子战11 .接收机:电子战的核心设备3.具体说说歼-16D 42 .歼T6D的创新点6图1歼-16D相比歼-16等同系列飞机,机头整流罩缩短,有显著的改进3图2珠海航展上,携带4个吊舱的歼-16D4图3歼-16D的机翼翼尖荚舱,功能强大61—刖百歼-16D电子战飞机自亮相以来,各方面的介绍应该说是很多了,有从它与 歼-16不同处入手的,也与与E/A-l8G进行比拟的,还有对其性能进行猜析的, 但真正从电子战角度来看待歼-16D的却并不多,本文就将从电子战角度,看看 歼-16D到底怎么样L什么是现代电子战要想理解电子战飞机,就得先理解什么是现代电子战,就需要理解它的最 基本的目地电子战,于二战出现早期雏形,现而现代意义的电子战那么脱胎换骨,其本 质是“信息战”的一环,这一概念最先由美国人小阿尔贝・加洛塔于1985年提 出,而在国内那么是由学者沈光伟于1987年首先给出定义,在其1990年出版的 《信息战》一书中给出了如下定义:“广义是指军事集团抢占信息空间和争夺 信息资源的战争;狭义是指战争中双方在信息领域的对抗美国将电子战定 义为:“使用电磁和定向能控制电磁频谱或攻击敌人的军事行动。

这就为我 们明确了电子战的终极目标一保持战役制信息权,以下的一切讨论皆是建立在 这个基础上的第1页共7页再细说电子战,它指的是任何利用电磁频谱,借此控制该频谱的使用或是 攻击敌人防止己方遭到攻击的作措施与行动,根据应用的不同,可分为电子战 可分为电子攻击(Electronic Attack, EA)、电子防护(Electronic Protection, EP)与 电子支援(Electronic Support, ES)三种类型由此可知E/A-18G,从名字里就表达出其设计目标一一电子攻击,如通过 电子反制措施(Electronic Countermeasures, ECM)的干扰,或是使用反辐射武器 直接攻击,借以摧毁或使敌人的通信与雷达设施无效化,从而起到压制敌人对 电磁频谱的使用电子防护那么是囊括了从我们常见的干扰箔条、拖曳或可发射诱饵到新型战 机的射频管理等一系列自保措施而电子支援那么是电子战的基础,可以提供电子信号收集、信号源识别、电 子作战序列库的建立等功能,也就是说想要拥有高的电子战水平,就必须建立 起强大的电子支援体系当然对于电子战来说,考量设备尺寸、功率、人员舒适度等因素,自然 “大就是好”,美国空军依托全世界基地可以自如的使用RC-135、E-8. EC-130 系列以及即将替代他们的EC-37B等大型电子战飞机,而早已淘汰的EF-111在 生前更多的是提供护航及近距支援干扰等“低端”服务。

美国海军使用的舰载机开展而来的同型电子战机更大程度上是为了兼顾航 母操作需求,而非刻意而为之目前,电子战飞机根据大小和任务类型,可以大致分为大型电子战飞机和 战术电子战飞机两种,前者设备多、设备尺寸大、功率大,可以执行远距离电 子侦察、电子干扰、电子支援等多种任务,而后者设备少、设备尺寸小、功率 小,主要执行近距离伴随干扰任务,随战斗机/攻击机编队一起提供服务这点上看,歼-16D与E/A-l8G一样,都属于战术电子战飞机第2页共7页图1歼-16D相比歼-16等同系列飞机,机头整流罩缩短,有显著的改进2 .接收机:电子战的核心设备说到电子战飞机,很多人都自然而然认为干扰机是电子战飞机的核心设 备,其实不然在讨论具体型号之前需要明晰两个概念:第一,电子干扰最核心的设备是 接收机而不是发射机;第二,电子干扰不是干扰机和雷达站“掰手腕”,干扰 机只要能发出比雷达回波更强的信号就能有效干扰雷达首先干扰机功率相比地面雷达站、舰船雷达是极其有限的,这就意味着定 频谱、定向干扰才能实现干扰功率最大化我们以最简单的压制干扰为例,衡量干扰机对敌雷达干扰效果的不是干扰 机的峰值功率,而是在雷达接收端的干信比,也就是干扰信号功率值和雷达回 波信号功率值之比,可以粗略理解为信噪比的倒数。

符号用J\s,其公式由电磁波传播损耗公式推导而来根据相关公式我们来算一下,假设一部发射机功率为200千瓦的机载雷 达,其天线增益为30分贝,对100千米远的目标进行探测,目标有效雷达截面 积为8000平方米(对大型舰船)干扰机在离雷达80千米的距离上以20分贝的天线增益发射1千瓦的干扰 信号从0分贝的雷达天线旁瓣进入以掩护目标那么将相关数据带入计算公式可得,最后结果分别为66.81千米和11.22千 米,也就是在题设条件下1千瓦的干扰机可以将我方目标的被发现距离削减 55.59千米第3页共7页这样看来,电子干扰对于压制敌军雷达有效探测距离,保护我方飞机安 全,起到的作用是非常显著的当然现实中的情况更加复杂,比方干扰机的欺骗式干扰、特殊轨迹制造假 目标多干扰源制造假信号等,当然面对这些干扰,也会出现如发射信号时采用 的频率捷变技术、天线端的超低旁瓣天线技术、接收端的旁瓣相消和旁瓣匿影 技术等相应的抗干扰措施当然两边“斗法”用什么手段、如何组合、如何拆招是需要专业人士临场 发挥的这里就不再过多阐述图2珠海航展上,携带4个吊舱的歼-16D3 .具体说说歼-16D前文说到接收机比干扰机更重要,那歼-16D改进的大头自然是在翼尖的接 收机天线荚舱上。

从结构上看,歼-16D的荚舱与美国ALQ-218基本一致,但是与ALQ-218因 为翼尖震颤与阻力影响所加的两对三角形扰流片不同,歼-16D的荚舱上是四根 天线,可能起到辅助测角度或测距的功能这里参考ALQ-218(V)2的数据,ALQ-218(V)2能实现360°覆盖,方位精度 到达了 2具有宽波段接收能力,可以通过射频频谱搜索、检测,提供精确 辐射源识别和定位,帮助载机选择反响式干扰很显然,歼-16D的相关设备也能到达类似功能和效果第4页共7页同时,我们还能看到歼-16D搭载有干扰吊舱,吊舱内应该是AESA天线和 冷却系统,同时具有宽波段的覆盖能力,相比传统吊舱响应更迅速,信号模拟 更加灵敏同时应该具备与美军下一代干扰机NGJ类似的“低、中、高”三种不同波 段搭配工作的模式,在统一的战场电子攻击管理系统指挥下,作战任务可灵活 变换,提升了战场适应性值得一提的是,在歼-16D的吊舱上并没有看到类似ALQ-99外置冲压空气 涡轮(RAT)或NGJ的内置RAT这类发电系统,有两种可能,其一是得益于歼-16 硕大的机身,使用改进后或额外安装的辅助发电机足以满足吊舱的供电需求, 其二是吊舱功率有限,使用波束合成(DBF)或其他技术将吊舱的信号与机头雷达 信号合成成高功率的干扰信号,从而实现高效干扰。

同时我们也能看到,得益于平台的优越性,在满挂吊舱的情况下,歼-16D 依旧能够挂载4枚鹰击-91反辐射导弹和两枚格斗弹有鉴于鹰击-91较老的技术水平已经慢慢不能满足解放军空军的需求,歼- 16D未来应该也会配备新一代的高速反辐射导弹当然歼-16D上述强大的功能并非是毫无代价的,多出来的电子设备与雷达 长期开机的散热量,对于歼-16D的散热系统提出了很大的考验,目前电子战设 备及雷达设备的冷却方法一般采用间接液冷技术,循环流体通过泵的作用流经 循环管路,吸收并带走热量传统液冷散热方式控制非常粗放,液冷效率较低,而我们的科研人员通过 改进的变结构PID算法,使用机电管理计算机通过精细控制液冷调节活门角 度,控制冷却液流量,高效的完成雷达设备与电子战设备的散热从而防止了重 新设计全机散热系统带来的时间与资源浪费,有效的加快了工程进度第5页共7页图3歼-16D的机翼翼尖荚舱,功能强大4 .歼-16D的创新点目前对歼-16D进度的报道主要基于外媒,被认为可能是2015首飞,2017 年完成前期技术准备,2019年完成测试根据中国飞行试验研究院公开的论文《电子战飞机试飞测试技术》,我们 可以一窥歼-16D的创新要素:该工程来源于空军某型通信对抗飞机定型试飞, 针对电子战飞机试飞中任务电子系统复杂、电子对抗环境强干扰、试飞周期紧 张等特点及其对试飞测试提出的新需求,开展了电子战飞机试飞测试总体架 构、试飞卫星定位采集系统抗干扰技术、试验结果自动评判等研究。

主要创新点有:L提出一种空地异构、低耦合试飞测试网络模型架构,研制出多型异构遥 测链路层自适应接入设备,实现了动态可变数据帧的遥测传输,平均遥测带宽 减少约30%,满足了电子战飞机的试飞测试需求2 .提出了一种集多星座、全频点、七阵元机载GPS/北斗天线于一体的抗干 扰系统方案,设计了线性最小方差约束下的空时自适应滤波算法,以及改进型 威尔金森功分器,提升了强电磁干扰环境下机载GPS/北斗测试设备抗干扰能 力,使其可用性由30.4%增长为83.7%第6页共7页3 .提出了一种与试飞规范动作相关联的灰色聚类分析算法、历史试飞数据 挖掘、无监督学习的数据有效性判别方法,建立了自动判读专家知识库,试飞 测试效率提升28% o该工程技术复杂、难度大,拥有自主知识产权,总体技术国内领先,核心 技术自主可控,已应用于多型号飞机试飞,军事社会效益显著从公开论文我们可以看出,歼-16D确实在技术上有很多可贵的突破和创 新,确实不愧是一款性能强大、技术优越的战术电子战飞机第7页共7页。

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