传感器吊舱 战机吊舱发展“流行风”
战机吊舱发展“流行风”
战机吊舱发展“流行风”
欧春芳 陈晋汶
近来，关于战机吊舱的新闻越来越多。
今年5月，法军从泰雷兹集团增订了21套TALIOS瞄准吊舱，该型吊舱据称可以进一步增强“阵风”F4战机搜索、识别目标的能力。2月，美国动力网站报道，美军F-22“猛禽”战斗机进行新型吊舱测试，其机翼下方挂载的神秘吊舱引发多方关注。
在去年第十三届中国国际航空航天博览会上，我国歼-16D电子战飞机亮相，该机挂载的多个吊舱成为关注焦点。
扫描全球的一些热点冲突地区，突击运输直升机挂载机炮吊舱作战的场景也出现在人们的视线里。
在新型武器装备频频现身的情况下，战机吊舱的出现为什么每次仍能“一石激起千层浪”？这是因为，吊舱已经成为衡量战机性能高低的重要指标之一。
那么，当今战机为什么会挂载吊舱？现役吊舱有哪些特点？又会向哪个方向发展？请看专家解读——
现代战争中，战机吊舱的“吸睛指数”很高。通常，它被吊挂在机身或者机翼下，舱体呈流线型。它的个头不大，作用却不容小觑。某种程度上讲，战机吊舱就像一支支“魔法棒”，能赋予战机某方面的“超能力”。比如，它能让战机“看”得更远、“臂膀”更长、“拳头”更硬等。
法军TALIOS多功能瞄准吊舱。资料图片
俄军GUV-8700对地攻击机枪吊舱。资料图片
以军ELL-822SB机载电子战自卫吊舱。资料图片
美军ALQ-99电子干扰吊舱。资料图片
战机吊舱知多少
二战中出现的武器吊舱，被认为是吊舱发展的源头。当时，德国为一些对地攻击的战机装上了机炮吊舱，37毫米口径的机炮主要用于反坦克作战。
越战期间，美军“只装导弹、不要机炮”的观点一度甚嚣尘上。受制于当时空空导弹的性能，战斗机攻击成功率并不高，加上近距格斗仍在实战中不时出现，美军只好重新给战斗机挂上机炮吊舱。
此后，既能用于对空作战也能用于对地攻击的各类机炮（枪）吊舱迅速发展，成为战机制式装备。例如：美军“眼镜蛇”武装攻击直升机使用的GPU-2/A机炮吊舱、俄军米-24武装直升机和米-8突击运输直升机使用的对地攻击机枪吊舱GUV-8700等。
时至今日，仍有一些新战机保留了挂载机炮吊舱的设计。
战场上的表现使外挂吊舱的优势日渐凸显——既能够节省宝贵的机身空间，也方便系统升级换代。于是，光电吊舱、导航吊舱、电子战吊舱纷至沓来，成为向战机赋能的“神器”。
光电吊舱由光电传感器单元、控制处理单元、供电单元和环境控制单元组成，能增强空中飞行器对目标的探测、识别和跟踪能力，可在夜间和恶劣天候下正常运行。固定翼飞机光电吊舱多为柱筒状结构，直升机、无人机光电吊舱多采用球形稳定转塔结构。根据任务与功能的不同，光电吊舱可分为侦察吊舱和瞄准吊舱两类——侦察吊舱主要遂行广域侦察监视、目标搜索探测任务；瞄准吊舱主要用于定位瞄准、引导精确制导武器打击任务。
导航吊舱由地形跟随雷达、前视红外系统、计算机、电源和环境控制装置组成，主要用于提供全天候导航信息。美军20世纪80年代研制的“兰盾”系统中就包含了AN/AAQ-13夜间红外低空导航吊舱。通过显示器，飞行员可以看到实时地形、外景图像以及导航相关参数，有助于提高其地形跟随飞行能力。
电子战吊舱内置电子战装备，通常外挂在电子战飞机或者战斗机的机翼下、机腹下、翼尖，分为电子侦察吊舱和电子干扰吊舱两类。电子侦察吊舱主要用于获取对方战略战术电子情报，为作战筹划、决策提供依据；电子干扰吊舱主要用于对敌雷达、通信等实施干扰，或对来袭导弹实施干扰诱骗，以保护己方飞机安全，提高编队执行任务的成功率。2009年的一次模拟空战中，美军EA-18G“咆哮者”电子战机凭借由电子干扰吊舱等组成的电子战系统，“技术击落”了F-22“猛禽”战斗机。
此外，机载吊舱“家族”里还有敌我识别吊舱、通信吊舱、加油吊舱、训练吊舱等“成员”。有选择地挂载这些吊舱，战机就可以实现功能上的叠加与效能上的倍增。尤其是对部分“高龄”战机来说，在这些“魔法棒”点化下，它们甚至能“枯木逢春”，重新焕发出勃勃生机。
“战机最贵配件”
在技术推动和需求牵引双重作用下，当前的机载吊舱正在由专用向通专结合、由单一功能向多功能综合、由注重硬件向软硬件兼顾、由单个平台运用向平台联网运用发展，挂载平台也由固定翼飞机、直升机向无人机拓展。虽然各国吊舱的“内瓤”高度保密，但其发展模式则带有 “流行风劲吹”的特点。
快速响应，迭代升级。作为用来插入最新任务功能的载体，当今的机载吊舱普遍能对技术发展和任务需求快速响应，实现接续式、系列化发展。尤其是能以传感器技术发展为轴线，实现迭代升级。例如，最新的焦平面阵列等热成像技术，已被一些国家融入吊舱系统，升级光电传感器组件。伊拉克战争中，美军F-16C战机首次搭载TARS侦察吊舱执行任务。之后的5年间，该吊舱不仅用上了宽带数据链，还更新了可移动存储模块。
模块构建，即插即用。现役的机载吊舱大多采取模块化、通用化设计，强调在软硬件开发中采用开放式系统架构，以实现新设施的即插即用、新功能的快速添加。同时坚持面向多类平台设置通用接口，以方便集成、安装与拆卸，强化环境适应性和平台适装性。
联合攻关，系统集成。机载吊舱需要与平台的航空电子设备、武器弹药、瞄准头盔等进行系统集成，并适应数字化网络化环境，才能充分发挥作用。如今，在这方面，一些实力雄厚的军工企业或防务公司已积淀了不少经验，并通过协作攻关，使不少难题得以解决，取得明显成效。以瞄准吊舱的发展为例，当前，装备瞄准吊舱的战斗机已普遍实现自主探测、瞄准、打击目标，也可将目标信息通过数据链传送给友机、预警机实现协同作战。
注重效能，压低成本。机载吊舱有着“战机最贵配件”之称。即便如此，它也是应用先进技术与降低装备成本之间相互妥协、平衡折中的产物。当前，世界各国研制的机械吊舱多采用开放式架构和模块化通用化设计，都是为了在增效的同时压低成本。如此，战机吊舱才能进入良性发展轨道。
未来吊舱长什么样
如果要为明天的机载吊舱画张像，那么，集成化、智能化、网络化则是构图的关键要素。
基于开放架构的功能集成。机载吊舱是技术密集型载体，大力发展和集成多/高光谱成像技术、粗精组合稳定技术、数字图像增强处理技术、动态目标跟踪技术和多模式组合导航技术等显得尤为迫切。未来的机载吊舱将具备执行多种任务能力，并可利用开放任务系统架构、标准化软硬件，实现技术、功能组件的快速升级与高效集成，满足空战需求。
基于人工智能的任务支持。当前，人工智能已经成为各国竞相角逐的新高地，各国军方也在努力将其在信息处理、图像识别、实时分析判断等方面所具有的优势尽快应用到军事领域。发展认知电子战吊舱，利用机器学习算法评估和应对威胁，自主选择最佳干扰样式，并根据干扰的有效程度加以调整和优化，是该类吊舱今后发展的方向。如此，将能大幅减少飞行员或操作员的识别负担，提高执行任务的效率。
基于网链融合的体系运用。当前，美空军正在加紧升级其空战指控系统，研发与部署基于云的全域作战套件，实现空战的分布式指挥与控制。这种探索与实践也为其他国家研发新型吊舱提供了思路。机载吊舱作为“传感器到射手”的重要装备，是构建杀伤网链并搭建分布式作战体系的关键。未来机载吊舱不再是单枪匹马、单打独斗，而是融入体系灵活运用。未来空战中的机载吊舱，将通过专用数据链实现与载机平台的快速组网互联。编队飞机可共享传感器数据，在不使用雷达或其他有源测距装置的情况下协同对目标进行定位并实施攻击。
（作者单位：国防科技大学、空军预警学院）
供图：阳 明
来源： 中国军网-解放军报
美国海军的FA-18“超级大黄蜂”获得使用寿命延长的传感器吊舱
据外媒New Atlas报道，美国海军的F / A-18“超级大黄蜂”超音速战斗机在2019年年底获得了新的改装合同，该机的Block III版本首次搭载红外搜索和跟踪（IRST）Block II吊舱。 在海军和总承包商波音的监督下，该项目是将第四代战斗机的使用寿命延长数十年的计划的一部分。
尽管像洛克希德·马丁公司的F-35“闪电II”这样的第五代战斗机如今可能得到了媒体的最大关注，但人们仍在齐心协力，以确保老式战斗机的设计与时俱进，。作为此计划的一部分，美国海军和波音公司一直在开发“超级大黄蜂”的单座和两座Block III变体，并于1995年开始服役。
此次升级的关键组成部分是IRST Block II吊舱，它是一种无源的远程传感器，结合了红外技术和其他技术，可以在不使用雷达的情况下检测远距离威胁。此外，它具有更好的光学和处理能力，可以为飞行员提供对战区的态势感知以及更好的瞄准能力。目前波音正在测试该系统，以收集系统数据，然后在2021年部署到美国机队。
除了改进的红外吊舱之外，Block III“超级大黄蜂”还配备了新的油箱，可以容纳3500磅（1600千克）的额外燃料，同时减少了阻力并将航程增加了260海里（300英里，480公里）。此外还有一个先进的座舱系统，可通过触摸屏显示来跟踪和瞄准多个目标；增强的网络功能；具有更大的计算机功能，可以实时处理更多数据；服役寿命为9000小时；与之前的Block相比，这增加了3000小时，从而大大提高了飞机的整体使用寿命。
IRST传感器供应商洛克希德·马丁公司固定翼项目主管Kenen Nelson表示：“ IRST Block II传感器为海军战斗机提供了更大的射程，并提高了其生存能力。这项技术将帮助海军多年保持其在潜在对手中的优势。”
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