機載瞄準吊艙

機載瞄準吊艙

現代戰爭的需要,對戰鬥機的戰術技術性能要求越來越高,如夜間低空作戰能力等。這就要求機載火控,導航設備具有更多的功能並能提供更多的信息。為此,需要對飛機設備改裝,而很多設備在機艙內又無法安裝或達不到功能要求,因而就出現了各種外掛吊艙,如瞄準吊艙和導航吊艙。當然把一特種設備集合成專用吊艙,對新機種的發展和舊機種的改型也有許多好處:比如,可以根據功能要求選用或加裝某種型號的吊艙。AN/AAS-35(V)寶石便士(Pave penny)雷射跟蹤器是美國軍用機使用的第一個瞄準吊艙。它是把一次性使用的雷射制導武器導引頭(四象限尋的器)改裝成吊艙的,飛機外掛後,可以多次重複使用。主要用於搜尋,捕獲和跟蹤雷射光源所指示的目標,精確地投放雷射制導武器攻擊目標,完成近距支援攻擊方式或雙機協同指示/攻擊方式。 AN/AAS-35(V)吊艙由前面部分、中間部分和後面部分組成。前面部分就是一個裝有陀螺萬向支架穩定的四象限探測器。

發展歷程

機載瞄準吊艙 機載瞄準吊艙

經常觀看西方戰鬥機特別是美軍戰機圖片或視頻的軍迷朋友,能在F-15E或F-16的進氣道下方,發現掛載有一到兩個雪茄狀的吊艙,這就是瞄準吊艙。這些吊艙通常包括一個安裝在萬向支架上的晝夜前視紅外探頭和一個雷射指示器。前者可為戰機座艙的顯示器提供目標區的熱成像圖像,後者可用於對目標進行雷射照射,確保雷射制導炸彈能命中目標。掛載了這種吊艙的戰機,即使在上千米高空也可以對地面進行精確轟炸,還可以在惡劣天候下使用。

目前,空軍裝備的瞄準吊艙總體可分為二三代,第一代於20世紀80年代末投入使用。例如美軍的“藍丁”(也有譯為“藍盾”)和“夜鷹”吊艙。第二代吊艙於20世紀90年代中期問世,例如在1996至1997年間,美國海軍為F-14戰鬥機購買的改進型“藍丁”瞄準系統(LTS)。採用了新型40K高能雷射指示器,使瞄準高度從原先的0.76千米提升至12千米,彈藥投放距離也從23.4千米擴展至64.8千米.第三代瞄準吊艙於21世紀初問世,代表型號有美國的“狙擊手”XR、“先進瞄準前視紅外系統”(簡稱ATFLIR)。以色列的“利特寧”和法國的“達摩克利斯”等。其中,ATFLIR採用了第三代前視紅外感測器,用於其配備了凝視中波紅外焦平面陣列。飛行員發現和分辨目標的距離和高度,相當於過去“藍丁”的2倍、“夜鷹”的4倍。其還採用新型高能雷射指示器,使戰機能從1.5萬米高空照射目標。

瞄準吊艙歷經了自海灣戰爭以來的多場局部戰爭考驗,在實戰中既證實了其先進性能,也暴露出一些不足之處。2001年,美國國防科學委員會曾指出,鑒於美軍在‘沙漠風暴’行動、波赫維和行動以及‘聯盟力量’行動(1999年科索沃戰爭)中進行戰術空襲的經驗,美軍戰術空中力量不得不在距離地面目標2至4倍的距離和高度上作戰。以躲避敵軍機動防空飛彈系統的威脅。現役瞄準吊艙的紅外圖像解析度、靈敏度,以及雷射指示器的功率難以發揮作用導致空襲精度大大降低,內此之後,美軍開始大力推進“先進瞄準吊艙”的研發和部署。

在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭中,美軍瞄準吊艙充分發揮了其網路中心戰能力和非傳統情報、監視和偵察能力。在對地打擊中。裝備了瞄準吊艙的美軍戰鬥機不僅能自主探測、瞄準、打擊目標。還能將日標信息通過數據鏈傳遞給友機。或經過預警機傳輸給B-1B或B-52戰略轟炸機進行協同打擊。此外,利用瞄準吊艙中的雷射點跟蹤系統,美軍戰機還能藉助地斷度軍部隊進行目標照射後實施空地協同打擊。

根據各舊瞄準吊艙20多年來的發展歷程,大致可以推斷其未來的發展趨勢:一是不斷提升晝,夜前視紅外感測器、電視攝像機的解析度和在各種惡劣天候下的有效探測距離;二是增大雷射指示器的最大作用距離,使飛機能從高空或敵方防區外發動攻擊;三是為吊艙配備更先進的目標識別系統和數據鏈,強化其協同作戰能力,提高作戰反應速度。按軍事專家的說法,瞄準吊艙將在未來的空中戰爭中發揮更大的作用。

型號舉例

AAQ-13瞄準吊艙

AAQ-13瞄準吊艙是夜間紅外低空導航和瞄準系統(LANTIRN)的三個組成部分之一。系統的其他兩部分是AN/AAQ-14導航吊艙和飛機座艙中的衍射平視顯示器。瞄準吊艙中的前視紅外裝置由休斯飛機公司提供,雷射裝置由國際雷射系統公司負責研製。瞄準吊艙於1983年進行首次試飛,預計1986年投產。

LANTIRN系統的研製發展情況可參閱AN/AAQ-14導航吊艙的有關部分。

“狙擊手”瞄準吊艙

美國空軍F-15E換裝新型瞄準吊艙據美國《空軍雜誌》2005年第3期報導,2005年1月7日,部署在英國拉肯希斯空軍基地的美國空軍第48作戰大隊的F-15E戰鬥機加裝“狙擊手”先進瞄準吊艙,並成功地進行了首次227公斤級聯合直接攻擊炸彈的投射試驗。“狙擊手”先進瞄準吊艙可以快速接收衛星系統提供的目標坐標信息,並直接傳遞給聯合直接攻擊炸彈。因此,使用“狙擊手”瞄準吊艙後,F-15E戰鬥機后座的武器系統軍官可以自主地投射全球定位系統制導炸彈,而不需要像以往那樣需要與地面終端控制員配合才能遂行突擊任務。同時,還可以明顯縮短F-15E戰鬥機識別目標到投射機載武器的時間,提高攻擊飛機的生存能力。

AAS-38A

AAS-38A前視紅外系統是一個吊艙裝置,它裝在F/A-18發動機短艙空氣口上的“麻雀”飛彈位置上。標準的AAS-38A/B,由12個單獨的武器可更換部件(WRA)組成,它廣泛使用了數位技術,用於光學系統控制、目標自動跟蹤、飛機航空電子設備通信(通過一條MIL-STD-1553多路傳輸匯流排)和機內檢測。

本吊艙分成兩個主要區域,即吊艙前部和後部分。吊艙前部分包括三個部件:一個光學系統穩定瞄準器、一個前部分及一個雷射發射/接收機。

光學系統穩定瞄準器是一個機電迴轉傳動,數字伺服控制跟蹤的光學系統部件。它通過一個硫化鋅反射鏡接收目標的紅外輻射能量,人們發現它的光學傳輸比常規接收機的鍺窗要好。該光學系統部件裝在吊艙的前端,並提供+30°-150°之間的俯仰視界角和±540°的橫滾自由度。每秒750的跟蹤速度使其能跟蹤低空和高速目標。而光學系統頭部的串聯式(inline)設計,可避免直接向後觀察,它提供一個小的吊艙正面面積、故具有低氣動阻力的優點。

前部分包括一個光學瞄準系統,它在紅外接收機上調節和聚焦光學信號。光學系統穩定瞄準器和前部一起組成了頭部部件。

在吊艙後裝有有溫度限制的紅外接收機,它接收紅外能量,並將其轉換為一個875行CRT顯示器上使駕駛員能觀察的可見格式。另外,該接收機的成像防轉特點,控制了座艙顯示的熱成像的真正方向性。

吊艙後部分包括下列附加的武器可更換部件(WRA):橫滾驅動電機,它轉動用於瞄準線跟蹤的頭部部件;溫度控制部件;控制器處理機;橫滾驅動電源放大器;用於控制光學系統穩定瞄準器的高速數字伺服控制器;雷射電源和吊艙電源。

控制器一處理機部件,使用“對比跟蹤”技術,實施目標自動跟蹤功能。當目標高度變化又要執行目標捕捉的跟蹤功能而進行搜尋時,使用這種算法,該部件能實現數位化、處理並適時修正圖象。前視紅外系統自動地校正任何FLIR瞄準線的指向(瞄準)和FLIR對雷射瞄準線的誤差。

由德克薩斯儀器公司生產的紅外成像子系統,由紅外接收機、控制器處理機和電源組成。遵照國防部建議的通用組件,裝配的該紅外接收機類似於德克薩斯儀器公司的AAQ-9紅外探測裝置。

“夜鷹”系統採用了模組設計,在該吊艙中其有12個外場可更換部件,它們容易拆卸,無需校準、調整、專用工具或裝運設備就進行迅速更換。在航空母艦上或機場保養工作地區(機場中的機庫),僅需12分鐘就能完成拆卸和更換。

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