JAS-39鷹獅是瑞典薩博公司研製的一款經典戰鬥機,自從1996年裝備部隊以來,一直持續改進,最新已經發展到JAS-39E/F型。而配套的機載電子戰系統,更是兩年一次頻繁升級。
![北歐鷹獅的利爪 JAS-39E/F戰鬥機的Arexis電子戰系統](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
JAS-39E鷹獅戰鬥機
最近開發的Arexis電子戰系統是鷹獅戰鬥機電子戰設備的一次重大演進。據薩博公司的消息: “Arexis系統代表著當今歐洲航空電子對抗裝備的最高水平,尤其是電子戰吊艙,堪稱目前世界最強電子戰吊艙。” 雖然這些“之最”的可信度讓人懷疑,但作為來自北歐軍備強國尤其是軍事電子極發達的瑞典所設計的電子戰設備,還是讓人頗感興趣。
Arexis機載電子戰系統
![北歐鷹獅的利爪 JAS-39E/F戰鬥機的Arexis電子戰系統](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
Arexis系統和其他機載電子戰系統一樣,沒有一個完整的實體,而是分成若干個零散的部件安裝在機體的各個部位,和作戰飛機融為一體。Arexis各個部件按照功能主要屬於三個領域:
- RWR 雷達告警
- ISR 電子情報/監視/偵察
- EA 電子進攻
RWR側重於飛機的自衛,ISR主要通過無源手段完成電磁環境的偵察感知,EA側重於電磁頻譜的進攻作戰。
Arexis系統最吸引人的是翼尖兩電子戰艙和垂尾頂的電子戰艙。這些電子戰艙都帶有前後向相控陣天線:
- 垂尾電子戰艙 :兩套有源電掃描陣列天線分別對準前後方向
- 翼尖電子戰艙:艙中段為數字接收機,艙首尾兩端包含有源電掃描陣列天線對準前後方向,完成雷達告警接收/電子干擾的任務
在飛行員座艙附近,佈置著Arexis系統的核心——電子戰系統中央處理單元。
全機的電子戰接收天線共有三個,除了分佈在兩翼尖,在座艙下方也佈置了一個。
翼尖電子戰艙內側視角
翼尖電子戰艙外側視角
Arexis電子戰系統採用了先進寬帶數字接收機,數字射頻存儲器,氮化鎵射頻器件,有源電掃描天線,干涉儀等,可以實現靈巧噪聲干擾,相干干擾等干擾樣式。
主要特點:
- 完全寬開的全數字接收機架構
- 對威脅信號進行射頻採樣
- 非常高的截獲概率
- 數字射頻存儲器對接數字接收機
- 智能電子戰和認知電子戰
- 寬帶天線單元
- 通過干擾實現載機隱身
總體架構
Arexis電子戰系統還處於研製階段,對於其內部結構我們無從得知,但是不妨礙我們從JAS-39所裝備的上一代電子戰系統做參照。
JAS-39的上一代機載電子戰系統
對於Arexis系統之前的JAS-39機載電子戰系統,我們可以從一些公開資料的原理框圖中瞭解總體架構,新開發的Arexis系統推測應該是在前代產品的架構基礎上做了深度改進。
其中接收機的改動最大,很可能使用了直接射頻採樣的寬帶數字接收機。而後端的處理機基本硬件架構不變,算法和複雜度可能已經天翻地覆。干擾模塊包括了DRFM和各種干擾波形的生成模塊,均有重大改進。
推測的Arexis電子戰系統總體框圖
另外,Arexis電子戰系統還有一個關鍵成員——電子攻擊干擾吊艙(EAJP)。如果飛機內部的電子戰部件屬於飛機的“隨身自衛武器”的話,那麼外掛在機翼下的電子戰吊艙則是不折不扣的遠距離突防利器。
電子戰吊艙
暗室中的電子干擾吊艙EAJP,尾部一側可見進氣口
當對干擾功率要求高的時候,干擾機將會變得大而笨重,集成入機體內部變得困難,吊艙就成為一個可行的方案。Arexis系統的干擾吊艙主要任務是電子進攻(EA),兼顧電子情報/監視/偵察(ISR)。外掛的吊艙對那些機體內的電子戰設備是個強有力的補充。該吊艙全長約4米,重約350公斤。同樣首尾全都安裝了集成了氮化鎵器件的相控陣天線,覆蓋前後兩個方向,可以支持各種先進的干擾波形的向前和向後發射,滿足進攻和撤退兩種作戰模式下的干擾需要。
一般每架飛機會同時攜帶兩個吊艙,不但干擾敵方雷達的主瓣而且也要干擾旁瓣,所以對功率要求較高,攜帶兩個吊艙可以讓其中一個工作在UHF波段,而另外一個工作在VHF波段。支持的干擾種類很多,比如基於DRFM的干擾波形:靈巧噪聲,相關假目標,飽和假目標干擾等等。據說還會使用“靈巧協作干擾”對現代雷達中常見的旁瓣抑制技術進行干擾。
干擾波段包括VHF、UHF,L和S波段,覆蓋警戒/搜索雷達以及目標捕獲雷達的常用頻率,同時也可以對敵通信進行干擾。
干擾吊艙中使用前後相控陣天線的是L和S波段干擾機,頻率覆蓋範圍為1GHz到4.5GHz,擁有垂直和水平兩種極化方式,可以在作戰中根據需要進行選擇。L和S波段干擾機是干擾吊艙的重要部分,天線採用外觀類似尖錐體組成的有源電掃描陣列天線,提供靈活的波束實現定向干擾。尖錐背後將是使用氮化鎵器件的收發射機模塊陣列。
前後整流罩中就是覆蓋L和S波段的干擾機天線
干擾機AESA天線特寫
吊艙的兩側下方可安裝腹鰭天線,對應覆蓋更低的波段——UHF和VHF,專注於對敵方的遠程警戒雷達和反隱身雷達干擾。
從干擾吊艙覆蓋的波段來說,被幹擾的雷達工作在VHF、UHF、L和S波段,這些雷達探測距離較遠,一旦干擾了這些雷達,對空情報就沒法獲取,防空系統中那些導引武器的C/X/K/Ku/Ka波段的火控雷達或者制導雷達將惘然無措,不知瞄向何方。
這四個波段,我們依稀看到了對S300/S400為代表的俄系遠程防空系統的針對性。
機翼下的干擾吊艙,腹鰭天線已安裝
干擾吊艙內部是類似於船體的龍骨結構,眾多設備擺放在龍骨之上。據說吊艙中的干擾機還有替身版本,實現不同的干擾功能。
電子戰吊艙的研製已經接近尾聲,2019年11月4月,該吊艙掛載在JAS-39D雙座戰鬥機上從薩博公司的林雪萍機場起飛完成了首次飛行,測試了軟/硬件以及人機界面。
Arexis電子攻擊干擾吊艙(EAJP)首次掛載試飛,吊艙沒安裝腹鰭天線
有些資料顯示Arexis系統中還包含了搭載電子戰有效載荷的空射誘餌,用於突防時的先導飛行。
薩博的未來航空電子戰之路
薩博公司對未來航空電子戰系統的發展有一些獨特的觀點:
- 即使是最先進的隱身技術未必能讓飛行器或者導彈隱身,而需要各種電子戰系統的戰場配合才能真正實現隱身
- 當今的技術已經非常成熟和先進,足以支持對多功能傳感系統的探索性工作
- 機載電子戰系統通過嵌入飛機或者外掛吊艙的形式已經可以完成防空壓制相關任務,而不需要專用的電子戰飛機
- 隨隊式干擾可以提高對敵防空系統的打擊能力
- 寬頻譜的電子攻擊是未來作戰的力量倍增器,將提高飛機的生存性能和任務的成功率
沒有專用電子戰飛機,而採用升級和加強每架飛機的機載電子戰系統,同時根據需要攜帶外部電子戰吊艙——這個思路讓電子戰資源將不再集中於某一架或者某幾架飛機,而是以更加分散的方式配備於普通作戰飛機之中。
薩博電子戰的真正精妙之處,我們不得而知,未來預計會結合高速數據鏈和AI技術有不少新的創意。先進元器件比如高速ADC採樣率的不斷提高也讓數字域的算法有了廣闊的施展空間。除了傳統的拖曳誘餌,神秘的空射誘餌也會扮演重要角色。
空地對抗雜談
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