在上一篇文章《機載紅外搜索與跟蹤系統的作用是什麼?為何能鎖定F-22隱身戰機?》中我們談及到了紅外搜索與跟蹤系統的作用和給現代戰鬥機帶來的好處。我們認為紅外搜索與跟蹤系統給現代戰機帶來最直接的好處就是提高戰鬥機的隱蔽性和反隱身,因為它本身不會像雷達一樣發射電磁波,在探測目標時他國的電磁波接收和預警裝置就無法接收到戰鬥機雷達發射的電磁波,在執行任務時戰機可以關閉雷達,由紅外搜索與跟蹤系統進行探測,極大地降低了自身被發現的可能。
我國殲-10C戰機攜帶的紅外搜索與跟蹤系統
同時,紅外搜索與跟蹤系統又有一定的反隱身能力,因為它本身只對具有紅外特徵的目標起作用,任何會散發熱量的目標都能夠追蹤得到,這使得具備隱身能力的戰鬥機,在紅外搜索與跟蹤系統面前無法實現隱身,這才有了蘇-35和陣風戰鬥機成功使用紅外搜索與跟蹤系統鎖定F-22的畫面。所以,它是一種兼顧搜索目標及避免敵方知悉我機動向的裝置。
F-22在紅外搜索與跟蹤系統下的畫面
在內容中我們還提到F-22「猛禽」隱身戰機沒有紅外搜索與跟蹤系統,這個問題為什麼會被我們拿出來討論?這其中其實和F-22「猛禽」隱身戰機的雷達和定位有著密切的關係。因為在今天的戰鬥機中,幾乎什麼戰鬥機都有使用紅外搜索與跟蹤系統,這其中就包括了F-35「閃電」隱身戰鬥機和我國的殲-20隱身戰鬥機,其機頭下的棱裝裝置就是光電指示系統(或者紅外搜索與跟蹤系統),這是一種擔負空空紅外搜索與跟蹤及空面前視紅外的裝置。
F-35的光電指示系統(或者紅外搜索與跟蹤系統)
殲-20的光電指示系統
那麼F-22為什麼不攜帶這種隱蔽性強和具備反隱身能力的紅外搜索與跟蹤系統呢?
我們還得從隱身戰機的三大隱身說起,在隱身戰機的研究之初,戰鬥機除了能夠對雷達實現隱身以外,紅外隱身和雷達隱身都成為了重點研究的對象,我們稱之為「隱身戰機的三大隱身」。對雷達隱身指的是戰鬥機在遭到他國雷達探測時實現隱身,雷達波不會原路反射回去,而是被吸收到或者從其它方向折射出去,這就使得隱身戰機在被雷達探測時,反射面積非常小。紅外隱身則通過特殊的設計或者塗料,降低戰鬥機產生的熱量,從而減少紅外特徵,實現紅外隱身,但這個問題就目前而言依舊很難解決,因為不管怎麼樣發動機產生的熱量是無法被抵消掉的。
紅外探測裝置下的F-22戰鬥機,開加力紅外特徵更明顯
雷達隱身指的是戰鬥機本身的雷達對它國電磁波接收設備隱身,因為如今的戰鬥機為了增加雷達的探測距離,雷達的功率越來越大,可以探測上百公里外的目標,其雷達的尖峰功率可達數十萬瓦。這樣雷達在開啟時就能產生強烈的電磁波,他國先進雷達警告接收機很容易接收到雷達發射的電磁波,並能夠輕鬆的確定戰鬥機的位置,甚至還能識別出戰鬥機的型號。為了在執行任務時避免他國掌握自身的行蹤,戰鬥機一般採用無線電或者關閉雷達來躲避偵測,極大的提高了隱蔽性,特別是隱身戰機。如果雷達發射的電磁波詳細信息被俘獲,隱身恐怕就會大打折扣,你一開啟雷達,人家就知道你的型號了。所以隱身戰鬥機雷達隱身也是一個非常重要的指標。
F-22雷達工作方式
實際上,雷達隱身的問題上,F-22早就已經做到了,F-22隱身戰機裝備了由諾斯羅普•格魯曼與雷聲公司合作研製的AN/AGP-67/AN/APG-77主動電子掃描陣列雷達,這種雷達在設計之初就是為了雷達隱身考慮。AN/AGP-67主動電子掃描陣列雷達的設計將天線與機身完全合成到一起,這樣除了提高了雷達的掃描效率和探測距離及集成度。避免了較慢掃描的效率,複雜的操作和高功耗等問題。同時還提高了頻率的捷變、降低雷達的橫截面積、增加了帶寬。F-22隱身戰機的雷達發射頻譜很寬,使用最小的發射功率,並採取跳頻技術,載波以特殊的傳輸順序在多個頻段內變換髮射頻率。
F-22戰機的AN/AGP-67/AN/APG-77主動電子掃描陣列雷達
這種雷達對窄頻干擾有強大的反制能力,另外對窄頻接收機而言,這種雷達波就如同多餘的背景噪聲,這樣就使得接收機很難接收到雷達發射出去的電磁波,除此之外更寬的帶寬使得戰鬥機由更強的數據傳輸能力和信息處理能力。帶來的好處就是,F-22即使開啟了雷達,他國的雷達警告接收機也很難接收到雷達發射的電磁波,由此實現雷達隱身。加上F-22戰鬥機可靠的隱身能力,可以在使用雷達掃描敵國目標時,不被發現和跟蹤。
AN/APG-77主動電子掃描陣列雷達
據說,F-22隱身戰機可以在使用在使用AN/APG-77主動電子掃描陣列雷達掃描或者鎖定他國戰鬥機時,對裝有雷達警告接收機或電子支援措施的戰鬥機根本沒有任何反應,無法進行預警。這使得敵機在遭到F-22雷達的掃描時「渾然不知」,被鎖定遭到飛彈攻擊前也不會有反應。只有當飛彈發射出去後,能夠對飛彈的紅外特徵和搜索雷達信號進行預警,但此時恐怕為時已晚。而F-22戰鬥機不攜帶紅外搜索與跟蹤系統和裝備主動電子掃描陣列雷達多多少少有一定的關係。因為不同於其它雷達的是,裝備主動電子掃描陣列雷達本來就已經實現了難以被雷達波接收裝置察覺的功能,隱蔽性已經非常高了。
F-35戰鬥機光電指示系統(或者紅外搜索與跟蹤系統)拍攝的畫面
當然,這也和F-22的定位有一定關係,F-22隱身戰機定位主要為空對空重型戰鬥機,弱化了對地攻擊的能力,在誕生之初也沒有隱身戰機最為假想敵,多手段的反隱身就沒有被考慮進去。而F-35和殲-20隱身戰鬥機雖然都安裝有主動電子掃描陣列雷達,但強調的是多用途戰鬥機,同時擁有強大的對地攻擊能力,加上隱身戰機已經開始大量裝備,在都是隱身戰機且空中遭遇的情況下,紅外搜索與跟蹤系統會有一定的優勢。而且紅外搜索與跟蹤系統還可以對地面目標進行精確探測、識別和打擊,增強了對地攻擊能力,這也就是為什麼同樣是隱身戰機F-22不攜帶紅外搜索與跟蹤系統的原因之一。