F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)錢錕
刊載于 2006 年 22 期《國際展望》
文章的主要資料來自美國的《AVIONICS》刊物,圖片通過不同渠道收集
錢錕的博客
http://blog.sina.com.cn/u/1279609851相關(guān)資料:
細品 F-35Part1
Part2Part3從這張難得的 F-35 戰(zhàn)斗機起飛的圖片中,我們終于看清了位于 F-35 腹部的 AAS-37 光電分布孔徑傳感器系統(tǒng)(EODAS)觀察口,用紅色標出,F(xiàn)-35 戰(zhàn)斗機上共裝有 6 個 EODAS 系統(tǒng)觀察口,通過它,可以為飛行員形成一個360度無死角全景視野,飛行員可以看透飛機座艙的底部和側(cè)部
F-35的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)(IEWS)具有雷達告警、信號收集和分析,被動式輻射定位和電子對抗能力,該綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)與戰(zhàn)斗機的機載有源相控陣雷達和光電傳感器系統(tǒng)高度融合。其設(shè)計目的就是最有效地向飛行員提供戰(zhàn)場態(tài)勢,從而使F-35在戰(zhàn)場上遠離危險的境地。
電子戰(zhàn)系統(tǒng)(EWS)在現(xiàn)代空戰(zhàn)中的作用顯得越來越重要,電子戰(zhàn)包括對敵方信號的收集,辨別和定位,以便提前探測敵方的雷達和來襲導彈,并實施相應的反制措施和對抗手段瓦解敵方的作戰(zhàn)能力。雖然美軍配備有專門的電子戰(zhàn)飛機(例如空軍的 EF-111 和海軍的 EA-6B),但是 F-35 戰(zhàn)斗機仍然裝備了功能強大的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng),以便能夠同時處理空對空和空對地的電子戰(zhàn)任務(wù)。F-35 的電子戰(zhàn)爭系統(tǒng)能夠極大地增強飛行員對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知能力,并可以對敵方空中和地面的目標進行準確地辨認、定位、跟蹤和打擊。
F-35 的航電系統(tǒng)設(shè)計師試圖將戰(zhàn)斗機的航電系統(tǒng)綜合化程度提高到一個非常高的水平——其電子戰(zhàn)系統(tǒng)和飛機的各個任務(wù)子系統(tǒng)高度融合。BAE 系統(tǒng)公司的 F-35 項目主管兼 F-35 戰(zhàn)斗機電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計師馬克.德雷克(Mark Drake)解釋到:“我們用老舊的 F-14 戰(zhàn)斗機打個比方,F(xiàn)-14 戰(zhàn)斗機裝備的是聯(lián)合式電子戰(zhàn)系統(tǒng)(FEWS),飛機上有一個專用的模塊用于容納雷達告警接收機(RWR),而另一個模塊用于容納干擾箔條散布器;飛行員在一個多功能顯示器上控制機載導彈的發(fā)射,而在另一個多功能顯示器上對戰(zhàn)場環(huán)境進行監(jiān)視,也就是說飛行員就是最后的信息綜合處理器(CIP),其工作量異常巨大。相反的,F(xiàn)-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)大為簡化了飛行員的工作量,在 F-35 航電系統(tǒng)設(shè)計之初,工程人員就提出將飛機的電子戰(zhàn)系統(tǒng)和飛機的各個任務(wù)子系統(tǒng)高度融合。
洛克希德.馬丁公司 F-35 航電系統(tǒng)負責人艾利克.布朗楊(Eric Branyan)說道:“雖然 F-35 并不是第一種裝備綜合式電子戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(在它之前,F(xiàn)-22A 就擁有了綜合式電子戰(zhàn)系統(tǒng)),但是 F-35 戰(zhàn)斗機上的電子戰(zhàn)系統(tǒng)帶來了一次技術(shù)上的革命,它使得戰(zhàn)斗機上各種電子戰(zhàn)子設(shè)備可以聯(lián)合起來運作。F-35 上先進的光纖高速數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)和共用綜合處理器(ICP)可以處理大量的信息,并將經(jīng)過過濾的信息以最簡潔的方式顯示給飛行員,從而大幅度地減小了飛行員的工作量,使他們能夠?qū)⒏嗟木杏诳諔?zhàn)中的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)運用上,這就是 F-35 戰(zhàn)斗機最大的優(yōu)勢。”
F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)示意圖,F(xiàn)-35 的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以為飛機提供全向、寬頻的保護。6 個低可視度電子戰(zhàn)天線被內(nèi)嵌入飛機結(jié)構(gòu)之中,它們分別被嵌入主翼的前、后緣和水平尾翼的后緣。一個天線能夠識別敵方雷達的工作模式,還有兩個天線則可以確定敵對雷達輻射電磁波的入射方向,而另外三個電子戰(zhàn)天線是為四通道寬頻電子戰(zhàn)接收機
當 F-35 的頭盔顯示器代替普通戰(zhàn)斗機上的“平顯”功能時,其視場范圍是 40 度×30 度
高度綜合化的電子戰(zhàn)系統(tǒng)
F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)綜合了機載 AN/APG-81 有源電掃相控陣雷達(AESA),通信、導航、識別系統(tǒng)(CNI)和光電分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS),F(xiàn)-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)擁有大量專用天線,當然機載有源相控陣雷達的也可為電子戰(zhàn)系統(tǒng)服務(wù),例如 AESA 可執(zhí)行電子戰(zhàn)支援和信號收集、分析的任務(wù)。由于 AESA 能夠提供非常強的定向射頻(DRF)輸出能力,F(xiàn)-35 可利用其綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)中的雷達告警接收機(RWR)與 APG-81 相配合工作,雷達告警接收機能為 APG-81 雷達提供敵機精確的目標方位指示,在此指示下,APG-81 雷達可以不采用大空域掃描方式,而采用 2°×2°(方位×俯仰)的針狀窄波束對所指示的方向進行精確掃描,在減小被截獲概率的同時提高搜索效率。即 F-35 的電掃相控陣雷達完全在電子戰(zhàn)系統(tǒng)的控制之下對敵機進行定向掃描,從而大大提高了 F-35 的戰(zhàn)場生存能力。
和老舊的聯(lián)合式電子戰(zhàn)系統(tǒng)(FEWS)相比,綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)(IEWS)的體積更小,重量更輕,對電力系統(tǒng)的要求更低,并且成本低廉,IEWS 可大幅度增強現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的戰(zhàn)場生存能力。綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)通過和機載 AESA 雷達系統(tǒng)交聯(lián),即提高了雷達的工作效能,又縮短了綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的反應時間。艾利克.布朗楊說道:“F-35 的機載綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)和相控陣雷達系統(tǒng)的結(jié)合非常完美!”
F-35 的機載綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合化水平是世界上所有戰(zhàn)斗機中最高的,通過 F-35 的綜合核心處理器(ICP),其綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)不僅和 APG-81 雷達相交聯(lián),還和其它的機載任務(wù)傳感器相連通。當電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合化程度達到了這個水平的時候,其機載光電分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS)傳感器也可支持電子戰(zhàn)系統(tǒng)的對抗措施。雖然基于射頻(RF)信號的電子戰(zhàn)系統(tǒng)和基于紅外(IR)信號的分布式孔徑系統(tǒng)是在不同的電磁波頻率范圍內(nèi)分開地運作的,但是,通過功能強大的機載綜合核心處理器,它們也可以交聯(lián)在一起進行工作。以前,在老舊的戰(zhàn)斗機上,電子戰(zhàn)系統(tǒng)的傳感器和紅外光電偵測系統(tǒng)的傳感器是互相獨立工作的,飛行員要分別操作電子戰(zhàn)系統(tǒng)和光電偵測系統(tǒng)的傳感器來探測到的威脅目標,并在座艙內(nèi)不同的顯示器上讀取不同傳感器的探測到的不同信息,其工作量過大。而 F-35 上的高度綜合化的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以將各種不同的傳感器交聯(lián)起來,并自動對比各種傳感器探測到的威脅目標,經(jīng)過信息過濾后,自動將最佳結(jié)果顯示給飛行員,這極大的減輕了飛行員的工作負擔。如此高的自動化水平使飛行員更為高效地掌握戰(zhàn)場態(tài)勢,從而大大縮短了飛行員實施電子對抗措施的決策和反應時間。
AA-1 號 F-35 的座艙特寫,可見其人機界面十分簡潔,以前戰(zhàn)斗機座艙里的儀表盤和各種儀表都完全消失了,取而代之的是一塊大型的彩色數(shù)字式觸摸式液晶顯示器,給人一種異常“簡約”的感覺
F-35 座艙內(nèi)的觸摸式大型平板顯示器的 4 中顯示模式,可見其顯示窗口大小可以任意調(diào)解
于今年 3 月在 F-35 航電系統(tǒng)實驗室首次公開亮相的 F-35 的先進頭盔綜合顯示器(HMD)
F-35 上的綜合核心處理器能夠?qū)⒏鞣N傳感器通過光纖數(shù)據(jù)總線傳輸來的各種數(shù)據(jù)進行匯總、整理、選擇和過濾,并將處理器過濾后的最有效信息傳輸給飛行員。從而使得飛行員方便地掌握戰(zhàn)場態(tài)勢,飛行員可以根據(jù)綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)提供的信息選擇最合理的作戰(zhàn)方式,即選擇規(guī)避、接觸、對抗或者消滅敵方目標。
洛.馬公司國際項目經(jīng)理喬.沃德諾普(Jon Waldrop)說道:“通過和戰(zhàn)場指揮和控制節(jié)點(例如預警機)相交聯(lián),F(xiàn)-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)將確保不遺漏戰(zhàn)場上的任何敵方目標,從而使孤立在飛機座艙中的飛行員對戰(zhàn)場態(tài)勢擁有最全面的了解。” 艾利克.布朗楊預言道:“F-35 的高度綜合化電子戰(zhàn)系統(tǒng)的性能將不亞于 F-22A,但是由于 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)更多的采用了民用超現(xiàn)成技術(shù),所以其可靠性超過 F-22A 上 IEWS 一倍以上,而其成本只有 F-22 上 IEWS 的一半。”
F-35 的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)是全數(shù)字式的,因此其設(shè)備尺寸、重量和耗電量都比 F-22 上的同等設(shè)備要減小很多,同時其綜合核心處理器(ICP)的運算速度和準確性也比 F-22A 上的 CIP 更高。F-35 上的綜合核心處理器的運算速度高達 1 兆次/秒(F-22A 上的共用綜合處理器的運算速度為 105 億次/秒,也就是說 F-35 戰(zhàn)斗機上核心處理器的運算速度是 F-22A 上處理器運算速度的十倍——譯者注),并且在 F-35 形成戰(zhàn)斗力時,其 ICP 內(nèi)存保留有容量擴大一倍的能力。喬.沃德諾普說道:“洛.馬公司在 F-35 上選擇了基于民用技術(shù)的綜合核心處理器,這樣和 F-22A 上的 ICP 相比,其成本大為降低,而性能大為提升。”
德雷克說道:“F-35 的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以為飛機提供全向、寬頻的保護。如果你繞著 F-35 飛機走一圈的話,你不會發(fā)現(xiàn)任何外凸的電子戰(zhàn)天線,因為我們將 6 個低可視度電子戰(zhàn)天線內(nèi)嵌入飛機結(jié)構(gòu)之中,它們分別被嵌入主翼的前、后緣和水平尾翼的后緣。這 6 個電子戰(zhàn)系統(tǒng)天線對于 F-35 戰(zhàn)斗機的雷達隱身特性非常重要,其中一個天線能夠識別敵方雷達的工作模式,還有兩個天線則可以確定敵對雷達輻射電磁波的入射方向,而另外三個電子戰(zhàn)天線是為四通道寬頻電子戰(zhàn)接收機(four-channel wideband EW receiver)工作的。”
由 APG-81 有源相控陣雷達支持的各種任務(wù)傳感器和電子戰(zhàn)系統(tǒng)將首先探測到敵方目標,隨后 F-35 上的光電跟蹤系統(tǒng)(EOTS)內(nèi)的激光測距儀將對目標進行探測。F-35 的機載相控陣雷達和電子戰(zhàn)系統(tǒng)將在射頻領(lǐng)域緊密合作:在綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)被動偵測系統(tǒng)(例如雷達告警器)的指示下,F(xiàn)-35 的機載相控陣雷達將對遠距離目標進行快速而精確的定向掃描(針狀窄波束精確掃描)。
F-35 的機載雷達告警器能夠分析、鑒別和跟蹤敵方雷達信號,區(qū)分敵方雷達的工作模式,并能夠?qū)撤嚼走_進行精確的定位。通過識別敵方雷達在信號特征(例如不同的頻率、脈沖寬度和脈沖重復頻率等)上的差異,F(xiàn)-35 的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以區(qū)分敵方不同的雷達型號;而區(qū)分敵方雷達的工作模式相對比較困難,這要根據(jù)美軍已經(jīng)掌握的敵方各種雷達的不同工作模式下的信號特征來鑒別,這就需要強大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持。
F-35 戰(zhàn)斗機的自我保護系統(tǒng)包括分管射頻(RF)、紅外(IR)對抗措施的兩部任務(wù)管理器,而在 F-35 的后機身裝有紅外干擾彈發(fā)生器和雷達干擾箔條散布器,F(xiàn)-35 上先進的紅外干擾彈散布器在體積上比它的前輩們要小得多,但是它卻可以攜帶更多的紅外干擾彈,以滿足未來戰(zhàn)場上高強度紅外對抗的要求。F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)在可靠性和可維護性上比它的前輩有了大幅度的提高,洛.馬公司宣稱其平均故障時間間隔高達 440 小時,而 F-35 的機載自我診斷和故障隔離系統(tǒng)可以自動地為地勤保障人員提供故障信息和數(shù)據(jù),由于 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計思想,所以地勤人員可以通過更換外場可更換模塊(LRU)的方法,迅速地排除 F-35 戰(zhàn)斗機電子戰(zhàn)系統(tǒng)的故障。這樣極大的簡化了 F-35 戰(zhàn)斗機的后勤保障難度,并大幅提高了戰(zhàn)斗機的出勤率和完好率,成倍地增加了 F-35 戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)效能。
APG-81 有源電掃相控陣雷達工作示意圖,可見其擁有眾多的對空和對地工作模式,其雷達探測到的戰(zhàn)場態(tài)勢還可以通過戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在整個 F-35 編隊之間進行共享
F-35 上光電跟蹤系統(tǒng)(EOTS)工作示意圖,可見它不僅可以用來探測空中目標,還可以用來探測地面目標。其在對地面目標的前視紅外成像可將目標放大 4 倍,以求得到分辨率較高的紅外圖像。另外 EOTS 系統(tǒng)還具有激光定位和標準的能力,并引導激光指導武器打擊地面目標
綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的試驗
六年前,洛.馬公司選擇了英國 BAE 系統(tǒng)公司作為 F-35 戰(zhàn)斗機的電子戰(zhàn)系統(tǒng)總承包商,合同規(guī)定其發(fā)展周期為 10 年。布朗楊說道:“到目前為止,BAE 系統(tǒng)公司已經(jīng)用了 4 年多的時間來研發(fā) F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng),BAE 系統(tǒng)公司已經(jīng)基本完成了設(shè)計工作,并基本滿足洛.馬公司的需求。接下來,BAE 系統(tǒng)公司的工作重點將轉(zhuǎn)移到該綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的地面試驗和飛行試驗上來。”
目前,首架 SDD 型 F-35 戰(zhàn)斗機(AA-1)已經(jīng)于去年 2 月在洛.馬公司位于德克薩斯州的沃茲堡工廠完成了最后總裝,在經(jīng)過一系列嚴格的地面試驗后,2006 年 12 月進行了首飛,從而揭開了F-35戰(zhàn)斗機的飛行試驗階段的序幕(據(jù)估計 F-35 項目在 SDD 階段共需要進行約 7,000 個架次的試飛)。但是最初的 7 架 SDD 型 F-35 試驗樣機的主要試飛科目是驗證 F-35 的飛行品質(zhì)、操縱性和穩(wěn)定性、并拓展 F-35 的飛行包線,可能也會適當?shù)剡M行一些武器投放試驗。因此,這 7 架戰(zhàn)斗機上將僅僅只安裝最基本的航電設(shè)備,即僅安裝支持基本通訊和導航的電子設(shè)備就可滿足飛行試驗要求。
05 年 7 月,BAE 系統(tǒng)公司已經(jīng)將其設(shè)計的 F-35 綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)安裝到了一架 T-39 雙發(fā)商務(wù)機上進行了飛行試驗,試驗是在位于美國加利福利亞州的“中國湖”海軍航空武器測試中心進行的。德雷克說道:“為了驗證 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的性能,我們事先在地面上設(shè)置若干的雷達信號發(fā)生器,然后讓裝有 F-35 電子戰(zhàn)設(shè)備的 T-39 飛機在空中收集射頻模擬威脅信號,以模擬 F-35 戰(zhàn)斗機對抗敵方地面防空系統(tǒng)的情況,試驗結(jié)果證明 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的性能超出了我們的預料。”
0.5 批次(Block0.5)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)
在中國湖試驗場進行的試驗證明了 BAE 系統(tǒng)公司設(shè)計的電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有相當?shù)某墒煨?,該系統(tǒng)已經(jīng)投入試生產(chǎn)階段。BAE 系統(tǒng)公司試生產(chǎn)階段的電子戰(zhàn)系統(tǒng)將在位于美國新罕布什爾州的納什華(Nashua)進行測試。
目前,洛.馬公司的沃茲堡工廠已經(jīng)接收了第一套綜合電子戰(zhàn)設(shè)備,即 0.5 批次(Block0.5)的電子戰(zhàn)系統(tǒng),該批次是最初的裝機電子戰(zhàn)系統(tǒng),BAE 系統(tǒng)僅提供了部分電子戰(zhàn)系統(tǒng)硬件和大約 35%的軟件。但是,這對于 F-35 的飛行品質(zhì)試飛和拓展飛行包線科目來說,已經(jīng)夠用了。按照計劃,BAE 系統(tǒng)公司將在 2007 年開始交付功能更為強大的 1.0 批次(Block1.0)的電子戰(zhàn)系統(tǒng),Block1.0 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)軟、硬件設(shè)備齊全,安裝了 Block1.0的 電子戰(zhàn)系統(tǒng)的 F-35 戰(zhàn)斗機將有望形成初始作戰(zhàn)能力(IOC),洛.馬公司希望將 Block1.0 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)安裝到低速率初始生產(chǎn)型(LRIP)的 F-35 戰(zhàn)斗機上,以便美國空軍對 F-35 戰(zhàn)斗機進行操作試驗與評估(OT&E)。
洛.馬公司計劃在模擬環(huán)境中測試 Block0.5 的電子戰(zhàn)系統(tǒng),洛.馬將在 F-35 戰(zhàn)斗機的飛行仿真模擬器中對其電子戰(zhàn)系統(tǒng)進行測試,工程人員將在模擬器中輸入敵方雷達的射頻信號,以考核 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)能否辨認、跟蹤和對抗敵方的雷達,據(jù)報道,在 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)進行的仿真模擬試驗中,有 1,400 次計算機模擬試驗是對抗紅外制導導彈,而另外 250 次則是模擬對抗雷達制導導彈,相對于實際的飛行試驗而言,電子戰(zhàn)系統(tǒng)的計算機仿真模擬試驗要便宜得多。除了模擬器試驗之外,洛.馬公司還將在一個戶外的全尺寸 F-35 飛機模型上對電子戰(zhàn)系統(tǒng)進行測試,該全尺寸模型通過一個塔臺被固定在高空,電子戰(zhàn)系統(tǒng)將被安裝到這個模型上,其他的飛機在空中使用雷達照射這個模型,這樣洛.馬就可以在真實的環(huán)境中測試 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。布朗楊透露:“F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的飛行試驗計劃將在 2007 年春季展開,屆時,F(xiàn)-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)將和其他傳感器一起安裝到洛.馬的 F-35 航電系統(tǒng)試驗機(其平臺是波音 737 飛機)上進行試驗。”
洛.馬公司還將在一個戶外的全尺寸 F-35 飛機模型上對電子戰(zhàn)系統(tǒng)進行測試,該全尺寸模型通過一個塔臺被固定在高空,電子戰(zhàn)系統(tǒng)將被安裝到這個模型上,其他的飛機在空中使用雷達照射這個模型,這樣洛.馬就可以在真實的環(huán)境中測試 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)
BAE 系統(tǒng)公司將在 2007 年 3 月向洛.馬交付功能完善的電子戰(zhàn)系統(tǒng),而 SDD 型的 F-35A 戰(zhàn)斗機計劃在 2008 年冬季開始進行電子戰(zhàn)系統(tǒng)的飛行試驗科目。據(jù)悉,裝備美軍和其他 JSF 項目參與國的 F-35 戰(zhàn)斗機上的電子戰(zhàn)系統(tǒng)將沒有差別。
設(shè)在洛.馬公司 JSF 項目航電實驗室中的 F-35 飛行模擬器
裝載 APG-81 有源電掃相控陣雷達(AESA)進行飛行試驗的 BAC 111 電子試驗機
電子戰(zhàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
據(jù) BAE 系統(tǒng)公司 F-35 項目的副總負責人丹.格布爾(Dan.Gobel)介紹:“F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)在發(fā)展之初就充分考慮到了可支持性的要求,在項目開始的時候,我們就制定了研制目標,當項目進入關(guān)鍵設(shè)計評審(CSR)階段時,我們研發(fā)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)重量比預計的目標輕了 10%。”去年,BAE 系統(tǒng)公司證實其開發(fā)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)的重量僅為 185 磅(84 千克)。
在 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)開發(fā)過程中,英國 BAE 系統(tǒng)公司借鑒了許多以前的成熟技術(shù)和經(jīng)驗,例如,BAE 系統(tǒng)公司曾開發(fā)了 F-22A 戰(zhàn)斗機上的 AN/ALR-94 雷達告警器和其他電子對抗子系統(tǒng),在 F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)開發(fā)過程中,BAE 系統(tǒng)公司充分借鑒了在開發(fā) F-22A 電子戰(zhàn)系統(tǒng)中得到的經(jīng)驗。德雷克說道:“F-22A 和 F-35 戰(zhàn)斗機的電子戰(zhàn)系統(tǒng)不僅存在著繼承性,而且存在著關(guān)聯(lián)性,所以其發(fā)展是互相借鑒、互為補充的,我們從 F-22A 的試飛和發(fā)展過程中得到的經(jīng)驗會用在 F-35 電子戰(zhàn)系統(tǒng)的開發(fā)之中,當然,F(xiàn)-35 電子戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)上的突破反過來也會用于改進 F-22A 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)在設(shè)計之初就充分考慮到易于生產(chǎn)性,可支持性和低成本性,這樣,能夠極大地降低 F-35 電子戰(zhàn)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和風險性,并能提高系統(tǒng)可靠性。
F-35 的電子戰(zhàn)系統(tǒng)采用開放式架構(gòu)設(shè)計,便于日后和其他系統(tǒng)的綜合和升級。該系統(tǒng)多采用工業(yè)標準部件,其軟件采用 C++語言編寫,F(xiàn)-35 的航電系統(tǒng)設(shè)計者在系統(tǒng)硬件中更多的設(shè)置了可插拔部件,并增設(shè)了許多預留接口,以便于日后系統(tǒng)硬件的升級。
F-35 的航電系統(tǒng)中很多傳感器是相互交聯(lián)的。比如 F-35 的 AAQ-37 光電分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS),EODAS 由 6 個分布在機身各處的光電傳感器組成,它們與機身設(shè)計融合在一起,并不需要外置一個專門的設(shè)備艙。六個紅外傳感器被埋置在 F-35 機身四周的不同的部位上,這樣就可以為飛行員提供一個圍繞飛機機身的全景視野,飛行員能夠“看透”飛機的底部和側(cè)面,沒有任何觀察死角。因此 F-35 的座艙沒必要象其他空優(yōu)戰(zhàn)機那樣把座艙過分突出(目前的 F-35 后向視野較窄),也能獲得比其他戰(zhàn)機更好的飛行員視界,空戰(zhàn)時飛行員能通過頭盔顯示器得到周圍360度的空情信息。EODAS 在紅外范圍內(nèi)工作,它能識別并跟蹤逼近飛機的有危險目標,比如敵方的導彈或者戰(zhàn)斗機,它極大地增強了飛行員對戰(zhàn)場的全方位感知能力。雖然 EODAS 并不是 F-35 綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的一個組成部分,但是其強大的探測功能有助于電子戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)敵方危險目標,由于電子戰(zhàn)系統(tǒng)的雷達告警器探測的是射頻雷達信號,而 EODAS 探測的是紅外信號,因此 EODAS 和電子戰(zhàn)系統(tǒng)結(jié)合使用,將使 F-35 擁有“射頻-紅外“(RF-IR)雙重監(jiān)視能力,這將極大地提高了 F-35 的戰(zhàn)場生存能力。
這是 F-35A 型戰(zhàn)斗機的縮比仿真模型,從這個角度,我們可以很清楚地看到位于 F-35 戰(zhàn)斗機鼻下方形狀獨特的光電跟蹤系統(tǒng)(EOTS)和外形經(jīng)過優(yōu)化的 DSI 進氣道,當然我們也可以看到飛機進氣道上狹窄的邊條
布朗楊說道:“在戰(zhàn)場上,飛行員必須對敵我雙方的目標保持連續(xù)的監(jiān)視。而電子戰(zhàn)系統(tǒng)和 EODAS 的結(jié)合使用可以減小飛行員的工作量,但是最后還是要由飛行員來決定不同敵方目標的威脅級別。在遠程偵查情況下,飛行員就會有更多時間來判別不同目標的威脅等級。只要 F-35 的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)和其他傳感器在持續(xù)工作,F(xiàn)-35 的飛行員就有能力在敵人發(fā)現(xiàn)自己之前,作出決策:或者規(guī)避,或者首先向敵方目標發(fā)起攻擊。”
當 F-35 的飛行員在執(zhí)行任務(wù)的時候,機載綜合傳感器系統(tǒng)為飛行員提供戰(zhàn)場的實時監(jiān)控是非常重要的。當然,F(xiàn)-35 的飛行員掌握戰(zhàn)場態(tài)勢并不僅限于機載傳感器(機載雷達、EODAS 系統(tǒng)和綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)),實際上他更多的倚賴于美國龐大的信息情報系統(tǒng),例如為其提供情報的 E-3“望樓”預警機、E-8C“聯(lián)合星”監(jiān)視飛機、與空中和地面情報系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)鏈,和其它戰(zhàn)斗機連接的數(shù)據(jù)鏈,甚至來源于太空和?;那閳笫占到y(tǒng)。當然所有這些戰(zhàn)術(shù)/攻防情報信息是經(jīng)過 F-35 的機載綜合核心處理器(ICP)處理后,才以最簡潔明了的方式顯示到飛行員面前的大型平板顯示器上的。
在航電系統(tǒng)綜合化方面,JSF 團隊提出了一系列革命性的技術(shù)概念,例如 JSF 團隊提出的以一種最簡潔最直接的方式向飛行員提供大量的信息的概念,以確保 F-35 的飛行員在面對任何對手的時候,都能掌握戰(zhàn)術(shù)上的主動權(quán)。另外,F(xiàn)-35 的航電系統(tǒng)采用開放式架構(gòu)設(shè)計,使用民用現(xiàn)成元器件(也被稱為“商業(yè)貨架式產(chǎn)品”),這樣既降低了航電系統(tǒng)的成本和維護難度,并且便于日后的系統(tǒng)升級,這同樣是一次大膽的嘗試。
F-35 上的分布式孔徑系統(tǒng)工作示意圖。F-35 的 AAQ-37 光電分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS)與機身設(shè)計融合在一起,六個紅外傳感器被埋置在F-35機身四周的不同的部位上,這樣就可以為飛行員提供一個圍繞飛機機身的全景視野,飛行員能夠“看透”飛機的底部和側(cè)面,沒有任何觀察死角