提起第四代战斗机,大家除了对其棱角分明的外形印象深刻以外,恐怕对其提供强大态势感知能力的各类传感器想必也不陌生。以F-35和歼-20这类后起之秀为例,它们的共通之处就是都使用了大量的静默式光电探测手段,如安装在机头下方的光电瞄准系统(EOTS)与分布在机身各处的光电分布式孔径系统(EODAS)等。而这其中,又因光电分布式孔径系统(EODAS)可以为战斗机飞行员带来穿透机身的°无死角视野这个便利而为更多的人所知和推崇。
(在第四代战斗机上得以广泛运用的各类光学传感器系统)
光电分布式孔径系统(以下简称EODAS)是一种可成像的红外光电传感器,主要应用于机载高分辨率动态成像,能将所成像细节最大化,体型小巧便于安装,可以为战斗机提供一个°全方位的无死角视野成像,极大的其战场态势感知能力。在战斗机领域,最早将EODAS这个概念实际运用的是美国的F-35系列隐身战斗机,之后在我国的歼-20隐身战斗机上也发现了运用的痕迹。在F-35上这套被命名为AAQ-37的光学传感器系统通过在F-35机身各处总共6个位置分布式安装,除了为飞行员提供了°全方位无死角的红外成像图像外,还可以应用在包括领航/导航、导弹逼近告警、瞄准和战场损伤评估在内的各个领域,功能可谓无比强大。
(F-35上所装备的EODAS是各类先进光学传感器系统的代表性型号)
实际上很多人不知道的是,EODAS这种看似四代战斗机标配的系统,却并不仅仅只运用在了F-35与歼-20这类四代战斗机平台上。其实在另一款颇具争议的第三代深入改进型——苏-35S上,如果加以仔细观察,我们也能发现EODAS这套系统使用的痕迹。
(苏-35S上不太容易被注意的俄版EODAS——被称为OAP的光学传感器系统)
苏-35S上这套被称为OAP的光电传感器系统由俄罗斯NPK-SSP公司所研发,和F-35上所使用的AAQ-37EODAS类似,OAP同样采用了先进的3-5微米波长红外焦平面凝视成像技术与分布式安装的概念以获取°无死角的红外成像视野。该系统在使用时,通过机载综合计算机进行运算,将多达6个的分布式光传感器获取的红外成像图像合成一个完整的无死角全景画面投射在多功能显示器与头盔瞄准具之上。同时机载综合计算机还能根据多个分布式传感器探测到同一个目标的运动图像差异反推目标的方位角、距离等在内的运动信息,并将这些信息生成为火控系统所需的信息数据。这类红外探测系统与传统的雷达装置相比,有着分辨率更高、不会主动暴露等优点。
(OAP光学传感器系统采用了与EODAS类似的红外成像与分布式传感器概念)
因此,在空战中苏-35S完全可以在关闭雷达并保持无线电静默的情况下,依靠OAP这套光电传感器系统与机头风挡前的OLS-35红外跟踪系统(IRST)相配合来对敌方飞行器进行探测、跟踪甚至实用红外制导中距空空导弹对敌方战机达成超视距静默式打击。同时这一系统因为可以将获得的全景画面与头盔瞄准具进行有效的结合,使得飞行员更容易获得在近距离格斗中敌方战机的准确位置,并有效引导大离轴格斗弹对其进行有效的打击,这无疑让苏-35S的飞行员在态势感知与反应能力方面相比传统三代机飞行员具备着先人一步的巨大优势。
(苏-35S机头的OLS-35IRST(大)与OAP系统的前向视野传感器(小))
在我国引进的首批24架苏-35SK战斗机上,同样也安装了这套OAP光电传感器系统。毫无疑问,在这套俄版EODAS的帮助下,配合上两台S矢量发动机带来的高机动性与配套的大离轴格斗弹,未来我国空军所装备的苏-35SK在近距离遭遇周边潜在敌所装备的第三代战斗机时可以保证稳压他们一头,即使是面对上F-35这种格斗机动性能并不太强劲的第四代隐身战斗机时也可能在近距格斗中不落下风。
(我国引进的苏-35SK上也保留了这套俄版EODAS系统)
当然,苏-35S这套OAP光电传感器系统也并非没有缺陷。该系统最大的问题在于,受俄罗斯在光电领域技术与世界先进水平仍有一定差距的影响,特别是相比于F-35装备的AAQ-37EODAS所使用的X这种百万阵元级二维大面阵锑化铟红外焦平面阵列方面还是显得有些落后,因此严重影响到了OAP这套光纤传感器系统对远距离目标的探测和识别能力,在AAQ-37EODAS可以对远达多千米距离外的运载火箭进行持续跟踪这种级别的性能面前,苏-35S的OAP光电传感器系统也只能做望洋兴叹状了。
(F-35的EODAS所展示的跟踪KM距离以外运载火箭的能力)
除此之外,由于苏-35S并未给飞行员装备头盔显示器系统(HMDS),单靠传统的头盔瞄准具系统实际上并不能像F-35与歼-20上为飞行员所配备的头盔显示系统一样比较完整的发挥出OAP光电传感器系统为战机所带来的°无死角全景性能。从性能实际发挥程度这个角度看,缺少了头盔显示器系统对于苏-35S而言确是显得有些遗憾。
(苏-35S并未配备如F-35与歼-20上所使用的头显,因此限制了OAP性能的发挥)
最后,有些令人费解的是,在俄罗斯的下一代隐身战斗机——苏-57上,并未继承苏-35S上这套先进的EODAS概念。虽然苏-57也号称安装了光电分布式孔径系统,不过从各种公开的资料我们不难发现,苏-57上这套被称为-KS-U的光电传感器系统所采用的居然是紫外成像体制,而这种只能在大气层能对导弹羽烟所产生的强紫外信号进行探测的紫外成像技术主要还是运用在上一代的导弹逼近告警器(MAWS)上,相比正牌EODAS所使用的红外成像体制完全可以说得上是一种技术倒退,至于引发这种倒退的具体原因,恐怕只有未来有更多的相关资料披露后才能为人所知晓了。
(苏-57上所使用的-KS-U,从技术层面上讲相比苏-35S与OAP是一种倒退)
(利刃/QG)
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