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LegionPod对美军空中战力的提升与典型测试的梳理

简介:美军计划以IRST21系统和TTNT数据链为核心的Legion Pod装备全四代飞机和无人机,支持有人机/有人机与有人机之间的空战协同/无人机,提高美军对战场空间的全局态势感知,构建远程杀伤链。本文在分析F-15C和F-16、F/A-18E/F和MQ-20无人机搭载Legion Pod的能力提升和典型试验的基础上,从多个方面对Legion Pod进行了分析。水平。增强美国的空战能力。

空对空跟踪和战斗机对目标的跟踪是一个非常标准的程序,通常依靠雷达进行目标定位和锁定。虽然有效,但雷达在战时并不总是可用。例如,在战时,出于隐身目的,有时需要在雷达静音的情况下飞行,或者敌军可能使用雷达干扰系统,或者可能存在过多的无线电干扰或背景杂波导致雷达无法正常工作。运行。

因此台湾导弹利用美国数据链锁定发射,为了解决这个问题台湾导弹利用美国数据链锁定发射,有效探测、定位和打击低可观测隐身战斗机、无人机、轰炸机,特别是巡航导弹等目标,美军正在着手研制F-15C和红外搜索/F-16喷气式战斗机、F/A-18E/F和“复仇者”无人机等上的跟踪系统吊舱,并基于该类型吊舱可通过组网实现“协同定位交战”机载平台的特点赋予该机载平台能够在不依赖可能受到干扰的雷达的情况下远程探测、定位和打击隐形目标。

Legion Pod 技术分析

Legion Pod是一个多功能传感器系统,重249.48kg,装在一个长5m,宽41cm的圆柱形2.盒子里,可以独立使用,也可以组成一个吊舱及其电源和冷却组件,并将其集成到机腹中心线辅助油箱的前端。

这类吊舱主要由IRST21传感器和先进的处理器组成,用于对空对空目标进行高保真探测和跟踪。其中,IRST21系统是洛克希德马丁公司的新一代红外搜索和跟踪系统。它是一种无源长波红外传感器。它由无源长波红外接收器、处理器、惯性测量单元和环境控制单元组成。它结合了红外和其他传感器技术,结合新的处理器,可实现高精度目标定位,并能够在具有强电子干扰的环境中有效距离探测隐形飞机。

军团吊舱

美国军方还将先进的战术目标网络技术 (TTNT) 数据链直接集成到军团吊舱中,包括一个适合现有吊舱结构的线路可更换单元,允许 IRST21 系统为飞机提供完整的IRST21系统超强的角分辨率可以实现比传统IRST系统更宽的检测定位范围。美军声称,通过在整个战场空间共享 IRST21 的 3D 轨迹,再加上先进的数据链,它可以有效地为联合全域作战 (JADO) 提供支持。

这里值得注意的是,TTNT 数据链作为美国的一种高速、宽带、基于互联网协议 (IP) 的网络通信系统,已被洛克希德马丁公司演示用于连接 F-35 和F-22软件包的一部分,可支持战斗机、无人机等组成空中局域网,实现信息共享和交换。这表明“军团”吊舱的作战目的不仅仅是传输IRST数据。 IRST系统和TTNT数据链的使用有望建立战斗机和无人机的空中网络,使战斗机能够获取和共享高精度目标。同时,它使不同的空中平台能够以新的或以前不可能的方式相互“对话”,从而大大提高探测和打击隐形目标的能力。

可以看出,包含IRST21系统和高级数据链的“军团”吊舱还具有以下特点。

早在 2017 年,IRST 系统就被选为美国空军 F-15C 机队的红外搜索和跟踪系统,基于其灵活的设计和可投产的特点,它将成为下一个首创美军固定翼飞机的首选。传感器系统。 IRST21 能够根据自己的检测和跟踪算法对检测到空中目标的各种飞行轨迹进行优先排序,从而使战斗机能够针对威胁目标进行机动。

Legion 吊舱能够跟踪各种高速喷气式飞机和低速飞机。它专为满足额外有效载荷的尺寸、重量和功率要求而设计。它还使用不需要对飞机进行大量修改的通用接口。对飞行器核心软件的影响最小。使用 Legion 吊舱及其 IRST 系统,飞行员可以将另一个传感器与飞机集成,并构建更完整的战场画面。美国军方表示,下一步将探索具有先进数据链的 IRST 系统可以为作战人员提供的与战斗相关的能力,最终目标是为任何搭载 Legion 吊舱的飞机提供这种能力。

根据洛克希德马丁公司的说法,军团吊舱的开放式任务系统 (OMS) 设计可以轻松支持替代数据链架构的联合全域作战(JADC2)要求)。 OMS 允许快速集成,使技术在飞机平台之间具有可移植性,并减少在新平台上集成的时间和复杂性,便于未来集成到 F-15EX 等多型战斗机以及无人机中。

Legion Pod对美军第四代主战机能力提升的分析

美军正着手为四代机配备IRST系统,并已开始探索多平台联合探测、定位和打击空中目标的能力,并探索“作战相关能力”具有高级数据链接。

F-15/F-16能力提升分析

美国空军的最终目标是任何飞机都可以携带和使用军团吊舱。在此,F-15、F-16等装备IRST系统的相关测试/开发总结如下表所示。

图表:F-15、F-16 使用 IRST 系统的典型测试

结合上表可以看出,美军已经对搭载IRST系统的战机进行了空战试验,并在一次试验中测试了使用新数据链和IRST系统的战机的信息共享能力。密集的电子攻击威胁环境,以及两种不同的飞机类型。该战机基于“军团”吊舱实现联合探测、跟踪、测量能力。

其中,美国空军第85试验与评估中队的F-15C战机进行了基于IRST的实弹、全杀伤、高性能目标空战实验,展示了IRST对目标的被动性AIM-120和AIM-9X导弹的指示能力,初步证明配备IRST系统的F-15可以在不依赖雷达的情况下探测、跟踪、瞄准、部署武器和拦截验证,并且不易受到电子干扰或目标的影响雷达隐身设计。该系统已经具备一定的成熟度和实战能力。

F-15C和F-16的首次联合测试初步揭示了两个空中平台基于IRST系统共享数据和有效定位目标飞机的能力。这表明,未来美军不同空战平台有望在不使用雷达或其他主动测距源的情况下,利用IRST先进的数据链实现数据共享,最终实现对隐身目标的联合探测、跟踪和定位。 .

锻炼 Northern Edge21)使用 Legion Pod 进行数据共享

F-15C上装备的IRST系统于2022年1月21日正式投入使用,军团吊舱有望在2022年晚些时候达到全面作战能力。据说美军计划全面安装“军团”吊舱" 用于在役第四代飞机的吊舱,以提高其对抗隐形战斗机的能力。

现阶段,美国空军大约有 220 架 F-15C/D,经过多次升级以保持与战斗的相关性,仍然具有较强的空中优势。 “军团”吊舱未来有望实现F-15C/D。 - 在 15C/D、F-16 喷气式飞机之间共享数据以提供更准确的射击解决方案和增强态势感知的潜力,有助于增强战斗机之间的连接性并促进多源信息的共享,作为重要的战场力量倍增器。

F/A-18E/F Block III 能力提升分析

美国海军 F/A-18E/F Block III,首架 F/A-18E/F Block III 已于 2021 年 9 月交付。腹挂式 IRST Block II 是飞机一号的重要改进项目,它将取代 IRST Block I 将通过将来自 IRST 传感器的数据与来自其他机载 F/A-18 的传感器数据相融合,显着提高作战人员的态势感知能力。

据说IRST Block II可以让F/A-18E/F Block III通过牺牲部分燃油容量来达到大约18.(油箱的燃油容量从1817年开始减少)升到1250升)探测距离288公里(还有消息称波音声称传感器探测距离可达16公里)。

IRST Block II 的高角度精度使其还可以在最大范围内被动跟踪近距离目标,从而使 F/A-18E/F Block III 在不使用 APG-79 雷达的情况下进行跟踪并采取行动作为智能传感器节点操作;其数据可以单独供战斗机使用,也可以与安装IRST Block II传感器的同/不同类型战斗机的态势感知数据融合使用。

美国国防部没有透露IRST系统对隐身和非隐身飞机的探测距离的具体信息。只是说,这种传感器即使没有开启,也能帮助美军战机在中近距离有效地与对方的隐形战机抗衡。机载雷达,IRST21 Block II传感器系统还为其机载平台实现了更高水平的附加性能增强,可有效探测数十公里范围内的J-20和Su-57等隐身战斗机。

目前 IRST Block II 仍在开发中,使用该传感器系统对 F/A-18E/F 进行的飞行测试将为波音和美国海军在部署到舰队之前提供有关该系统的宝贵数据。据说IRST Block II可能在2021年交付海军,下半年达到初步作战能力,将是未来F/A-18E/F的重要配置之一。

此外,美国海军早在 2020 年 3 月就与波音公司签订了 78 架 F/A-18 Block III 战斗机(61 架单座 E 和 17 架双座 F)的合同,计划于 2024 年交付。首批 IRST21 Block I 技术已在美国海军的作战部署中得到验证。美国海军将开发新的IRST Block II红外/光电传感器系统,作为F/A-18E/F战斗机Block III的重要升级计划之一。未来装备 78架F/A-18 Block III在“军团”吊舱中的相继服役,预计将大大增强美国海军的协调能力,同时为美国飞机的舰队防空增加一种新的反隐身搜索方式被动的载体。反隐身作战能力,应对敌方先进隐身战机阻挡己方预警机所带来的威胁。

作为 Block III 升级的一部分,F/A-18E/F 获得了 TTNT 连接,进一步表明配备 Legion 吊舱的美国空军 F-15C 等战斗机有望与海军的未来的 F/F/F。 A-18E/F实现数据共享。

Legion Pod 对无人机能力提升的分析

无人机也是美军安装 IRST 系统的主要平台之一,例如 MQ-20 Avenger。 Legion 吊舱能够使用开放式任务系统 (OMS) 消息传递标准与 Avenger 的自主引擎进行通信,可以在不到三个月的时间内安装吊舱及其软件。在复仇者无人机的任务管理系统 (MMS) 中。

并测试了通用原子航空系统公司 2020 年 12 月对带有 Legion 吊舱的 Avenger 无人机进行自动跟踪目标能力等的自主飞行测试。

图表:搭载IRST系统的“复仇者联盟”无人机典型测试情况

可以看出,美国军方目前正专注于测试具有先进传感功能的协作自主平台如何提供持久的共享空域感知。人和机器能够自主机动以优化目标交战,这种能力使无人机更接近于拥有支持有人-无人团队 (MUM-T) 在联合全域作战中的自主系统。

2022 年 1 月的测试揭示了 IRST 系统首次在多架自主飞机上向地面用户提供联合空中威胁数据的能力,这表明无人机拥有空中力量作为美国军方构建联合作战图景的未来,提高联合作战领域态势感知的潜力。

“复仇者联盟”无人机搭载“军团”吊舱进行试飞

此外,通用原子航空系统公司还参与了一项名为机外传感站 (OBSS) 的空军演示计划。该计划要求开发一个无人平台(计划于 2024 年完成),能够与美军现役或未来的战斗机合作,远距离作战并携带 IRST 系统,提供态势图,并提供被动访问远程导弹从对峙区发射,可以充当战斗机指挥下的“武器舱”,使有人驾驶飞机能够远离危险区域作战,使第四代和第五代飞机能够与隐身目标交战并开火导弹不启动雷达,让对手得不到任何警告。

此外,美国空军还计划将“军团”吊舱整合到 Talon HATE 通信节点吊舱中。结合美军近年来的相关研究,可以推测“军团”吊舱很有可能成为无人机项目的主要传感器。

可见,使用以IRST系统为核心的“军团”吊舱提升了无人机本身的作战潜力,并利用无人机与四代机、五代机构建作战网络飞机,甚至未来的先进战斗机。提高战斗机的生存能力以及对隐身目标的探测和打击能力,是美军围绕IRST系统的重点研究方向之一。

总结:美国空军和海军使用相同的基本 IRST21 系统,虽然使用不同的吊舱配置和不同的后端,但未来 IRST21 将用于装备战斗机和无人机,这将使 F- 1

@5、F-16、F/A-18E/F具备与隐形战机抗衡的能力,也有望实现美空军第四代、第五代战机和海军基于IRST系统和TTNT数据链,甚至未来多平台战斗机间航迹、威胁目标等数据的融合共享,支持有人/有人和有人/无人协同,提高整体态势感知能力战场空间,构建隐身目标远程杀伤链等,进一步增加其他国家对美空对空对抗等战术的复杂性。 (来源:蒋琳琳,研究员,北京兰德信息技术有限公司)

主要参考文献

1 个军团吊舱到达 IOC.2022.

2架F-15和F-16联合测试Legion Pod Infrared Tracker.2022.

3 USAF 测试小组在 F-15 和 F-16s.202 上证明 Legion 吊舱2.

4 两个配备 Legion Pod 的 Avenger UAS 展示了融合传感器数据传输。2022.

5 个合作伙伴声称在合并来自无人机的空中威胁数据方面具有里程碑意义。2022.

6USAF 在 Ex. 进行了 F-15C Eagle 红外搜索和跟踪军团吊舱的最终飞行测试。北缘21.2021.

驻扎在日本的美国空军 F-15 老鹰战斗机上发现 7 个红外搜索和跟踪吊舱。2021.返回搜狐,查看更多