俄係戰機射控、電戰誌

楊可夫斯基

初版刊載於2005年11月空軍學術月刊

此為改版


索引

 

 

雷達

  翻開所有介紹Su-27MiG-29的文章,相信大家都被琳瑯滿目的雷達型號搞得一頭霧水,特別是改型特多的Su-27系列。一下是N-001、一下是Zhuk、一下是RLSU-27•••有的是〝NIIP〞的產品,有的是〝NIIR〞的產品•••不久前筆者自己也對這些型號頭疼不已,今將之加以整理,清楚的交代這兩家公司的關係,以及這些〝亂七八糟〞的型號之間的關係。  

  目前俄國戰機雷達研製單位以NIIPNIIR兩家為大宗,Su-27MiG-29基本上都是用他們的雷達,僅有Su-32曾一度採用位於聖彼得堡的雷寧聶次公司的雷達與航電系統。 

有關這些雷達的命名

0.1.區分〝雷達系統〞與〝雷達〞型號的差異

  以Su-27為例,在查詢其雷達型號時有RLPK-27,又有N-001。其中RLPK-27是指〝整個雷達系統〞,他除了包括雷達外,還包括敵我識別裝置、射控電腦等等,而不單只是用於收發及解算雷達信號的〝雷達〞。而N-001則狹義的指後者。兩者之關係可整理為〝RLPK-27系統包含了N-001雷達,而N-001不包含RLPK-27〞。

  以上有點在吹毛求疵,實際上搞不懂這層關係也無妨。因為根據俄國的命名方式,更換雷達後雷達系統的型號也會變動(例如Zhuk系統的雷達為N-010,而換成N-010M天線後系統就改稱為Zhuk-M),因此實際上在描述時就算不強調RLPK-27N-001的差異也無所謂,不用擔心搞混。

 

0.2.綽號

  有名詞可是沒有數字的通常就是綽號,例如〝黃玉〞、〝隼〞等等。

 

一•蘇聯第四代機載雷達與兩大雷達公司

1.1.蘇聯四代雷達先行者─Soyuz〝聯盟〞雷達

  俄係機載雷達性能一向遠略後於西方(即使較大較重,功能依舊較差),但這個差距從第四代雷達起大幅縮小,至今俄系雷達雖然不像同期西方雷達那樣兼具體積小、重量輕、性能高等特性,但至少能以體積、重量為代價換取到與西方雷達差不多的性能。與其他許多科技領域的拉距戰類似,蘇聯在這方面依舊是靠強大的情報網與大量科技人才對西方技術的逆向研究達成的。

  1970年代末期,蘇聯NPO Istok〝源頭〞科學生產聯合體根據竊取自美國APG-65雷達的情報研製了Soyuz〝聯盟〞雷達。該雷達擁有多項當時很先進的技術,如數位處理器、平面陣列天線、地形測繪等。共建造3具樣機,其中之一裝機飛試。

  Soyuz雷達對當時的蘇聯來說太過先進,因此只有局部技術能用於研製中的RLPK-27RLPK-29。真正用了大量Soyuz雷達技術的是Zhuk〝甲蟲〞與RLSU-27以後的事。

 

1.2.蘇聯第四代戰機的雷達:RLPK-27RLPK-29

  1970年代,蘇聯第四代戰機Su-27MiG-29的射控系統與雷達的研製重任落到法佐特龍科學生產公司旗下的兩個單位身上:位在祖可夫斯基鎮的儀器製造研究院(NIIP)與位於莫斯科的無線電工程研究院(NIIR)。由NIIP負責Su-27SUV-27射控系統以及RLPK-27雷達,NIIR負責MiG-29SUV-29射控系統與RLPK-29雷達。(也負責研製射控電腦,以及與OEPS光電系統的整合工作)

  由於研究結果指出可以讓SUV-27SUV-29使用通用部件,以簡化後勤、降低成本等等,因而於1978年確定第四代雷達研製方案,由NIIRNIIP共同研製通用部件,然後他們再各自完成SUV-27SUV-29,這使得兩套系統有70%共通性。其中NIIP負責發射機的信號產生器、輸入輸出裝置、飛彈整合裝置、機載電腦、機載自我檢測系統、數位感測器(shaft-code digtal sensor)等;NIIR研製高頻與低頻接收機、發射機的輸出部分、內建測試系統與其地面配件。

  SUV-27的技術門檻一開始就設定得比SUV-29來得高,SUV-29一開始就採用蓋賽林天線,而SUV-27卻計畫使用平面陣列天線,並採用水平機械掃描與垂直電子掃描之方式增加其掃描速度與資料更新率,以期超越F-15所使用的AN/APG-63雷達。然而,多年的試驗與改良仍無法解決平面天線、電子掃描、軟體等技術問題,使得該雷達無法達到性能要求。因此NIIP1982年決定放棄使用這種前衛的天線,轉而採用MiG-29的蓋賽林天線口徑增為1.5倍的版本,另一方面捨棄自己研製的電腦而改採〝數位電腦工程研究院〞(NIITsEVT)研製的Ts-100電腦。新的設計由NIIPNIIRNIITsEVTNIIAS(航空系統研究院)合作開發,新設計於1983年完成並開始試驗,1984年試驗完成,後經過軟體升級後,於1985年定型。

  雖然說是定型了,但事實上其多項性能未達標準,例如對轟炸機的探測距離勉強只有140km。由於當時NIIP正全力研發Su-27MRLSU-27雷達系統,因此沒有花多少精力改良RLPK-27,使得RLPK-27直到1991年才真正排除缺陷。

 

1.3.提赫米諾夫-NIIP與法佐特龍-NIIR

  1980年代中期,原隸屬法佐特龍公司的NIIPNIIR兩研究院一分為二,成為兩家獨立的公司:提赫米諾夫-儀器製造研究院(Tikhomirov-NIIP)與法佐特龍-無線電工程研究院(Phazotron-NIIR)。他們分別以自己掌握的第四代雷達技術為基礎發展出一系列可供俄製戰機使用的雷達,目前兩家公司都有供Su-27MiG-29MiG-21等使用的先進雷達,以下僅介紹與Su-27MiG-29有關者。

  

二•提赫米洛夫-NIIP公司(Tikhomirov-NIIP,簡稱NIIP)

2.1.RLPK-27(N-001)改型

  N-001系列的改進主要是從資料處理能力方面著手的。主要是透過額外的軟硬體朝增加下視能力、增加對地對海處理能力、增加發射R-77能力等三大方面著手,而沒有更換發射機等原有硬體。因此如波形種類太少等固有缺陷仍在。

  最早的改型是Su-33用的N-001VE對空增強型。它增強對低空目標的處理能力使可探測高度3m以上的空中目標(N-00150m),並且略為增強對海面目標處理能力使可以炸彈進行攻擊。至於導控R-77主動雷達導彈、對面攻擊飛彈、導引炸彈等能力則付之闕如,直到2002年以後的改進型才見改善。

  據報導,俄國於1990年代開始就陸續小改其在役Su-27SN-001。但第一種服役的具備對面攻擊、發射R-77能力的改型則是用於中國Su-30MKKN-001P(但也有資料表示為N-001VE),稍後俄國以Su-30MKK的經驗發展出供本國Su-27SM用的N-001V以及外銷型Su-27SMKN-001VE。上述三種較新的改型性能不盡相同,但基本特性、修改原則卻相同。

  其修改方式是在原有系統上增設一條線路連往全新的數位處理系統,新增模式大都加諸在新系統上,僅發射R-77、反艦飛彈的功能透過改良舊系統達成。經改良的舊系統又稱為SUV-VE對空射控次系統,新系統又稱為SUV-P對面射控次系統,兩者合稱為SUV-VEP射控系統。當雷達選用對空模式時,就由舊系統處理,發射R-77空對空飛彈與反艦飛彈的工作就歸於升級後的舊系統。但選用新增模式如對地測繪、精確打擊、反輻射等功能時,雷達資料就經由新增的數據通道送往新的處理系統作處理。這套〝新系統〞指的是由〝技術複合體〞(Technocomplex)研製的中央系統,詳見Su-30MKK介紹文。

 

  N-001V的最新改型是換裝PERO相列天線的〝熊貓〞(Panda)PERONIIPN-001N-019研製的相列天線,採用反射式X波段陣列與透射式L波段敵我識別陣列。N-001所用的PERO天線口徑1.05mX波段主波增益係數36dB,追124,重82kg。換裝PERO天線後的N-001稱為〝熊貓〞(Panda),增加少許模式,但最主要的優勢仍在於相列雷達帶來的快速掃描與同時多工能力,此外,波形過少等N-001的固有缺陷仍在,只能算是較廉價的性能提升方案。

  PERO的實驗型天線於2001年出廠,據說其中一具被送往中國大陸測試。20037月初,俄國方面完成PERO的飛行試驗,預計PERO將用於Su-30MKK-2Su-27SM等飛機上。

RLPK-27(N-001)家族一覽

 

N-001

N-001VE(早期)

N-001V

N-001VE(現在)

Panda

對戰機探測距離(km)

100

100

135~150

100

100(N-001VE)

135~150(N-001V)

xy(x/y)

10/110/2

10/110/2

10/2

10/2

12/4

使用高度(m)

50~27000

3~27000

3~27000

3~27000

3~27000

波段

X

X

X

X

X/L

對面精打能力

使用對象

Su-27基本型

Su-33

Su-27SM()

Su-30MKK-1

Su-27SKm(印尼)

Su-27SM()

Su-30MKK-2(預計)

備註

 

 

能識別群體目標與鎖定群體中的個體

 

是搭配PERO〝羽毛〞相列天線的N-001

 

2.2.RLSU-27(N-011)RLSU-30MK(N-011M)  

  1980年代初期,情報顯示即將服役的改良型F-15的航電性能遠非Su-27能比擬,為此蘇霍設計局大改Su-27SSu-27M,而NIIP則為之研製RLSU-27,採用一些因技術原因無法如期用於N-001N-019的技術如平面陣列機械式天線(N-001是蓋賽林天線)等。制式代號N-011,於1992年裝機測試。與SU-27N-001相比,N-011探測距離、掃描範圍(方位、俯仰角)、同時追蹤及鎖定目標數量、操作模式、可用波形數量都提高了,並能進行地形測繪等。

N-011機械天線口徑960mm,視野+-85度,總重約500kg,發射機尖峰功率8kW,平均功率2kW,對大型目標(如運輸機)的探測距離400km,對RCS=3平方米目標迎擊探測距離140km,追擊65km,對。原設計為同時追蹤20個目標並打擊8個,但實際測試僅辦到追134,可再進一步提升為追156。無法達到追208的原因是受機械掃描的制約,之後的N-011M採用電子掃描後便達到追208的鋰想。採對面模式時,N-011最大對面探測距離200km,具地形測繪、追地飛行、地形閃避等功能。

        在研製機械天線型RLSU-27的同時,NIIP根據過去為MiG-31設計S-800〝閃光舞〞以及為五代機研製的N-014等相控陣雷達的經驗,發展了被動電子掃描天線。裝備這種電子掃描天線的N-011稱為N-011M,是一種技術指標與五代戰機MFIN-014同級的雷達。1990年代開始在Su-35711712號機上試驗,後來隨Su-30MKI出口印度,廠商代號RLSU-30MK,綽號〝雪豹〞或〝酒吧〞(Bar)

    RLSU-30MK天線直徑1m,天線重110kg,波束寬2.4度,能發射12種訊號,採用XL波段。X波段主波增益係數36dB,主旁波辦係數-25dB,平均旁波係數-48dB。尖峰功率4~5kW,平均功率1.2kW。系統總重650kgRLSU-30MK採用機械、電子複合式。增設可+-30度掃描的機械裝置以拓展雷達視野。Su-30MKI用的RLSU-30MK只有在水平方向使用機械掃描。原本N-011M天線的電子掃描視野預計為+-60度,因此在水平方向增設機械掃瞄後視野應擴張到+-90度,但實際測試發現N-011M天線視野只有+-40度,因此Su-30MKI的雷達視野只達到俯仰+-40度水平+-70度。

  對空最大探測距離超過400km;若在350km發現目標則可在200km處追蹤之,對Su-27F-16MiG-21大小的目標(RCS1015平方米、53)探測距離分別約330km150km135km;能同時追蹤20個並打擊8個目標。其較特別的對空模式為邊掃描邊識別,使用此模式時根據回波性質將目標歸類為大、中、小、群、運輸機、噴射機、直昇機,在資料庫有建檔的情況下還可明確指出機型。在同時掃描其他目標的情況下,能在1秒內識別5個目標。

對面模式解析度有低(解析度300x300m)、中(30x30m)、高(3x3m)三種,使用中等解析度時,對大型海上目標探測距離約400km,小型目標如驅逐艦、橋樑約120150km。反坦克作戰時,能於4050km發現移動中的坦克群。具有合成孔徑模式,最高解析度10m 

RLSU-27(N-011)系列

 

RLSU-27(N-011)

RLSU-30MK(N-011M)*

天線形式

機械

相位陣列

總重(kg)

650

550

發射機功率(kW)

峰值

8

~8

平均

2

~2

波段

X

X/L

天線口徑(m)

0.96

1

天線重(kg)

N/A

~100

視野(左右/上下,度)

+-85

+-70/+-40**

代號頻率數量

N/A

12

對空探測距離(km)

(如不強調則指RCS=3平方米目標)

迎擊

140

135

追擊

65

 

大型目標最大距離

~400

~400

xy(x/y)

15/6

20/8

對面探測距離(km)

200

大船

400

小船

120

移動坦克群

40~45

*主要取用自Su-30MKI所用者的數據

**左右多30度係來自機械掃描之輔助

 

2.3.OSA相列雷達

  可用於MiG-21的相列雷達,也常裝備於MiG-29UB展出,就口徑論,與NIIRFARAON相當,應可用於Su-27系列上。

 

2.4.Epaulet〝肩章〞微型相列雷達與Epaulet-A主動相列雷達

  最初針對MiG-21等老舊飛機設計,使之可以導引R-27R-77中程飛彈的相列雷達(據官網表示可於65km內進行射控)。系統總重20kg,天線重5kg,功率15W,視野上下左右各45度,全空域掃描間隔2秒。在Su-27MiG-29上,這種雷達可裝設在翼前緣延伸內以增大全機雷達視界。據此推斷數套此種雷達將可構成全周界雷達視野。

         Epaulet-A則為Epaulet的主動天線版本,於2005年莫斯科航展公佈。

※2.5.Irbis-E〝雪豹〞

       2004年開始研製,供Su-35BM使用。使用N-011M改型天線、RLSU-30MK的真空管放大器等。天線口徑900mm,尖峰功率20kW,平均功率5kW,在10000m高空對RCS=3平方米目標追擊探距達350~400km,追擊探距達150km,對RCS=0.01平方米目標探距達90km,掃描60度扇形區域需時0.4ms,追蹤暨掃描模式時可追30打10(包括2枚半主動雷達導彈及8枚主動雷達導彈,其中又包括至多4個300km處之目標。電子掃描視野+-60度,以機械輔助後水平方向擴展至+-120度。

 

三•法佐特龍-NIIR公司(Phazotron-NIIR,簡稱NIIR) 

3.1.〝甲蟲〞(Zhuk)  

  Zhuk(N-010)雷達是NIIR1980年代中期為MiG-29M研製的,配備較新的Ts-101電腦,能發射R-77飛彈、具備精確對面打擊能力等,是蘇聯研製的第一種多用途雷達。這款雷達於1987年開始測試,蘇聯解體後因MiG-29M計畫終止而沒有服役。但NIIR還是根據開發Zhuk的經驗發展一系列雷達,如供Su-27用的Zhuk-27、供中國殲八-IIM用的Zhuk-8-II、供MiG-21用的Kopyo等。

  性能諸元如下:水平視野+-20+-60+-90度,垂直視野上6040度。天線口徑680mmX波段;尖峰功率5kW,平均1kW;重250kg;最大探測距離(搜索暨測距模式)下視迎擊80~85km;下視追擊40~45km。採追蹤暨掃描模式時同時追蹤10~12個並打擊2~4個,最大距離60km

 

3.2.Zhuk-27Zhuk-PH

  多年前曾盛傳新型Su-27Su-33改、Su-35Su-30MK將使用Zhuk-27雷達。這種雷達是NIIR公司為爭取Su-27改裝市場而發展的Zhuk改型雷達,但事實上不曾服役。NIIR公司也沒有繼續改良之,因為,他們將主力放在後來的Zhuk-M的模組化發展上。

  Zhuk-27採用口徑約1m的天線,橫向視野擴張到+-85度,對RCS3平方米的目標最大探測距離增至130km,最大追蹤暨掃描距離增至90km,以迎合R-27ER/ET等長程飛彈之射控需要;重量增至275kg

  Zhuk-PHZhuk-27的相位陣列版。橫向與縱向視野均+-70度。增加〝測速不測距〞模式用以搜索遠方目標,使對3平方米RCS的目標探測距離增至140~165km;同時追蹤24個目標,打擊6~8個。 

 

3.3.Zhuk-M(N-010M)家族

  Zhuk-MNIIR公司為MiG-29SMT研製的全新雷達,制式代號N-010MNIIR公司在Zhuk-M上實現模組化設計,將之分成〝幾乎不必升級的〞以及〝經常要換的〞的部分,前者如發射機,後者如電腦、天線等。這種配置方式使得客戶只需更換天線、處理器、軟體就能得到全新的雷達性能,而不必更換最昂貴的發射機。因而發展出一個完整的家族,既有供MiG-29用的Zhuk-M系列,也有供Su-27使用的Zhuk-MS系列,另外其技術也被用於改良Kopyo等雷達。

 

3.3.1.MiG-29用的Zhuk-M

  包括Zhuk-ME機械掃描雷達以及Zhuk-MFE相列雷達(又稱作RP-35,裝備FAR-700相列天線)。裝備Baget〝邊條〞系列電腦。與N-019相比,Zhuk-M不論用途還是探測距離都大為提高,而不像Zhuk那樣只增加用途而幾乎沒增加距離。因此裝備Zhuk-MMiG-29SMT等改型便可使用R-27ER/ET等長程飛彈。

  雷達重220kg,體積400立方公寸,天線口徑624mm,天線增益34.5dB,尖峰功率6kW,平均功率1.5kW,故障間格200小時。 

  對空模式:搜索與測速測距、下視下射能力、在追蹤既掃描模式(TWS)時同時追蹤10~20個目標並同時打擊2~4個、纏鬥模式、對付貼地飛行的直昇機、辨識目標大小(小、中、大)、辨識目標種類(噴射機、螺旋槳飛機、直昇機、飛彈)、判定敵機群內飛機數量。對3平方米RCS目標而言,上視迎擊與追擊搜索距離分別為130km50km,下視距離分別為120km40km

  對面模式:不同解析度的地形繪製能力、同時追蹤4個目標、海面測量、探測與追蹤移動中的地面與海面目標、地形迴避、600km內的氣候觀察。

  

  Zhuk-MFE是配備FAR-700相列天線的Zhuk-M,又稱作RP-35,基本數據與Zhuk-ME相同,唯因採用電子掃描,故能同時使用多種模式、掃描更快、追蹤目標更多、同時打擊數也更多。

  目前的計畫中,Zhuk-ME用於MiG-29SMT等飛機,而Zhuk-MFE用於MiG-29SMT-2MiG-29K等戰機。

  Zhuk-M還有一種稱為Zhemchoug的改型,這是為中共殲十與FC-1研製的。配備中共的敵我識別(IFF)天線,天線口徑較小,最大探測距離縮短為80km,最大鎖定距離60km,追204,重180kg

 

3.3.2.Su-27用的Zhuk-MS

  由Zhuk-M系列為基礎放大修改而來,因此基本能力多相同,唯更大的天線與更強的處理能力使探測距離、打擊數量等都有所提高。這一系列包括使用Zhuk-27的機械天線的Zhuk-MSE機械雷達,以及採用FAR-980(綽號SOKOL,隼)相列天線的Zhuk-MSFE相列雷達。

  Zhuk-MSE在對地模式中增加解析度3m的合成孔徑模式以及地形追隨模式。

  Zhuk-MSFEFAR-980(SOKOL,隼)相列天線採用非常特別的非等距陣列佈置,據NIIR表示,這種天線佈置使得可以用較少的天線達到所需的功能,使造價降為傳統陣列的1/5

  按照目前計畫,Zhuk-MSE將配備Su-27改良型、Su-33改型、中共的Su-30MKK-3Su-33UB原型機等,而Zhuk-MSFE已於2002年配於Su-33UB試驗,未來可能也將用於前述多種側衛戰機。    

 

Zhuk-M家族詳表

 

Zhuk-ME

Zhuk-MSE

Zhuk-MSFE

使用對象

MiG-29系列

Su-27系列

Su-27系列

總重(kg)

220

230

245

體積(立方公寸)

400

450

550

冷卻方式

空氣/液體

空氣/液體

空氣/液體

平均故障間格(小時)

200

200

200

系統消耗功率(kW)

交流

12

12

12

直流

1.5

1.5

2

發射機功率(kW)

峰值

6

6

8

平均

1.5

1.5

2

波段

X

X

X

代號頻率數量

16

16

16

天線口徑(m)

0.624

0.98

0.98

視野(左右/上下),度

+-90/+60-40

+-90/+60-40

+-70/+-70

監視區域()

+-10/+-30/+-60

+-10/+-30/+-60

+-10/+-30/+-60

接收器數量

3

3

3

主波增益(dB)

34.5

37

36

雜波係數(dB)

3

3

3

對空探測距離(km)

(如不強調則指RCS=3平方米之目標)

上視迎擊

150

180*

180*

上視追擊

50

80

80

下視迎擊

140

170

170

下視追擊

40

60

60

對大型目標最大探測距離

 

~400

~400

xy(x/y)

20/4

20/4

30/6

對面探測距離(km)

驅逐艦

300

300

300

飛彈快艇

150

180

180

鐵路橋樑

120

150

150

移動坦克群

25

25

25

對面處理解析度(mxm)

300x300

300x300

300x300

30x30

30x30

30x30

3x3

3x3

3x3

*180km是目標,至2000年測到150km

※數據來源:法佐特龍-NIIR

※另有Zhuk-MFE相列雷達但本表未列

 

 

3.4.KOPYO〝矛〞系列

  NIIR在與NIIP分家後以Zhuk的技術研製的,供MiG-21、教練機等小飛機使用的,有一定的多用途能力,甚至能導引僚機的Kh-31A反艦飛彈。

  衍生型有Komer(Su-22)Kopyo-25(用於Su-25,夾艙形式)Kopyo-29(用於印度的MiG-29改型)、以Zhuk-M技術改良的Kopyo-M、以及配備向列天線的Kopyo-F等。

 

3.4.1.KOPYO-F(FARAON)相列雷達與FARAON-M

  又稱作FARAON(警察),係配備相列天線的Kopyo-M改型。天線形式與FAR-980(SOKOL)天線相同,都是由圓形非等距天線單元構成。拜先進電子科技之賜,整個系統僅重75kg,輕於其前身KOPYO-M(90kg)。抗干擾能力強,有三種發射機能視目標不同而選擇1000400150瓦功率。除可用於MiG-21大小的飛機,也可用於Su-27的尾刺內。

  FARAON-M則是FARAON的改型,重量進一步減至45kg

 

KOPYO〝矛〞系列演進

 

KOPYO

KOPYO-M

KOPYO-F(FARAON)

使用對象

MiG-21

Su-25

Su-27系列

總重(kg)

96

90

75

體積(立方公寸)

250

230

165

冷卻方式

空氣/液體

空氣/液體

空氣

平均故障間格(小時)

120

200

200

系統消耗功率(kW)

交流

8.5

8.5

1.8

直流

1

1

0.25

發射機功率(kW)

峰值

5

5

3

平均

1

1

0.3

波段

X

X

X

代號頻率數量

16

16

16

天線口徑(m)

0.5

0.5

0.44

天線形式

機械

機械

相位陣列

視野(左右/上下),度

+-40/+-40

+-40/+-40

+-70/+-70

監視區域()

+-10/+-20/+-40

+-10/+-20/+-40

+-10/+-30/+-60

接收器數量

2

2

3

主波增益(dB)

29

29

28

雜波係數(dB)

4

4

2

對空探測距離(km)

(如不強調則指RCS=3平方米之目標)

上視迎擊

57

85

75

上視追擊

30

40

30

下視迎擊

57

80

70

下視追擊

20

30

20

xy(x/y)

8/2

10/4

20/4

對面探測距離(km)

驅逐艦

200

200

200

飛彈快艇

100

100

100

鐵路橋樑

80

80

80

移動坦克群

20

20

20

對面處理解析度(mxm)

(FARAON的括號後為探測距離)

300x300

300x300

300x300(80km)

30x30

30x300

30x30(60km)

10x5

3x3

10x5(60km)

※數據來源:法佐特龍-NIIR

※僅FARAON用於Su-27,其又有改型FARAON-M,重量45kg

 

 

 

 

 

 

3.5.N-012相列雷達

  由NIIR的一個小部門研製供Su-35用的後視雷達,視野+-60度,對小型空中目標探測距離約50km,對大型目標可達100km。據說天線即為FARAON〝警察〞所用者。 

 

Su-27系列的前視雷達總表

 

N-001

(RLPK-27)

N-011

(RLSU-27)

N-011M

(RLSU-30MK)

Panda

Zhuk-27

Zhuk-MSE

Zhuk-MSFE

 

最大探測距離(km)

240

>300

>300

>240

>300

400

400

 

迎擊探測距離(km)*上視/下視

100/80

140/?

140/?

135~150/?

130/?

180/170

180/170

 

追擊探測距離(km)*上視/下視

40/30

65/?

65/?

 

 

80/60

80/60

 

追蹤同時掃描距離(km)**

65

N/A

N/A

N/A

90

N/A 

N/A

 

xy(x/y)

10/1

15/6

20/8

12/4

10~12/2~4

20/4

30/6

 

視野(左右/上下,度)

+-60/?

+-85/?

+-70/+-40

 

+-85/?

+-90/+60-40

+-70/+-70

 

天線口徑(m)

1.075

0.96

1

1.05

~1

0.98

0.98

 

天線重(kg)

 

 

100

82

 

 

 

 

尖峰功率(kW)

 

8

~8

 

 

6

8

 

平均功率(kW)

1

2

~2

 

 

1.5

2

 

總重(kg)

250

500

650

 可能約350

275

230

245

 

操作波段

X

X

X/L

X/L

X

X

X

 

頻率數量

 

12

12

 

 

16

16

 

大修間格(小時)

100

 

 

 

 

200

200

 

對面探測距離(km)

 

 

400(大船)

120(小船)

40~50(移動坦克群)

 

 

300(驅逐艦)

180(快艇)

150(鐵路橋樑)

25(移動坦克群)

300(驅逐艦)

180(快艇)

150(鐵路橋樑)

25(移動坦克群)

 

*RCS=3平方米目標

**在本表所列最大迎擊探測距離條件下

 

Su-27的後視、側視雷達總表

 

N-012

KOPYO-F(FARAON,警察)

FARAON-M

(警察-M)

Epaulet〝肩章〞

探測距離(km)*

50

75

N/A

 

xy(x/y)

N/A

20/4

N/A

 

視野(左右/上下,度)

+-60/+-60

+-70/+-70

N/A

+-45/+-45

天線口徑(m)

N/A

0.44

~0.44

 

總重(kg)

N/A

75

45

20

裝備位置

尾刺

尾刺

尾刺

翼前緣延伸等處

*RCS=3平方米目標

 

 

四•附錄:兩家公司的新動態與其主動相列雷達

  法佐特龍-NIIR公司近年基於對未來飛機的論證而開始研發一套更好的雷達系統,這種雷達系統包括前、後、側視雷達已構成球形雷達視界,帶來更好的狀況意識(SA)能力,能適應未來飛機對敵我識別、攻擊精度等要求。並期望發展一種在12~15年間僅需透過軟體升級而完全不須改硬體的雷達。

  提赫米洛夫-NIIP已獲得第五代戰機雷達合約,目前正全力研製第五代戰機的雷達。因為經費的因素,NIIP並沒有研製全新的雷達,而是先保留部分久經世故的第四代雷達技術加上必要的改進與創新而成,先求達到需求,之後再逐步過度到真正的五代雷達。NIIP高層表示,如果經費足夠,全第五代雷達最快要2012年左右才能問世。

  俄羅斯的第五代戰機將裝備主動相列雷達(AESA)NIIPNIIR兩公司都有自己的AESANIIP公司不久前取得第五代戰機主動相列雷達研製權,並於20036月首次進行原型機的實驗室測試。而NIIR公司多年前即為蘇霍設計局的S-54研製〝隼〞(SOKOL)主動相列雷達(注意與SOKOL被動相列天線不同),並做出原型測試過,雖然NIIP獲得五代機AESA研製合約,但NIIR公司仍將繼續研製其AESA以便爭取未來可能的市場。約2006年起,Su-37將可能配備這些為五代機研製的AESA成為Su-30MK系列與五代機之間的過度機種。

 


光電系統

一•紅外線搜索與測距系統(IRST)

  Su-27OEPS-27光電系統內的OLS-27(36紅外線搜索與追蹤系統(IRST)以及Su-33OLS-27K由〝地球物理中央設計局〞(Geophyzika)研製,由烏拉爾光學儀器工廠(UOMZ)生產。而Su-35Su-30MK等所用的OLS-30系列則由UOMZ自行設計。

  OLS-27OLS-27KOLS-30詳細資料分別收錄於Su-27SSu-33Su-35介紹文,這裡僅編列數據表。

Su-27的光電系統一覽

 

OLS-27

OLS-27K

OLS-30

雷射測距距離

對空300~3000m

對地300~5000m

N/A

最大15km

電視攝影機

追熱儀型號

36Sh

46Sh

52Sh

追熱儀探測距離(km)*

追擊50

迎擊15

追擊90

迎擊40

追擊>90

迎擊40

視野(左右,上下)()

+-60,+60/-15

+-60,+60/-15

+-60,+60/-15

監視模式(左右x垂直)

60x10

60x10

60x10

20x5

20x5

20x5

3x3

3x3

3x3

N/A

3x75

測角精度

5(0.001)

N/A

N/A

測距精度

3~10m

N/A

N/A

尺寸(mm)

 

 

841x916x575

重量(kg)

175

N/A

200

操作溫度範圍(攝氏度)

N/A

N/A

-50~+60

*中空、中等天候、最大軍推的F-15類目標

 

 

二•UOMZ公司的Sapsan-E光電莢艙

  Sapsan-E是供Su-27MiG-29使用的光電夾艙,由UOMZ公司於多年前開始發展,並將僅裝備電視攝影機與雷射測距/照明儀的Sapsan莢艙出口國外,這次展出的則是完整版。Su-27MiG-29將光電系統內建,因而可用光電球滿足對面武器的電視導引、雷射照明等,但光電球位在機首上方,下視視野不足,在遠程對地攻擊時道還無所謂,然在近程攻擊時就遠不如光電夾艙(光電夾艙一方面掛在下面,一方面導引頭可大角度轉動)。另一方面莢艙也有易於升級等眾多優點,因此俄國近年也開始像歐美一樣發展多種莢艙。

 

2.1.UOMZ公司的GOES系列光電系統

  Sapsan-E裝備UOMZ公司的GOES系列探測系統。所謂的GOES是一種高度整合的模組化光電探測系統。他讓不同的光電感測器盡可能的共用光學窗口並優化數據,例如讓電視與熱影像攝影機共用窗口並共同處理數據,選擇其中較精確的資料供系統使用,如此24小時都能有最適當的資料(例如白天取電視攝影機的可見光資料,而晚上電視攝影機已不堪用時就選用熱影像攝影機的資料)GOES能整合的光電設備有:晝間電視攝影機、微光電視攝影機、熱影像探測器、雷射測距儀、雷射測距既目標指示儀、雷射照明儀、敵方雷射照明警告器、紅外線探測儀等等。將這些系統做不同的組合就能適應於不同任務的飛機,目前各式各樣的GOES導引頭以應用於Ka-50Ka-52Mi-17Mi-8等直昇機。

 

2.2.Sapsan莢艙

  Sapsan是用於Su-27MiG-29等戰術戰機,裝備口徑360mmGOES光電系統,多年前僅裝備晝間電視攝影機與雷射測距儀供出口。目前則已發展完成。完整版的Sapsan-EUOMZ公司與蘇霍、米格兩公司商卻下的結果,能完全適合Su-27MiG-29的對地攻擊需要。配備電視攝影機、熱影像儀、雷射測距儀、以及雷射照明儀。其他諸元還有:寬360mm,長3m,重250kg,使用溫度攝氏-60+50度,上視10度下視150度,左右視野各150度。

 

 


電戰

  

 

•SPO-15ML(L-006ML)雷達預警接收器

    SPO-15(L-006)系列類比式雷達警告器最早用於MiG-25後期型,Su-27MiG-29用的是其改型SPO-15ML(L-006ML)。其RWR天線位在進氣道兩邊整流罩以及尾刺末端等處。探測頻率範圍4.45~10.35GHz,頻率解析度(Bandwidth capability)20KHz,對於戰機類輻射源可在其可射控距離的1.2倍處報警,重25kg。本系統能判定輻射的方位、強度、是否處於追蹤模式,以及依據資料庫判定雷達種類並據此判定威脅等級。方位精確度方面,SPO-15ML於前半球蓋分為左右10305090度,後半球分為左、右兩大區,共10個方位,此外還顯示威脅來自上方或下方,如果威脅方向在兩個刻度之間,則兩個刻度燈號會同時亮起,因此其警告精確度其實比顯示介面的刻度還高。資料庫最多可儲存6種雷達數據(不確定是6〝類〞雷達數據還是6〝部〞雷達數據),這些數據儲存在模組化的電路板上,只要更換電路板就能更新其雷達資料庫。SPO-15ML判定威脅等級的頭號依據就是雷達類別而不是信號強度,這意思是說,不論信號多微弱,系統認為比較有威脅的雷達形式就永遠被列入最高威脅等級。對於不同強度的信號,SPO-15ML以燈光強度與低頻音響警報,而對於追蹤模式的信號則以閃爍燈號與尖銳音響報警;對於現代空戰環境而言,SPO-15ML不足之處是,它無法區別追蹤暨掃描(TWS)模式與掃描模式的區別(而現代戰機往往以後者為飛彈提供中途資料更新,因此將這種模式與掃描模式一視同仁是很危險的)

二•SPO-32(L-150)雷達預警接收器

      SPO-32(L-150)是一種第五代等級的雷達警告器(RWR),於1982年開始為Su-35、MiG-29M/K、Mi-28等4+代軍用機研製,初始型於1983年完成。數位化使得能輕易與全機資訊整合,也能透過軟體升級;擁有足以提供射控資料的精確度(Su-25TM所用的SPO-32使用區定位天線時精確度10度,使用點定位天線時精確度3~5度),能顯示4個最具威脅的地面目標,引導6枚Kh-31P反輻射飛彈;有更大容量,能儲存更多輻射源資訊(Su-25TM使用者可存128種雷達資訊);有3種警示模式:最具威脅的目標、預設目標(programmed target)、處理中目標(operational target) ,而SPO-15只有上述第一種模式;能儲存輻射資訊,回基地供下載研究;接收頻率範圍更廣,在1.2~18GHz(SPO-15為4.45~10.35GHz);能對處於掃描、追蹤、照明模式的脈衝、脈衝都卜勒、連續波發出警告。

  SPO-32與SPO-15一樣至少能在敵雷達探測距離1.2倍處發現之,頻率解析度也同為20KHz。

 

三•環場飛彈來襲警告系統

        Su-35起裝備環場飛彈來襲警告系統,工作在紅外線與紫外光波段。感熱式飛彈警告器藉由探測飛彈彈體因摩擦生熱而放出的熱輻射提出來襲警告。與同時代的RWR相比,這種裝置探測距離較短,較易受天候影響,但卻最保險。這是因為它可以發現各種導引方式、不管引擎是否在工作的飛彈。

  由於追熱飛彈在終端導引時不會發出電磁波,因此不會被雷達警告器發現。所以紅外線纏鬥飛彈或是採用射後不理模式的中長程紅外線飛彈(如R-27T/ET)一旦被發射後,就不會被RWR抓到。為了解決這種問題,出現了紫外線警告器。在空中,自然界的紫外輻射源是太陽,但太陽紫外光被臭氧層吸收大半,因此飛行器工作中的引擎就成了空中獨一無二的紫外光源。因此紫外線感測器就能抓到各種導引方式的飛彈,而且根據實際經驗,紫外線感測器漏失率與虛警率均低,是非常可靠的威脅警示器。但有兩個不利點:〈1〉飛彈的紫外光來自尾焰,對於被威脅的飛機而言,飛彈是迎面而來的,即紫外光源與感測器間其實被彈體隔開,因此探測距離有限。這就好像以往抓尾焰紅外輻射的紅外線探測器的迎面探測距離非常短一般。〈2〉飛彈飛行末端引擎往往早已停工,這樣一來就沒有紫外光源,紫外線感測器無從發現。

  紅外線飛彈警告器採用中長波感光元件,可以探測因表皮摩擦而發出的低溫熱輻射。因此不論來襲飛彈採用何種導引方式、不論引擎是否在工作,都難逃紅外線警告器的法眼。除此之外,紅外線警告器同樣有漏失率與虛警率均低的優點,被認為是目前最有效的飛彈來襲警告裝置。在戰鬥機上,Su-35是第一種配備紅外線警告器的戰機,歐美則由幻象2000開先例(Su-35於1980年代裝設,幻象2000於1990年代裝設)。

  Su-35的Mak感測器由阿佐夫斯基(Azovsky)光學儀器工廠生產。Mak有多種改型,用於Su-24M、Tu-95MS等飛機上[38]。不過Su-35所用者最為特別,其外觀一點也不像光學儀器,甚至也可漆上不同顏色。

  Su-35的飛彈來襲警告器已能定出飛彈方位,據說還能將此資料傳給我方空對空飛彈以攔截來襲空對空飛彈。其實這種裝置也能發現飛機,這就為構築環場紅外線視野與全週界射控提供可能性。Su-35的感測器幾乎集中於機背的小球(除了機首光電球前方的柱狀物外),不易進行被動三角測距,然而在Su-30MKK等後續型號中,這些感測器被分散佈置(注2),不但能消除死角,而且容易做到被動三角測距,若然,就能完全以被動方式定出目標的三維座標,成為更強的〝狀況意識〞與射控資料來源。

注2:僅有Su-35及Su-34的某些原型機於上方裝有明顯的MAK球形感測器,Su-35的711號機、Su-34量產型、Su-30MK等均無此明顯設備,但Su-30MK、Su-34上據稱仍有感熱式飛彈來襲警告器。新西伯利亞廠官方網站的Su-32介紹文稱之為〝專用於偵測飛彈來襲的紅外線雷達〞)[46]。可見其感測器改為分散佈置,如光電球前方的小型三角柱狀物。俄式飛彈來襲警告器不若歐美系統般容易識別,歐美感熱裝置外都有特殊塗層,故可根據其特殊色澤加以辨識,然Su-35、Su-34上的MAK感熱球卻漆上飛機迷彩,若非事先知情,實難以判斷其為光電感測裝置。

 

 

四•L-005SSorbtsya〞電戰莢艙  

  由卡魯茲斯基科學研究所(KNIRTI)Su-27系列研發,用以對抗F-15F-16F/A-18、幻象2000等戰機以及鷹式、麻雀、愛國者等防空飛彈之雷達系統。L-005S掛於翼端,因為距離遠,因此較容易涵蓋大範圍,且定位更準確。莢艙中間為接收機、發射機等,前後兩端則是被動式相列天線。相列天線能用以探測或主動干擾輻射源,不同天線之間能分工以合作達成目的,例如可由一個天線負責監視,另一個天線負責干擾。L-005S對早期形Su-27而言非常重要,因其補償了後者所用之SPO-15ML雷達預警接收器之不足。

  採用主動干擾模式時,可採大功率干擾或以反射方式製造假訊號干擾,後者是對介於飛機與輻射源之間的地面或水面發射類似的波束,使對方收到回波後可能算出的位置在實際目標的下方,如此便達誘騙目的。除了干擾雷達外,也能用以干擾雷達導引飛彈尋標頭,每具相列天線約可發射10多個干擾波束。

  KNIRTI未來可能將光電系統整合到L-005S莢艙內,以增加對抗光電導引武器之能力。俄國在Su-27LL實驗機的翼端掛架上試驗一種很小的多面體雷射發射機,每一面都可以發出雷射,由於多面體是不規則、不對偁型的,因此只要轉動這個多面體理論上就能讓雷射照到許多方向,這種裝置可用以摧毀紅外線導引頭。該設備體積小,大約只跟一般飛彈彈頭差不多而已,要整合進莢艙應不困難。

 

L-175V噪音干擾莢艙

  用於Su-32電戰型的噪音干擾莢艙,平均功率1kW,詳見Su-32介紹文。

 

拖曳誘餌

   同樣是KNIRTI的產品,將裝備在Su-27系列上。採用拖曳誘餌的好處是由於飛機帶著誘餌繼續飛行,因此誘餌一直保有與飛機差不多的速度,如此敵人就難以藉由兩者的速度差異判定真假,是被動干擾系統發展趨勢之一。不過據說此系統的研製不是很順利,現況如何還不明。

  

導引頭致盲雷射

  以雷射等高能波束射瞎紅外線導引頭是先進戰機對抗短程飛彈的趨勢之一。俄國也老早在研究。其操作方式是在飛機感測到來襲飛彈方位後,指引高能雷射射向飛彈,使其導引頭失效。在Su-27LMK-2405號機翼端掛架前面可見多窗口小球,可能就是這種系統。