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【Navy's Next Gen Jammer】美国海军下一代干扰机吊舱的研制竞争进入白热化

掰棒子的防务菌 从心推送的防务菌 2022-04-11

Inspired by支点军事的知了哥。转载请注明出处。

10月25日,根据美国国防部发布的低频段干扰机研究合同公告,美国海军已经向L3技术和诺斯罗普·格鲁曼两家公司颁发了两份单独的合同,每份价值超过3500万美元,继续为海军的EA-18G咆哮者电子战飞机开发下一代干扰机——低频干扰吊舱(Next Generation Jammer-Low Band,NGJ-LB)的原型。



在美国国防部网站可以看到这份公告,L3 技术公司获得35,757,711美元成本加固定费用合同,诺斯罗普·格鲁曼系统公司获得35,180,752美元成本加固定费用合同,用于演示和测试可能为机载宽带低射频提供解决方案的现有技术和相关技术数据频段干扰应用支持下一代干扰低频带(增量2)计划。

这次合同授予是在美国政府问责办公室(GAO)否决了雷声公司抗议之后达成的。此前,雷声公司已经拿下单独的下一代干扰机——中频干扰吊舱(Next Generation Jammer-Mid Band,NGJ-MB),进而反对海军选择这些公司的决定。从目前情况来看,围绕着最终包括三种不同类型吊舱的一体化下一代干扰机项目的竞争已经非常激烈,而且看起来只会随着时间的流逝而变得更加激烈。

美国政府问责办公室(GAO)于22号拒绝了雷声公司的抗议

今年8月,美国海军就选择了L3技术和一支由诺斯罗普·格鲁曼和哈里斯组成的独立团队,在选择其中一支团队研制NGJ-LB之前继续进行技术演示验证。美国政府问责办公室(GAO)在10月22日否决了雷声公司举行的抗议活动,为10月25日的正式合同颁发铺平了道路。美国海军还否决了洛克希德·马丁和科巴姆组成的行业团队的另一项报价,但这些公司都没有提出申诉。


10月24日,诺斯罗普·格鲁曼总裁、首席运营官兼首席执行官Kathy Warden在与记者的电话会议中自豪地重申了对公司第三季度收益的讨论,“我们在下一代干扰机低频领域被选中。”


美国海军目前的计划是让L3技术和诺斯罗普·格鲁曼以及哈里斯提供原型吊舱,用于在马里兰州帕塔克森特河的海军天线和雷达截面测量设施(Facility for Antenna and Radar cross section Measurement,FARM)进行测试。一架F/A-18E超级大黄蜂将作为替代飞机通过一系列的测试,在飞机的中心线或第六号搭载点挂载试验吊舱。然后根据评估结果,海军计划选择单一设计进行进一步开发。 

美国海军简报幻灯片概述了低频段、中频段和高频段干扰吊舱的计划

低频干扰机将成为EA-18G功能集一个极其重要的补充。EA-18G自2009年开始在美国海军服役并于2017 年加入澳大利亚皇家空军,一直在使用升级版的AN/ALQ-99干扰吊舱,也称为战术干扰系统(Tactical Jamming System,TJS)。 TJS最早由诺斯罗普·格鲁曼为EA-6A入侵者开发,然后集成到可追溯到半个世纪前的EA-6B 徘徊者中。


自投入使用以来,,AN/ALQ-99就被证明是一个功能强大的系统,它有两个独立的衍生型号可以干扰包括雷达和通信节点的高频和低频信号。这些吊舱馈入安装在飞机内部的中央处理系统,该系统能够对威胁发射器进行分类和定向,从而为整个系统提供辅助信号情报能力。 


EA-18G通常在中心线位置挂载低频段干扰吊舱。你可以分辨出两者之间的区别,因为低频版本的横截面有些沙漏形状,而高频版本的形状更像矩形。

澳大利亚皇家空军(RAAF)简报幻灯片显示了两种AN/ALQ-99吊舱的内部布局(右上为高频版本,右下为低频版本)

随着使用年限的增长,这些老化的吊舱也存在持久可靠性问题,包括它们的低频功能。1998年,美国海军雇佣诺斯罗普·格鲁曼更新AN/ALQ-99以及徘徊者的其他系统,作为大规模改进能力III( Improved Capability,ICAP III)升级计划的一部分。就在10月17日,诺斯罗普·格鲁曼收到一份价值超过6.97亿美元的单独合同,继续升级和支持现有的AN/ALQ-99。


尽管如此,美国海军多年来一直推迟开发AN/ALQ-99TJS的真正替代品研发,因为他们发现该系统足以支持美国自9/11恐怖袭击事件以来一直在进行的作战行动。在阿富汗和伊拉克的飞行作战中,EA-6B和EA-18G使用它们的AN/ALQ-99吊舱来阻止武装分子远程引爆简易爆炸装置。 

上图显示了EA-18G咆哮者各种系统和典型任务挂载,包括三个不同频段的AN/ALQ-99吊舱

EA-6B徘徊者还参与了美国2003年入侵伊拉克的开放阶段。在2011年北约领导的干预利比亚军事行动期间,EA-18G咆哮者在利比亚附近飞行,提供必要的电子攻击和压制敌人的防空能力。最近,在2018年4月,一架美国海军陆战队EA-6B帮助清除了道路,以便于美国空军B-1轰炸机向叙利亚化学武器设施发射增程型联合空对地防区外巡航导弹(JASSM-ER)。


但是到如今,美国军方越来越需要一个更有能力的电子战系统,因为现在美国军队更加注重准备打赢与俄罗斯或中国等匹敌对手的潜在高端冲突。据西方媒体报道,中俄两国都投入了大量资源开发改进的传感器,以支持其日益复杂的综合防空网络和广泛的电子战系统。 

中国电科38所在珠海航展上的JY-27A低频雷达,据称可以探测到隐形飞机

澳大利亚也在排队准备接收各种版本的下一代干扰机吊舱,而任何未来的EA-18G客户都可能会连同飞机购买各种不同版本的吊舱。


更可靠的“NGJ-LB将解决机载电子攻击(Airborne Electronic Attack,AEA)能力以及在电磁频谱的较低频段行动的敌方威胁的充分差距,”海军在2019年财政年度预算对该系统的申请做了如此解释。“NGJ-LB将基于增长的防区外距离提供有效应对敌人威胁的能力,利用增强的容量(即增加干扰任务数量),并支持作战部队的敏捷应用。”


NGJ-LB可能采用核心干扰系统,该系统使用有源电子扫描阵列(AESA)技术而不是之前的定向天线,这将使EA-18G咆哮者具有更大的灵活性和功率,可以同时与多个敌方辐射源交战,并且可以在更长距离及范围内更精确地使用。与此同时,雷声的NGJ-MB吊舱正在紧锣密鼓开发中,它也使用基于AESA的系统来提供类似的改进功能,以抵御中频频谱中的威胁。

雷声公司NGJ-MB吊舱内部件分解图

基于AESA的系统提供的附加精度意味着干扰机不太可能在目标区域附近加扰友军辐射源。考虑到EA-18G是非隐身作战平台,这将会导致越来越大的风险。为了有效地支持其他空战飞机,它们必须飞越或进入恶劣空域,因此干扰吊舱的威力覆盖范围因素也将特别重要。


NGJ-LB也非常适合干扰距离较远、频率较低的雷达,这些雷达可能能够探测到隐形飞机。这也是为什么美国海军将EA-18G视为其F-35C联合攻击战斗机必不可少的战斗伙伴的部分原因。 


美国海军希望EA-18G咆哮者主要执行所谓的“改进型随队干扰”任务,该任务包括作战飞机在已知敌方地对空导弹攻击范围的之外安全飞行。然而,这些威胁的范围以及与它们相关的雷达和其他传感器只会与日俱增,这需要增加下一代干扰机的作战威力范围。

上图阐释了EA-18G如何适应其他电子攻击能力,包括F-22A猛禽和F-35联合攻击战斗机隐形战斗机上的AESA雷达,EC-130H罗盘呼叫上的电子战套件干扰飞机,以及微型空射诱饵干扰机(MALD-J)提供的功能。 美国空军计划在未来几年内用新的干扰平台取代EC-130H。

因此,当F-35抵近作战时,EA-18G咆哮者可以从防区外距离致盲或干扰敌方的低频雷达。然后F-35自己的战术电子战套件可以应对任何可能近距离探测到它的高频威胁,包括干扰在较高频率下工作的火控雷达。当然,它们的隐形外形和涂层也经过优化,大大降低了这些敌对探测系统的效率。咆哮者还将使用不同的组合策略在较低威胁的环境为作战部队的F/A-18E/F超级大黄蜂提供支持。 


值得注意的是,咆哮者将与其他可以在更大范围内分配电子战任务的新系统协同工作。这些可能包括干扰型空射巡飞无人机,其中最重要的是微型空射诱饵(MALD)。美国海军已经用MALD-X(下一代微型空射诱饵)将该项目牢牢掌握在自己手中,MALD-X结合了MALD-J(干扰型微型空射诱饵)的功能,它携带一个机载干扰机,为模块化类导弹系统提供了新的应用可能性。

雷声公司开发的下一代微型空射诱饵(MALD-X)

美国海军还希望最终的下一代干扰吊舱配置在内部物理系统和运行它们的软件时都具有“开放式”模块化架构。这将有助于军方快速开发更新的系统,以应对未来出现的威胁,并迅速将其置于现有的壳体中。这些额外的功能可能包括为作战系统提供一种手段,以向敌方防空网络上发起远程网络攻击,模仿咆哮者或其他友军飞机的(雷达)特征,进行更先进的信号情报任务,甚至用高功率微波能量迸发来摧毁敌方辐射源。AESA阵列还具有潜在但彻头彻尾的令人难以置信的通信能力,现在军方正在对这些能力深入探索。

微型空射诱饵-干扰型(MALD-J)(翻译&字幕 by 防务菌)

如上所述,NGB-LB只是三部分系统的一部分,最终可能会看到EA-18G同时携带来自三个独立承包商研制的低、中、高频段干扰吊舱。这将使单个飞机具有更高的灵活性,可以同时响应不同波段的多种威胁,并允许机组人员在敌对雷达和其他辐射源试图调制其信号以避免被干扰的情况下快速改变战术。

咆哮者电子战能力概述

自2000年代中期以来,美国海军一直在追求这种增量升级方式,着眼于能够相对快速地对每个系统进行现场测试,最初将三个系统称为下一代干扰机增量1、2和3。然而,发展中遇到的障碍已经威胁到要推迟部署NGJ-MB,这可能影响了军方与另一家低频系统承包商合作的决定。


虽然美国海军对吊舱及其中的干扰系统所需技术的成熟度进行了合理的评估,但“NGJ中频系统的性能预期推动了功率产生和干扰能力的限制,同时将材料和部件限制在比以前的系统更严格的尺寸和重量要求”,美国国防部监察长办公室在今年3月发布的一份报告解释说。简而言之,尽管对各种因素有了很好的理解,但将所有功能部件安装在与EA-18G设计良好契合的适当空气动力学吊舱内已经证明是复杂的。

在测试期间,雷声公司的原型NGJ-MB吊舱挂载于一架Calspan湾流公务机下方

例如,雷声公司的中频干扰吊舱,也称为AN/ALQ-249(V)1,有一个复杂的系统,包括两对进气通道,可以在吊舱系统处于活动状态时打开,允许空气驱动内置冲压空气涡轮机以提供必要的动力。与之相对应的较旧型号AN/ALQ-99在其前部有一个小螺旋桨正是用于此目的,虽然基本概念更简单,但也产生更大的阻力。

雷声公司下一代干扰机ALQ-249中波段机载电子战吊舱(翻译&字幕 by 防务菌)

这一设计还使得吊舱的大部分中心部分无法用于干扰机或相关系统,这将AESA天线推向前后两个位置。这可能会限制系统对飞机两侧远距离(敌对)辐射源进行作战的能力。 

Air Power的推特账号对此进行了解释:结构和驱动挑战将是@Raytheon AN / ALQ-249下一代干扰器(NGJ)值得关注的独特设计,允许冲压空气通过两组在发射时弹出的通道进出。

吊舱越重越大,对携带它们的咆哮者的机动性和作战范围的影响就越大。这可能证明是有问题的,因为目前还没有计划给EA-18Gs 搭载保形油箱或更强大的发动机。


系统的尺寸和一般配置也必须以不干扰飞机上任何其他电子设备的方式进行设置。根据美国政府问责办公室2010的一份报告,AN/ALQ-99本身需要进行重大改进,以防止干扰机降低飞机自身的AESA雷达和其他系统的功能。

挂载多个AN/ALQ-99干扰吊舱的EA-18G咆哮者

在2017财年,海军发现了“在吊舱结构设计中使用的建模、假设和方法的不足”,军方对2019财年的预算要求得到了注意。“这些缺陷正在推动吊舱结构的重新设计,但子系统的设计、开发、制造、集成和测试仍在继续,独立于吊舱结构的重新设计工作。”


这些问题至少推动了NGJ-MB到2020年的发展。美国海军最初的计划是让吊舱在那2020年达到初始作战能力,目前尚不清楚这是否会发生。2018年7月,军方的总体机载电子攻击项目经理,美国海军上尉Michael Orr告诉Breaking Defense,“下一代干扰机”将在2022年投入使用,但目前尚不清楚他谈论是中频或低频系统。

下一代干扰计划时间表(2013年)

美国海军曾希望在2022年之前准备好低频系统,但目前尚不清楚它的时间表是否与中频吊舱的开发有关,如果有的话。理论上,高频系统最早可能在2024年问世。


但显而易见的是,美国海军正在寻求尽可能快地推进各种下一代干扰吊舱,以便为其EA-18G提供期待已久的能力重大提升。在构成整个系统的各种吊舱中引入竞争只会有助于这项工作,对于诺斯罗普·格鲁曼来说这可能是一个特别大的突破,它也可以利用其过去的经验来支持AN/ALQ-99系统作为一个整体。如果他们最终击败L3并生产低频段新一代吊舱,它将使公司在未来几十年保持在海军电子战组合的最前沿。 


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