现代国际战斗机升级的3大法宝

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来源：学术plus作者：电镜之鹰

战斗机是现代空军的核心武器装备，在夺取空中优势、实现战场遮蔽、完成对地打击、对空拦截等多种作战任务中都发挥着重要的作用。当前世界很多国家纷纷开展了针对自身战机的升级工作，以期用较小的成本和代价赢得或巩固自身空战优势。本文就此总结了现代国际战斗机的升级趋势与三大典型升级做法。

1.概述

战斗机是现代空军的核心武器装备，在夺取空中优势、实现战场遮蔽、完成对地打击、对空拦截等多种作战任务中都发挥着重要的作用。随着现代空战理论的不断进步和空战战法的不断更新，原有的很多战斗机型号的主要性能已经不能适应现代空战的要求，而全新研制一型新的战斗机往往成本巨大，为此对传统战机进行升级在很多时候往往就成为促进航空装备系统实现跨越式发展的一条捷径。

随着现代航空电子信息系统和装备在战机战斗力生成中的比重和作用日益重要，完全可以在对飞机平台总体设计不做大的更改的前提下，通过升级航电、任务、武器等关键系统和设备来实现战机作战能力和战技性能的跃升甚至是“倍增”。正是因为如此，当前世界很多国家纷纷开展了针对自身战机的升级工作，以期用较小的成本和代价赢得或巩固自身空战优势。

2.现实需要战斗机升级的现实需要

2.1 降低航空武器装备全寿命周期成本，使得现代战机用得起的现实考虑

从现代航空武器装备的研制和使用费用来看，现代战机的全寿命周期成本正变得越来越难以承受，因此对于美国等军事强国来说，如果一味的新研制新战斗机型号，很有可能因为巨额的研制、制造和使用维护成本而不堪重负。

从美国早期的装备发展设想来看，美国空军最初计划将其战斗机机队完全装备四代战斗机，以F-22和F-35完成类似F-15与F-16的“高低搭配”，为此，美国空军自2001年以来就再未采购过第三代战斗机。然而，当前F-22仅现役装备了179架，并且可用率很低。而F-35A的年度生产速度远低于最初的计划，并且在实际中高额的采购和使用维护成本也使得美军难以承受。更有甚者，随着 F-22 生产计划提前终止和F-35列装交付进度的一再延迟，未来美国空军很有可能出现由于四代机总数量不足而导致的力量真空。

为此，美国空军自2019年以来已经计划在未来５年内投入约159亿美元用于A-10C、F-15C/D、F-15E 和F-16等现役三代机的升级改造，使其继续服役至本世纪 30 年代为此，以此来填补第四代战斗机装备数量不足的空档。此外，美国空军先后推出了F-15SA（沉默鹰），F-15EX等改进型战斗机型号。美国海军也在不断的对F-18“大黄蜂”舰载战斗机进行不断的升级改进，从而弥补F-35上舰进度缓慢带来的舰载机数量不足的问题。

2.2 延长现役战机服役年限，提升综合作战性能的现实需要

以美国F-16战斗机为例，作为一款经典的第三代战斗机型号，该机已经累计在全世界二十多个国家先后装备了数千架。随着当前各国军费增长速度逐渐放缓，老装备需要大量沿用，为此，针对F-16进行航电、武器、火控等关键系统升级，能够有效的提升F-16的综合作战能力，并在此基础上进一步延长F-16的服役时间，从而为相关国家提供更优的装备效费比。

3.典型做法战斗机升级的典型做法

3.1 通过换发增强飞行性能

从作战飞机全寿命周期使用情况来看，发动机的使用磨损和消耗很大，寿命一般比飞机短的多，所以一架飞机在服役期期内往往需要多次更换发动机。此外，随着新型航空发动机的不断出现，往往通过换装新型发动机，可以使得飞机获得更加优异的推重比，从而提高飞机的起飞重量、留空时间、作战半径和气动性能等，在不改变飞机气动外形的情况下提升飞行性能。

3.2 采用先进航电系统提升飞机作战性能

现代航电系统是作战飞机的重要组成部分，也正日益成为其作战能力的核心支撑，如果通过航电系统升级可以有效的带动飞机整体作战性能提升。从目前国外主要的战机升级的情况来看，航电系统的升级一般包括：

（1）换装先进火控雷达提升飞机探测能力；火控雷达是战机实现超视距攻击的主要传感器，雷达性能的好坏直接决定了武器打击能力。当前国际战斗机市场上，有源相控阵雷达（AESA）已经成为先进战斗机的主流配置。

为此，西方多个企业先后针对F-16等机型提出了新的AESA火控雷达的换代产品，雷神公司率先发展了“雷神先进作战雷达”（RACR），而诺斯罗普格鲁曼公司也研制了 “可变尺寸敏捷波束雷达”（SABR）。其中SABR雷达能够适应F-16战斗机现有的电气和环控系统，可直接在不对F-16战斗机进行更改的情况下进行加装，就可以满足进当前电源功率和冷却系统的要求，不仅提高了战斗机改装的简易程度，还大大降低了雷达升级工作的成本。与现役 F-16 战斗机配备的 APG-68系列雷达相比，SABR 雷达显著提升了探测距离、跟踪目标数目、高动态跟踪、信号处理、抗干扰等多种性能，具有更多的工作模式，通过敏捷雷达波束交替实现空空、空地和地形跟随等多种模式，使升级后的 F-16 战斗机具备全天候精确打击能力。它还可以借助于合成孔径雷达（SAR）模式获得高分辨率图像，发现地面上正在行驶的机动目标。

（2）改进优化战机座舱提升飞行员态势感知能力；一般通过加装新型彩色多功能显示器、加装平显（HUD）等手段提升座舱的整体显示效果，确保能够更加全面、准确的显示飞行、战术、武器等多种信息，从而为飞行员适应更加复杂的战场任务和环境提供助力。以最近首飞的F-15EX战斗机而言，相比于传统的F-15战机，其借鉴了F-35采用的综合大屏幕显示技术，采用一块大尺寸AMLCD显示器实现飞行参数、武器状态、战术信息的整体显示，进一步提升了信息融合程度，为飞行员提供了更加完整的态势显示，态势感知能力显著增强。

图：传统F-15战斗机座舱  

图：F-15EX座舱

此外，以F-16的最新改型F-16V战斗机为例，该机将传统的F-16战斗机座舱内的两台显示器升级为102×102毫米的高分辨率彩色显示器，并在座舱前下方的中间位置加装了一个152×203毫米的高分辨率彩色显示器，全新的座舱布局形式能够为飞行员提供了更加舒适的人机交互接口，可以在显示器上同时显示各种战术图像，显著降低飞行员工作负担，提供更加高价值的信息，从而确保飞行员能够更加集中精力完成核心空战任务。

 图：F-16V战斗机座舱

（3）加装高性能数据链，提升战场信息共享能力，加强与整个作战体系整合水平。以F-16V战斗机为例，该机采用新的通用数据链，具备融入Link 16战术数据链网络的能力。该机通过加装一个多功能信息分发系统（MIDS）的小体积终端（LVT），可以提供更高性能的实时数据通信、态势感知信息和数字话音，将显著增强飞行员的态势感知能力，使机组人员之间不只是交换飞行、任务和导航数据，而且还可以与预警机实时交换加密的语音指令，直接分享预警机所获得的目标数据，实时快捷地获得包括目标或威胁的电子战场空间图像。

（4）换装任务处理计算机，提升作战自动化水平。任务处理计算机是现代战机航电系统的核心，一般承担着系统飞控、火控、任务规划、系统监控管理、信息处理融合、作战应用程序运行等多种任务，堪称现代战机的大脑。随着嵌入式计算机的进步，现代战机升级一般都会换装功能更加强大的任务处理计算机，以胜任由于传感器升级和武器复杂化所带来的更大的信息处理和作战需要。如洛马公司研制的MMC 7000AH型模块化任务计算机（MMC），相比于上一代计算机，能够兼容全新的数据总线网络，处理能力较以前提高了一倍，主存储器增加了10倍，而且更加便于升级和维护。

3.3 采用先进机载武器

战斗机升级的一项重要内容是武器挂载、发射和管理能力的增强。

在美国对其自身和其它国家F-16战机升级的过程中，逐步配备“联合头盔瞄准系统”（JHMCS），从而进一步增强 F-16V战斗机的近距格斗能力。JHMCS可以将目标提示、飞机性能参数等关键信息以图像方式直接显示于飞行员的头盔显示器上。

在近距空战格斗中，飞行员可以通过 JHMCS 观察到各种飞行和探测数据，将注意力保持在瞬息万变的空战环境上，只需通过头部转动来瞄准目标，然后按压控制杆上的发射按钮来摧毁近距目标，这意味着可以充分AIM-9X“响尾蛇”近距格斗导弹的性能优势，实现在近距空战中的大离轴发射，从而进一步扩展空战武器的作战范围。瑞典空军正逐步将“流星”空空导弹集成到JAS-39鹰狮战斗机上；法国空军也正推出了"达摩克利斯"（Damocles）机载瞄准吊舱，从而逐步提升其阵风战斗机的精确打击能力。

图：机载瞄准吊舱

图：流星导弹

4.小结

近年来，战斗机升级已经成为国际武器市场上的热门领域，包括美国、泰国、韩国、希腊、土耳其、西班牙等国均对其现有战机进行了不同程度的升级。这在一方面反映出随着航空武器装备的不断更新换代，以超音速巡航、强隐身能力、信息作战优势为代表的第四代战机的研制和使用成本日益昂贵，已经不可能允许大量玩家参与和主导，因此多数国家只能通过第三代战机升级来维护其空中作战能力；另一方面，随着基于网络信息体系在现代空战中的作用日益突出，当前战机升级主要依托信息系统升级来实现，这也是信息主导的理念在航空武器装备发展中的一个值得关注的新特点。

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