国外机载任务吊舱发展研究综述

摘要：      随着平台可执行多样化作战任务需求以及成本控制的需要， 机载任务吊舱在未来作战中势必发挥更加重要的作用。 针对目前国外有人和无人战机所搭载的侦察监视、 目标指示、 电子对抗等多种机载任务吊舱进行研究， 分析了机载任务吊舱主流产品、 技术特点、 研制思路、 发展路径、 适配机型等， 发现机载任务吊舱研制从以飞机平台为基础到独立于平台、 从定制化走向通用化， 数据处理和情报生成逐步智能自主， 最后总结了机载任务吊舱未来智能化、 通用化、 模块化与系统架构开放化的发展趋势。

关键词：     机载吊舱； 侦察监视； 目标指示； 电子对抗； 模块化

中图分类号：      TJ760; V279    文章编号：     1673-5048（2023）04-0049-08

文献标识码：    A    DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0257

机载任务吊舱一般安装在机身或机翼下方， 呈流线型舱段， 集成电子、 通信、 光学、 射频、 控制等多种元器件， 以实现特定任务功能［1］。 加装吊舱使得飞机可以获取平台本身所不具备的能力或者使单一平台拥有多种能力。 机载任务吊舱与平台相对独立， 具备快速迭代升级、 多功能可扩展的优势， 目前已成为执行各种任务的标准配置。 探索机载任务吊舱的发展趋势， 有助于提升未来有人机与无人机多任务作战的能力。

1有人机任务吊舱

根据执行任务的区别， 有人机任务吊舱一般可分为侦察监视吊舱、 目标指示吊舱、 电子对抗吊舱等， 通过搭载不同的传感器设备遂行不同的使命任务。

1.1侦察监视吊舱

1.1.1AN/ASD-12（V）共享侦察吊舱

AN/ASD-12（V）共享侦察吊舱是美国雷神公司为美国海军航空兵飞机研发的一款战术机载侦察吊舱系统， 如图1所示。 相较于上一代吊舱系统， 该吊舱采用了更高性能的传感器和设计与集成方法， 在减少图像分析人员工作量的同时， 可提供更精细的图像， 从而缩短定位目标、 采取行动的时间。 该吊舱系统经过多次局部战争与反恐战争的实战检验， 其能力得到了美军认可［2］。

1.1.2CONDOR 2吊舱

CONDOR 2吊舱是一款由以色列埃尔比特系统公司研制的光电/红外吊舱系统， 如图2所示。 该型吊舱具有以下特点： 覆盖范围广、 拍摄距离远； 作业高度限制小， 在3～15 km范围均有良好的侦察效果； 满足高速拍摄需求， 在速度高达1 700 km/h的载机上仍可正常拍摄； 数据传输方式灵活， 图像数据既可保存在吊舱中， 也可实时传输到地面。 上述特点使得CONDOR 2吊舱可在短时间内侦察并提供较大范围内目标的高清图像， 同时减小敌地面防空火力对载机平台的威胁。 该型吊舱主要集成于F-16战斗机上［3］。

1.1.3其他侦察监视吊舱

俄罗斯的UKR-OE光电侦察吊舱、 UKR-RL雷达侦察吊舱和UKR-RT无线电技术侦察吊舱， 可大幅提高载机对水面和地面目标的探测能力和打击精度。

法国的Syrel电子侦察吊舱， 可自动探测、 分析、 记录电磁环境威胁， 协助识别和定位敌方目标， 引导火力打击。 该吊舱可实时监测平台状态， 辅助飞行员决策［4］。

1.2目标指示吊舱

1.2.1“达摩克利斯”瞄准吊舱

“达摩克利斯”（Damocles）吊舱是法国空军为其攻击战斗机选择的第三代瞄准吊舱， 如图3所示。 该吊舱具备模块化特征， 可个性化升级加装传感器， 增强其战场态势感知能力， 在良好的天气状况条件下探测距离可达36 km； 飞行员可通过平视显示器和多功能显示器获取目标的图像、 位置、 距离和瞄准信息， 提升攻击决策的效率与准确度。 作为第三代目标指示吊舱， “达摩克利斯”（Damocles）吊舱搭载了众多高性能传感器， 具备良好的成像与瞄准功能。 其模块化的设计也提高了其稳定性和易维护性［5］。

1.2.2“蓝盾”（LANTIRN）吊舱

“蓝盾”（LANTIRN）吊舱是一款组合导航和目标指示的吊舱系统， 如图4所示。 它由导航吊舱和瞄准吊舱两部分组成。 夜间低空导航吊舱具备最低约60 m的高度和800 km/h速度下的导航能力。 同时，目标捕获吊舱可以高效捕捉、 追踪和瞄准多个目标， 提高战斗机的攻击效率。 二者具备良好的兼容性［6］。

该吊舱主要搭载于美国空军F-15E和F-16战斗机， 诺斯罗普·格鲁曼公司在“蓝盾”（LANTIRN）吊舱的基础上升级出“蓝盾”（LANTIRN）增程型瞄准吊舱。 该吊舱采用更为先进的图像处理电路和软件， 进一步提高了目标判别、 跟踪距离和精度， 可以承担“联合系列”弹药的目标瞄准任务［7］。

1.2.3AN/ASQ-228先进瞄准前视红外吊舱

AN/ASQ-228先进瞄准前视红外（ATFLIR）吊舱（见图5）是多传感器光电瞄准吊舱系统， 由雷神公司开发， 主要用于为战斗机提供导航和瞄准功能。 该吊舱系统采用了简化的设计思想， 在确保性能的前提下， 其部件少于上一代系统， 旨在提高其可靠性、 可维护性与任务遂行率。 该吊舱可适配多种弹药， 包括激光制导炸弹、 GPS制导武器和自由投放炸弹， 其精确打击、 空中控制等任务能力突出。 该款吊舱主要装备于F/A-18和F/A-18E/F战机， 已经体现了模块化、 集成化的武器装备研制思路［8］。

1.2.4“军团”红外搜索跟踪吊舱（Legion Pod IRST）

“军团”吊舱是一款由洛克希德·马丁公司研制的红外搜索跟踪吊舱， 如图6所示。 “军团”吊舱的主要作战目标是隐身战斗机， 它集成了IRST21传感器， 通过捕捉隐身战斗机飞行过程尾焰产生的红外热源， 进行识别跟踪， 提高战机反隐身能力。 目前正测试在无机载火控雷达引导的情况下通过吊舱瞄准发射导弹， 以验证其在强电子对抗环境中的作战效果。 2022年已完成多平台传感器数据的融合共享测试验证。 未来“军团”吊舱另一个研究方向是用于发现和跟踪弹道导弹与火箭， 实现反导作战能力［9］。

1.2.5其他目标指示吊舱

俄罗斯的“游隼”（Sapsan-E）前视红外/光电/激光目标指示吊舱， 集成了电视摄像机、 激光测距仪、 目标指示器、 激光光斑方位探测器、 前视红外搜索／跟踪单元、 捷联式惯性导航系统及控制系统等。 可在战斗机高机动性动作时稳定瞄准并锁定目标［10］。

土耳其的ASELPOD光电瞄准吊舱， 采用了高分辨率的第三代前视红外传感器和双波长激光照射器， 具备视场宽、 探测距离远、 可同时跟踪多目标、 对动态目标探测效果好等特点。 其模块化、 通用型、 可拓展性设计使得未来升级改造更方便［11］。

法国的TALIOS多功能瞄准吊舱集成了更高性能的摄像机、 红外传感器等， 可在大范围搜索后对识别目标进行捕获与跟踪。 目前该瞄准吊舱装备于“阵风”战斗机上［12］。

1.3电子对抗任务吊舱

1.3.1AN/ALQ-99战术干扰吊舱

AN/ALQ-99战术干扰吊舱是美国1971年服役的一款电子干扰吊舱（见图7）， 主要装备于EA-6B电子战飞机。 该吊舱系统由最多五个外部干扰吊舱和处理器构成， 具有宽频谱、 多信道特点， 对多种地面雷达的探测干扰效果显著。 该吊舱具有较好的系统灵活性， 可提供三种操作模式， 由计算机自动处理大部分低威胁目标， 从而提升干扰效率。 但受限于当时的计算能力， 自动模式受到较大限制。 在实际使用中， 其可靠性也遭到美军质疑， 经常出现吊舱故障或干扰其他机载电子设备， 影响任务执行。

AN/ALQ-99干扰吊舱的作战对象主要是当时苏联的各类雷达系统， 在20世纪90年代苏联解体及美国全球战略调整的背景下， 其逐渐被新的电子干扰吊舱所替代［13］。

1.3.2AN/ALQ-184电子干扰吊舱

AN/ALQ-184是美国目前的主力电子干扰吊舱， 如图8所示。 相较于上一代干扰吊舱， AN/ALQ-184在通用性、 干扰对象、 作战效率等方面有了较大进步， 可同时应对多数量、 多种类辐射源， 切换时间极短。 该吊舱可广泛搭载在多款平台上， 且无需进行适应性改装， 能有效提高其电子对抗能力， 提高平台即时战斗力， 具备良好的通用性。 该吊舱搭载了多款先进传感器元件， 采用了快速迭代的发展理念， 之后又陆续进行了多轮的升级改造， 以提高吊舱系统的综合性能。 在近几次升级中， 该吊舱提升了全自动干扰作战能力和目标快速识别能力［14］。

1.3.3AN/ALQ-249“下一代干扰机”

AN/ALQ-249是美国海军打造的下一代电子战吊舱系统， 如图9所示。 AN/ALQ-249相较于AN/ALQ-99具有更大功率、 更远作用距离、 更强处理能力、 适应更多雷达波形的特点。 此外， 该型吊舱的研制并非传统的一次性竞标， 而是采用递进分步式研制采购， 由雷神公司、 L3技术公司和诺斯罗普·格鲁曼公司分别负责研制不同波段和技术状态的吊舱。 这种分阶段竞争的方法有利于武器装备的快速迭代更新， 同时也将美军的采购风险转移到了承包商一方［15］。

1.3.4ELL-8212和8222自卫干扰吊舱

ELL-8212/8222是以色列航空工业和埃尔塔公司联合研制的自卫干扰吊舱， 如图10所示。 这两款吊舱具有体积小、 重量轻和空气阻力小等特点， 可在众多飞机的飞行包线内运行， 对平台的影响更小， 有效提高战斗机和其他军用飞机在密集雷达制导武器系统环境中的空空和地空威胁防护能力。 同时， 其简单灵活的机械和电气接口也有利于适配更多机型。 由于以色列的武器装备出口政策相较美国更为宽松， 这两款吊舱广泛装备于多款战斗机上， 适用性极强［16］。

为应对更加高烈度战场下的载机生存问题， 这两家公司又联合研制了ELL-8251随队干扰吊舱（见图11）， 主要用于压制（SEAD）地空雷达， 协助载机突防攻击， 提高其战场生存率。 该吊舱系统具备高目标检测灵敏度和传输精确度， 系统自动化程度高， 同时易于操作与维护， 可广泛搭载于战斗机和其他任务飞机上［17］。

1.3.5其他电子对抗吊舱

俄罗斯的“希比内”-M电子战系统， 综合集成电子侦察、 预警、 干扰功能， 具备电子欺骗干扰、 定位敌方雷达、 引导反辐射导弹等功能［18］。

德国的“Kalaetron Attack”干扰系统融合了人工智能和有源相控阵等技术， 可对宽频段地面雷达进行干扰欺骗， 降低载机被敌防空雷达探测的几率， 实现电子防御与反介入区域拒止［19］。

英国的多功能“风暴”电子战模块， 可集成于多类型平台， 提供更全方位的态势感知与更快速的威胁响应， 提高平台在复杂战场环境中的生存能力。 由于该系统采用了通用化架构， 显著降低了其生命周期成本［20］。

1.4小结

为了拓展任务能力， 弥补能力短板， 在有人机平台强大的供电和挂载能力保障下， 其任务吊舱采用定制化的开发手段， 一型平台配一型任务吊舱， 侦察监视、 目标指示和电子对抗能力比较突出， 逐步尝试通用化和模块化技术， 但智能化和系统架构开放化程度还相对较低。