同时 APG-66(V)的处理机、雷达计算机、存储介质较先进,从而能够提供大容量快速的处理能力。其设计具有模块化的特点,分为 7 个各自带独立电源的可更换单元,插头/插座统一而易于插拔,供电可靠,大量采用可靠性好的数字式器件。因此,APG-66(V)在战地条件下可快速更换修理。对于解放军来说,当时面对着敌人立体化大集团进攻的威胁,更需要截击机长时间连续作战,需要尽可能减低故障趴窝的几率。
APG-66(V)借助脉冲多普勒技术,能够在地面杂波干扰中搜索并锁定目标,从而发起攻击。老式单脉冲体制的雷达,基本无法做到这一点。APG-66(V)的工作状态很齐全,空空模式例如格斗、快速搜索、自动截获、自动跟踪等。空地模式包括真实波束、8:1 的多普勒波束锐化、地图锁定、对海搜索跟踪等。因此 APG-66(V)奠定了 F-16 良好的火控基础。在这一基础上略加发展后,F-16C/D 型就具有了完善的空地作战能力。
歼-8Ⅱ最初的火控系统,限于雷达体制,仅能对付中高空目标。这也是米格-23、F-104 等典型第二代战斗机共同的特点,一般只有上视能力,无法下视探测。有了 APG-66(V)这样雷达,歼-8Ⅱ才能够有效的拦截低空突防的敌方飞机和导弹,例如当时已大量装备苏军的图-22M“逆火”轰炸机和苏-24 战斗轰炸机。
当然 APG-66(V)也有其缺陷:探测距离偏近,最初甚至没有连续波照射器,无法使用 AIM-7“麻雀”等中距半主动雷达制导空空导弹。APG-66 发展到 APG-66 ADF 型后,F-16 才能使用 AIM-7。直到改装搜索距离增大 50%的 APG-68 雷达的 F-16 新型号出现,“战隼”才真正具有了超视距空战能力。对于承担截击任务的歼-8Ⅱ,真正适用的雷达其实是 APG-68。不过美国当时并不会提供该雷达给中国。
座舱显示系统
先进火控要包括适当的输出显示手段,才能真正形成战斗力。美方为歼-8Ⅱ座舱增加了多种显示设备,包括下视显示器(Multifunction Display System MFD)和新式平视显示器(Head Up Display System HUD),具体型号不详,估计类似 F-16 相应部件。F-16 的下显是高分辨率、高亮度的电视/光栅显示器,采用先进 CRT 和光学滤波技术,可显示包括多种模式的雷达成像、字母数字和符号叠加输出等。F-16 下显还可以输出电视制导武器相关视频图像,但“和平典范”并无加装对地制导武器的计划,因此改装的火控应该不包括这一部分功能。而歼-8Ⅱ原有的显示手段仅为简单的波形输出和机电仪表,功能单一,更无法满足光电制导对地武器的需要。
以往老式的光电瞄准具仅能为飞行员提供简单的瞄准光环。飞行员通过标示和经验上预知的目标尺寸进行估算,测距、攻击精度都较低。还得需要经常低头查看座舱仪表信息。改装新型平显后,歼-8Ⅱ飞行员可直接读取火力控制、飞行数据、雷达信息和机动能量管理信息。空对空作战时,飞行员可透过平显看到目标,同时看到投影叠加的雷达目标截获指示符号、瞄准光环、最大/最小发射距离指示、瞄准操纵点、弹丸示踪线(热线)和速度矢量。上述提示信息在作战中能成倍数的提高飞行员工作效率,例如投掷航空炸弹时,飞行员只需观察目标以及平显上火控系统输出的瞄准操纵点,按指示适时按下发射钮,投出炸弹,即可准确的命中目标。巡航时平显显示方位、速度、高度和操纵信号等,可减低飞行员的工作强度。
1553B 总线
1553B 标准对于军事爱好者来说可能有几分陌生。笔者认为“和平典范”中,1553 标准是最重要的一环。没有它,之前提到的雷达、导航系统的改进计划,等于空中楼阁。
上世纪 60 年代时,由导航/平显/武器瞄准系统(INS/HUD/WACS)组成的综合火控系统,配上远距空射武器,使战斗机如虎添翼。但作战信息数据总量暴涨,而设备间接口各异,互联协同难度大,成为作战效能的瓶颈。同时,由于缺乏统一标准,开发、维护和改进的成本不断上升。于是 1973 年后,美军方先后公布 MIL-STD-1553A(USAF)标准和 1553B 改进标准。粗略的说,单个机载电子设备就类似于计算机局域网 LAN 中的单个计算机,1553 标准类似于通信协议,堪称现代作战飞机电子系统的“脊梁骨”。其核心就在于“标准”二字。有了 1553,雷达光电探测、导航、本机传感、座舱显示、外挂管理和火控计算机等得以完美的联结综合,构成了第三代战斗机标志性的分布式集中控制系统。F-16A 是采用 1553A 标准的第一种作战飞机。
以雷达为例,之前提到的先进的人机界面,需要火控雷达具有复杂的对外接口,同时脉冲多普勒雷达又需要强大的内部接口进行处理运算。如果没有 1553 这样先进的总线,这两个接口的性能都要大打折扣。
1553 总线具有高速、灵活的特点,通信效率高,修改、扩充和维护简便。下面列举一些数据,熟悉计算机的朋友应当有所体会:MIL-STD-1553B 是数字命令/响应式分制多路传输数据总线,传输速率 1M 比特/秒,足以满足第三代作战飞机的要求;字长度 20 比特,数据有效长度 16 比特;半双工传输方式,双冗余故障容错方式,传输媒介为屏蔽双绞线。
1553 总线的冗余度设计,提高了子系统和全系统的可靠性。总线本身(包括总线控制器、双绞线、偶合器等)平均无故障工作时间超过 10,000 小时,在全系统中基本可忽略其故障率,比歼-8Ⅱ原有联结方式好得多。同时可以省去歼-8Ⅱ设备间复杂繁琐的点对点联结,仅此一项可令全电子系统的重量减轻约 5%,并节省空间、耗电。数字传输方式与传统的模电方式相比,速度更快、反应时间更短、保密性更好、抗干扰能力更强,能充分发挥火控设备性能。字差错率小于千万分之一。在后勤维护方面,标准的接口、插卡非常容易拆卸,可以方便的通过数字式工具进行测试/虚拟。经测试仅地面测试一项,就可比以往减少 30% 的维护工时。
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