譚勇+謝文婷



由美國洛克希德·馬丁和波音公司共同研制、以普·惠公司F119發動機為動力的F-22A“猛禽”戰斗機是世界上最先研制成功并投入使用的第四代戰斗機,也是目前唯一一型宣稱已經具備了全面作戰能力的第四代戰斗機。F-22A具有隱身、超聲速巡航、高機動性、先進的航電系統等諸多技術性能特征,其在戰術使用方面也獨具特色,值得我們認真研究和分析。
2005年12月15日,蘭利空軍基地的第27戰斗機中隊宣布F-22A達到初始作戰能力,F-22A開始正式服役。2007年12月12日,美國空軍空戰司令部(ACC)宣布F-22A已經具備全面作戰能力。
2008年7月18日至8月2日,美國將5架F-22A部署到關島安德森空軍基地。在部署期間,F-22A同先前部署在關島的F-15E和B-52一起進行了戰術演練。按計劃,F-22A的飛行員將完成3項主要訓練任務:
第一項是演練“防御性制空”任務,主要驗證、提高F-22A的空戰能力,這包括針對敵方的空中威脅進行近距空戰或超視距空戰,保護地面目標和區域以及高價值的空中資產;
第二項任務是“進攻性制空巡邏”,實際上就是為攻擊編隊護航。當執行該任務時,F-22A在攻擊機群前方清除空中威脅,讓攻擊機群對經過選擇的目標進行不受威脅的攻擊;
第三項任務是“進攻性防空壓制”,此時F-22A成為一個進攻性平臺,可攜帶小直徑炸彈等精確制導武器,利用其先進的隱身和超聲速巡航性能以及綜合電子設備突破對手的防空網,摧毀敵方先進的地面防空系統,完成“把門踹開”的任務。
至此,我們可以大致總結出F-22A的一些主要戰術使用方法,供大家參考。
超視距空戰
所謂超視距空戰是指敵我雙方戰斗機在目視范圍之外,通過機載探測設備搜索發現和截獲對方,并用中遠程導彈進行攻擊的一種空戰模式。其中相距12~100千米范圍內的空戰被稱為中距空戰,100千米以上的空戰被稱為遠距空戰。決定超視距空戰勝負的關鍵在于“先發現、先射擊”。F-22A的空戰將以超視距空戰為主。
作為四代機,F-22A具有下述性能優勢:
(1)隱身性能好。
F-22A的雷達反射面積約0.1平米,可以做到先敵發現、先敵攻擊,大大增強了作戰的突然性和隱蔽性,提高了作戰效能。
(2)具有超聲速巡航能力。
發動機不開加力,飛機也能以馬赫數1.58作超聲速巡航30分鐘,不但可大大提高導彈發射的初始速度,延長射程,更重要的是可把敵機攔截在更遠的空域,這在雙方迎頭相遇的超視距空戰中尤為重要。
(3)裝備更先進的電子設備和機載武器。
F-22A的電子掃描相控陣火控雷達具有多功能、大空域、多目標、高數據率、抗干擾能力強的優點。其以AIM-120為代表的機載武器射程遠,精度高,經實戰檢驗,技術先進、成熟。
(4)具有高機動性和敏捷性。
F-22A在爬升率、盤旋角速度、滾轉角速度、加速特性、爬升特性等性能上都優于F-15戰斗機。
上述性能(特別是隱身性能),使F-22A面對三代機時具有了“先發現、先射擊、先脫離”的優勢,適合于超視距空戰。
在朝鮮空戰中,被擊落的“米格-15”中超過一半的戰例是被F-86偷襲,美國航空兵在越戰中擊落和被擊落飛機中有80%也是偷襲的成果。歷史證明,戰斗機發現目標的能力可以在很大程度上決定戰斗的勝負,隱身技術的低信號特征所爭取的恰恰就是這個關系勝負的先手。戰斗機的雷達反射面積如果降低90%,則平均戰斗損失率可以降低60%~70%,如果在超視距空戰中交戰雙方的雷達探測距離差距達到1比3,那么優勢一方將可以在超視距空戰中依靠遠程導彈和雷達探測距離的優勢實現單向打擊,獲得完全意義上的主動權,技術劣勢的一方在這樣的條件下幾乎沒有用戰術彌補技術差距的機會。
其實即便是在近距空戰中,隱身性能也同樣可以為飛機提供有效的戰術優勢,因為隱身技術應用的效果就是飛機的目標信號特征降低,因此在格斗空戰中更容易發揮主、被動電子對抗的效果。隱身戰斗機在近距離被格斗彈瞄準時雖不可能依靠隱身能力擺脫,但低信號特征的目標被飛機雷達/光電系統跟蹤的距離更短,導彈雷達和紅外導引頭鎖定隱身飛機的距離也更短且跟蹤穩定性也更差,而隱身戰斗機采用主/被動干擾措施的效果卻可以得到明顯的提高。當電子對抗裝置需要保護的目標信號特征較低時,對干擾系統的遮蔽效果將越強,同樣的電子對抗設備和威脅環境下,隱身飛機的生存能力將遠比常規飛機高得多。國外進行的多次近距離模擬攻擊隱身飛機的試驗證明,技術水平較高的隱身目標施放干擾后很容易擺脫常規制導武器的跟蹤,在預先采用雷達/紅外壓制技術后,甚至使攻擊方的制導武器難以穩定跟蹤目標。F-22A發動機采用二元噴口和混流措施可以將紅外輻射削弱90%,紅外導引頭對F-22A發動機噴口的跟蹤距離比常規軸對稱噴口降低了45%~55%。
小編隊游獵與重點打擊
F-22A有限的裝備數量使其不具備支撐整個戰術空軍作戰的規模,美國空軍不會使用數量有限的F-22A去執行全面空優的作戰任務,更多的是采用“小編隊游獵與重點打擊”的方法,即在戰爭中將F-22A組成游動制空線或有針對性的突擊編隊,戰爭中主動突擊到敵方空域去攻擊重要目標,通過精確打擊殺傷對手的空中信息平臺、重要作戰節點和關鍵編隊,在對方的防空體系中打開缺口,在F-35形成規模之前支援和配合常規航空作戰力量的作戰行動。
獵殺預警機
空中預警機是現代化戰爭中保證空中作戰系統完整有效所必須的中心信息源,對這個信息源的打擊可以從基礎上動搖對手空中作戰指揮系統的運行。假設較現代化的機載預警雷達可以在100千米距離上發現迎頭方向的F-22A,那么從發現目標到召喚護航戰斗機進行阻擊期間所需要消耗的時間以足夠超聲速巡航狀態下的F-22A完成瞄準和遠程導彈攻擊。速度緩慢和機動性很差的預警機很難擺脫F-22A的這種攻擊,護航戰斗機又很難消滅完成攻擊任務后一心脫離的F-22A,將護航戰斗機巡邏線前推又會使缺乏情報支持的戰斗機成為F-22A的目標。目前,世界多數空中預警指揮引導系統與戰斗機在對抗隱身飛機時還難以有效配合作戰。endprint
撕開防空缺口
F-22A的隱身性能在對地攻擊中起到的作用是縮短防空系統的發現距離。現代化地面防空導彈系統雖然采用多型號、多層次重疊部署的方法,但是任何國家都沒有能力在整個戰場范圍內密集部署先進防空導彈系統,如果F-22A依靠低信號特征將被發現的距離降低2/3,那么就可以在加強密度的多層防空系統中找到雷達探測的盲區,各目標搜索雷達探測范圍之間的間隙可以為F-22A提供一條相對安全的空中走廊。防空系統采用網絡通信和被動跟蹤等方法確實可以發現F-22A的存在和大致的位置,但是這些探測手段必須獲得穩定的目標航跡積累數值才能夠概略地估算目標位置,類似的反隱身措施對長時間縱深突防的B-2轟炸機有些作用,但是對執行淺縱深戰術突擊任務并靈活選擇突防航線的F-22A則意義不大。F-22A憑借這種滲透能力和機載對地武器,將實現對地面防空重點目標的精確打擊,從而在敵方嚴密的地面防空系統中撕開一道缺口,完成“把門踹開”的任務,為后續部隊開辟出一條安全的空中走廊。
多機協同作戰
從作戰應用來看,單架飛機作戰時有可能出現故障或者戰損而無法繼續完成作戰任務,并且由于觀察角度的限制又只能看到局部信息,因此執行作戰任務的成功率較低。隨著超視距空戰樣式的出現,作戰飛機對空戰態勢信息的依賴越來越大,唯有多機協同,信息共享,才能形成整體威力,實現力量倍增的作戰效果。F-22A可以與F-22A協同,即F-22A編隊內部的協同,以實現作戰信息共享;F-22A可以與F-35協同,負責完成初始打擊,奪取制空權和通過網絡化的空中戰場管理引導初始空中優勢作戰,而F-35可專注于對地攻擊;F-22A可以與F-15協同,為F-15提供戰場態勢信息和作戰指揮;F-22A還可以與B-2協同,為其提供編隊護航和指揮,實現航空航天遠征。
F-22A間的協同
目前F-22A之間使用的數據鏈是機間數據鏈(IFDL),通過IFDL,F-22A編隊的指揮官可以在其通信、導航和識別系統(CNI)多功能顯示器上清楚地了解到本編隊各架F-22A的位置、燃油和武器剩余情況,甚至還能了解到被己方鎖定戰機的情況,因此極大地提升了編隊的作戰效能和靈活性。
IFDL最多可支持16架F-22A(相當于1個中隊規模)組成大編隊進行超視距空戰。其具體形式是16機分成4個4機菱形小編隊,每個小編隊的4架飛機可通過IFDL的“內部通信模式”進行信息交換和語音通信,每個小編隊都有1個長機,4個小編隊長機之間可通過IFDL的“編隊之間通信模式”進行信息交換。超視距空戰中,整個編隊中只要求最靠前的2架F-22A的機載雷達開機,將探測到的目標信息與其他F-22A共享,其余14架則保持雷達靜默,以降低射頻信號被敵方截獲的概率。
由于F-22A雷達探測范圍非常大,各小編隊之間的距離可以拉得很大(標準間距為16千米)。在攔截轟炸機這樣的大目標時,小編隊的間距甚至可以達到64~80千米,從而大大提高了攔截效率。以這種編隊進行超視距空戰時有很多戰術變化,各小編隊的陣形可隨戰場態勢進行變化,例如截擊敵方轟炸機或遠程巡航導彈時,4個小編隊可以一字排開,每個小編隊都有1架突前的飛機保持雷達開機,以進一步擴大探測范圍。當和敵方戰斗機編隊爭奪制空權時,F-22A可采取前后2排,每排2個小編隊的陣形接敵,前方2個小編隊依次發射導彈后馬上機動脫離,以避免進入敵機雷達探測范圍之內,而后方2個小編隊將打開機載雷達,對漏網的敵機進行第2波導彈攻擊。
與F-15的協同
隨著F-22A的計劃裝備數量從研制之初的750架降到2002年的381架,再降到2010年的187架,一再削減的裝備數量使F-22A已不能實現設計之初制訂的在全球任何時間、任何地點都完全掌控空中優勢的全局使用設想,因此,如何更好地利用這些為數不多的F-22A就成了美國空軍急需解決的難題。基于此,美空軍計劃將為數不多的F-22A與大量裝備的F-15戰斗機組成混合編隊,通過協同作戰來彌補F-22A在數量上的劣勢。
F-22A與F-15如何進行混編可以從目前美國空軍裝備F-22A戰斗機的飛行聯隊配置上窺知端倪,這些飛行聯隊的普遍配置是1個F-22A中隊加2個F-15中隊。由此可分析出,F-22A的空戰編組將不會采用傳統空戰戰術單元的雙機編隊模式,而是按照F-22A與F-15數量比為1∶2的比例,以1架F-22A帶2架F-15的3機編隊構成新的戰術單元,另外還可根據實際空戰需要靈活擴展為6機、9機甚至12機編隊等。
作為編隊中2型存在代差的戰斗機來說,F-15的各項性能與F-22A相比都相差甚遠。從機動性來看,F-22A高達1.4以上的空戰推重比,使其具有優異的加速和爬升能力。據美空軍數據顯示,F-22A的加速性比F-15高40%左右,再加上矢量推力,使其機動性遠遠優于F-15;另外從作戰半徑來看,F-22A的機內載油系數為0.35,高于F-15的0.27,使其作戰半徑也優于F-15。因此從傳統空戰編隊的觀點來看,F-15與F-22A混編時將陷入“腿短”和機動性差,造成空戰中跟不上的尷尬境地,二者混編不僅不能提高整體威力,反而會拖累F-22A。基于此,美國空軍放棄傳統的空戰編組模式,為其打造出以信息化為基礎,以數據鏈為紐帶的新型空戰混合編隊,該信息化編隊將充分發揮F-22A的性能優勢。
首先,F-22A將成為混合編隊中的“千里眼”。F-22A裝備的APG-77有源固態相控陣雷達的探測距離可達迎頭290千米左右,遠大于F-15的170千米左右,而且APG-77除了傳統雷達的功能外,還能用于情報偵察、電子干擾和通信、空空導彈中段指令修正、導航等功能。因此可以提早為編隊提供探測的目標信息和戰場態勢。另外,F-22A還可利用其超聲速巡航和隱身能力潛入到敵人的戰線后方,利用其雷達特有的無源探測功能和其他光電傳感器設備進行隱秘探測,偵察到預警機無法看到的地面或空中目標,然后通過數據鏈與編隊內的F-15戰斗機共享,使其可以先敵發現,直觀地了解敵我雙方態勢,并根據實際情況提早搶占有利發射位置,提高攻擊的突然性和有效性。endprint
其次,F-22A將成為混合編隊中的“指揮官”。F-22A安裝的任務管理軟件具有傳感器數據融合處理能力,可將自己獲取的信息與預警機或其他情報偵察系統探測的海量數據進行處理整合,然后建立起跟蹤文件,進行目標位置和威脅等級評估,確定跟蹤優先級、跟蹤精度和攻擊排序及導彈分配等。這樣不僅增強了戰場態勢感知能力,做到知己知彼,而且可以替編隊中的F-15戰斗機完成信息整合工作,使F-15的飛行員可以將時間和精力專注在空戰上而不是無線電信息、雷達探測以及導彈有效范圍之類的數據分析處理上;還可以有效地指揮引導編隊中的戰斗機繞開威脅區域,集中打擊需要優先摧毀的目標。
3機編隊可編為3機橫隊、3機縱隊、3機梯隊和3機三角等隊形,但根據F-22A和F-15的信息化混編使用思想,三角隊形將成為其作戰首選隊形,3機之間前后相守,左右掩護,隊形變換靈活,進攻點多,具有較大的戰術空間。三角隊形中2架F-15在前,1架F-22A在后,2架F-15戰斗機之間保持較小的間隔,以確保雷達照射和導彈攻擊范圍保持一定的重疊,以火力協同為主,可輪番進攻或同時發射導彈進行飽和攻擊,力求增加攻擊的有效性。與2架F-15之間的協同以信息為主,F-22A主要擔負戰術預警指揮、目標分配、火力支援、電子干擾掩護、導彈指令修正以及作戰掩護等任務。當然,編隊的隊形可根據實際情況靈活調整,F-22A更是可以利用其機動性和速度優勢不斷變換位置,為F-15提供更為全面的信息。
F-22A與F-15的混合編隊未來面臨的主要威脅可能還是數量上的劣勢。為對付一個F-22A混合編隊,敵方很可能派出4機甚至8機編隊來對抗,這就需要充分發揮F-22A在遠程探測與攻擊、編隊指揮、電子干擾和隱身攻擊能力上的優勢,通過編隊戰術進行快速有效的攻擊,以求迅速改變雙方的力量對比,避免遭到敵方的圍攻。
在空戰戰術上,F-22A與F-15的混合編隊可采用強攻戰術與誘敵戰術。
強攻戰術
主要是提高編隊的中遠程攻擊效能。
首先,利用F-22A戰斗機強大的雷達探測和信息支援能力既可以使編隊中的F-15更早更全面地了解空情狀態,又可以完成攻擊排序、火力分配、雷達掃描計算、最佳引導指令計算等一系列攻擊準備工作,使2架F-15可以更早占據取得最高命中概率的有利位置,然后快速發射近程或中程導彈,達到先敵發現、先敵開火、先敵擊落的目的。
其次,F-22A高達馬赫數1.5的超聲速巡航相當于為空-空導彈增加了一個助推級,可以使導彈射程增大近50%。這樣,F-22A可在敵機探測和武器射程之外就對其實施導彈攻擊,打亂敵方編隊的戰術布置,迫使其進行防御機動,為F-15戰斗機創造攻擊機會。
誘敵戰術
由于F-15與F-22A在隱身性能方面的巨大差異,隨著對抗雙方距離不斷接近,雷達截面較大的F-15必然較早暴露。此時,F-15雙機作為誘餌,將運動到目標側翼,進行防御機動。敵方若集中注意力對F-15進行瞄準攻擊,那么F-22A將利用其隱身和速度性能上的優勢,從最有利的攻擊位置發起突然攻擊;如果敵機沒有攻擊F-15,而是分心去偵測隱藏在暗處的F-22A,那么F-15戰斗機則立刻佯動掩護轉化為進攻,迅速反轉迂回,對目標機實施包抄夾擊。此外,誘敵戰術還有一個較高的戰術目標是打擊敵方預警機或加油機等高價值目標。同樣是由F-15充當誘餌,引開或牽制預警機或加油機的空中掩護飛機,然后F-22A隱蔽接近,攻擊得手后,隨即利用其超聲速巡航能力遠遁。
F-22A與F-15的混合編隊雖然具有較強的空戰能力,但也并非無懈可擊。隨著各國主力戰機性能的不斷提升以及現代頭盔顯示器和大離軸角近程空空導彈的普遍裝備,飛行員已不再需要將飛機指向對手,便可實施攻擊。更何況在近距格斗中,F-22A的隱身和超聲速巡航等性能也無從發揮,混合編隊在近距格斗上并不占太大的優勢。因此,F-22A混合編隊的空戰任務重心仍是中遠距離上的超視距空戰,而非與對方戰機的纏斗。
與B-2的協同—航空航天遠征
早在F-22A誕生之前,美國空軍就開始了作戰機構和戰術使用的變革計劃。當時,美空軍出臺了發展航空航天遠征部隊的構想。根據該構想,美空軍將組建10支航空航天遠征部隊,構成空軍強大的突擊力量,使其能及時出現在全球任何威脅美國國家利益的地點。
按照組建航空航天遠征部隊的計劃,F-22A將在其中扮演對其他作戰飛機實施指揮的特殊角色,美空軍現役的B-2戰略轟炸機(甚至將來的F-35戰斗機)將成為F-22A指揮的對象。
按照美國空軍的戰略,執行全球打擊特遣任務將由48架F-22A戰斗機(2個中隊)和12架B-2轟炸機組成。據報道,由F-22A和B-2混編組成的聯合遠征作戰編隊(JAEF)在執行打擊任務時,在21千米高空巡航的F-22A可使用其獨特的數據鏈系統將攻擊目標和威脅信息傳送給同樣在高空隱秘飛行的B-2隱身轟炸機,并由后者通過數據鏈間接瞄準技術完成打擊任務。
由此看來,美空軍專家將F-22A戰斗機稱為“小型空中預警指揮機”絕非偶然。不過需要指出的是,由于F-22A配置有大功率的雷達、采用了先進的隱身技術,因此可直接進入作戰空域,從而擁有比空中預警指揮機更高的作戰指揮效率。除了向戰斗編隊及時通報空情外,F-22A還可以對敵作戰飛機和地面機動防空火力系統進行打擊。此外,為了提高F-22A對地攻擊的作戰效能,美國還研制了重量僅115千克的小直徑炸彈(SDB),這樣每架F-22A在攜帶8枚SDB制導炸彈的同時,還可攜帶4枚空空導彈,從而保證了其對空、對地的攻擊能力。
F-22A與B-2的協同戰術在2009年5月的“極地閃電”軍演中得到了很好的檢驗。美軍過去的傳統戰術是:利用強大電磁干擾和火力壓制,采用大編隊、大數量空中戰機復雜協同的戰術手段突防攻擊。而此次演練則是美空軍嘗試新的遠程奔襲戰術,即以隱身戰機為主體,小機群、小編隊密切協同遠程奔襲。endprint
F-22A的數據鏈之憂
數據鏈是數字化數據通信的別稱,許多國家空軍都裝備了數據鏈系統,如北約標準的Link-16、美國和英國采用的聯合戰術信息分配系統(JTIDS)等。這些系統能夠向飛機傳送其他飛機傳感器探測到的信息或經過處理后的態勢信息(包括敵我位置、速度等),并能夠通過數據鏈傳送戰術指令。主要用于對編隊的戰術控制(如指揮引導、目標分配和攻擊確認等),大大提高了多機編隊的戰場態勢掌握能力,是完成態勢判斷、指揮引導、目標分配和戰術選擇的基礎。
通過機載數據鏈,編隊內戰斗機保持戰術聯系,調用友機的信息,實時了解到友機的飛行、戰術信息和控制中心的通報情況,進行戰術協調以同時攻擊多個目標,從而使戰斗機具有很強的協同作戰能力。另外,由于信息網傳輸速度的提高、飛機定位精度提高以及發射后不管的中距空空導彈的廣泛使用,各國開始探索依靠數據鏈實現中距空戰的方法。
在目前所使用的各種數據鏈中,功能最強的是美國花費數十億美元研制的JTIDS。該系統可使每一個作戰單元實時了解各自所在的位置和作戰情況。由于聯合戰術信息分配系統的問世,使現代戰斗機實際上已成為龐大作戰通信網絡中的一個環節,戰斗機飛行員可在數秒鐘內,通過接收各種信息源(如機載預警指揮系統、其他戰斗機、地面指揮引導系統等),獲取整個戰場的情報信息,接受戰術指令。但由于JTIDS的信息傳輸速率相對較慢,且不支持飛機間實時交互信息流,為了提高擊毀目標的概率,F-22A還采用了機間數據鏈(IFDL)。
IFDL的通信必須基于專用的發射裝置,只能與配備同類設備的飛機通信,從這個意義上說,這并非是一種網絡設備,不能支持F-22A和其他作戰平臺交互數據。盡管F-22A配備有JTIDS接收機,但只能接收信息而無法向其他飛機發送信息,如果要主動與其他飛機溝通就只能通過非隱身的語音廣播,而F-35現在配置的“多功能先進數據鏈”(MADL)還不能和F-22A直接對話,與其他飛機聯系更只能通過不具備LPI(低概率截獲)功能的Link16數據鏈進行。
可以說,具有低截獲概率,高傳輸速率,能夠與其他作戰平臺廣泛連接的數據鏈是F-22A實現上述戰術的物質基礎,就目前情況而言,F-22A的數據鏈之憂還將在一定時間內持續存在。
未來發展
在20世紀的空軍作戰概念中,空中資源基本上是功能齊全的獨立部隊,需要有自己的資源支持空中作戰,如預警機和電子戰飛機,作戰能力只依賴掛載武器的戰斗力。而在第四代戰斗機推動下的新作戰概念中,其核心競爭力還在于引導其他平臺實施打擊,因此,單架飛機的戰斗和打擊能力并不完全由它所攜帶的武器而決定,而主要取決于引導所部署網絡成員的能力。考慮到戰爭爆發時,敵方會重點打擊預警機,因此空戰指揮管理必然向網絡化分布式的方向發展。過去,美國空軍主要通過地面的聯合空戰中心(CAOC)并依賴于預警機進行指揮作戰。隨著第四代戰斗機的部署,首先是F-22A,然后是數量更多且盟國也將裝備的F-35,其空中ISR以及指揮與控制(C2)系統就將組成網絡化的聯合空戰中心,新型傳感器和隱身技術相結合使第四代戰斗機可以作為分布式空戰管理系統節點。endprint