解读双航母姿势(5)小白片

文摘   2024-11-18 16:57   日本  
这篇先说兔子战术数据链,参考解读双航母姿势(3)数据链(上),然后小白片,最后是小白片类牛逼数据链价值的详细说明(本篇重点)。

1. H6

J15T小白片的类似物要往前找那可早了去了。

这是一架博物馆里的图16
注意座舱前竖着的片片,这是个古老的无线电导航应答天线。后来H6一直有。下面就说H6,不提图16了。

H6K,还是那位置,还是那小白片。

H6K数据链早已官宣。南海大对峙之前2016年中国青年报军事版报道
https://zqb.cyol.com/html/2016-03/03/nw.D110000zgqnb_20160303_1-05.htm
取消了机头透明领航员舱和颌下雷达,改装为雷达设备舱,安装了新型前视红外探测装置和光学瞄准设备,加装了GPS+北斗卫星导航系统和标准数据链系统。”这篇对H6K介绍也比较详尽。

大对峙之后兔子H6K巡航南海,2017年2月央视访谈H6K飞行员
http://m.news.cctv.com/2017/02/12/ARTIwve3yeLis2jfaqMpNNGt170212.shtml
“从我们的态势画面上面,满屏被他们霸屏了,我们飞机上面有态势显示,我们空中周边是一个什么样的状况,有些什么样的飞机,有些什么样的舰船,有些什么样的雷达。在什么地方都有,都显示了

这明显是战术数据链,包括可能用卫星数据链传输的。

2. H6天线

老H6

H6除了飞机间通信的VHF或UHF刀片天线外,还需要和远距离地面指挥部通信的HF天线。
现代化的H6是H6K,J,N。“改进的最好的落后装备”的那一代H6有空军H6H,海军H6G,和H6K的备胎H6M,H6J技术改H6G的H6L。直到这一代还是一刀一绳。
HF天线就是从垂尾拉到机背前的钢丝绳,叫张线天线。圈里是两种不同刀片。H6导弹机都是下面H6H这种刀片和位置。H6H机腹后部那个鼓包是导弹数据链。前面下巴上有个雷达。机头顶部那个圆的就是个玻璃观察窗。

这图H6H的钢丝绳,刀片,鼓包看的很清楚,尾炮还留着。

H6K

我猜H6K各天线如下图
1. 无线电导航
2. 卫星定位
3. 刀片
4. 两个4连起来一根钢丝绳HF张线天线
5. 卫星数据链
6. 导弹数据链
以上背脊上的天线都分布在正中间。背脊前部两侧那些疙疙瘩瘩的,前面是3个弹射时掀座舱盖的装置,后面4个是航电冷却进气口和排气口各2。

H6K现在的地位堪比J20,而且世纪之交就有明确需求。但那会儿空军没钱,是西飞自己先走一步。H6K原型机的发动机都是从正在改成KJ2000的IL76上拆下来的。主要性能脱胎换骨,完全就是一架新飞机。

当时西飞手握超级项目Y20,还自己掏钱主动搞H6K,还搞得这么好,还有JH7B,见战斗机杂谈20241114,非常进取。

不过H6K天线对应的系统明显是追求稳妥,都是原位替换,专项专用。

H6H原有的刀片,HF天线,和导弹数据链外观看都没变。天线后面的设备肯定是变了,但都原位替换。新加的卫星定位和卫星数据链还分着。那么将战术数据链和原来的刀片天线的通信整合到一起是不太可能的。

而小白片位置原位替换装上数据链正合适。天线还是原来那造型估计是考虑飞行员视野习惯。我标无线电导航那俩白的估计是一个塔康一个ADF。

阅兵中的H6N,小白片的位置被加油管占了
机头有些变化,应该是重新安排了数据链。

H6K有了卫星数据链,但还留着HF张线天线,J和N也都有。

应该就是兔版link22,解读双航母姿势(3)数据链(上)

美帝E2D也留着HF钢丝绳
一共4根,从两侧垂尾根部各引出2根,其中2根就固定在背脊前部的刀片天线上。

3. 战斗机
战斗机应用战术数据链也是报道不少。

2020年海航J10带Su30打J10的报道。那会儿海航的岸基作战飞机还没转隶空军。
有些说法说这说明J10和Su30装了类似F22的“机间数据链”。看我前几篇应该明白,这是不可能的。这些报道也体现不出雷达数据融合,只是说了有一定程度的态势感知。应该都是战术数据链。

4. 小白片

前面说了半天,小白片是解读双航母姿势(4)五代机航电里面说的五代机才有的真牛逼数据链,的低配版。这类数据链的用途是准实时传输大量信息,同时兼顾安全性。

要求
a. 绝对隐形
b. 准实时大数据量

实现b容易,关键是同时实现a。

思路是,以高频信号窄波束照射友机。这样波束窄且衰减快,实现a,同时高频信号带宽大信息量大实现b。

小白片(麻烦大家自己找)就符合这种特征。
若干个统一的专用天线,保证可以在全部方向用窄波束发射和接收。

战斗机杂谈20241114里面估计
兔子也不是一步蹦到这的,战术数据链和J20的真牛逼数据链早就开搞而且应用了。

波段

既然J35也用了,那小白片肯定要考虑隐形。前面这么斜应该是隐形修形。

那根据外观尺寸就不能确定波段了,不过波长只可能小不可能大。从尺寸看最大S波段,L波段的可能性也有一点。
但我认为是Ku波段。理由是

①小白片研发时会考虑和J20兼容,不可能一上来就绝了这条路。而J20估计和F35一样是Ku波段AESA。

②既然考虑隐形,这白色外壳就应该只透小白片自己的波段。L和S是预警机雷达常用波段,X是战斗机雷达波段,用这些波段不是正好把人家雷达波透过来照到天线上了吗?所以只能再往下到Ku波段。

通信

Ku波段就保证了数据量大和衰减快(也就安全)。小白片这造型不可能是AESA,波束不会太窄。但也不会太宽,要弄个Ku波段全向广播还挺费劲,因为衰减太快了。Ku波段的小天线在小白片这个尺寸里应该能有不少花样,可以搞出比较强的指向性。

小白片的布置很突出的特点是,稍微离远点,任意方向至少能看到两片,大多数方向能看到3,4片

这波束本来就不太窄,还一下多个片互相照着,飞机一动这几个片还会换,那不是容易互相干扰吗?但是这显然又是有意的设计。所以应该是多发多收(MiMO)类的技术,也就是Wi-Fi的原理。一个饭馆几十个人十几个Wi-Fi也没串不是。

Wi-Fi原理科普见
https://info.support.huawei.com/info-finder/encyclopedia/zh/波束成形.html

他这技术估计和Wi-Fi还是有区别。但是,这个设计应该是支持同时多对多通信,且有延长通信距离,提高数据量和安全性的作用。

前面说F22最早发明真牛逼数据链,就是为了雷达轮流开机搜索达到彻底隐蔽,那J15T个非隐形机怎么用呢?都说信息化是战斗力的倍增器,而数据链是典型的信息化,那他是怎么提高战斗力的呢?

5. 战斗力模型

5.1 兰开斯特方程

英国伟大的工程师弗雷德里克·兰开斯特,在飞机和汽车早期发明时代都是英国带头人。
他于一战中提出了由兵力计算战斗力的兰开斯特方程。

嘴炮长津湖(中)里,为了说清楚美军相对志愿军优势有多大,解释了一下兰开斯特方程。
说的是战斗力的值是个指数,有个底有个幂。底是兵力的数量,幂是用兵力实现战斗力能力。写长津湖这个底就是按人数算的,各种装备和体系都算在幂上,因为志愿军只有人嘛。

现在算战斗机,那底就是战斗机的数量,战斗机的各种性能都算在幂上。通过数据链互相配合当然可以提高幂。咱再具体说说他是怎么提高的。

5.2 OODA

世界最伟大的空战战术家,美帝空军约翰·博依德上校
1960年代提出Observe-Orient-Decide-Act,OODA,即观察,判断,决策,行动循环理论。

他还加上时间,空间,人心等对象,将其扩展到战役,战略级,被美帝拥趸称为孙子以来最伟大的军事思想家。这一理论也广泛应用于民用领域。

按这个理论,空战时应观察找到目标-判断敌我态势-决策本机机动和开火方案-按方案行动,然后开始下一轮观察。原则是

①抢先进入OODA循环
②循环要闭环,不能断
③尽量破坏敌人的循环

他也不是纸上谈兵,作为美帝空军试验试训基地内利斯基地的教官,他可以以任意不利态势进入空战,40秒内扳为优势,最终模拟击落对手。据说未尝一败,因此人称40秒博伊德。

5.3 能量

博伊德还创立了能量机动理论,这能量是
specific excess power(SEP)=
(推力-阻力)x速度/重量

只要能量占优,在空战中一定占优。包括更容易做大过载机动从而雷达更容易锁定对方,导弹有更大的动能等。因此战斗机追求高推重比,高升阻比,和超音速性能,尤其是超视距空战成为可能(导弹有效射程更远)以后。

那么在完成了两个O后,就应该迅速提高能量,以实现上面的②和③。原则就简单了,尽量在对方发现自己前发现对方,然后先加能量。

这时候应该还是经济航速和巡航高度,加能量最直接的办法是开加力爬升,提高高度和速度。能量公式里没有高度和升力,但飞机设计的好的话,在空气稀薄的高空有利于提高高速/超音速升阻比,从而增大(推力-阻力)这个差。

6. 空战

空战要打掉对方,需要经过搜索发现目标-跟踪目标-锁定目标-发射导弹这些流程,前3步都是雷达的活,飞机飞就是给雷达创造条件,必须逐渐接近目标,且目标在雷达视野范围内。

6.1 设定

超视距空战用的中距弹必杀距离和雷达跟踪距离有比较固定的关系,出不去2-4倍的范围。因为雷达行的国家导弹也行,或者都不行。咱就算3倍。而雷达搜索发现目标的距离基本是跟踪距离的1.5倍。

那咱倒推,外贸的PL15E标射程145公里,咱就算PL15必杀距离60公里,在锁定的前提下不管对方怎么机动都能打下来。那么雷达跟踪距离180公里,搜索发现距离270公里。

6.2 OO

搜索发现是有概率的。咱算1/2概率发现目标的距离为360公里。那么自然就想了,多几个雷达搜索能不能提高这个概率?这靠战术数据链就不行了。

战术数据链往快说几秒更新一次总结性战术态势,几个雷达搜索的结果还是相互独立的。要提高概率得变成条件概率,则不同雷达之间传输数据更新间隔需要和雷达发脉冲的间隔可比,而且数据要有足够的细节。这就得用真牛逼数据链了。

经真牛逼数据链充分交换雷达信息,搜索发现概率变为几个雷达的条件概率,则为1/2+1/4+1/8+1/16.......4机编队发现至少一架敌机的概率几乎就是1。这样两个O提早90公里实现,就算双方迎头相对时速1800公里也得飞3分钟。这样就可以比对手提前3分钟加能量,在空战中是巨大的优势。

6.3 DA

那有人说了,早发现90公里有啥意义?反正最后都是冲上去排队枪毙。

完全不是这样的。基本原则是尽量用自己的机头对着对方的侧上方,而不是迎头赌命。因此完成OO之后如何机动这个D还是活跃的研究方向。比如
【佳文推荐】2022年06期|基于进化式决策树的超视距空战机动决策模型

而多机交互数据时,本机雷达没照着的目标也有友机数据提供精确显示。同时大数据量又能支撑这个D从自动化向智能化发展,如
基于深度强化学习的多机协同空战方法

以上都是随便搜的,我也不懂,就是说明这玩意非常复杂,还在研究。其中确实验证有效的算法,肯定会写进航电,给飞行员动态提示,甚至可能约束飞机的动作。

所以提前搜索发现绝对是有极大意义的。

另外我还在另一篇文章里看到个很有意思的图
FC31和F16打J20,这是小巴反水了吗?

6.4 破敌OODA

除本方顺利OODA可直接破坏敌OODA外,直接破敌OODA的办法还有进攻性电子战和降低敌自卫告警效果。

电子战

嘴炮兔子航母体系发展(2017,十五)中着重强调了,电子侦察和电子干扰的电磁波衰减都和距离的2次方成正比,而雷达波收发衰减是4次方
AESA雷达就具备一定电子侦察能力和较强的电子干扰能力。只要在有效范围内,距离越远,电子战相对雷达优势越大,距离太近了反而无效(烧穿距离)。

告警

我说飞机一直都要提雷达告警和红外/紫外导弹发射/接近告警(下称“导弹告警”)。雷达告警在被跟踪时起作用,比导弹发射早得多。导弹告警一般说导弹接近告警或导弹发射告警,实际两种作用都有,分3段不连续起作用。

导弹发射时尾焰最猛,可能发现并告警。然后导弹尾焰减弱,又丢了。到导弹接近到一定距离没烧完,又能发现了,烧完后又丢了。最后导弹接近到很近距离,还能靠导弹和空气摩擦积累的温度发现。

战术

单座战斗机在空战中估计只能使用AESA雷达基本自动的电子战模式,自己进行复杂操作的余地不大。而在多机联合共享数据,包括敌机详细机动情况和一定的电子信号情报的情况下,余地就大了。电子战更可能“首发首中”。

而对方告警触发后,必然会进行激烈机动(挣扎)以求摆脱。同样根据共享数据“跟踪”着敌机的其他有机可以适时(可能也有算法提示)远打一枚高抛弹道的导弹,或采用其他“落井下石”的手段。

7. 总结

以上只是举了一些例子,说明小白片提升信息化,在多机联合空战的各个环节都明显有利于OODA3原则,从而提高兰开斯特方程的战斗力指数。

如果双方4对4,一方幂高一阶,则双方视死如归拼到底的话,正常结果4:1。如果劣势方勇气和意志差一些,很可能4:0。

当然,这个提高也是有限度的。比如J15T说什么也打不过J35。隐形机对非隐形机的搜索发现距离对反过来是论倍算的。雷达反射面积1/256则雷达作用距离1/4。雷达反射面积0.2:3.2,则雷达作用距离1/2。我认为F35就是0.1,0.2水平,F22,J20,J35都是再除10数量级。

不过我觉得J15T 4对4和Su57完全有一拼。

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szbd的嘴炮
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