溫杰
1月16日,中國臺灣地區空軍部署在嘉義和花蓮基地的各兩架F-16A/B戰斗機飛抵漢翔航空工業股份有限公司在臺中新建的改裝中心,開始接受總體結構維修。隨后,漢翔公司將在洛馬公司改裝人員的指導下,進行軟件的測試和升級,最終將現役F-16A/B Block 20戰斗機升級到F-16V標準。漢翔公司表示,如果滿負荷運轉,改裝中心可以每年升級24架F-16A/B戰斗機,如果不出意外,臺灣空軍現役的142架“戰隼”將在2022年5月31日前完成升級。
針對國際戰斗機市場的潛在需求,洛馬公司結合關鍵系統和設備的技術成熟水平,正在讓老舊的F-16戰斗機脫胎換骨,發展成為一種“終極戰隼”。此次,洛馬公司針對首位用戶精心打造的F-16V戰斗機不僅大幅提升了遠距攻擊能力,還顯著增強了近距格斗能力,大大超出了臺灣空軍現役F-16A/B戰斗機,甚至優于曾經擬議購買的F-16C/D戰斗機,在綜合作戰效能方面不容小覷。
老舊平臺急需升級
早在20世紀90年代初,臺灣地區從美國引進了150架F-16A/B戰斗機,經過長期裝備和使用,其總體性能已經日漸落后,在與中國大陸的空中對抗中已經力不從心。為此,臺灣當局從2006年開始提出從美國采購66架全新的F-16C/D Block 50/52戰斗機,重新配備一個戰斗機聯隊,但是遲遲沒有得到肯定的答復。
2011年,美國多家媒體、參眾兩院和軍火商紛紛發聲,極力鼓動當時的奧巴馬總統同意對臺灣出售F-16C/D戰斗機。洛馬公司曾經專門委托一家市場公司撰寫了一份咨詢報告,認為向臺灣出售F-16C/D戰機可以獲利87億美元,相當于解決8萬人一年的就業機會,意在向奧巴馬總統施加壓力。該公司總裁史蒂文斯甚至宣稱:“這不是提升臺灣自衛能力,只是保證其防衛能力不下降。”
但是,美國政府面對中國政府的強大政治壓力,從戰略角度考慮中美關系的大局,多次延期討論有關出售F-16C/D戰斗機的事宜,在美國國會、中國大陸和中國臺灣之間尋求平衡,最終決定拒絕臺灣當局的要求,轉而提出了所謂“翻新改裝”方式,為臺灣空軍升級尚在服役的145架F-16A/B戰斗機。臺灣“國防部”將這一戰斗機升級項目命名為“鳳展計劃”。
2011年8月11日至14日,在臺北航空航天暨防務展期間,美國國防部與臺灣“國防部”初步確定了為F-16A/B戰斗機實施中期壽命升級的選擇方案和價格。時隔一個多月,美國政府就宣布了總額高達58.52億美元的對臺軍售計劃,其中就包括出售176套有源相控陣(AESA)雷達,用于替換目前F-16A/B戰斗機配備的APG-66(V)3機械掃描雷達。為了避免引起中國大陸的強烈反應,美國政府并未一次性公布F-16A/B戰斗機升級的完整方案,而是采取了分階段陸續發布的方式。
2012年2月15日,洛馬公司在新加坡航展上首次公布了F-16V方案,立刻吸引了外界的目光。從命名上看,這一型號的后綴出現了大幅度的跨越,從已有的E/F型、計劃中的IN型直接跳到了V型,令人有些費解。實際上,此時的V取自蝰蛇(Viper)的首字母,與美國空軍的內部傳統密不可分。長期以來,F-16戰斗機的官方名稱“戰隼”一直讓人們耳熟能詳,但美國空軍飛行員們早在F-16戰斗機服役之初就賦予其“蝰蛇”綽號,意在張揚這種新型作戰平臺的兇狠毒辣,并一直延續至今。
可見,洛馬公司煞費苦心地將這一最新發展方案命名為F-16V型,對內是為了極力迎合美國空軍的傳統喜好,迫切希望在國內獲得數百架F-16戰斗機升級的機會,對外則打造成為一個具有高端配置的商業品牌,滿足一些國家增強空中優勢的迫切需求,力求將F-16戰斗機的作戰性能提升到一個新的水平,推動現役作戰平臺的的改進與升級。
改裝計劃正式啟動
從研制過程來看,F-16V戰斗機的問世很大程度上依賴于中國臺灣地區的“鳳展計劃”。2014年初,美國空軍在防務預算削減的情況下,為了保證F-35A戰斗機的采購資金,不得不放緩升級現役裝備的步伐,最終取消了原計劃提高F-16戰斗機作戰效能的“作戰航電設備擬定擴展套件”(CAPES)項目,只保留了“服役壽命延長計劃”(SLEP),以維持現有作戰能力。
這一突如其來的決定直接影響到參與這一升級項目的新加坡和臺灣等國家和地區。與新加坡空軍并不急于為F-16C/D戰斗機升級相比,臺灣空軍的“鳳展計劃”則處于進退兩難的尷尬境地,幾經努力爭取到山姆大叔原本為自家準備的上等“佳肴”,怎能輕易放棄,只好硬著頭皮為美國空軍“接盤”,趕快掏錢“埋單”。最終,臺灣空軍成為了F-16V戰斗機的啟動用戶。
2011年9月21日,美國政府宣布的對臺軍售計劃總價值達58億美元,為臺灣升級現役145架F-16A/B型戰斗機。除了前面提到了一些主要系統和設備外,還包括相應的精確打擊彈藥和有關訓練項目。次年7月,漢翔公司與洛馬公司簽署了一項協議,將在后者的協助下完成F-16A/B戰斗機的相關升級工作。
2012年10月1日,美國政府授予洛馬公司一項價值18.5億美元的合同,開始為臺灣空軍升級145架F-16A/B戰斗機。據當時洛馬公司公布的消息,這項升級計劃將基于F-16V構型,包括換裝AESA雷達、嵌入GPS的慣性導航系統、換裝ALQ-213電子戰設備和其他的航空電子系統,從而將臺灣空軍的F-16A/B戰斗機全面升級為最先進的多用途攻擊平臺。
2014年12月初,諾格公司在合同簽署后的16個月內,按時向洛馬公司交付了首部APG-83雷達。隨后,“鳳展計劃”最為關鍵的火控系統升級工作正式啟動,洛馬公司開始在愛德華茲空軍基地為兩架F-16戰斗機改裝新型火控系統。

2015年10月16日,洛馬公司試飛員保羅·蘭德爾駕駛第一架F-16V戰斗機在位于沃斯堡的美國海軍航空站完成了首次飛行,成為F-16系列戰斗機持續改進與發展的又一個重要里程碑。作為“戰隼”家族的最新成員,該機在首飛中第一次配備了AN/APG-83型雷達,并加裝了一具中央操作顯示器(CPD),將態勢感知能力提升到一個全新水平,有助于大幅度提升作戰效能。
從洛馬公司公布的首飛圖片來看,這架F-16V戰斗機隸屬于美國空軍愛德華茲空軍基地第412測試中隊,但該機實際上是臺灣在當年“和平鳳凰”計劃中采購的第一架F-16A戰斗機。當時,臺灣空軍根據飛行員訓練交流計劃,直接將12架F-16A/B戰斗機留在了美國,其中10架編入美國空軍第56戰斗機聯隊第21戰斗機中隊,平時存放在盧克空軍基地,而另外兩架留在了愛德華茲空軍基地,用于改裝測試和戰術發展,包括此次改裝為F-16V戰斗機的6601號。
全新雷達性能出色
據洛馬公司負責F-16業務發展的蘭迪·霍華德介紹,F-16V戰斗機在首飛中采用的APG-83雷達與F-35戰斗機上配備的AN/APG-81雷達具有95%的通用性。對此,霍華德的前任比爾·麥克亨利則將APG-83雷達形容為F-16V戰斗機的“核心和靈魂”。
從國際戰斗機市場來看,AESA雷達已經成為當今先進戰斗機的標準配置。為了避免現役F-16戰斗機逐漸落伍,洛馬公司提出了一種創新的解決方案,以較低成本將第五代戰斗機的這一關鍵技術移植到F-16戰斗機上,從而實現在更遠的距離上及時地發現和跟蹤更多的空中目標。
早在20世紀90年代末,諾格公司就著手為阿聯酋空軍的“沙漠隼”研制AN/ APG-80先進敏捷波束雷達,使得F-16E/ F戰斗機一躍成為中東地區最先進的作戰平臺。為了鞏固自身的地位,諾格公司利用多年來在F-22和F-35戰斗機雷達研制工作中所掌握的關鍵技術,以APG-80雷達為原型推出了SABR全尺寸樣機,并在2008年2月的新加坡航展上首次亮相。
在APG-80雷達的基礎上,諾格公司主要改進了相控陣天線,并將接收機/激勵器/處理器集成為一個部件。為了降低研制成本,研制人員保留了APG-80雷達的大部分軟件,其余代碼利用了F-22和 F-35戰斗機的技術,反過來又為裝備F-16戰斗機的國家今后換裝F-35戰斗機提供了一個便利,使二者在未來可以保持更好的協同作戰能力。
APG-83雷達設計成為適合于現役F-16戰斗機的機頭空間,因此無需對機頭或機身結構進行任何改進,只需更改相關的接口,就可以滿足進當前電源功率和冷卻系統的要求,不僅提高了戰斗機改裝的簡易程度,還大大降低了雷達升級工作的成本預算。就具體改裝而言,麥克亨利不愿證實APG-83雷達是否安裝在一個傾斜面上,只是補充說“SABR雷達是否采取一定角度來安裝并不是出于物理方面的原因。”
與現役F-16戰斗機配備的APG-68雷達相比,APG-83雷達不僅增強了探測性能,曾經在試驗機上實現了在9秒內探測到多達19個空中目標,而且還具有多種工作模式,通過敏捷雷達波束交替實現空對空、空對地和地形跟隨等多種模式,使升級后的F-16戰斗機具備全天候精確打擊能力。它還可以借助于合成孔徑雷達(SAR)模式獲得高分辨率圖像,發現地面上正在行駛車輛。
2009年11月,諾格公司在一架F-16戰斗機上改裝了SABR原型機,試飛結果表明,該雷達在空對空搜索、空對地跟蹤、合成孔徑、地面活動目標指示和空對面搜索等5種基本模式方面都達到甚至超出了預期。2013年7月31日,洛馬公司為美國空軍F-16戰斗機的CAPES項目選擇了SABR,并正式命名為AN/APG-83型雷達。
2014年12月,諾格公司將首部APG-83雷達正式交付給洛馬公司,用于F-16V戰斗機的集成測試。從探測距離來看,APG-83雷達比臺灣空軍F-16A/B戰斗機上使用的APG-66(V)3雷達增加了30%以上。
態勢感知顯著增強
為了更好地融合先進傳感器獲得的各種信息,F-16V戰斗機升級了任務計算機和航空電子系統架構,并優化了駕駛艙的人機交互方式,有效地增強飛行員的態勢感知能力,在瞬息萬變的空戰環境中占據空中優勢。
考慮到APG-83雷達捕捉到大量的目標數據,F-16V戰斗機需要更強的數據處理能力。為了滿足這種要求,洛馬公司已經為其換裝了一種新型模塊化任務計算機(MMC),命名為MMC 7000AH型。與以前的MMC相比,它在尺寸上更小,但借助于高速數據總線,能以更快的速度處理更多的數據。
據洛馬公司介紹,7000AH計算機的處理能力提高了一倍,主存儲器增加了10倍,預留有更多的插槽,可以更容易地實現硬件升級。MMC 7000AH計算機在一種專門為F-16V戰斗機研制的先進架構軟件環境下運行,可以每兩年升級一次。
為了支持綜合化航空電子系統,洛馬公司為F-16V戰斗機設計了一種高速數據網絡,以滿足更快的數據處理需求。這種網絡集成了一種1Gb互聯網數據總線,具有高速輸入和輸出帶寬,可以滿足航空電子系統之間的大量數據交換。蘭迪·霍華德把新的數據總線形容為高度可靠、易于維護,改進的電磁兼容性和充足的容量可以處理更多的數據。
值得注意的是,該機把F-16戰斗機座艙內的兩臺顯示器升級為高分辨率彩色顯示器,并在座艙前下方的中間位置加裝了一具大型顯示器,被稱為中央操作顯示器(CPD)。埃爾比特系統公司的美國分公司按照人體工程學設計的CPD為飛行員提供了更加舒適的交互方式,可以在顯示器上同時顯示各種戰術圖像,提供非常有價值的信息。這樣,飛行員可以集中精力應對即將發生的空戰,在第一時間鎖定潛在威脅,先發制人。
作為改進方案的關鍵系統之一,F-16V戰斗機還將配備“狙擊手”先進瞄準吊艙(Sniper ATP),以期進一步提升飛行員的態勢感知能力。這種新一代吊艙具有突出的遠程識別和圖像處理能力、良好的穩定性和適應性,目前已經廣泛配備在F-16系列戰斗機上,成為空中精確打擊戰術的一個全新尺度,并被專門列入到“鳳展計劃”中,對于臺灣空軍的F-16A/B戰斗機來說尤如重新打造了一副“火眼金睛”,可以實現防區外探測與識別。
F-16V戰斗機的另一個特點是采用新的通用數據鏈,具備了融入Link 16戰術數據鏈網絡的能力。該機通過加裝一個多功能信息分發系統的低容量終端(MIDS-LVT),可以提供實時數據通信、態勢感知信息和數字語音,將顯著增強飛行員的態勢感知能力,使機組人員之間不只是交換飛行、任務和導航數據,而且還可以與預警機實時交換加密的語音指令,直接分享預警機所獲得的目標數據,實時快捷地獲得包括目標或威脅的電子戰場空間圖像。
格斗能力不可小覷
從“風展計劃”來看,臺灣空軍始終著力提升F-16A/B戰斗機的攻擊能力,除了此前從美國獲得過AIM-120中距空空導彈外,還借助此次升級計劃采購了140枚AIM-9X“響尾蛇”近距格斗導彈,意在增強空中格斗時的殺傷力。
作為“響尾蛇”家族的最新成員,AIM-9X空空導彈保留了體積小、重量輕、成本低和可靠性高的特點,具有出眾的作戰效能,在正式交付美國空軍和海軍后就一直成為各國不惜重金引進的空戰利器。由于AIM-9X導彈的近距截擊包線明顯大于目前現役的任何一種空空導彈,飛行員可以通過移動頭盔來引導其導引頭瞄準大離軸角目標,而這一戰術很大程度上依賴于聯合頭盔提示系統(JHMCS),其最大特點是在目標偏離飛機軸線很大角度的情況下,允許飛行員使用AIM-9X導彈瞄準并鎖定敵機。
AIM-9X導彈在動力性能上最重要改進是采用了綜合尾翼推力矢量控制系統。該系統由4個噴氣導流片組成,導流片與舵面之間采用機械耦合,通過改變發動機的噴氣流偏轉方向,實現對導彈飛行方向的控制。這種導彈的轉彎速率達60~100度/秒,不僅提高了導彈的敏捷性,獲得全向格斗所需的大機動過載,還使導彈能在低速狀態進行大迎角飛行,最大迎角達50度,可以有效地攻擊高機動性的飛機。
AIM-9X導彈的導引頭采用了結構緊湊的高性能碲鎘汞凝視焦平面陣列,具有很高的靈敏度,可以有效地探測出目標和背景之間的微小溫差,形成有關目標的熱像,通過對熱像的處理可以獲得精確的制導信息,具有很強的截獲目標能力。因此,新一代“響尾蛇”導彈不僅可以探測發動機噴口氣流的紅外輻射,而且也可探測飛機蒙皮的紅外輻射,真正具備了全向攻擊能力。
與此同時,臺灣在“鳳展計劃”中還還要求為F-16A/B戰斗機配備JHMCS,為飛行員提供更加優異的空戰態勢信息,進一步增強F-16V戰斗機的近距格斗能力。
作為目前最先進的座艙設備之一,JHMCS可以將目標提示、飛機性能參數等關鍵信息以圖像方式直接顯示于飛行員的頭盔顯示器上,向飛行員精確提示機上對付敵機和地面目標的武器和傳感器。在近距空戰中,飛行員可以通過JHMCS觀察到各種飛行和探測數據,將注意力保持在瞬息萬變的空戰環境上,只需通過頭部轉動來瞄準目標,然后按壓控制桿上的發射按鈕來摧毀近距目標。
JHMCS的應用極大地簡化了跟蹤、瞄準、鎖定的過程,縮短了發射武器的時間,避免了以往通過機動飛行使飛機與目標成為一直線的陳舊戰術,為飛行員提供了“先敵發現、先敵射擊”的大離軸角導彈發射能力,從而極大地提高了載機的生存能力。