終極“戰(zhàn)隼” F—16V“蝰蛇”戰(zhàn)斗機的發(fā)展過程

溫杰

2015年10月16日，洛·馬公司研制的F-16V戰(zhàn)斗機在位于德克薩斯州的沃斯堡生產(chǎn)廠完成了首次飛行，成為F-16系列戰(zhàn)斗機持續(xù)改進與發(fā)展的又一個重要里程碑。作為“戰(zhàn)隼”家族的最新成員，該機在首飛中第一次配備了AN/APG-83型有源電子掃描陣列（AESA）雷達，并加裝了一個中央控制顯示器（CPD），將態(tài)勢感知能力提升到一個全新水平，有助于大幅度提升作戰(zhàn)效能。

早在3年多前，洛·馬公司在首次公開F-16V方案時，意在充分利用第五代戰(zhàn)斗機的一部分先進技術(shù)，將其打造為世界上最先進的第四代戰(zhàn)斗機，并立即著手集成各種機載系統(tǒng)、電子設(shè)備和攻擊武器。確切地說，F(xiàn)-16V方案可視為一個“五代技術(shù)的四代化”，不僅能根據(jù)用戶的作戰(zhàn)需求提供全新生產(chǎn)的“終極戰(zhàn)隼”，同時還可以作為一份豐儉由己的“升級菜單”，滿足不同國家和地區(qū)改裝現(xiàn)役戰(zhàn)斗機的潛在需求。

洛·馬公司啟動計劃

從技術(shù)發(fā)展過程來看，F(xiàn)-16V戰(zhàn)斗機的橫空出世可謂是一個水到渠成的結(jié)果。早在10年前，洛·馬公司在F-16戰(zhàn)斗機的衍生發(fā)展過程中，將Block 50/52與Block 60等批次的優(yōu)點集于一身，并適當引入F-22和F-35戰(zhàn)斗機所使用的一些五代機技術(shù)，逐步形成了下一代“戰(zhàn)隼”的發(fā)展思路。其在2006年首次提出了F-16NG（Next-Generation）計劃，著手發(fā)展一種相當于第4+代性能水平的F-16戰(zhàn)斗機。

接著，該公司針對印度空軍的中型多用途戰(zhàn)斗機（MMRCA）計劃，為其量身定做了一種F-16IN方案。該方案沿襲了F-16E/F型的總體構(gòu)型，利用最新技術(shù)來改進機載電子設(shè)備，還將換裝全數(shù)字化玻璃座艙，升級任務(wù)計算機，在當時被稱為Block 70型。針對印度空軍的作戰(zhàn)需要，F(xiàn)-16IN多用途戰(zhàn)斗機將具備更加強大的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力，通過數(shù)據(jù)鏈與其他作戰(zhàn)飛機實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，從而使飛行員可以更加高效地完成作戰(zhàn)任務(wù)。

2009年2月，洛·馬公司在第七屆印度航展期間，專門從阿聯(lián)酋空軍借用了兩架F-16F戰(zhàn)斗機，飛抵位于班加羅爾的耶拉汗卡空軍基地，主要任務(wù)是客串尚處在方案論證階段的F-16IN戰(zhàn)斗機。為了更好地取悅印度空軍，洛·馬公司在兩架F-16F戰(zhàn)斗機的后機身上臨時噴涂了“F-16IN”和“SUPER VIPER”的字樣，對外傳遞出“超級蝰蛇”呼之欲出的信號。然而，F(xiàn)-16IN方案在首輪競爭中不敵歐洲雙“風”，并未獲得印度空軍的青睞。

其后，洛·馬公司雖然還持有伊拉克等國的F-16戰(zhàn)斗機生產(chǎn)訂單，但是在F-35戰(zhàn)斗機批生產(chǎn)出現(xiàn)拖延的背景下，位于沃斯堡的戰(zhàn)斗機生產(chǎn)線即將面臨“無米下鍋”的局面，有可能處于閑置狀態(tài)。為此，洛·馬公司積極尋求新的市場，以便將生產(chǎn)線維持到2018—2019年間。根據(jù)國際戰(zhàn)斗機市場的需求，洛·馬公司結(jié)合關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備的技術(shù)成熟水平，決定啟動新一代F-16計劃，在第四代戰(zhàn)斗機改進改型上進行最后一搏。

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(xiàn)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(nèi)部傳統(tǒng)密不可分。長期以來，F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機的官方名稱“戰(zhàn)隼”一直讓人們耳熟能詳，但美國空軍飛行員們早在F-16戰(zhàn)斗機服役之初就賦予其“蝰蛇”綽號，意在張揚這種新型作戰(zhàn)平臺的兇狠毒辣，并一直延續(xù)至今。

可見，洛·馬公司煞費苦心地將這一最新發(fā)展方案命名為F-16V型，對內(nèi)是為了極力迎合美國空軍的傳統(tǒng)喜好，迫切希望在國內(nèi)獲得數(shù)百架F-16戰(zhàn)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(yè)品牌，滿足一些國家增強空中優(yōu)勢的迫切需求，力求將F-16戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)性能提升到一個新的水平，推動現(xiàn)役作戰(zhàn)平臺的的改進與升級。

從市場角度來看，洛·馬公司的這一策略與波音公司當年推出F-15SE“沉默鷹”時的想法如出一轍。洛·馬公司憑借著迄今已交付4550架F-16戰(zhàn)斗機的驕人業(yè)績，力求在F-35戰(zhàn)斗機正式服役之前的過渡期內(nèi)，有效地應對國際戰(zhàn)斗機市場上正在掀起一場戰(zhàn)斗機升級大戰(zhàn)，讓F-16戰(zhàn)斗機迅速脫胎換骨，發(fā)展成為“終極第四代戰(zhàn)斗機”，繼續(xù)成為各國空軍的中堅力量。

改裝市場利潤可觀

洛·馬公司精心打造F-16V方案的首要目的是為了滿足美國空軍的F-16戰(zhàn)斗機改裝計劃。近年來，由于F-35A戰(zhàn)斗機裝備時間屢次推遲，美國空軍被迫繼續(xù)大規(guī)模實施現(xiàn)役戰(zhàn)斗機機隊的現(xiàn)代化，需要升級大約350架相對較新批次的F-16戰(zhàn)斗機，彌補F-35A戰(zhàn)斗機形成初始作戰(zhàn)能力前留下的臨時空缺，以維持必要的作戰(zhàn)能力。

在F-16V方案浮出水面之前，美國空軍就已經(jīng)著手研究AESA雷達的投標問題。2011年6月底，美國空軍航空系統(tǒng)中心首次向工業(yè)界發(fā)出了升級現(xiàn)役F-16機隊招標需求，準備從2017年起為F-16戰(zhàn)斗機換裝AESA雷達。時隔半年后，美國空軍又在2012年2月10日發(fā)布了第二份需求信息，也直接推動了諾·格公司與雷聲公司之間的激烈競爭。在當年的新加坡航展上，雷聲公司大張旗鼓地展示和宣傳“雷神先進作戰(zhàn)雷達”（RACR），而諾·格公司也毫無示弱地積極推銷“可變尺寸敏捷波束雷達”（SABR），都希望率先贏得潛在用戶的青睞。

在此期間，洛·馬公司希望F-16V方案能夠贏得海外用戶的青睞，而位列首位的是韓國空軍KF-16戰(zhàn)斗機升級計劃。韓國國防部基于KF-X項目研制進度一再推遲的情況，考慮延長現(xiàn)役KF-16戰(zhàn)斗機的服役時間，并且通過升級雷達和航電系統(tǒng)，滿足未來十年的作戰(zhàn)需求。當時，韓國空軍正考慮為其中的134架KF-16戰(zhàn)斗機換裝AESA雷達，至于選擇何種型號，在一定程度上會受到美國空軍決定的影響。

繼韓國空軍的KF-16升級計劃后，中國臺灣也獲得美國政府的支持，以所謂“翻新改裝”的方式來全方位提升現(xiàn)役145架F-16A/B Block 20戰(zhàn)斗機的綜合作戰(zhàn)效能，并將其命名為“鳳展計劃”，其中一系列技術(shù)升級的核心也是AESA雷達。在具體雷達型號的選擇上，臺灣空軍參照了美國空軍的做法，將主動權(quán)交給了洛·馬公司。

2011年12月2日，美國空軍第8戰(zhàn)斗機聯(lián)隊和第419戰(zhàn)斗機聯(lián)隊的F-16戰(zhàn)斗機在韓國群山空軍基地演習期間組成了“大象漫步”隊形

基于JSF計劃的研制進度明顯推遲，美國空軍在3年前曾經(jīng)計劃對大約300架現(xiàn)役第40、42、50、52批次的F-16戰(zhàn)斗機進行延壽和升級，以此作為其F-35A戰(zhàn)斗機完全形成作戰(zhàn)能力前的過渡。這項工作將分成兩個計劃實施，即“服役壽命延長計劃”（SLEP）和“作戰(zhàn)航電設(shè)備擬定擴展套件”（CAPES）計劃。

美國空軍選擇了洛·馬公司作為F-16延壽及升級工作的總承包商。SLEP是通過耐久性試驗，證實將F-16戰(zhàn)斗機從最初設(shè)計的8000小時使用壽命延長到10000～12000小時所需要實施的改進工作，從而可以延長機體結(jié)構(gòu)的使用壽命，支持CAPES計劃，使早期服役的戰(zhàn)斗機能夠適應未來的作戰(zhàn)需求。2015年11月初，洛·馬公司剛剛完成F-16戰(zhàn)斗機為期2年的疲勞壽命測試，得出了一個驚人的結(jié)論，即從理論上講，一架F-16戰(zhàn)斗機的服役時間可以長達92年。

按照最初設(shè)想，美國空軍應該啟動CAPES計劃，對F-16戰(zhàn)斗機的硬件和軟件進行全面升級，主要包括換裝AESA雷達、ALQ-213電子戰(zhàn)系統(tǒng)和中央控制顯示器。然而，由于美國政府削減防務(wù)經(jīng)費，美國空軍不得不在2015財年預算中取消了這一改進計劃。據(jù)最新消息，美國空軍高層在時隔兩年后又改弦易轍，基于F-35A戰(zhàn)斗機生產(chǎn)進度不斷推遲的局面，正在積極尋求額外的資金來重啟CAPES計劃，升級小批量的F-16C/D戰(zhàn)斗機。

雷達競爭日趨激烈

從國際戰(zhàn)斗機市場來看，AESA雷達已經(jīng)成為先進戰(zhàn)斗機的標準配置。為了避免現(xiàn)役F-16戰(zhàn)斗機逐漸落伍，洛·馬公司已經(jīng)提出了一種創(chuàng)新的解決方案，以較低成本將第五代戰(zhàn)斗機的這一關(guān)鍵技術(shù)改裝到F-16戰(zhàn)斗機上，能夠在更遠的距離及時發(fā)現(xiàn)和跟蹤更多的空中目標。基于美國在AESA雷達研制與生產(chǎn)方面的絕對優(yōu)勢，洛·馬公司為用戶提供了選擇不同型號AESA雷達的機會，同時期待分享近千架F-16戰(zhàn)斗機升級所帶來的紅利。

近40年來，諾·格公司一直壟斷著F-16戰(zhàn)斗機的火控雷達市場，從早期型號使用的APG-66、APG-68系列機械掃描雷達到F-16E/F戰(zhàn)斗機配備的APG-80捷變波束雷達，成為“戰(zhàn)隼”家族惟一的火控雷達供應商。然而，隨著戰(zhàn)斗機改進改型市場的風生水起，諾·格公司作為F-16戰(zhàn)斗機雷達承包商的地位開始面臨雷聲公司的嚴峻挑戰(zhàn)。

RACR安裝在F-16戰(zhàn)斗機的雷達罩內(nèi)

雷聲公司敏銳地發(fā)現(xiàn)了單發(fā)戰(zhàn)斗機升級火控雷達的潛在需求，在2006年初決定利用已經(jīng)掌握的多平臺AESA技術(shù)，自行投資研制一種小型AESA雷達，并在2007年7月對外宣布了“雷神先進下一代雷達”（RANGR）計劃。這項計劃以APG-79雙模式雷達為基礎(chǔ)，充分利用已有的硬件和軟件，研制一種可以改變天線尺寸的雷達，用于改裝美國空軍的F-16C/D、韓國空軍F/A-50和瑞典空軍的JAS-39等平臺。

首先，雷聲公司將目光鎖定在數(shù)量可觀的F-16戰(zhàn)斗機升級市場，通過優(yōu)化和完善了有關(guān)技術(shù)，使其可以充分利用這種機型原有的結(jié)構(gòu)空間、電源功率和冷卻系統(tǒng)，從而有效降低改裝成本。2008年7月14日，雷聲公司在范堡羅航展上首次展示了RACR概念，旨在吸引一部分潛在用戶的關(guān)注。這一舉動標志著雷聲公司向長期壟斷F-16戰(zhàn)斗機雷達系統(tǒng)的諾·格公司發(fā)起了正面挑戰(zhàn)。

雷聲公司在研制RACR過程中，不僅采用了最新制造工藝重新封裝了天線孔徑，使得天線尺寸可以根據(jù)不同作戰(zhàn)平臺的空間按比例縮放，同時還利用了先進的熱管理技術(shù)，無需專門配備冷卻設(shè)備。此外，這種雷達顯著減輕了重量，所需功率也低得多，可以較好地滿足F-16戰(zhàn)斗機的改裝要求。

2010年7月30日，雷聲公司開始進行RACR的測試飛行

面對雷聲公司的市場競爭，諾·格公司自然不甘示弱，立即在2007年11月做出回應，宣布將為F-16戰(zhàn)斗機研制SABR。早在20世紀90年代末，諾·格公司就著手為阿聯(lián)酋空軍的“沙漠隼”量身定制APG-80先進敏捷波束雷達，并在2003年8月交付了首部雷達，使得F-16E/F戰(zhàn)斗機一躍成為中東地區(qū)最先進的作戰(zhàn)平臺。根據(jù)遠程攻擊任務(wù)的需要，F(xiàn)-16E/F戰(zhàn)斗機重點增強了態(tài)勢感知能力，以確保飛行員可以在第一時間截獲空中和地面目標，實施進行有效攻擊。

從改裝角度來講，APG-80雷達技術(shù)和生產(chǎn)都比較成熟，作為F-16系列戰(zhàn)斗機的雷達升級型號似乎順理成章。但是，它所占機體空間和所需電源功率都大于早期F-16戰(zhàn)斗機使用的機械掃描雷達，而且隨著AESA技術(shù)的不斷發(fā)展，其性能指標和制造工藝已經(jīng)略顯過時。因此，現(xiàn)役F-16戰(zhàn)斗機直接換裝APG-80雷達會產(chǎn)生一系列問題，并不是一個理想方案。

2009年1月26日，諾·格公司首次對外展示了SABR全尺寸樣機

為了鞏固自身的霸主地位，諾·格公司充分利用了多年來為F-22和F-35戰(zhàn)斗機研制機載AESA雷達所掌握的關(guān)鍵技術(shù)和積累的豐富經(jīng)驗，以APG-80雷達為原型，在不到3個月內(nèi)就推出了SABR全尺寸樣機，并在2008年2月的新加坡航展上首次亮相，加快了進軍F-16戰(zhàn)斗機改裝市場的步伐。

諾·格公司后來居上

在APG-80雷達的基礎(chǔ)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，火控系統(tǒng)的大部分軟件來自于APG-80雷達，其余代碼利用了F-22和F-35戰(zhàn)斗機的技術(shù)，反過來又為裝備F-16戰(zhàn)斗機的國家今后換裝F-35戰(zhàn)斗機提供了一個橋梁，使二者在未來可以保持更好的協(xié)同作戰(zhàn)能力。

同時，諾·格公司還專門為SABR設(shè)計了電子接口和物理接口，從而無需對F-16戰(zhàn)斗機進行任何改裝，就可以滿足當前電源功率和冷卻系統(tǒng)的要求，不僅降低了戰(zhàn)斗機改裝的難度，還大大降低了雷達升級工作的成本預算。經(jīng)過驗證，兩名技術(shù)人員可以在一天時間內(nèi)完成F-16戰(zhàn)斗機改裝SABR的工作。

與現(xiàn)役F-16戰(zhàn)斗機配備的APG-68雷達相比，SABR不僅增強了探測性能，曾經(jīng)在試驗機上實現(xiàn)了在9秒鐘內(nèi)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(xiàn)空對空、空對地和地形跟隨等多種模式，使升級后的F-16戰(zhàn)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(fā)現(xiàn)地面上正在行駛車輛。飛行員能夠根據(jù)攻擊任務(wù)需要，進一步放大某個感興趣目標，以獲取更好的目標識別效果，對地面目標精確定位。此外，該雷達的重量也減輕了約13.6千克，具有更好的可靠性。

F-16V戰(zhàn)斗機在座艙內(nèi)采用了一個大型CPD

2009年11月，諾·格公司與美國空軍聯(lián)手，為一架F-16戰(zhàn)斗機改裝了SABR，開始進行一系列驗證試飛，以支持美國空軍現(xiàn)役F-16機隊改裝AESA雷達的可行性研究。試飛表明，SABR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。

2010年2月2日，諾·格公司宣布，已經(jīng)從美國國務(wù)院防務(wù)交易控制辦公室獲得SABR出口許可證，具備了與潛在國外用戶展開技術(shù)討論的基本條件。這意味著，諾·格公司憑借著深厚的功底后來居上，率先完成了研制階段工作，在與雷聲公司的龍爭虎斗中略占上風。

2013年4月16日，諾·格公司成功完成了針對美國空軍F-16升級計劃的SABR系統(tǒng)的演示工作。為此，諾·格公司副總裁兼情報、監(jiān)視偵察和目標系統(tǒng)分部總經(jīng)理約瑟夫·恩索爾十分高興地表示：“SABR的合成孔徑模式可在一幅圖像中顯示大片區(qū)域的高分辨率雷達圖像，將為F-16戰(zhàn)斗機飛行員提供含有更多細節(jié)的大型圖像，而且SABR還具有自動目標提示功能，使F-16戰(zhàn)斗機具備其他第四代戰(zhàn)斗機無法比擬的瞄準能力”。

2013年7月31日，洛·馬公司為美國空軍F-16戰(zhàn)斗機的CAPES計劃選擇了SABR，并正式命名為AN/APG-83型雷達。從研制開始，SABR的運轉(zhuǎn)時間已累計超過4500個小時，包括近200個小時的飛行測試，表現(xiàn)出前所未有的系統(tǒng)成熟度，有助于保持F-16戰(zhàn)斗機群在未來威脅環(huán)境下的生存能力，并提升系統(tǒng)的可靠性、可維護性和經(jīng)濟可承受性。

2014年2月初，諾·格公司宣布SABR已經(jīng)完成了項目研制過程中的系統(tǒng)需求評審、硬件初步設(shè)計評審和硬件關(guān)鍵設(shè)計評審等幾個重要里程碑。隨后，諾·格公司著手生產(chǎn)幾個工程與制造開發(fā)系統(tǒng)，為下一階段的集成試驗鋪平了道路。

2009年，SABR安裝在一架F-16戰(zhàn)斗機上準備測試

人機交互更加高效

為了更好地融合先進傳感器獲得的各種信息，F(xiàn)-16V戰(zhàn)斗機還需要升級任務(wù)計算機和航空電子系統(tǒng)架構(gòu)、優(yōu)化駕駛艙的人機交互方式，才能有效地增強飛行員的態(tài)勢感知能力，在瞬息萬變的空戰(zhàn)環(huán)境中占據(jù)空中優(yōu)勢。

值得注意的是，該機把F-16戰(zhàn)斗機座艙內(nèi)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個大型顯示器，被稱為中央基座顯示器（CPD）。埃爾比特系統(tǒng)公司的美國分公司按照人體工程學設(shè)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(zhàn)術(shù)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(fā)生的空戰(zhàn)，在第一時間鎖定潛在威脅，先發(fā)制人。

此外，埃爾比特系統(tǒng)公司還在CPD中嵌入了大氣數(shù)據(jù)模塊，可以直接連接現(xiàn)役F-16戰(zhàn)斗機的設(shè)備，在大氣數(shù)據(jù)計算機發(fā)生故障的情況下為飛行儀表提供應急備份。同時，埃爾比特系統(tǒng)公司針對F-16V戰(zhàn)斗機的要求，還提供了一種經(jīng)過升級的通用數(shù)據(jù)輸入電子部件（CDEEU），可以提供更快的處理速度、額外的內(nèi)存和升級的空間。

F-16V戰(zhàn)斗機的另一個特點是采用新的通用數(shù)據(jù)鏈，具備與F-22和F-35戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)的能力。目前，韓國空軍、新加坡空軍都陸續(xù)裝備了F-15K和F-15SG戰(zhàn)斗機，同時已經(jīng)確定引入F-35戰(zhàn)斗機作為本國空軍的第五代戰(zhàn)斗機，因此迫切需要現(xiàn)役的F-16C/D戰(zhàn)斗機能夠具備實時交換作戰(zhàn)信息的能力。

由此推測，F(xiàn)-16V戰(zhàn)斗機也將采用Link 16通信標準（STANAG 5516）的多功能信息分發(fā)系統(tǒng)的低容量終端（MIDS-LVT）。該終端采用Link-16通信標準，具有重量輕、容量小、成本低的特點，可以提供實時數(shù)據(jù)通信、態(tài)勢感知和數(shù)字語音，并且采用抗干擾加密封裝。它可在戰(zhàn)場上提供空中、地面和海上的通信鏈接，為數(shù)字化數(shù)據(jù)和語音通信提供安全抗干擾連接，同時提供一個與北約進行互操作的分布式網(wǎng)絡(luò)。

毫無疑問，F(xiàn)-16V戰(zhàn)斗機具備了融入Link 16戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的能力，將顯著增強飛行員的態(tài)勢感知能力，使機組人員之間不只是交換飛行、任務(wù)和導航數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)，實時快捷地獲得包括目標或威脅的電子戰(zhàn)場空間圖像。

（編輯/梔子）