技术派｜美国高性能雷达助阵，日本将拥有亚洲最先进F-15

时间：2019-11-02 19:04:33 来源：作者：cdf520

日本从2002年起就开始对装备数量最多的F-15J战斗机进行改进，但都是“小打小闹”的改进，而这次斥巨资升级计划说明日本准备让这种战机脱胎换骨，战力倍增。
当地时间10月29日，美国国务院批准了向日本出售F-15J战斗机升级组件的军售计划，总价值预计达45亿美元，其中为升级战机配备雷声公司AN/APG-82(V1)有源相控阵雷达（AESA）最引人关注。

日本F-15J编队飞行
日本“鹰”的升级之路
日本于1974年启动次期战斗机(F-X)计划，寻找一种代替F-104J/DJ和F-4EJ的战斗机，最终选择引进的F-15战斗机。1977年，日本防卫厅决定引进以美国麦道公司F-15C/D为标准的“和平鹰”F-15J/DJ重型战斗机，并以三菱重工为主承包商在国内组装。共生产了223架，其中单座型F-15J计165架、双座型F-15DJ计48架。目前日本航空自卫队仍有201架，也是其装备数量最多一型战斗机。
虽然F-15是一型诞生于上个世纪70年代的战斗机，但依靠本身优异的平台优势，作为重型战斗机的F-15在航程和挂载方面有着天然优势。作为一个岛国，日本在南部岛屿的基地孤立且数量稀少，因此对于战机的航程有较大要求，在无法获得F-22的情况下，F-15的地位仍然非常重要。
波音公司认为F-15具备大量的市场空间，尤其是在改进升级美军及其盟友现有的F-15机队上有利可图。新世纪以来，波音公司推出了多种改进方案，其中以三款思路为主。用简单的话来概括，一款作为五代机的补充，一款追求极致的打击能力，一款尽可能在隐身性能上向五代机靠拢。比如美国现役约179架F-15战机升级换装了AN/APG-63(V)3有源相控阵雷达、任务计算机以及其他电子设备。可以做到和F-22联网作战，不仅可以为美军省下一大笔钱，还可以弥补美国重型战斗机数量的问题。2015年，波音公司又推出了“炸弹鹰”计划，进一步提升对地打击能力。此外，波音公司针对沙特、韩国等国家推出了“沉默鹰”方案，希望通过对F-15的武器内置等举措使其正面RCS降到1-1.5m^2左右，虽然无法和真正的第五代隐身战机抗衡，但在对阵四代机中有不少的优势。

改进后的F-15J加装了新的导弹告警装置（红圈处）
日本的F-15机队也经历了类似于美军的“多阶段改进计划”，由于波音公司已提出了大量成熟的升级方案，日本方面基本上沿袭了波音的思路，但尽可能地多采用本土研制的产品。对于航空自卫队而言，“炸弹鹰”需求不强烈，二“沉默鹰”方案技术跨度太大，因此选择了强化空战能力的方案。在2002年，日本正式开始了名为“形态”1的F-15J的升级计划，其中包括增强中央计算器能力、改装多功能显示屏、换装具备数控系统的F100-IHI-220E发动机（也就是日本国产的F100-PW-220E发动机）。在F-15J进行定期维修时，同时进行新式导弹的集成工作，其中包括增加AAM-4、AAM-5和AIM-120空空导弹的发射能力，中距空战能力较以往挂载“麻雀”半主动空空导弹时期大为增强。
2007年后，日本的F-15J机队再度迎来了第二期大规模升级（即“形态”2）改造计划。三菱重工生产的F-15J有一部分正在母厂接受第二期升级，日本方面可谓不惜血本，其重中之重包括配备新型雷达、更新数据链、头盔瞄准系统和先进的AAM-5格斗导弹和AAM-4B中距空空导弹。AAM-4B是世界第一种把有源相控阵雷达(AESA)作为导引头的空空导弹。作为对日本自卫队电子战飞机不足的补充，所有接受升级的F-15J也都提升了电子干扰能力。在二期升级计划中，截至2018年，日本方面只升级了不到一半数量（88架）的F-15J，这些F-15J可以发射主动导引弹头空空导弹，将成为日本空中力量的中坚。之所以改造数量有限，主要是因为部分早期F-15J的数据总线受到先天限制已无法满足现代武器的需求，被迫放弃改装。

F-15J挂载AAM-4导弹
新雷达助F-15J成“超级战斗机”
根据军售计划，美国将向日本出口98架F-15J战斗机的升级组件，使其升级后符合“日本超级战斗机”（JSI）的概念要求。具体来看，美国计划向日本出口的F-15J升级组件包括133具雷神AN/APG-82(V1)有源相控阵雷达、116具霍尼韦尔高级核心处理器II（ADCP II）与任务系统电脑、101组BAE ALQ-239数位电子战系统（DEWS）、ARC-210无线电以及可实现更精确导航的GPS装置。
上面提过，本次日本F-15J改进的重点是AN/APG-82(V)1有源相控阵雷达。该雷达由雷声公司研制，该公司是世界上最大的战术有源相控阵雷达出口商。目前已经交付了500余部战术AESA雷达，包括APG-82(V)1、APG-63(V)3、APG-79和RACR等，装备于F-15、F-16、F/A-18E/F、EA-18G等战机。

正在接受改装的美国F-15战斗机，可见已经换装了APG-63(V)3
AN/APG-82(V)1是一种X波段（8-12.5GHz）机载多模AESA脉冲多普勒火控雷达。该雷达结合了F/A-18E/F“超级大黄蜂”AN/APG-79雷达的处理器和APG-63(V)3的天线，以及新的冷却系统和射频可调滤波器（RFTF）。而APG-63(V)3则用于美国部分F-15的升级，相对于APG-63(V)2，其采用的一种更小型的AESA结构形式和新型阵列电源，阵面比(V)2雷达减重100千克，故障率也有减少。AN/APG-82(V)1最初命名为AN/APG-63(V)4，主要用于取代AN/APG-70雷达，由于结合了两种雷达的优势，据称其对RCS1米²目标最大探测距离超过150千米左右，对米格-21这种尺寸战斗机至少可以在200千米外发现。该雷达允许飞行员同时操作雷达和电子战（EW）干扰机，提升电子战能力。此外，AN/APG-82(V)1可靠性提高了近20倍，改善了可维护性和可持续性，大幅降低了全寿命周期成本。由于雷达具备上视/下视、空空、空地、空海等多种工作模式，不仅让战斗机有更强的空战能力，还将大幅提升战斗机对地面和海面目标探测跟踪能力，配合相关空面精确制导弹药，多用途战力大增。

F-15早期改装雷达天线比较重，后期使用了重量更轻的雷达
除了更换雷达、任务计算机等电子设备，机载武器预计也会进行升级。AAM-4B中距空空导弹、AAM-5格斗导弹等预计会得到保留，未来整合日本下一代中远距空空导弹可能性也很大。目前，日本和英国正在联合研制一种类似于欧洲“流星”的冲压发动机空空导弹。这种导弹动力射程更远、机动性更强，拥有更强的中远距空战能力。值得注意的是，改进后的F-15J还将配备AGM-158防区外空地导弹，这种射程超过450千米的隐身巡航导弹将赋予日本很强的远程打击能力。如果引进的是增程型号AGM-158B，航空自卫队火力投射距离则增加至上千千米。在此次军售计划中，美国国防安全合作局在声明中也提到了将日方提供 “F-15J战斗机与弹药整合及测试支持”。日本政府已在2018年底在日本的中期防卫力整备计划中确认日本意图引进美国洛克希德-马丁公司生产的AGM-158联合空地导弹，用于执行远程对地打击任务。
可以看出，经过改进的F-15J战斗机将成为一种多用途战斗机，空战、对地攻击和对海攻击能力都有大幅提升，可以说是亚洲战力最强的F-15战斗机（韩国、新加坡、以色列和沙特等国F-15综合战力稍逊）。在F-3战斗机大批量装备部队之前，这些经过改进的F-15J战斗机将和引进的F-35A以及改进型F-2一道，成为日本航空自卫队新一代作战力量，对亚太空中态势也会产生深刻的影响。