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联合星的过去,现在与未来

2017-09-12 10:12     国际     来自:牛人趣事

文由电科防务研究(ID:CETC-ETDR)授权转载,原文来源:国际电子战 国防科技信息网,编译/述评:王晓东 王燕 许赟


        美国空军“联合星”(JSTAR)替换项目将开发新型的武器系统,替代目前的E-8C战斗管理与指挥控制(BMC2)飞机。美国空军计划采购17架新型飞机,从而对E-8C实现一对一的替换,整个项目的研制和采购费用估计为69亿美元。


“联合星”系统由4个子系统组成:飞机平台、雷达、战斗管理指挥控制、通信。项目招标书要求采用新的商用飞机平台,而非之前的机型。                

E-8C飞过乔治亚州罗宾斯空军基地第116空中控制联队总部

“联合星”替换项目将采用更小、更加高效的机身平台,同时配备新型合成孔径雷达/动目标指示(SAR/MTI)能力,与昂贵的E-8C相比降低了寿命周期成本。该项目由美国空军全寿命周期管理中心(AFLCMC)“联合星”替换处负责管理,“联合星”替换处于2015年1月在马萨诸塞州汉斯科姆空军基地成立。

美国空军计划在2018财年授出工程与制造开发(EMD)合同,生产3套“联合星”替换武器系统。除此之外,EMD阶段合同还将包括以下选项:低速初始生产2套系统;全速率生产分3个批次共12套武器系统(每批次4套)。EMD阶段合同选项还包括诸如训练系统、任务规划和处理系统、系统集成实验室、支持设备与备件等。新的战斗管理与指挥控制系统计划在2024财年第4季度具备初始作战能力。

2015年12月,美国国防部长办公室讨论认为项目达到里程碑A,可以进入技术成熟和风险降低阶段。2016年,美国国防部主管采办、技术与后勤的副部长肯德尔签署了采购决议备忘录,随后美国空军发布了项目招标书。

第461空中控制联队作战人员正在操作E-8C

2016年初,美国空军透露其计划在2018财年第1季度授出“联合星”替换项目EMD阶段合同。同时,美国空军延后了初始作战能力生成的时间节点,从2022年推后至2024年。2016年中,参议院和众议院武装部队委员会都对E-8C替换工作的推迟表示了担忧。并且,参议院和众议院武装部队委员会都认为采购项目的延迟将造成数年的能力缺口,从而导致作战指挥官缺少必要的地面动目标指示(GMTI)和战斗管理与指挥控制能力。

众议院武装部队委员表示,保守估计到2025财年美国空军“联合星”飞机的缺口为10架。2016年下半年,数架E-8C飞机由于需要进行维护而无法执行飞行任务。众议院武装部队委员要求美国空军部长采取措施来加速项目的研发、采购和部署进程,从而按时提供初始作战能力。同时建议美国空军加快“联合星”替换工作开展,并在未来财年国防项目(FYDP)中制定必要的预算。委员会要求项目在2022财年或2023财年实现初始作战能力。最终,2017财年的国防授权法案为该项目拨款1.28亿美元。


竞标团队



3个团队参与了“联合星”替换项目的竞标。洛克希德·马丁公司联合雷声公司和庞巴迪公司,提出了基于庞巴迪“环球6000”商务机的解决方案,雷声公司提供“天网”(Skynet)有源电扫相控阵远程地面监视雷达。波音公司提供了基于波音737-700客机平台的解决方案。诺格公司联合了湾流航宇公司和 L-3 通信公司,提供了基于湾流G550或G650商务机的解决方案。

诺格公司联合湾流航宇公司和 L-3 通信公司提出基于湾流G550或G650的解决方案

波音公司提出基于波音737-700客机平台的解决方案

洛马公司联合雷声公司和庞巴迪公司提出基于庞巴迪“环球6000”商务机的解决方案

竞标者方案中的这些飞机都在美国军队内得到过应用。目前,湾流飞机在美国各军种内都有使用,是最重要的运输平台。之前,美国空军曾选择用湾流飞机替换目前的EC-130H“罗盘呼叫”电子战飞机。波音公司的737飞机除了在美国空军和美国海军执行运输任务外,还用作海军P-8A多任务海上飞机的载机。庞巴迪公司的“环球6000”用作美国空军E-11A飞机的平台,使用数量有限。

2015年8月,美国空军授予3家竞标者为期11个月的EMD预备合同,相关工作近期已经完成。这些工作主要是为了评估子系统的技术成熟度,降低武器系统的集成风险,同时为招标书提供支持信息。“联合星”替换项目经理Dave Learned上校称,美国空军已经与工业部门成功完成了EMD的预备工作,后续将继续开展降低雷达风险的工作。他补充道,“随着招标书的发布,我们的替换工作正在有序开展,从而保证关键作战能力的成功交付。”


夭折的E-10A



2003年,美国空军曾开展了E-10A多传感器指挥和控制飞机(MC2A)项目,计划用波音767-400ER飞机作为平台来替换E-8C。该飞机计划装备新型的“多平台雷达技术插入项目”(MPRTIP)雷达。诺格公司负责该项目及新型雷达的研发。2007年E-10A MC2A项目被中止,原因是项目过于复杂、成本太高。MPRTIP雷达后来被改进并用于RQ-4B“全球鹰”无人机上。

波音公司设计的E-10A方案,机背为对空预警雷达,机腹为对地监视雷达,实现空地双优


诺格公司设计的E-10A方案

另一个项目,旨在为E-8C提供一款更加高效的新型发动机,但在一架E-8C飞机换装普惠JT8D-219发动机后,该项目也被中止。诺格公司和Seven Q Seven公司参与了该项目,项目中使用的飞机为E-8C的原型机—T3,换装新发动后飞机于2008年12月进行了首飞。2015年1月,该飞机退役并存放于亚利桑那州戴维斯·蒙森空军基地。

JSTARS引擎升级 

空军此举其实已经显示了其选择,平台的选择可能取决于合同之争的输赢,空军将对关注的主要因素进行评估。平台选取考虑的因素主要包括价格、航程、高度、燃油、雷达等,在上述因素综合评估的基础上,还要考虑机组人员迁移至新平台的难易程度。

2012年3月,美国空军针对下一代GMTI雷达飞机完成了一份替代方案分析(AOA)。该项研究建议采购新型、以商用飞机为平台的情报/监视/侦察(ISR)飞机。2014年1月23日,美国空军宣布了“联合星”替换项目规划。当时,美国空军计划新型飞机将在2022年具备初始作战能力。美国空军在其未来财年国防项目中为该项目设立了24亿美元的预算经费。

洛马、雷声、庞巴迪三架公司的联合解决方案设计图

2013年,“联合星”替换项目被时任美国空军参谋长Mark A. WelshIII上将指定为美国空军四个优先级最高的采办项目之一。另外三个项目为F-35“联合攻击战斗机”、KC-46空中加油机和“远程打击-轰炸机”(LRS-B)。

2014年,美国空军首次披露了E-8C的退役安排,宣布计划在2015年至2016年间退役5架E-8C飞机。从那时起,国会一直在禁止美国空军退役E-8C飞机,因此美国空军将最初两架E-8C飞机的退役计划推迟至2019年。

2016年3月,美国空军授予诺格公司一份7000万美元的合同、雷声公司一份6000万美元的合同,旨在完善“联合星”替换项目中使用的雷达。为此,诺格公司和雷声公司正在开展硬件和软件的工程研制工作,目标是交付首部雷达测试样机。合同周期为18个月,最终工作将于2017年9月30日前完成,这将决定新雷达的最终选择。


老式平台



“联合星”设计用于描绘战场地图并对地面移动目标进行探测和跟踪。E-8C配备有7.32米长的无源电扫阵列(PESA)天线。AN/APY-7雷达可以工作在广域监视、GMTI、固定目标指示(FTI)目标分类和SAR模式,观测视角为120度,观测范围为5万平方公里。“联合星”作为空中指挥/控制/情报/监视和侦察(C2ISR)平台,能够在全天候条件下发现地面移动目标并对其进行分类,能够在250公里外同时跟踪600个目标。“联合星”配有强大的通信设备,使得机上的操作人员能够执行空中指挥和控制,从而为防御作战、高空监视和战斗搜救等任务提供支援。

“联合星”由诺格公司研发,1991年在“沙漠风暴”行动中首次实战部署,当时“联合星”还处于测试阶段。两架E-8A原型机在伊拉克和科威特参与了对萨达姆军事车队的跟踪。美国空军表示,“联合星”为联合部队提供了空中战斗管理指挥和控制,同时对敌方部队进行探测和跟踪,为联合部队提供了情报监视和侦察信息。1996年6月,第一架E-8C交付给第93空中控制联队,同年10月,该联队参与了波黑“联合努力”行动。1999年2-6月,E-8C参与了在科威特的“联合部队”行动。

联合星项目组成员评价JSTARS项目 

自2002年10月,美国空军的16架E-8C分派给乔治亚州罗宾斯空军基地的美国空军国民警卫队第116空中控制联队,美国空军的第461空中控制联队同样具备飞机使用权。

“联合星”从1985年9月开始研制。1988年至2005年期间,诺格公司生产了两架E-8A和18架E-8C飞机,其中3架为测试样机、17架为生产型。E-8C于1997年12月具备初始作战能力,而最后一架E-8C飞机于2005年交付。

在伊拉克、阿富汗以及最近的叙利亚军事行动中,E-8C飞机为支持作战行动承担了大量任务。2016年9月,E-8C机群的飞行时间超过了100万小时。在最近与“伊斯兰国”组织的作战行动中,“联合星”战斗管理人员将飞机能力与盟军的打击装备联合,来探测、扰乱并最终摧毁敌方部队。E-8C在作战行动中对“伊斯兰国”的车辆实施跟踪。此外,E-8C能为在阿富汗的友军提供支持。2016年,E-8C飞机在该区域完成近3000小时的作战任务。

JSTARS:改变战场规则

尽管E-8C的系统一直在升级,但该飞机的作战使用和维护成本不断在增高。E-8C每小时的作战成本接近14000美元,最近有报告指出,“联合星”每年的维护成本超过10亿美元。E-8C的机组成员多达22名,其中包括4名飞行员、15名美国空军专家和3名美国陆军专家。美国空军希望新飞机的机组成员减少至10-13名,其中包括了2名驾驶员。这将有助于降低整体的作战成本。

美国空军预测,目前的E-8C机群维持到2045年将花费387亿美元左右。而“联合星”替换平台在相同时期内的花费为276亿美元,这其中包含了新飞机和硬件的采购成本。美国空军希望该项目在未来25年能够节省110亿美元。除了对现有系统进行替换外,美国空军的采办副部长表示,新平台将填补某些能力缺口,但目前这些能力尚未最终明确。


关联阅读一:

JSTARS Recap

以下图文来源于剪水鹱的博客,俺非常喜欢他的文风

帝国空军的 E-8C JSTARS (Joint Surveillance Target Attack Radar System) 是空地雷达监视飞机的 “老大哥”。伊拉克战争中帝国航空打击力量在 JSTARS 的引导下,以惯性导航/卫星制导 (INS/GPS) 弹药将试图利用沙暴掩护逼近帝国地面部队的巴比伦装甲集群炸得人仰马翻。

海湾战争 “死亡高速公路” 的 JSTARS 雷达图像

JSTARS GMTI (Ground Moving Target Indicator) 雷达图像

JSTARS 雷达原型机

使用二手波音 707-300 平台被证明是代价高昂的错误决定。迄今为止帝国空军已在 E-8 机队上累积投入约 200 亿美刀。

帝国空军拟以 65 亿美刀采购 17 架新世代 JSTARS,取代现役 16 架 E-8C。JSTARS 换代 (JSTARS Recap) 项目计划于 2017 年内完成型号选择,至 2026 年撤换全部 E-8C。诺斯罗普•格鲁曼方案将使用 “湾流” 550 远程公务机平台。

洛克希德•马丁方案拟使用庞巴迪 “全球快车” 公务机平台和雷声 “天网” Skynet 有源电扫描阵列雷达。

波音方案基于737-700 BBJ1 公务机,使用737-800机翼以增大起飞重量与航程。波音方案单位停机坪面积的有效载荷更大,拥有更为充裕的内部空间与冷却容量,能够享用737预警机和P-8远程海上巡逻机的技术成果,维护保养工作可依托庞大的全球 737 机队及其零配件池。

 日已落帝国皇家空军的雷神 “哨兵” 空地雷达监视飞机以庞巴迪 “全球快车” 为平台,5 架飞机与 8 套地面站的总成本为 9.54 亿英镑,2008 年服役。与 737 平台相比,“湾流” 和 “全球快车” 的巡航高度更胜一筹,有利于改善雷达视场,速度更快爬升率更高,安装在尾部的发动机也不存在翼吊发动机遮挡雷达波束的问题。 

新世代 JSTARS 的任务舱或许会是这个样子。


关联阅读一:

诺格和美国空军正计划确保E-8C“联合星”服役至2030年

【据英国简氏集团网站2017年9月1日报道】诺斯罗普•格鲁曼公司和美国空军正制定路线图以确保空军16架E-8C联合监视目标攻击雷达系统(JSTARS)飞机能够服役至2030年,并能够支持后续替代机的更换。

诺斯罗普•格鲁曼公司展示的JSTARS替换路线图

诺斯罗普•格鲁曼公司将把现有飞机升级作为该项目的一部分。诺斯罗普•格鲁曼有人指挥、控制、情报、监视和侦察(C2ISR)项目主管布莱恩•利马(Bryan Lim)在8月29日表示该公司将更换或升级E-8C现有中央计算机。诺格发言人戴安娜•博梅尔-莫伊克(Dianne Baumert-Moyik)在8月31日确认,该项工作将升级计算机至第五代产品。

利马还表示美国空军已经诺斯罗普•格鲁曼(为E-8C)增加新的能力从而能够更好地指示更小的目标,同时公司正继续努力完善飞机雷达,以提高探测新兴威胁的能力。但是利马拒绝提供雷达改进的具体细节。

此外,利马称诺斯罗普•格鲁曼公司正计划升级整个(E-8C)机队的航电系统,以满足全球空中交通管理指令。当被问及路线图细节时,诺斯罗普•格鲁曼遵从了马萨诸塞州汉斯科姆空军基地的意见,该基地公共事务部门在8月31日拒绝回答相关问题。

利马表示在执行E-8C保障路线图的同时,诺斯罗普•格鲁曼公司还在继续投资战场管理指挥和控制(BMC2)技术,该技术现有JSTARS机队和下一代JSTARS机队的过渡。据利马称,诺格的实验室目前正在运行一个完全的开放任务系统(OMS)或符合OMS标准的BMC2能力,同时还在基于机器决策辅助来应对新兴的网络信息威胁同时提高操作员任务效能。

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