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[军事] 头顶麻将桌的伊尔-38N海上巡逻机

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发表于 2017-11-5 08:49 AM | 显示全部楼层 |阅读模式


头顶麻将桌的伊尔-38N海上巡逻机 

 2017-11-05 Armstrong 空军之翼

  早在20多年前,俄罗斯海军就想把自己老旧的伊尔-38M(俄罗斯绰号“海豚”,北约代号“五月”)海上巡逻机升级成伊尔-38N了。但苦于资金没有着落,伊尔-38N的非全状态原型机直到2001年4月才首飞。直到印度决定采购伊尔-38SD“海龙”后,伊尔-38N项目才解决了资金困境。

  印度注入的资金最终使伊尔-38N成为现实,装上了在“海龙”系统上进一步改进的“短篇小说”(Novella)反潜系统。在接下来的时间里,俄罗斯海航的所有伊尔-38都将被升级成伊尔-38N,继续延长这种已服役近50年的海上巡逻机的服役寿命。


升级中的伊尔-38N反潜巡逻机

“金枪鱼”

  1960年6月18日,苏联海军启动了一项代号“金枪鱼”的雄心勃勃的海上巡逻机项目,要求该机能飞行3小时前往2200公里之外巡逻海域,然后在此巡逻3小时后返回基地。“金枪鱼”项目的成果就是伊尔-38海上巡逻机,该机以伊柳辛伊尔-18涡桨客机为基础进行研制,保留了后者的机翼、尾翼、发动机、起落架和驾驶舱。


伊尔-38的原准机伊尔-18四发涡桨客机

  伊尔-38机腹设置了两个载荷/武器舱,机舱内增加了任务系统操作员工作站,前机身下方球形雷达罩内安装了“金鹰”雷达,机尾增加了长长的磁异常探测器(MAD)。与伊尔-18相比,伊尔-38由于增设弹舱后导致飞机重心转移,所以机翼的安装位置也前移了。此外,伊尔-18客机机身上大部分舷窗在伊尔-38上也消失了。


为了补偿重心前移,伊尔-38的机翼也大幅前移

  伊尔-38原型机在1961年9月28日首飞,由试飞员弗拉基米尔·科基纳基驾驶。1967年12月23日,莫斯科附近的“劳动旗帜”工厂(现属于米格公司)制造出首架生产型伊尔-38。1972年2月22日,第65架也就是最后一架伊尔-38从“劳动旗帜”厂下线。


1979年5月骚扰“中途岛”号航母的伊尔-38


“金鹰”任务系统

  总部设在列宁格勒的第131研究所(现在的圣彼得堡系统工程科学研究院)负责为伊尔-38研制“金鹰”反潜任务套件。

  “金鹰”的搜索和瞄准系统由雷达、无线电声纳浮标、指示和数据加载子系统组成,能自动加载来自导航系统和自动驾驶仪的数据,这些功能是“金鹰”系统的最大优势。系统的核心是一台TsVM-264“火焰”计算机,具有8192字节ROM,256字节RAM。“金鹰”系统具有半自动和自动模式,在作战海域进行巡航飞行和巡逻,对雷达搜索海面目标(包括潜艇潜望镜)进行雷达搜索、自动投放声纳浮标、跟踪浮标信号并在处理数据后实施攻击。伊尔-38在服役早期系统的自动模式相当不可靠,所以系统操作员经常需要手动控制。


伊尔-38前机身下方的“金鹰”海面搜索雷达,北约代号“泪眼”

声纳浮标

  伊尔-38配备有三种定制声纳浮标,分别是小型的RGB-1A、中型RGB-2和大型RGB-3,投放入海后向飞机发回水下音频信息。RGB-1A是一种重15千克的被动全向浮标,其麦克风的预设工作水深可以是35米或70米,对潜艇噪音的探测距离为3公里。然后浮标通过无线电把接收到的声音传输给伊尔-38,最大传输距离40公里。


正准备装入伊尔-38机腹弹舱中的RGB-1A声呐浮标,一个单元有18枚


RGB-1A声呐浮标全貌

  操作员可以在工作站显示器上看到投放的哪个RGB-1浮标已经探听到潜艇,然后决定是否投放RGB-2浮标来确定潜艇位置。47千克的RGB-2也是被动浮标,但能定位潜艇噪音的方位。


RGB-2声呐浮标

  巨型的190千克被动/主动RGB-3浮标使机组人员不仅能探测潜艇的方位,还能确定与潜艇的距离。这种浮标非常复杂,价格昂贵但并不可靠,很快就退出现役。目前RGB-1A和RGB-2浮标仍然装备伊尔-38。


磁异常探测尾刺

  伊尔-38的另一个反潜传感器是APM-60磁异常探测器,安装在长长的尾刺中。在一开始磁异常探测器被纳入“金鹰”系统,但提供的数据不太精确,无法进行自动化操作,于是随后APM-60与“金鹰”之间的连接被断开。这种磁异常探测器的探测范围只有几百米,只能用于在发动攻击前对潜艇的精确探测。


伊尔-38所谓磁异常探测尾刺

  伊尔-38的磁异常探测器在多年的服役中已经进行了升级,最初的APM-60“奥尔沙”磁异常探测器已经被APM-73S“博尔-1S”替代。在20世纪90年代,部分伊尔-38又升级了MMS-114“拉多加”磁异常探测器。在同一时期时代,大约有10架伊尔-38装备了新的轻重量RGB-16-1声呐浮标,具有被动全向探测能力,探测距离是RGB-1A的三倍,还装备了RTB-91“涅尔琴斯克”辅助遥测浮标,能测量和发回噪音的速度数据。


轻型RGB-16-1声呐浮标


RTB-91“涅尔琴斯克”辅助遥测浮标

  伊尔-38的升级并不局限于传感器,在该机生产期间,最初的AI-20K发动机被更换成了功率更大的AI-20M,使飞机的最大起飞重量从63.5吨增加到66吨。在1974-1975年期间,伊尔-38的导航系统中增加了ANP-3V定位装置,提高了投放声纳时的准确度。

攻击武器库

  伊尔-38装备有专为该机研制的533毫米口径AT-2鱼雷,这种电动推进的鱼雷重达1030千克,主动声呐引导头的探测距离为600-1000米。1971年,伊尔-38装备了苏联第一种火箭推进鱼雷——APR-1“秃鹰”,这种鱼雷长5.3米,重650-670千克,带一个固体燃料火箭发动机,引导头探测距离500-700米。


APR-2火箭助推鱼雷

  APR-1在1981年被APR-2“鹞鹰-M”火箭推进鱼雷取代,后者体形较小,长度3.7米,重575千克,具有更敏感的引导头,探测距离1500米,可以对在水深600米以43节(80公里/小时)高速进行巡航的潜艇实施攻击。1981年,UMGT-1“海雕”电动鱼雷投产(又名AT-3,UMGT代表“通用小尺寸鱼雷”)投产,这种鱼雷重720千克,引导头探测距离1500米,最大作战水深500米。目前APR-2火箭助推鱼雷和UMGT-1鱼雷仍是伊尔-38的主要武器。


UMGT-1“海雕”电动鱼雷

  20世纪90年代又出现了KAB-250-120PL“围栏”制导深弹,以及另一种火箭助推鱼雷——APR-3“鹰-M”。APR-3的尺寸略小于APR-2,有一个更为敏感的引导系统,探测距离2000米,最大作战水深800米。目前还不知道伊尔-38是否已装备这两种武器。


APR-3“鹰-M”火箭助推鱼雷

  伊尔-38分布于翼梁前后的两个弹舱最多可装8.4吨声呐浮标和武器,正常载弹量是5430千克。最常见的挂弹方案有144枚RGB-1A或RGB-16-1浮标、10枚RGB-2浮标和两枚APR-2火箭助推鱼雷或UMGT-1鱼雷、或10枚PLAB-250-120深弹、或一枚RYu-2核深弹。在布雷作战中,伊尔-38能装8枚AMD-2-500M水雷或4枚UDM水雷。


伊尔-38的前后弹舱


任务的变化

  伊尔-38的设计任务是侦察和打击装载了“北极星”潜射弹道导弹的美国核潜艇,伊尔-38的作战半径在当时来说应该是十分充裕了,与“北极星”A-1导弹的射程差不多。但在“北极星”改进型和更先进的“波塞冬”和“三叉戟”潜射弹道导弹的问世后,美国核潜艇无需在远离母港的海域发射导弹了,而在伊尔-38敌人基地附近实施反潜作战,无疑是有去无回。


1987年,VF-1中队的F-14A拦截一架伊尔-38

  这种变化导致苏联大力发展攻击核潜艇来猎杀敌方的弹道导弹核潜艇,潜艇最危险的敌人还是潜艇。于是伊尔-38获得了一个新任务,那就是在苏联弹道导弹核潜艇离开母港时实施掩护,检查是否有敌方攻击核潜艇尾随。


1979年侦察“星座”号航母的伊尔-38

  伊尔-38的机组在乌克兰尼古拉耶夫的第33战斗准备和机组复训中心接受了新任务的训练。1968年3月,在北莫尔斯克-1基地新成立的北方舰队第24独立远程反潜航空团接收了首批伊尔-38。随后太平洋舰队在符拉迪沃斯托克(海参崴)附近的尼古拉耶夫卡组建了类似的第77独立远程反潜航空团。1973年波罗的海舰队在拉脱维亚里加附近的斯库尔特组建了第145独立反潜航空中队。苏联解体后,驻斯库尔特的伊尔-38转移至俄罗斯远东地区堪察加半岛的叶利佐沃。


1982年在苏联电影《Случай в квадрате 36-80》扮演美国P-3的伊尔-38

  伊尔-38还频繁被部署在海外基地。1970-1972年期间,伊尔-38从埃及马特鲁港基地起飞巡逻地中海。该机在1976年又被部署在索马里的哈尔格萨和达法德。1978-1979年及1985年,该机被部署在也门亚丁,1980年又部署到埃塞俄比亚的阿斯马拉。1982年起伊尔-38从利比亚、叙利亚和莫桑比克的基地起飞在地中海上空巡逻。该机也经常被部署在越南金兰湾。


越南金兰湾基地

  20世纪90年代,伊尔-38首次以和平目的飞往西方。1995年,属于俄罗斯列尼涅兹控股公司(一家专门研制航电设备、导航设备和高精度瞄准系统的公司)的71号伊尔-38访问了美国阿拉斯加州的埃尔蒙多夫空军基地和得克萨斯州的谢尔曼格雷森机场,这次访问与德州仪器一项未知合同有关。1996年7月20-21日,一架来自奥斯特罗夫的伊尔-38 22号机参加了英国皇家空军在费尔福德举办的国际纹身展。


1996年国际纹身展上的伊尔-38

  目前俄罗斯海军拥有3支伊尔-38部队,分别是北方舰队北莫尔斯克-1的第7050航空基地、太平洋舰队埃利佐沃的第7060航空基地和尼古拉耶夫卡的第7062航空基地。此外在亚速海畔叶伊斯克新成立的第859战斗准备和机组复训中心也拥有几架伊尔-38,。据俄罗斯网站russianplanes.net统计,俄罗斯海军目前共保有约22架伊尔-38飞机,已经大约20架已经停飞的飞机,其中有些有可能在大修后重新服役。


“短篇小说”

  1992年,已成为列尼涅兹公司一部分的系统工程科学研究院开始为伊尔-38研制名为“短篇小说”(Novella)的新任务系统。该系统最初被设计用于别里耶夫A-40和图波列夫图-204P海上巡逻机,其初步设计在1995年获得批准,几年后安装在伊尔-38上开始试飞。


“短篇小说”任务系统的一大特点就是大幅加强了电子支援设备,在伊尔-38SD/N上就安装在机头上方的盒装天线中

  与“金鹰”的高度集中化计算相反,“短篇小说”采用分散计算架构,每个组件都有自己的计算机,而不是去依赖“轨道”中央计算机。子系统通过数据总线相连,一开始用的是俄罗斯着标准总线,后改用美标MIL-STD-1553B。

  伊尔-38上的所有传感器都被换掉,并安装了全新的导航设备:I-21-5惯性导航系统、A-737卫星导航接收机、SVS-2TsU大气数据系统、RV-21无线电高度表、R-862 UHF无线电和R-865NZh HF无线电。

  升级后的飞机编号改为伊尔-38N,原型机107-06号(第107生产批次第6架)/尾号“红色19”于2001年4月4日在圣彼得堡附近的普希金机场(该机场由伊柳辛分包商第20飞机修理厂使用)首飞,试飞员是弗拉基米尔·伊里纳尔霍夫。原型机在一开始并没有安装“短篇小说”套件,仅安装了天线模型来测试气动外形变化导致的影响。对实际任务系统的测试始于2002年11月。


头顶安装了“麻将桌”的伊尔-38N 19号原型机

感谢印度

  在整个20世纪90年代到21世纪初,俄罗斯政府和航空航天企业都拿不出资金进行武器研发,只能寄希望于外销市场,试图吸引外国客户来资助新飞机研制或老飞机升级项目。伊尔-38N项目面对的就是这样一种窘境,好在“短篇小说”系统成功吸引了印度政府的目光。印度在1977年购买了5架伊尔-38,装备了果阿达波林的印度海航第315中队,编号301-305。这批飞机的配置大幅缩水,只装备了AT-1E鱼雷。


印度海军的伊尔-38

  2001年9月,印度政府与俄罗斯国防出口公司签订了价值2.05亿美元的合同,把印度的5架伊尔-38升级到伊尔-38N标准,编号伊尔-38SD“海龙”(“短篇小说”的出口名称)。


伊尔-38SD“海龙”三面图

  第一架印度伊尔-38(IN305)在2002年3月29日抵达俄罗斯。所有五架飞机(2002年10月1日,伊尔-38 IN302和IN304在印度的庆祝活动中因空中相撞而双双坠毁,印度又从俄罗斯购买了两架二手伊尔-38,编号IN306和IN307)原计划在2004年底之前完成升级。但由于“海龙”系统需要大量研发和测试工作,所以项目被严重拖延。

  IN305在伊柳辛的莫斯科工厂接受升级(后续飞机在普希金和茹科夫斯基接受升级),在2003年7月3日进行了升级后的首飞。该机的飞行试验于2005年11月完成,飞机在2006年1月和第二架完成升级的IN303(于2003年12月抵达俄罗斯)一起返回印度。


升级完毕的伊尔-38SD IN303号

  印度剩余伊尔-38的升级进展缓慢。2007年5月,印度审计署通知议会伊尔-38SD并没有达到所需作战能力,审计署表示印度国防研究与发展组织(DRDO)对用国产航电和武器来升级伊尔-38过于乐观。

  依柳辛当时的首席执行官维克托·利瓦诺夫承认在研制伊尔-38SD时遭遇严重问题,印度暂停接受后续伊尔-38SD。2005年6月抵达俄罗斯的第三架飞机IN301号直到2008年8月才返回印度,最后两架伊尔-38SD(IN306和IN307)分别于2009年12月和2010年2月抵达印度。

反舰导弹

  印度要求伊尔-38SD要具有发射Kh-35E反舰导弹的能力。2005年11月14日,一架伊尔-38SD成功试射了Kh-35E。印度在2013年初订购了一批Kh-35E导弹,这种导弹同样用于印度的米格-29K舰载战斗机。


挂载Kh-35E反舰导弹的伊尔-38SD

  俄罗斯厂商在在众多展会上还展示了挂载“布拉姆莫斯”超音速反舰导弹的伊尔-38SD模型,但这种导弹整合在飞机上的工作还处于设计阶段。印度空军的苏-30MKI战斗机将首先装备“布拉姆莫斯”,随后才可能轮到伊尔-38SD。


挂载“布拉姆莫斯”超音速反舰导弹的伊尔-38SD模型


“短篇小说”的新篇章

  在为印度研制“海龙”的同时,俄罗斯人也在努力改进自己的“短篇小说”系统。系统的电子元件得到了更新,并增加了额外功能。一开始,伊尔-38N原型机107-06再次承担起试飞任务,后来被伊尔-38“黄色15”号(104-07)取代。

  这架原型机在2008年下半年终于装上了最终版本的“短篇小说”任务系统,在2009-2010年开始国家试飞。该机从2011年11月起在北莫尔斯克-3海航基地(当时北莫尔斯克-3基地正在升级)停飞两年,原因不明,直到2013年11月才重新开始试飞。


为了降低成本,伊尔-38N的驾驶舱没有任何改进



大幅改进的是反潜战军官操作站

  2012年5月25日,俄罗斯国防部与伊柳辛签订了用三年时间把5架伊尔-38升级到伊尔-38N的合同,价值达34.5亿卢布,按当时币值计算,单机升级成本约2000万美元。

  接受升级的伊尔-38先到伊柳辛分包商普希金机场的第20飞机修理厂进行大修,然后再到莫斯科附近茹科夫斯基机场的米亚西舍夫实验机械厂安装任务系统。当时伊柳辛首席执行官利瓦诺夫表示到2020年将有28架伊尔-38会被升级成伊尔-38N,也许所有幸存伊尔-38都能继续服役下去。


在第20飞机修理厂大修的伊尔-38

  5架伊尔-38N中的头两架按计划应该在2013年11月重新服役,但再次遭拖延。伊柳辛解释说主要因为无线电声纳系统上的问题。第一架伊尔-38N(107-06)在2014年2月进行大修后的首次飞行,当年7月份被涂成深灰色的“茄子”涂装,俄罗斯军用飞机注册号RF-75335,战术编号19。该机被命名为“拉迪·帕夫科夫斯基”,以纪念这位多年来一直致力于伊尔-38项目的伊柳辛设计师。


第一架伊尔-38N“拉迪·帕夫科夫斯基”号

  随后飞机交付伊斯克的第859海航训练中心。目前伊柳辛已经完成了首批5架升级合同,2015年伊柳辛又与俄罗斯国防签订合同,把两架现役伊尔-38升级成伊尔-38N版本,合同完成日期为2017年11月。

情节多变的“短篇小说”

  列尼涅兹公司目前提供三种版本的“海龙”出口型海上巡逻机系统,以及4种版本的俄罗斯海军自用的“短篇小说”系统。三种出口版本分别是2SD(也就是印度伊尔-38SD使用的系统)、适用于小型飞机或直升机的3SD、适用于轻型飞机和无人机的小型4SD。

  “短篇小说”的四种版本分别是2NV、3NV、4NV(分别对应2SD、3SD和4SD)和1NV。1NV也被称为“短篇小说”P-38,是最先进版本,装备在了伊尔-38N上。

  1NV和“海龙”2SD系统的核心是1NV4(2SD4)任务系统套件,提供两个反潜战军官工作站。每个工作站都配有两台15英寸彩色液晶显示器和控制面板。第三个工作站是为系统指挥官准备的,只有一个大型显示器和控制面板。整套系统通过通用数据总线集成,兼容MIL-STD-1553B和ARINC-429D总线。这种数据总线可以方便地升级或添加新组件。


反潜战军官工作站


系统指挥官工作站

  任务系统包含以下传感器:

  用于探测空中和海面目标的1NV1(2SD1)雷达(对潜艇潜望镜的探测距离是30-35公里)。

  配备新浮标的1NV2(2SD2)无线电声呐浮标系统。

  NV3(SD3)磁异常探测器(MAD),探测距离可达900米。

  NV5(SD5)光电转塔,内置电视、红外成像传感器、激光测距仪和自动目标跟踪装置,可随动于雷达观测目标。


安装在机鼻的NV5光电转塔


转塔的可视角度

  NV9(SD9)电子支援系统,其传感器环绕安装在机头顶部的盒子中。



NV9(SD9)电子支援系统传感器单元,用于电子信情报任务


传感器就被简单粗暴地安装在头顶的盒子中,但该装置却能让伊尔-38N执行间谍任务

  1NV1雷达工作在两个波段,分别是C波段(波长300-600mm)和I波段(30-37.5毫米),而2SD1出口型只能工作在I波段。列尼涅兹为一系列重型轰炸机升级了雷达,如图-22M3M的NV45、图-95MSM的NV021和图-160M的NV70,并以此为基础研制了1NV1雷达。


1NV1雷达

  列尼涅兹还为“海龙”/“短篇小说”系统研制了全新的无线电声纳浮标系统,有被动全向的RGB-41和被动定向的RGB-48浮标。俄罗斯自用的“短篇小说”可能没有配备RGB-41浮标,但使用了RMB-81磁力计浮标,此外还补充有GB-58噪声发生器和RTB-93水文浮标(测量水中的声速)。

  升级后的伊尔-38N/SD已经从一种专业反潜机变为海上巡逻机,任务从反潜战转向了海域巡逻,并装备有电子信情报系统。该机除了能对海面目标进行搜索和攻击外,还能执行搜救任务

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