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確認了!中國天眼可鎖定航母 還能追踪F-22隱身機

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確認了!中國天眼可鎖定航母 還能追踪F-22隱身機
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確認了!中國天眼可鎖定航母 還能追踪F-22隱身機

2024年07月02日 11:51 最後更新:12:15

中國「天眼」展現尖端實力,精準鎖定海上巨擘與隱形戰鷹。

據內地軍事評論專欄「科大烽火」引述環球網報道,國家最高科學技術獎6月24日在京揭曉,李德仁院士獲得了中國科技界崇高榮譽,國家最高科學技術獎。李德仁是中國科學院和中國工程院雙院士,是中國最著名的測繪遙感測繪學家。在這次國家最高科技獎頒獎時,有一個令人振奮的發現,中國遙感衛星的分辨率已經比肩美國最强偵察衛星,不僅能够從太空鎖定外軍航母,還能够實時追踪美軍F-22隱身機。

獲得2023年度國家最高科學技術獎的李德仁院士,早在四年前就首次證實了中國的高分十一號遙感衛星(2018~2020年發射四顆)的分辨率達到0.1米,達到了美國最强的「鎖眼」偵察衛星的分辨率水平。這是《中國測繪》雜誌在2020年以「對地觀測衛星系統」為主題對李德仁院士的專訪。

根據這篇專訪的信息量極大,據李德仁院士透露,中國研製的高分辨率系列衛星對地遙感觀測系統,一開始是規劃了14顆遙感衛星,簡稱為「高分對地觀測衛星」,其中第一顆至第七顆為民用遙感衛星,第八顆至第十四顆是軍用遙感衛星。這14顆遙感衛星包含了光學遙感和合成孔徑雷達觀測衛星,按軌道分別地球同步軌道衛星和太陽同步軌道衛星。

「高分系列」光學遙感衛星的分辨率達到了0.1米~0.5米,合成孔徑雷達觀測衛星的分辨率達到了0.5米~1米。兩顆地球同步軌道的超高空遙感衛星的分辨率分別是15米和15米,此外中國的寬幅遙感衛星的地面幅寬達到了800公里。

李德仁院士首次證實中國的高分十一號遙感衛星(2018~2020年發射四顆)的分辨率達到0.1米,這與美國最强的KH-12「鎖眼12」偵察衛星相當。而且實現了多顆衛星實現尋找海上移動目標,精度達到10米以內,數據可在1分鐘內傳輸到地面。而且實現了在軌智能處於,實時跟踪識別目標。

早在2017年,中國就有相關報道:「中國已經利用高分系列衛星實現了對全球19艘大型艦船(美海軍的10艘航母+9艘兩栖艦)的持續跟踪,也已經完成了高分衛星制導導彈打擊航母的整個作戰流程的試驗。

更厲害的是,中國的遙感衛星甚至能够進行對地連續跟踪拍攝,追踪美軍的F-22隱身戰鬥機。據「保加利亞軍事網」報道,一則由中國「吉林一號」遙感衛星於早年間拍攝的視頻,突然在國外社交媒體上引發熱議。視頻內容為「吉林一號」遙感衛星正在追踪飛行中的美制F-22隱身戰鬥機,時間長達整整6秒。為此「保加利亞軍事網」在報道中指出,「吉林一號」遙感衛星拍攝的這段視頻,可能會徹底改變「空戰平衡」!

F-22戰鬥機的「隱身」是靠多種技術手段實現的,首當其衝的就是雷達隱身設計中的外形設計,F-22機身側面,進氣道與雙垂尾均向同一角度傾斜,機翼前緣與平尾前緣分別與後緣相平行。機身的全部艙門,如起落架、武器艙、維修口蓋、駕駛艙玻璃框架,均沿兩個相向的方向進行了鋸齒修型處理,以便側向反射雷達波。

與F-117明顯不同的是,F-22還在外形方面採用了連續曲率設計,例如,從正面看,機翼機身連接處不會形成强烈的雷達反射源角度,下翼面沿一連續變化曲率半徑綫置於飛機側面,在副翼舵面,擾流器與尾翼整流罩上同樣也能看出連續曲率技術應用的痕迹。

再者是紅外隱身技術中的紅外隱身,從F-22尾部結構可以看出,該機水平尾翼遠遠超出了發動機噴嘴,從而限制了從側面到後象限方向的方位平面內的排氣口與羽流芯的視野。此外則是F-22使用的F-119型發動機採用了二元矢量收斂-擴張噴管,可在一定角度內進行偏轉(角度可達到俯仰±20°),利用這種尾噴管可以使排出的尾焰與大氣摻混,有利於在大氣迅速耗散前者排出的高溫燃氣,進而减少被敵方發現的可能性。

最後則是射頻隱身設計,具體到F-22身上,即採用了被當下稱之為「低可探測性」的無源目標特種减縮技術,至於實現途徑,就是通過不斷加强天綫罩、天綫腔和天綫設計的開發,以此作為共用子系統的交互式元件,使得帶內,帶外雷達散射截面(RCS)更小,這一點可從AN/APG-77雷達與F-22各系統天綫的共型設計中看出來。

多種技術的集成運用,使得F-22隱身戰鬥機在過去多年間睥睨世界,儼然以「老子天下第一」的做派橫行全球,但這並不意味著它就永遠不會被發現,換句話說,F-22距離全波段、全頻譜隱身還有一段路要走,並不是無懈可擊的。

2020年5月,Defensemirror網站就曾報道稱,委內瑞拉軍隊通過進口自中國的JY-27米波段三坐標對空監視雷達,發現了一架接近該國領空的美制F-22隱身戰鬥機,並對其發出了警告,由此可見,F-22在全波段隱身方面仍存在著漏洞。

大量研究表明,以紅外探測器(特別是紅外成像設備)、紫外探測器、激光探測器(激光雷達)、微光電視等為主的光電探測設備,均具有反隱身能力。反過來講,F-22隱身戰鬥機之所以能被中國「吉林一號」遙感衛星發現並長時間進行追踪,原因就在於F-22在光電隱身技術中的可見光隱身方面的功夫沒有做到家,這也意味著其在全頻譜隱身領域,F-22同樣存在著致命隱患。

這一技術手段主要通過改進目標外形的光反射特徵、控制目標的亮度與色度、控制目標的主要發光部件的火焰和烟迹信號、控制目標照明和燈光、控制目標的運動構件的閃光信號等實現隱身效果。

只是,因為一般的光學偵察衛星的軌道很低,過頂速度很快,幅面很窄,只能維持跟踪幾秒鐘,並不具有戰術意義。即使個別遙感衛星實現了對地視頻拍攝,低軌道光學衛星實時跟踪目標的戰術意義也不是很大,只有靜止軌道同步衛星的對地凝視觀測能力,才是具有革命性的,能够實時監控敵人艦隊和航空器。

一個較理想的解决方法就是發射低軌衛星星座群。截至2024年6月,長光衛星技術股份有限公司已通過22次成功發射,已將108顆「吉林一號」衛星送入太空並在軌運行,從而建成了全球最大的亞米級商業遙感衛星星座,即「吉林一號」衛星星座。按照現有在軌衛星測算,「吉林一號」衛星星座可對全球任意地點實現日均35~37次重訪,具備全球一年有效覆蓋3次,全國一次有效覆蓋9次的能力,相比於2022年,可謂是有著質的提升。

2022年,「吉林一號」衛星在軌數量僅為54顆,具備對全球任意地點實現日均18~20次重訪,具備全球一年有效覆蓋1次,全國一年有效覆蓋6次的能力。然而按照長光衛星技術股份有限公司的規劃,到2025年,將實現138顆「吉林一號」衛星在軌組網,從而形成全天時,全天候,全譜段數據獲取和全球任意地點10分鐘以內重訪能力,這標誌著以美制F-22、F-35、B-2甚至是B-21為代表的隱身戰機被發現概率,將會比目前只增不减。

「吉林一號」遙感衛星之所以能發現美制F-22隱身戰鬥機,很可能是F-22隱身戰鬥機的亮度與色度控制技術存在問題,遠沒有達到使F-22隱身戰鬥機與所處環境(天空)的亮度及色度相匹配,所以才會被「吉林一號」遙感衛星上搭載的光電探測設備予以發射並持續追踪。

此外還有更振奮的一點是,按照長光衛星公司的說法,這段追踪F-22隱身戰鬥機的視頻叫做「高分辨率視頻數據」。公開資料顯示,「吉林一號」遙感衛星單星最大拍攝時長為120秒,標準時長一般為10秒、30秒及60秒,進一步講,上述F-22隱身戰鬥機出鏡的6秒僅僅只是滄海一粟,「吉林一號」遙感衛星還對其進行了更長時間的追踪拍攝。所以對F-22隱身戰鬥機來說,日後還是要自求多福,同樣這句話也對B-2隱身轟炸機和F-35隱身戰鬥機適用,畢竟此一時彼一時。

中國在2025年就會形成遙感衛星星座群的全天時、全天候、全譜段數據獲取和全球任意點10分鐘以內重訪能力,可提供全球最高的時間分辨率和空間分辨率。連F-22都能跟踪拍攝,要是盯一艘航母那不跟玩一樣。到那時候,我們甚至可以從太空直播俄烏戰爭了。




止戈堂

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美國空軍的F-22隱形戰機在二十年前開啓了第五代戰鬥機的時代,瞬間使得其他戰機一夜之間變成了過時的產物。時光流轉,誰將率先啟動第六代戰鬥機的時代呢?美國《防務新聞》在24日憂心忡忡地指出,中國在這個領域已經取得了相當的進展。

美國《防務新聞》報道截圖

美國《防務新聞》報道截圖

根據內地軍事專欄「空天力量」,報道指出,儘管中國在所有的國防事務上都以保密聞名,但有跡象表明在第六代戰鬥機的研發領域,中國正在取得進展。最明確的證據可能來自中國航空工業集團公司2019年1月在社交媒體上發布的消息。在一次有關第六代戰鬥機的討論中,中國航空工業集團公司的成都飛機設計研究所總設計師王海峰表示,他們正在籌備研究一種「到2035年可以保衛海空的戰鬥機」。當時他還提到了一些元素,如有人-無人協同、人工智能的應用,改進的隱身和全向感應器等。

2022年,美國空戰司令部司令馬克・凱利表示,中國提出的這些努力方向「正在按計劃進行」。他指出,他們對於第六代戰鬥機技術的看法與美國非常相似,主要特徵是信號呈指數級減少,處理能力和傳輸能力呈指數級加速,而開放任務系統具有迭代能力,能以相應的速度進行重新編程。

中航工業發布的無尾戰鬥機概念圖

中航工業發布的無尾戰鬥機概念圖

長期關注中國軍事動態的美國觀察家里克・喬認為,中國在第六代戰機領域展開了創紀錄的努力計劃。自2019年以來,中國通過半官方渠道透露的相關進展信息持續增加。他提出的證據包括中航工業描繪通用下一代戰鬥機配置的藝術作品、學術論文以及軍方和行業官員的聲明。此外,2021年10月拍攝的衛星照片顯示,成都飛機設計研究所出現了一種新型無尾戰鬥機的身影。

喬指出,第六代戰鬥機的設計非常複雜,通常包括空氣動力學設計和控制、射頻材料、飛行控制軟件、傳感技術、數據鏈接和作戰管理系統、武器以及協同戰鬥機或無人機的集成。他向《防務新聞》透露,中國第六代戰鬥機的技術驗證機(可能是縮比版本,他將這架神秘的戰鬥機稱為J-XD)已經進行了飛行測試。不過他也指出,「我完全相信J-XD的一些子系統(如發動機)最初會比美國同類產品性能差,儘管過去幾十年來中美在航空發動機領域的差距已經大大縮小,但在某些領域他們仍在追趕。」

X截圖

X截圖

美國空軍中國航天研究院院長布倫丹・馬爾瓦尼在回答「中國目前是否有能力研發這些先進戰鬥機」時表示,「今天?不。二十年後?絕對會。我們一次又一次地見證了這一點。我們越來越不會低估中國體制下定決心後所能達到的程度。」
他認為,缺乏先進的噴氣發動機一直是中國航空領域的重大缺陷,但情況正在好轉。他說,「歸根結底,這只是科學。我告訴人們,柏林的物理學和北京的物理學是一樣的。所以如果你投入足夠的時間和精力…你就能製造出一台好的航空發動機,尤其是用於軍事方面。」

馬爾瓦尼表示,中國將未來戰機描述為無人駕駛,但他認為該設計更有可能是「可根據需求選擇是否載人」,這取決於人工智能系統以及其他必要技術的開發速度。他說,「你不必一定讓飛行員在飛機裏,你可以讓它自行飛行,或者它可以充當忠誠的僚機。」

報道還提到,就像美國第六代戰機的設想是與無人機協同作戰一樣,中國的無人機製造商同樣雄心勃勃。喬認為,在航展上亮相的中國無人戰鬥機「可能並不代表為解放軍實際開發的無人機,後者的性能幾乎肯定更為雄心勃勃。」他還表示,可以設想中國各種先進的作戰無人機「正在進行先進的開發/測試,甚至有限的開始服役」。作為佐證之一,他提到,中國率先推出了雙座型殲20隱形戰鬥機,後座操作員可以控制無人機,顯示中國正在努力推進無人機與有人戰機的協同作戰。

最後,美媒總結表示,如果成都飛機設計研究所總設計師王海峰關於中國第六代戰鬥機將於2035年投入使用的預測成立,考慮到試飛和測試需要約5年的時間,因此原型機最早將在2028年左右準備就緒。喬認為這是可能的,而馬爾瓦尼的預測略微悲觀,但時間表也不過只往後推遲了幾年,「中國第六代戰鬥機可能會在21世紀30年代末或40年代初首飛。」

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