4 年 2024 月 XNUMX 日星期三

F-35A 与 S-400 Triumf:开源数据快速分析

今天,世界各地存在许多活跃或潜在的冲突。在许多情况下,西方以各种方式(通常是间接的)反对东方。从乌克兰战争开始,还有以色列与哈马斯的战争、迫在眉睫的两伊冲突、红海危机、非洲的各种流血冲突等等。

还有潜在的或冻结的冲突,例如中国与台湾之间、印度与巴基斯坦之间、土耳其与希腊之间,以及土耳其对塞浦路斯和叙利亚的占领等。

在这种背景下,以 F-35A 与 S-400 的形式阐明“飞机与防空”问题将会很有趣,这代表着大肆吹嘘的西方矛对抗强大的俄罗斯盾。 “今天,基于从公开资料中了解到的情况和合理的估计。

S-400 Triumf防空系统的特点

S-400 Triumf(北约术语 SA-21 Growler)是一种综合防空系统,由 Almaz-Antey 开发。该系统于 2007 年投入使用,取代了 S-300P 和 S-200。 据俄罗斯国防出口公司称,S-400系统能够摧毁所有类型的空气动力目标半径380公里 高度可达30公里,以及半径60公里内的弹道目标。

f-35a 与 s-400

根据各种公开消息,S-400系统可能包括以下部分(主要表示出口版本,在俄罗斯命名法中用后缀E表示):

1。 移动指挥所55K6E.

2。 S波段全景采集与作战管理雷达91N6E.
它的最大射程为 600 公里,可在 4 公里处跟踪 390 平方米 RCS(雷达横截面,或雷达等效面积,代表目标向雷达接收器反射雷达信号的能力)的目标。
根据雷达方程,探测距离与目标RCS的4根成正比。因此,可以计算出该雷达可以在超过 1 公里(280 海里或 NM)的距离上检测到 RCS 为 150 平方米的标准目标。

3. r多功能X波段雷达92N6E,用于目标照明和火力控制。
该雷达的最大范围为 400 公里,可以在最远 4 公里的范围内检测到 250 m² RCS 的飞机, 根据其宣传册。这相当于 175 公里(95 海里),而标准目标为 1 平方米 RCS。

4。 C波段全高度采集雷达96L6E,最大航程300公里。

5.杂项 可选监视雷达,例如 76N6 低空捕获雷达,以及 59N6 Protivnik GE、67N6 Gamma DE、1L119 Nebo SVU、Nebo-M 甚至 Resonance-NE 低频搜索雷达。这 尼博SVU 应在 1 公里处检测到 215 平方米的标准 RCS 目标。

6. 几种类型 导弹,如下:
a. 9M96E 短距离,射程40公里,采用主动雷达制导。
b. 9M96E2 中距离,射程120公里,采用主动雷达制导。
c. 48N6E2/3 长距离,射程200/240公里,半主动雷达制导。这是该系统的主要导弹。
d. 40N6E超长射程,射程380公里,采用主动或半主动雷达制导。

导弹40N6E2 S400防空|防御分析|战斗机

一个典型的S-400营由一个指挥所、一个91N6E目标捕获雷达和两个连组成,每个连配备一个92N6E火控雷达和四个TEL(运输-架设-发射器),每个连有四枚导弹。所有雷达都有 抗干扰能力.

S-400 系统旨在与 A-50 机载预警和控制 (AEW&C) 飞机、较旧的 S-300 系列地对空导弹系统以及铠甲 S1/ 2和Tor-M1/2中短程防空系统,能够应对无人机和巡航导弹等威胁,形成全面的多层防御体系。

今天的洛克希德马丁 F-35 闪电 2 隐形战斗机

另一方面,F-35是一款非常知名且广为人知的隐形战斗机。经过二十多年的发展,由于各种问题的困扰,仍未完全投入运行。据报道,许多问题预计将通过著名的 Block 4 升级得到解决,该升级预计将于 2030 年完成 美国官方报道.

区块 4 的计划完工已被推迟数次,甚至在技术更新 3 (TR-3) 配置的延迟之前就已被推迟,“ 提供支持现代化 Block 4 功能所需的计算能力 ”。 TR-3 尚未获得完全认证,因此未来的 Block 4 升级预计会进一步延迟。

f-35A 美国空军

在试图为 F-35 与 S-400 问题提供有效答案时,我们今天正在考虑采用当前 Block 35F 配置的 F-3A,而不是采用最终配置,具有出色的功能,但可能永远无法实现集成。

因此,据我们所知,截至 2024 年 35 月,以下武器尚未完全集成到 F-XNUMX 上,至少在 A 版(即常规起飞和着陆 – CTOL,最广泛的版本)上是这样:
-L'AGM-158 JASSM (联合空对地防区外导弹),它是外部携带的,会损害隐身性。
- 香格里拉 GBU-53/B 风暴破坏者 (小直径炸弹 - SDB II),
-L'AGM-154JSOW (联合防区外武器),
-L'AGM-88G AARGM-ER (先进反辐射导弹——增程)

所有这些武器正在整合。整合工作可能(或肯定会)持续数年。因此,当今唯一可以使用的相关中程武器是GBU-39/B SDB(小直径炸弹)。除了SDB之外,F-35A还可以使用各种智能(JDAM - 联合直接攻击弹药,LGB - 激光制导炸弹)或低智能(即铁)炸弹。

关于 F-35 的 RCS, 我们提出了一种方法 分两步预测任何目标的 RCS。简而言之,首先根据可用数据、照片和视频创建和完善目标的 3D 模型,然后使用计算电磁学计算 RCS。按照这种方法,估计 F-35 在 X 波段的 RCS 测量值约为 0,01 平方米 S 波段为 0,02 平方米。

f-35 美国空军

根据 独立模拟结果,不带 RAM(雷达吸收材料)的 F-35 的 RCS 在 X 波段为 0,09 平方米,在 S 波段为 0,15 平方米(“干净”F-35 型号的平均 RCS,案例 2)。当尝试模拟 RAM 使用情况时,可以考虑 -10 dB 的合理衰减,这将在 X 频段提供 0,009 m² 的 RCS 值,在 S 频段提供 0,015 m² 的 RCS 值。用于以下计算。

F-35A vs S-400:今天谁更有优势?

鉴于上述情况,F-35应该在距离54N29E X波段92公里(6海里)处被检测到,91N6E X波段是系统的主雷达,可以引导导弹到达目标。 35N97E S波段监视雷达将在52公里(XNUMX海里)处检测到F-XNUMX。

该雷达可以将主动雷达导弹引导至目标,从而在比赛结束时捕获并跟踪目标。 被计算了 它可以在 35 公里(152 海里)处探测到 F-82。然而,这种雷达无法提供军用级跟踪。

Nebo SVU 向不精确的弹道发射主动雷达导弹的想法相当牵强,但并非不可想象。无论如何,任何检测都会触发快速反应警报飞机的起飞命令,因为 苏35 甚至 苏57,以拦截目标。

S-400 拉塔基亚
为了表示 S-400 系统的不同雷达对 F-35 的覆盖范围,我们可以假设这些系统之一位于 赫梅米姆空军基地,叙利亚拉塔基亚附近。以这个空军基地的坐标为中心,我们可以 画三个圆圈,分别位于 30、50 和 80 海里,代表对 F-35 的高、中、低危险。

因此,对于F-35,我们可以想象围绕S-400系统的三个同心圆,距离上述三个雷达大约为80、50和30海里:F-35应该在80海里半径内处于警戒状态,在 50 海里半径内将面临中等危险,而在现用 S-30 系统的 400 海里内飞行将极其危险。

因此,任何类型的炸弹(光滑炸弹、激光炸弹或 JDAM)都是不可能的,因为它必须投在 30 海里的死亡圈内,只剩下一个可供攻击的地方,即浴室。

非隐形赫梅米姆
按照同样的逻辑,这是以叙利亚赫梅米姆空军基地为中心的两个圆圈,半径分别为 120 和 190 海里。这些圆圈代表传统(非隐形)战斗机飞越雷达地平线时的高危险区和中危险区。

一架 F-35A 可携带 8 枚 SDB 和 2 枚 AIM-120 先进中程空对空导弹 (AMRAAM) 用于自卫。为了瘫痪 S-400 系统,F-35 会尝试同时投放 8 个 SDB,以在 30 海里甚至 50 海里的范围外造成饱和。

确切的 SDB 释放范围尚未公开,但可以假设 F-35 可以以足够的高度和速度投放 SDB,使其悬停约 50 海里。另一方面,它将把 F-35 置于 S-400 探测和交战范围的核心。

然而,最重要的问题是瞄准问题:SDB 携带小型弹头(206 磅),用于攻击坐标已知的固定目标。 S-400是一个移动系统,其元件可以随时移动。大多数情况下,获得S-400系统不同部分的准确坐标并在合理时间内发起攻击是相当困难的。

这样的努力需要近实时的卫星图像、图像分析、瞄准、任务规划以及向飞机传输目标坐标。 SDB 不太适合移动系统,例如 S-400。无论如何,GBU-39/B 滑翔炸弹都会被火控雷达探测到并被拦截,很可能是被附加的 Pantsir S1/2 或 Tor-M1/2 系统拦截。

雷达地平线和低空飞行目标

像 S-400 这样基于大型和重型卡车的移动系统需要相对平坦的区域来部署。它不能像传统的监视雷达那样安装在山上。由于地球的曲率,低空飞行的目标可能会非常接近隐藏在雷达下方的雷达 雷达地平线 以及地形不规则的背后。

雷达地平线
S-400系统应部署在平坦的地区,而不是山上。这样,雷达地平线限制了探测低空飞行目标的能力。

为了计算雷达地平线,我们可以使用以下公式:

R=1,23(√hr+√ht),

其中R是以NM表示的范围,hr是雷达的高度,ht是目标的高度,两者都以英尺表示。

让我们看看位于叙利亚赫梅米姆空军基地的 S-400 系统的案例。 机场海拔157英尺据公开消息称。假设76英尺6V40M桅杆上有一个低空捕获雷达,例如6N78,则雷达的总高度为235英尺。

巡航导弹(如战斧或 SCALP EG)的典型高度为 50 m 或 164 英尺。应用上述公式,我们得到约 35 海里的范围,远小于 F-35 的最大可能探测范围。对于以 0,9 马赫或 600 节巡航的导弹,撞击前的可用时间为 210 秒。

Rafale 巴斯高度

简而言之,假设 S-400 系统的位置已知,可以使用 BGM-109 战斧对地攻击导弹、从 F-158 发射的 AGM-16 JASSM、从幻影 2000 发射的 SCALP EG 或一个 Rafale或任何其他类似的巡航导弹(或多种导弹),为防空系统留下非常有限的反应时间。

此外,除了光学传感器外,所有这些导弹都携带比 SDB 更大的弹头(1000 磅级),造成重大损害。

总结

根据上述分析,目前 F-35A 与短程防空系统结合,似乎无法严重威胁全面运行的 S-400 系统。

随着 F-35A 集成更先进的武器、射程更远、配备改装传感器,这种情况随后可能会发生变化,例如 AARGM-ER、StormBreaker (SDB II),特别是 JASSM。然而,当时(可能是在未来十年内),更相关的问题是 F-35 与 S-500。

这并不意味着S-400是无敌的,因为 他在乌克兰被击中多次。其主要威胁是巡航导弹(如上所述,利用有限的雷达视界)、弹道导弹(以非常高的速度接近)、准弹道导弹(弹道不可预测)以及无人机群(用于饱和攻击) )。 ,可能导致导弹的拦截过度消耗。

无论如何,S-400是保护特定区域的防御武器系统。防御性武器系统从来没有赢得过战争。例如,通过其他方式启用或保护攻击或反击,这只会节省时间。

注:以上均为作者个人观点和评估,并不一定代表希腊空军或希腊空军学院的观点。

康斯坦丁诺斯·齐基迪斯
电子工程师,博士
希腊空军学院的军事教学人员

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为了更进一步的

5评论

  1. 正如文章中所解释的,在极低的高度飞行(地形跟随模式)可以隐藏地面雷达的攻击飞机,使入侵者能够发动突然袭击,特别是在配备了巡航或反雷达导弹等改装武器的情况下。
    然而,在非常低的高度飞行:
    – 这会显着增加燃油消耗,从而缩短续航里程。
    – 这限制了对情况的感知和传感器(光学或雷达)的视野。
    – 这限制了武器的射程,特别是滑翔炸弹。
    – 如果防空系统连接到机载雷达,这并不能解决问题。
    所以低空飞行也有严重的缺点。就成本而言,最好的解决方案是自杀式无人机群,例如伊朗/俄罗斯的 Shahed 136,每架成本约为 20 欧元。因此,000 枚 Shahed 20 的成本低于一枚 AGM-136B HARM(高速反辐射导弹)。
    [我必须承认我使用了谷歌翻译从英语到法语。]

  2. 低 RCS 对于战斗机来说始终是一个优势。然而,如果没有合适的武器,这是不够的。如果唯一可用的武器是炸弹,那么对抗先进的防空系统(例如 S-400)并不是一个好主意,因为你必须进入危险区域才能投掷炸弹。如果您可以使用防区外武器,例如 -A 版本射程为 370 公里的 JASSM(联合空对地防区导弹),那么即使是老式的 F-16 也能胜任这项工作。无论如何,不​​一定要使用飞机:有效的方法是将低成本自杀式无人机与一些巡航导弹和一些弹道导弹结合起来,以或多或少同时到达的方式发射。或多或少这就是伊朗在 13 年 2024 月 XNUMX 日晚对以色列所做的事情。

  3. 分析看起来很有趣,但超出了我的能力,无法让我真正判断它。
    我不确定我是否理解了这个结论。
    挑战 S-400 隐身(无论什么飞机)的最有效方法是挑战超低空进场(地形跟踪,无论什么飞机)?
    感谢您的见解和最诚挚的问候。

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