随着水面舰艇装备的对空雷达能达到300-400公里的有效探测距离 ， 加上逐渐装备了射程200公里左右远程区域防空导弹 ， 此时作为我海军航空兵反舰作战的主力轰-6D型轰炸机 ， 只能携带2枚射程200公里的“鹰击-6”空射反舰导弹 ， 其技术性能和反舰作战能力 ， 在面对巡洋舰、驱逐舰等主战舰艇是 ， 已经没有任何性能上的优势 。
且脱胎于“海鹰-2”反舰导弹的“鹰击-6”空射反舰导弹 ， 末制导雷达技术被证实只需凭借水面舰艇上的舰载电子干扰系统 ， 就可以实现对其制导雷达的远程压制干扰 ， 使“鹰击-6”反舰导弹完全就丧失目标探测和跟踪能力 ， 难以有效击中水面作战舰艇 。

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于是 ， 海军针对轰-6D型轰炸机和空射“鹰击-6”反舰导弹存在的问题和不足 ， 以提升载机平台自身技术水平和战场生存能力为目的 ， 于上世纪90年代中末期开始 ， 研制轰-6G型轰炸机 ， 全机是在海军轰-6D型轰炸机的基础上改造提升而来 。
轰-6G轰炸机 ， 是当时与空军型轰-6H“一机双型”并行研制的海军型 ， 对机载航电系统进行了较大规模的更新和升级 ， 新一代机载雷达、通讯控制技术、航空电子等都实现了历史性突破 ， 新型对海搜索雷达仍然装备在机头下方 ， 相比轰-6D使用的245型雷达体积更小、重量更轻 ， 采用了频率捷变、脉冲压缩、数字信号过滤等先进技术 ， 发射机功率增加了35% 。
当飞行高度8000米时 ， 对于万吨级的巡洋舰、重型驱逐舰以上的大型水面舰艇探测距离不小于300公里 ， 对于其他驱逐舰、护卫舰等海上目标 ， 可以达到不小于200公里的探测距离 ， 能同时探测15个目标 ， 并对其中4个目标进行跟踪和打击 ， 支持射程超过300公里的新一代中远程空射反舰导弹的作战使用 。

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轰-6G轰炸机 ， 换装了全新的电子战系统 ， 主要有雷达告警系统、导弹逼近紫外告警系统 ， 以及一套机载有源电子干扰系统构成 。
此外 ， 轰-6G轰炸机 ， 首次使用了国产新型光导系统、GPS全球定位系统、数字化信息处理系统构成的全新综合导航系统 ， 导航精度较之轰-6D型轰炸机提高了400% ， 具备了在更远距离上实施对海打击的能力 。
轰-6G轰炸机 ， 在外观上较之轰-6D轰炸机的变化就是 ， 为了增加对海打击能力 ， 轰-6G在轰-6D基础上 ， 增加了2个挂架 ， 外挂架由轰-6D的2个 ， 增加到轰-6G的4个 ， 是从外观上区别轰-6G和轰-6D最主要的外部特征 ， 看挂架数量 ， 就不容易搞混淆轰-6G和轰-6D两型导弹载机 。

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在轰-6G的4个外挂点 ， 挂载能力都较强 ， 其中 ， 内侧挂点的最大外挂能力有3吨 ， 外侧挂点外挂能力1.5吨 ， 意味着轰-6G的最大外挂能力达到了9吨 。
以前空军的轰-6轰炸机 ， 有正常载弹量3吨 ， 最大载弹量9吨的说法 ， 但2010年前 ， 其实空军从未挂载9吨航空炸弹起飞 ， 到了海军轰-6G手中 ， 轰-6就实现了最大载弹量9吨起飞的目标 。
当采用外侧双联复合挂架 ， 内侧三联复合挂架时 ， 轰-6G最多能携带10枚“鹰击-83K”空射反舰导弹 ， 在此状态下 ， 轰-6G仍然具备1500公里的作战半径 ， 1个团的轰-6G导弹载机 ， 一次就可以向目标投掷200余枚空射反舰导弹 ， 实现饱和攻击 ， 对于任何水面作战编队来说都是非常头痛的问题 。

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