隱形戰機剋星:俄“對手-GE”?
俄羅斯59N6-E“對手-GE”第5代通用移動式三座標雷達,由俄羅斯下諾夫哥羅德市無線電技術裝備科研所研製,主要用作防空系統自動化控制系統 和空中交通管制系統的組成部分,搜索和傳送空中目標座標(距離、高度和方位角)資料。整套“對手-GE”雷達系統裝配在兩輛汽車上,具有較高機動性能,最大機動行程600公里。
“對手-GE”雷達能在高強度雷達對抗條件下,精確傳送目標資訊,為殲擊機進行目標指引,同時保障地面防空導彈營目標指示資料。最大測高距離200公里,能發現近太空近地軌道上的衛星目標。採用相控陣雷達天線,方向圖磁區0-45度,裝配超新水準的旁波瓣,能自動保障較高防護水準,使雷達不受主動雜訊幹擾。另外,相控陣天線還採用了體現最新科技成果的空間時間數位信號分析技術,從而在測量目標座標方面具有明顯的高精確優勢。
“對手-GE”是為保障成功發現第5代飛機而研製的,最多可監視150個空中目標,除了距離、高度和方位角外,還能測定第4參數,即目標激進速度,保障排除假目標干擾和引誘。
雷達工作效率在很大程度上取決於天線性能,“對手-GE”相控陣天線寬5.5米,高8.5米,旋轉速度為每分鐘6-12圈,相應的資料傳送時間為10-5秒,足以保障搜索高速和超機動目標,即使是對採用隱形技術雷達反射面低於0.1平方米的空中目標,也能在200公里之內及時發現。整個天線系統有10個模組20道相同波束組成,能自動適應雷達狀況,調整工作模式。如果一個模組發生故障,整個系統的係數就會發生相應變化,波束工作範圍擴大,數量減少,用18道,而不再是20道波束進行空間掃描,在允許範圍之內擴大旁波瓣,從而保障在保持掃描區域不變情況下,維持較高的測量精確度,繼續執行戰鬥值勤任務。
“對手-GE”雷達採用雙頻譜構造,不僅可節省研製和使用成本,還能保障基礎型雷達隨時根據需要在其他波譜內進行現代化改進,完善戰術技術性能。“對手-E”性能潛力較大,使用23釐米國際頻譜,擁有第二套雷達儀,不僅能在最大程度地獲取空情資訊的情況下指揮空中交通,用作防空部隊敵我識別系統,還能通報燃料儲備情況,接受災難信號和其他情報。
1999年,首套量產型“對手-GE”雷達裝備防空部隊,隨後陸續裝備其他軍兵種部隊,實踐證明,它能在空軍、防空兵、導彈防禦部隊、陸軍、快速反應部隊和聯邦航空署內高效使用。國外同類雷達有英國的S.753、中國的VLS-2、美國的FPS-117(V)等,但在整體性能上都不如“對手-GE”。
“對手-GE”移動式三座標雷達具體戰術技術性能資料是:工作頻譜L段,掃描距離10-400公里,方位角360度,高低角45度,最大測高200公里,空中目標(雷達反射面1.5平方米)發現距離340公里,測定座標誤差指數相對較低,距離誤差50米,最大不超過100米,方位角誤差為每分鐘10度,最大不超過12度,高低角誤差為每分鐘8度,最大不超過10度,高度誤差350米,最大不超過450米。跟蹤目標數量最多150個,辨認目標類型數量8種,資料傳送速度10-5秒,平均無故障工作時間不低於1000小時,能量需求100千瓦,展開時間不超過0.7小時,維護人員2-3人,運輸車輛2輛。
http://news.xinhuanet.com/mil/2005-12/14/content_3918021.htm
“山毛櫸”地空導彈撐起俄羅斯天空的防空傘
近來,有關俄羅斯“山毛櫸”防空導彈的消息不絕於耳。先是2005年秋在土耳其國際武器展上,俄羅斯推出的改進型“山毛櫸”-M1-2型防空導彈系統吸引了眾多的參觀者。接著是俄羅斯加里寧機械製造廠為白俄羅斯改進現役30套“山毛櫸”防空導彈系統的計畫按期完成。隨後是2005年年底,埃及國防部宣佈,埃陸軍裝備的“薩姆”-6型野戰防空導彈將在俄羅斯技術專家幫助下進行現代化改進,按照埃俄兩國簽訂的合同規定,改進的目標是要達到“山毛櫸”-M1-2的水準。而芬蘭已把獲得的18套“山毛櫸”-M1改進成了“山毛櫸”-M1-2。繼而是最近,俄國防產品出口公司再次向中東推介“山毛櫸”,引起了美國和以色列等國的關注和不快。“山毛櫸”究竟是一種什麼樣防空導彈呢?
打下美軍F-117的“立方體”長出了“山毛櫸”
俄羅斯防空導彈名播世界。S-75“德維納”、S-125“伯朝拉”、S-200B“安加拉”、2K12“立方體”等第二代防空導彈曾在中東、印支、非洲等地區的局部戰爭中立下戰功,其優越的戰術技術性能在戰場條件下得到了有力的展示。尤其是2K12“立方體”(美國代號SA-6,即“薩姆”-6,北約稱“有利”),在1999年科索沃戰爭中,南聯盟防空戰士用它擊落一架美軍F-117型“夜鷹”隱形戰鬥機,讓美國驚痛,舉世轟動。
“山毛櫸”導彈代號9K37,就是打下“夜鷹”的那種2K12“立方體”防空導彈的改進型,美國代號SA-11(“薩姆”-11),北約稱“牛虻”。人們乍瞧見9K37“山毛櫸”,外形毫無時尚可言,近乎老舊,4枚9K37型導彈赤裸裸地裝到發射車上,不單沒有發射箱呵護,更不可能採用新潮的垂直發射技術。然而兵器不可僅憑貌相,它的戰鬥爆發力會讓人震驚,就像武神手中的棍棒雖不見鋒刃,卻有非凡的殺傷力。
在俄羅斯的國土防空和野戰防空兩大系列防空導彈中,只有“山毛櫸”是以植物命名的。這是個奇怪的現象,至今沒見俄媒體道出個中緣由。山毛櫸在我國亦稱水青岡樹,屬落葉喬木。從哪個層面把山毛櫸和“山毛櫸”導彈命名聯繫到一起?由人們去琢磨吧,這其中別有樂趣。或許這是俄羅斯人的一種幽默方式。
“山毛櫸”屬俄羅斯第三代防空導彈系統,而今世界上其他國家還無相同類型的導彈。它與S-300、“雷神”-M1、“通古斯卡”-M1等齊名。同2K12“立方體”防空導彈系統相比,“山毛櫸”的作戰性能有了大的提升。現今引起國際傳媒聚焦的“山毛櫸”是其改進型“山毛櫸”-M1和“山毛櫸”-M1-2。它們具有在敵方電子幹擾和火力攔截條件下打擊現代化高機動戰機和巡航導彈的能力,能在複雜的電子對抗條件下為作戰部隊提供可靠的防空掩護。
http://news.xinhuanet.com/mil/2006-03/01/content_4241582.htm
俄防空軍在實戰演練中擊落假想F-117A隱身戰機
4月9日,在俄羅斯阿斯特拉罕草原的上空,一陣呼嘯,數枚“山毛櫸”地空導彈騰空而起,稍後不久,俄羅斯空軍防空兵烏拉爾集團軍內部傳來消息:一架美國的“F-117”隱形戰機被成功擊落了。
俄軍演習針對美隱形飛機
這一幕出現在俄羅斯日前進行的一場專門針對美國先進隱形戰鬥機的演習中。據俄羅斯媒體11日報導,4月9日至12日,俄羅斯軍方在阿斯特拉罕草原舉行了這次演習,重點針對美軍的隱形轟炸機和作戰飛機。
演習中,擔任靶彈的是俄羅斯的“笛子”導彈,該靶彈的尺寸與美軍的“隱型”戰鬥機F-117和F-22相當,而該靶彈的雷達反射面所使用的材料則和美國的F-117戰鬥機、B-2轟炸機使用的材料相似。靶彈升空後,隨即被“山毛櫸”導彈鎖定並擊落。
據報導,北高加索軍區和空軍防空兵集團軍共有8千多人參加了這次演習。俄軍隨後還進行了“空中火力打擊”演習,演習由俄空軍總司令米哈伊洛夫大將指揮。演習中大規模演練了S-300和“山毛櫸”地空導彈。
科索沃戰爭讓俄羅斯有了信心
1989年12月21日,F-117A隱形轟炸機在夜幕的掩護下向巴拿馬的目標投擲了2枚鐳射制導炸彈,以沖天的烈焰向世人宣告隱形時代的到來。從那時起,美蘇(俄)之間隱形與反隱形的鬥爭從來沒有停止過。
但由於蘇聯解體後,經濟衰退,俄羅斯的反隱形技術發展曾一度陷於停頓。曾經令西方飛行員膽寒的紅色天網支離破碎,形同虛設。而老對手美國卻加快 了裝備隱形戰機的步伐,新一代的B-2、F-22、JSF相繼研製裝備,給俄羅斯帶來了巨大的壓力。各種資訊表明,隨著經濟的恢復,俄羅斯憑藉強大的科研 實力,正在加緊發展新的反隱形技術和裝備,以對抗來自美國的壓力。
說到反隱形作戰,1999年的科索沃戰爭恐怕最為人所稱道。在這次一面倒的戰爭中,南聯盟在1999年3月28日擊落了曾經在海灣戰爭中大出風頭的F-117A隱形戰鬥轟炸機,顛覆了隱形飛機不可戰勝的神話。儘管對這一戰例有各種各樣的揣測,但所有人都無法不正視“維拉”(Vera)系統的存在,很多人認為隱形的F-117A正是被“維拉”系統發現而折翅巴爾幹的。
這種產自捷克的無源雷達恰恰是應蘇聯的要求開發的,從上世紀60年代至今已經發展了3代。這些雷達成為俄羅斯對抗隱形飛機的強大基礎。
俄羅斯三招要破美軍神話
而這次專門針對美軍先進隱形作戰飛機的演習表明,俄羅斯不僅要通過製造先進核潛艇,在海上與美國進行爭奪,還要在美軍最得意的隱形技術上捅出個洞。為了對付美軍目前最得意的F-22隱形戰機,俄羅斯將大力發展三板斧。
一是新老技術結合。
由於隱形戰機研製的背景是對抗以釐米波為主的防空雷達,因此,將雷達的掃描波段向米波段和毫米波段,甚至紅外波段和鐳射方面擴展,都將具有一定的反隱形能力。
俄羅斯在老式的米波雷達和最新的毫米波雷達搭配對抗隱形戰機方面取得了較好的成果。老式的米波遠端警戒雷達雖然不能精確定位入侵目標,但可以指出隱形戰機的大致位置,此時防空部隊通過計算確定截擊區域並發射防空導彈攔截目標,而這種防空導彈除了原有的導引頭外還配備了先進的毫米波雷達導引頭。當 導彈到達預定攔截空域後,毫米波導引頭開機掃描目標並實施攻擊。這種新老結合的辦法充分發揮了兩種雷達的特性,既擴展了防空區域,也達到了攔截隱形戰機的 目的。
二是發展天空、太空雷達。
隱形戰機的目的是為了保護戰機不被發現和攔截,達到隱蔽進攻的目的,隱形重點多放在鼻錐方向正負45度範圍內的RCS值,對上方和後方的關注較少。因此,只要設法讓雷達從敵機的上方或者側後方照射,隱形飛機就無所遁形了。俄羅斯計畫發展天空雷達、太空雷達,面對從天而降的監控,任何隱身戰機都將現出原形。
三是發展被動探測系統。
捷克的“維拉”(Vera)雷達實際上就是一種新型被動探測系統,他本身不發射電磁波,而依靠晝夜不停工作的電視臺、電臺甚至是手機在近地空間 傳輸的電磁波,通過區分和處理隱形目標對這些電磁波信號的擾動,探測和跟蹤隱身目標。雖然維拉是由捷克研製生產的,但考慮到其研發的蘇聯背景,而且蘇聯也購買了數套系統,可以認為俄羅斯已經掌握了相關技術,並已經裝備部隊。
http://jczs.news.sina.com.cn/p/2007-04-21/1017440853.html
http://mil.news.sina.com.cn/2010-04-26/0716591935.html
146-1
該雷達配置給地對空導彈群以覆蓋中高空域。它的功能主要有空情監視、多目標跟蹤、即時資料處理、目標優化分派以及相應的通信工作。
CLC-1近程搜索雷達,可以邊行進邊工作,具有很強的反雜波能力,可迅速捕捉和跟蹤超低空來襲目標,並引導火炮實施有效反擊。
CLC-2
CLC-2雷達是一種先進的S波段低空監視雷達,它採用了脈衝多普勒的技術,特別適用於搜索和檢測低空和超低空目標。在野戰狀態下,它能夠給8個自行火炮或近程地對空導彈系統提供空情,目標指示,威脅判斷,座標轉換以及火力分配,指揮反擊等。
CLC-3
CLC-3雷達採用先進的有源相控陣天線及多普勒處理技術。在防空系統中用於監視低空飛行的飛機和直升機。 其完美的設計使它能在強地雜波中探測慢速飛行的飛機和懸停的直升機。
JY-8
JY-8-radarC波段,棧波束,3座標雷達。它被用於對空監視、目標捕獲和攔截控制。
JY-9-radarv
JY-9-radar該雷達在S波段工作,是一種低空搜索雷達。可用於填補搜索空隙、機場管制和海岸防空。
JY-11
REL-2
REL-2雷達是一種高性能L波段艦載對空警戒雷達。REL-2 雷達可供驅逐艦或其他大型艦船探測在強的自然雜波和有源電子幹擾環境中的遠距離高空飛行目標。
REL-6B
REL-6B雷達是一種地面對空警戒和引導雷達,它能為防空系統提供中遠端警戒和引導。
RES-1
SLC-2
SLC-2戰場炮位偵察雷達,可快速檢測敵方炮彈飛行的軌跡,為我方反擊武器指示出敵方目標。SLC-2雷達能在敵人剛發動進攻時,迅速而準確的定位敵方火炮、火箭和地-地導彈的發射陣地,指示己方火炮實施反擊,使己方贏得戰場主動權。還可用於校正己方火炮及火箭射擊。其軟體稍作改變,能探測和跟蹤低空輕型飛機、直升機、無人機等目標。
YLC-2
YLC-2機動式固態三座標相控陣雷達,用於引導和監視,有良好的跟蹤功能,作用距離300千米。
YLC-2雷達採用相控陣、全固態、全相參、頻率分集、脈衝壓縮體制,是一部高性能的三座標骨幹引導雷達。YLC-2雷達用於遠端引導和警戒。雷達工作於L波段,可以在雷達控制器的控制下自動完成對空監視。
YLC-6
YLC-6兩座標警戒雷達用於以高機動或固定站方式實施中、低空警戒,該系列雷達的主要任務是應對空中威脅,特別是在強雜波或強電子幹擾環境下發現和跟蹤低空飛行目標。
YLC-6m
YLC-7
YLC-7目標指示雷達,是採用相控陣技術的三座標雷達,能處理多個目標並控制武裝攔截。
YLC-15
YLC-15是全相參脈衝多普勒防空雷達,用於探測16公裏以內的目標。它也能夠檢測懸停的直升飛機及超低空飛行的巡航導彈。
J-14 中長程戰術3座標雷達
JY-11哨所兼低空目標指示雷達是一種全固態、便攜式脈沖多普勒防空情報雷達,主要用于低空空情監視、目標指示,既可作爲遠方防空哨所的空情監視雷達和大型防空情報雷達的低空補盲雷達,又可作爲小口徑高炮和小型防空導彈的目標指示雷達,也能給獨立的光電火控系統做目標指示。
SLC-2雷達能在敵方剛發起進攻時,迅速而准確地定位敵方火炮、火箭和地-地導彈的發射陣地,指示已方火炮實施反擊,使已方贏得戰場主動權。SLC-2雷達還可以用于校正已方火炮及火箭射擊。其軟件稍做改變,能探測和跟蹤低空輕型飛機、直升機、無人機等。
YWT-1戰術導彈C3I系統
http://www.takungpao.com/news/08/04/03/ZM-886620.htm
中國版“維拉”反隱身飛機雷達亮相電子展[圖] 2006年4月27日
图片说明:中国YLC-20双站无源测向和定位雷达
图片说明:捷克“维拉”雷达
圖片說明:中國YLC-20雙站無源測向和定位雷達
圖片說明:捷克“維拉”雷達
南京電子14所是中國雷達研制的“國家隊”,在26日開幕的第五屆中國國際國防電子展覽會上,14所展出了YLC-20雙站無源測向和定位雷達,顯示了中國國防電子工業在多基地信號探測上取得的階段性成果。
http://mil.eastday.com/eastday/mil/node62186/node62664/node62665/node132287/userobject1ai2006785.html
中國雷達能“破”隱形戰機?
綜合外電倫敦消息:《星期泰晤士報》引述美國情報消息來源指出,由于懷疑中國可能發展出偵測出隱形戰機的雷達技術,美國國防部已緊急下令調查中國的雷達科技精密程度。
自1970年代隱形戰機首次飛上天空以來,俄羅斯和中國科學家就一直在研究打破美國隱形戰機的優勢,雖然他們的進展未可知,但隱形戰機具有弱點在一架美制F-117隱形戰機今年科索沃軍事行動中被塞爾維亞打下後已經確證無疑。美國軍方心中已出現逃避雷達偵測技術已遭敵人破解的恐懼。
美國國防專家對《星期泰晤士報》表示,中國已使用較簡單的土制技術以發展出一種俗稱爲被動檢波追尋的雷達系統。據說,中國的新系統並非運用向空中發射電磁能脈沖碰到敵機後回撞後顯現飛機的形狀和大小原理。而是藉分析充斥在空氣中電視和廣播電波的跳動讓飛機在雷達上現形。因爲,即使狀如蝙蝠的隱形戰機經過精密設計在雷達上出現的印記縮減成一只巨鳥,但是它仍無法避免不造成空氣中電視和廣播電波記號的振湯。經過先進電腦的分析,飛機在雷達上便無所遁形。
所以,中國所需的設備只是一組由上千天線組成、作用有如老式電視天線的積體網絡;而造價便宜是其優勢。唯一需要的精密儀器是用來解譯訊號的電腦處理系統,而用來解讀訊號的新電腦技術的進步據說其正確性十分高。因此心中忐忑的美國防部,想要知道中國的電腦分析完美到什麽程度。情報單位並且推測中國可能在兩年內部署這項科技。
如果中國研發成功,世界上最先進且有史以來最昂貴的戰機將變成廢物。這意味著美國最新的、預計在2004年正式服役的每架造價高達9770萬美元的F-22隱形戰機,將成一場笑話。
且由于中國這套雷達偵測系統不發射訊號,只監看存在空氣中的電視廣播頻率,因此不可能被發現並加以摧毀。
一個參與情治簡報的消息來源指出,美國國防單位緊急下達調查令,因爲這項發展具有戰略意義
http://www.armystar.com/new_page_1026.htm
中國最新型反隱形戰機雷達偵測距離達500公裏 2009-05-22 《現代兵器》
在本屆展會的一個不太引人矚目的展臺上,有一張雷達圖片引起了大家的關注,這張圖片上拍攝的是中國電子科技集團西南電子設備研究所展出的雷達實物照片,這就是被國內外炒作頗多的中國最新型反隱身飛機雷達--中國DWL002 被動探測雷達系統。
http://mil.news.sina.com.cn/2009-05-22/1341552572_2.html
所有被動探測系統,無論是維拉-E系統,還是其前任Ramona與Kolchuga 系統,都是被動的電子偵查系統(ESM,electronic support method ),目的爲通過定位(無線電)發射源的能力,定位發出無線電信號的目標。他們與美國,法國,以色列等西方國家的系統一樣,任務都爲收集,識別,跟蹤與定位目標發出的無線電頻率與信號。
在冷戰的最後20年中,爲了強化華約國家的防空能力,維拉等系統被開發出來。在預想戰場上,美國會對華約國家的防空指揮一體化系統的空情雷達,跟蹤與火控雷達等進行劇烈的幹擾。開發維拉這些被動傳感器的意圖在于利用被動無線電探測手段定位與跟蹤美國與北約的軍用飛機,以便爲防空自動化系統中的其他節點提供情報支持。
其中捷克在這一領域的發展最爲傑出。其所發展的Ramona與Tamara 系統都使用複雜的“到達時間差法”(以下簡稱DTOA ,Time Difference Of Arrival)進行探測。這項技術直到最近才被西方集團國家所采用。然而這些傳感器是否有能力對隱身目標進行有效的探測呢?
事實上“采用DTOA原理的被動無線電偵查系統是反隱身雷達”的論調很難成立。所有利用DTOA的無線電定位系統,對于探測與跟蹤全向的無線電發射源是最爲有效的。利用DTOA的無線電定位系統工作時,其最少有三個空間上相互遠離的天線/接收機要接收到來自目標的同一個無線電信號。這就是爲什麽華約國家利用DTOA原理的無線電定位系統主要被用來跟蹤敵我識別(IFF)信號,二次監視雷達(SSR)信號、甚高頻全向無線電信標(VOR)/測距裝置(DME)、戰術空中導航系統(Tacan)和聯合戰術信息分發系統(JTIDS)/Link-16。X/Ku波段雷達發射波束狹窄的,低旁瓣的雷達波束,即便在最佳的幾何空間條件下,也很難被三個或更多相隔幾十英裏遠的利用DTOA原理的無線電定位系統的天線所接收,所以DTOA原理的無線電定位系統無法對X/Ku波段的雷達進行有效的定位。因爲需要低增益天線完整地覆蓋所要求的視界,從最基本的無線電物理學觀點來看,DTOA系統也不能定位和跟蹤X/Ku波段的有源電子掃描相控陣雷達(AESA)所發射雷達波的旁瓣。利用DTOA系統可以定位隱身飛機的唯一可能是飛機在飛越敵空域的時候的同時通過全向的JTIDS/Link-16天線發射信號。但這種可能性太低,並不值得進行考慮。
另外唯一的一種可能的反隱身能力“劇本”是:DTOA原理的偵查系統被作爲多基地雷達的接收系統使用:假定隱身飛機所在的空域被高功率的UHF/VHF/L波段雷達所照射。特別是對于DTOA系統而言,這時候要面對功率孔徑的問題。因爲DTOA系統基站覆蓋的視界必須非常大,因此會犧牲接收天線的增益。對于多基地雷達系統,爲了獲得一定的功率孔徑,這個多基地雷達系統的發射源的增益和發射功率都要非常大,才能彌補接收天線的低增益。
而傳統的測向(Direction finding, 以下簡稱DF)系統,如Kolchuga系統,可探測和跟蹤隱形飛機的觀點也經不起分析。和DTOA定位系統相比,它們天線的增益相對高,但問題是這些系統面對的是旁瓣非常低的,有射頻管理功能並且頻率捷變的有源電掃相控陣雷達(AESA)--只有在天線基站位于AESA雷達的波束主瓣內,且發射時對著基站天線的時候,才能探測並跟蹤發射源。這種情況只有在被攻擊目標的周圍有3個或更多DF系統,而且全都面對受攻擊的軸線的時候才可能實現。即便這種情況下,DF系統還要面對定位誤差的幾何分布(Geometrical dilution of precision,GDOP)的問題,這會嚴重影響測距精度。由于DTOA是短基線系統,Kolchuga上運用的DTOA技術不太可能糾正這個問題。
綜上,就像宣傳B-2A的隱身塗料會被雨水沖走一樣,宣稱DTOA或傳統的DF發射定位系統可提供“有效的反隱形飛機”的能力的說法是不可信的。
1.使用雷達的航空輻射源,包括戰鬥機、空中預警飛機&電子戰飛機和無人飛機。
2.地面目標,包括早期預警雷達、搜索雷達和火控雷達。
3.無線電通信裝備。
澳大利亞防務專家Carlo Kopp博士認爲,中國的YLC-20系統很可能是在獲得的捷克維拉-E系統的文件上發展的。中國曾經試圖購買維拉-E系統,但最後並沒有成交。LYC-20在2006年時最先被公開
http://military.people.com.cn/GB/1077/52988/9721413.html
日本軍事期刊最近披露了中國五大雷達系統最令美國隱身戰機駕駛員揪心,因爲雷達發現鎖定的同時,也就意味著導彈隨即而到,文章內容大致摘抄如下:
兩軍對陣,首重察敵。及早發現來犯的F/A-22是消滅它的前提,先看看有哪些手段可有效探測到它。
超視距雷達
超視距雷達就是利用電磁波在電離層與地面之間的反射或電磁波在地球表面的繞射探測地平線以下目標的雷達,又稱超地平線雷達。
超視距雷達有兩種基本類型:利用電離層對短波的反射效應使電波傳播到遠方的雷達,稱爲天波超視距雷達;利用長波、中波和短波在地球表面的繞射效應使電波沿曲線傳播的雷達,稱爲地波超視距雷達。天波超視距雷達的作用距離爲1000~4000公裏。地波超視距雷達的作用距離較短,但它能監視天波超視距雷達不能覆蓋的區域。
超視距雷達工作在P波段(米波),工作波長爲10~60米,飛機等隱身武器系統主要對抗頻率爲0。2~29GHz的厘米波雷達,對米波幾乎沒有作用。當雷達波束的波長接近于飛機的構件尺寸時,這些構件就像天線一樣,開始吸收並反射無線電波。當雷達波長達到“天線”尺寸的兩倍時,其效果更佳。隱身飛機的尺寸與超視距雷達的波長相近,因此很容易被這種雷達發現。同時,天波雷達的雷達波是經過電離層反射後從上方照射到飛行器上的,因此它是探測隱身武器的有力工具。國外試驗表明,超視距雷達可以發現2800千米外、飛行高度150~7500米、雷達反射截面爲0。1~0。3平方米的目標。采用了相控陣技術的超視距雷達,能在1500公裏處探測到像-2隱身轟炸機這樣的目標。
超視距雷達在使用上也存在不少問題,例如只能獲得目標的方位和距離信息,很難獲得仰角信息;測量精度低、分辨率差;電波通道不穩定,幹擾因素多,氣候變化、北極光和太陽黑子直接影響天波超視距雷達的性能,甚至使它不能正常工作;在中波、短波波段,頻譜擁擠,帶寬窄,互相幹擾嚴重。此外,超視距雷達系統龐大,雷達站內還配建諸如電離層監測站和氣象站等支援設施。爲了提高超視距雷達的效能,需要進一步增強系統對環境的自適應能力和抗幹擾能力。
《中國國防報》報道:美軍已研制成功一種海軍用的小型可機動戰術超視距雷達,另一種艦載超視距反隱形雷達也在研制中。這兩種雷達都在米波段工作。澳大利亞的“金達裏”超視距雷達現已能探測到美國的隱形飛機。
哈軍工網站介紹:我國于1990年建成了我國第一個高頻地波超視距雷達站,成功地探測和跟蹤了超視距艦船和飛機目標,其技術指標達到了90年代國際先進水平。該項目獲國家科技進步一等獎。現在,海軍已決定將新體制雷達列入部隊裝備。
863計劃15年成就展:海洋環境監測高頻地波雷達,研制了兩套作用距離 200km的中程高頻地波雷達,可以監測海風場、浪高、流場等海表面動力要素及低速移動目標。雷達測流距離在白天超過 200 km,夜間也達到 150km。實現了角分辨率2。5°的方位超分辨率掃描。小型相控陣天線一發八收和收發共用技術、用多重信號分類和最小方差兩種算法實現雷達回波到達方向的超分辨率掃描技術具有世界先進水平。
我國公開展示過的JY-27全固態米波遠程監視雷達,測量精度150米,對目標的探測距離爲 330公裏,可在10秒內處理128 個目標,能夠較爲有效地探測隱身目標,並能抗反輻射導彈攻擊(因爲天線尺寸原因,目前現役的反輻射導彈導引頭很難覆蓋米波波段)。有可靠性高、維護性好等特點。
國産YLC-4遠程警戒雷達(摘自廠家官方網站),YLC-4雷達是一部P波段全固態、全相參兩坐標遠程警戒雷達,主要擔負遠程警戒任務,可以綜合四部其他雷達的情報,雷達終端數據容量大,其情報和狀態可入網,實現遙控和遙測。當配有測高雷達時,能兼負引導任務,爲空中交通管制提供目標數據。該雷達探測距離遠,可靠性高,易于維修,是防空雷達網中的一部骨幹雷達。
中國海軍艦艇上普遍裝備517型“八木天線陣”對空/對海遠程預警雷達。該雷達工作在米波段,具有很強的抗幹擾能力,能在極其複雜的電子環境下工作,搜索距離爲180公裏(一說350公裏),能探測隱身目標。
綜合以上的資料,可以斷定,我軍已裝備超視距雷達和米波雷達,性能先進,能探測到300千米外的F/A-22,可提供遠程預警。軍艦上的米波雷達可將預警距離向外海大大延伸。我軍十分重視防空雷達與C3I的聯網。不足之處,一是分辨力太差(1°的視角在300km距離上的寬度約5km),難以偵知敵機的數量、類型,只能預警,不能識別;二是不能偵知目標高度,難以引導精確制導武器攻擊;三是效能可能受環境因素影響;四是系統龐大。
大型相控陣雷達
大型相控陣雷達的探測距離遠,對隱身目標縱然打個折扣,仍有可觀的探測能力。在海灣戰爭中,部署在沙特的法制“獵鷹”雷達曾多次發現20千米以外的F- 117A,英國一艘導彈驅逐艦上的L波段T-1022型雙向對空搜索雷達在80~100千米範圍內也發現過F-117A。相控陣雷達的精度較高,能爲防空導彈提供制導。
我國在大型相控陣雷達方面頗有建樹,部分陸基相控陣雷達出口中亞和東南亞。以下是兩種公開展出過的中國陸基相控陣雷達資料:
LSS-1高機動低空戰術雷達 采用了相控陣天線,性能先進,對RCS=2平米的目標最大發現距離達到300公裏,可靠性高,撤收架設時間短。
YLC-2機動式固態三坐標相控陣雷達 用于引導和監視,采用主被動電子掃面天線陣列,數字化的信號處理系統,L波段,天線尺寸7×9米,放大系數 38d,轉動速度3-6rpm。對RCS=2平方米的目標探測距離爲 300公裏;能發現低空飛行的目標,有良好的跟蹤功能,性能與國外同類産品相當。可同時跟蹤100批目標,跟蹤距離200公裏,清晰度小于200米、水平角誤差小于3。2°,俯仰角誤差小于2。5°。峰值功率85kw,平均功率5。5kw。
我國建造的防空驅逐艦裝備了自行研制的平板式相控陣雷達,據稱對一般戰鬥機的搜索距離達450千米以上。
估計我國大型相控陣雷達對F/A-22的發現距離可達100~200km,但可能也存在遠距離精度不夠高的問題。
多基地雷達
這種雷達將發射機和接收機分置在兩個站址或多個站址上,包括地面上、空中平臺上和衛星上。因爲隱形飛行器的隱形重點在于減小鼻錐方向左右45度範圍內的雷達截面積,而飛行器上頂部的隱形措施則較少,因此,將探測系統安裝在空中平臺上或衛星上,進行俯視探測,可提高探測低空突防目標的能力。多基地雷達還可充分利用隱形飛行器散射雷達波信號的空間特征,接收隱形飛行器的側向或前向散射雷達波信號,達到探測隱形飛行器的目的。理論和實踐證明,當目標散射角大于 130度時,目標的雷達反射截面積會明顯增加。另外,多基地雷達系統還利用隱形目標偏轉的雷達反射波束效應,使設在遠離發射機的機動接收機接收到被目標偏轉的雷達回波。
沒有找到關于我國軍用多基地雷達的報道,但在863計劃15年成就展中介紹了一種海洋環境監測高頻地波雷達:
研制了兩套作用距離200km的中程高頻地波雷達,可以監測海風場、浪高、流場等海表面動力要素及低速移動目標。雷達測流距離在白天超過200km,夜間也達到150km。實現了角分辨率2。5°的方位超分辨率掃描。小型相控陣天線一發八收和收發共用技術、用多重信號分類和最小方差兩種算法實現雷達回波到達方向的超分辨率掃描技術具有世界先進水平。已在浙江舟山群島試運行一年,整體性能已達到國外同類雷達90年代後期先進水平,于2000年12月中旬,通過國家科技部專家組驗收,成爲863計劃海洋領域的標志性成果。
可見我國多基地雷達的研究達到或接近世界先進水平,令人欣喜。
超視距雷達的探測距離遠,但無法測得目標的高度,如果運用多基地雷達技術,在衛星上布置雷達接收機和天線,綜合衛星站與地面站測得的目標距離數據,就可算出目標的高度。只要精度在1km內,就足以引導主動雷達或紅外末制導導彈攻擊。
地基雷達具有功率大、探測距離遠的優勢,發展多基地模式勢在必行,難點是需要較大的防禦縱深。在面向海洋的方向,可在海島上,或艦船上布置雷達接收機。可將民船改裝成接收基地,很多民船也裝有雷達。由于接收機不輻射電磁波,接收基地不易被發現。孤懸外海的接收基地雖然難以得到防空保護,但還可以通過僞裝、機動來與敵周旋,使敵防不勝防。
預警機和機載相控陣雷達
綜合媒體消息,中國正在研制的預警機有兩種,一種是運八背鰭式(俗稱“平衡木”),類似瑞典“百眼巨人”預警機;另一種是伊爾-76大圓盤型,外界稱“空警2000”。據分析這兩種預警機都采用了有源相控陣雷達。
瑞典“百眼巨人”預警機的性能指標:對空中目標的最大搜索距離達600公裏,能同時跟蹤300個目標;在6000米高度上,對大型空中目標的有效作用距離爲450公裏,對雷達反射截面積不足1平方米的低空小型目標的探測距離爲 300公裏。但是,“百眼巨人”雷達對目標不測定其仰角或高度,屬二坐標體制。
估計“運八平衡木”的性能與“百眼巨人”相當,那麽對F/A-22的探測距離不小于170km。估計“空警2000”應采用了三坐標相控陣雷達,性能更好。如此看來我軍預警機能夠在比較遠的距離上精確探測到F/A-22的位置。
通過研制預警機,我國已基本掌握機載有源相控陣雷達技術,但是應用到戰鬥機上還有困難。專家介紹,目前還存在三大問題:(1)制造成本太高,是美國同類産品的5~8倍;(2)機載大功率直流電源沒解決;(3)發熱量大,冷卻問題沒解決。專家估計,我國要研制出APG- 77級別的機載有源相控陣雷達可能要到2010年以後。筆者認爲如能在2012年以前,即F/A-22全部按計劃服役的時候,達到APG-77的水平就值得慶祝了機都要依賴預警機引導才能對抗F/A-22,爲此必須實現預警機與戰鬥機的戰場信息共享,使戰鬥機能憑借預警機提供的目標數據爲導彈提供中繼制導。
即便是預警機,在探測距離上對F/A-22也不占優勢,至少目前是這樣。在200km外,預警機可能發現不了F/A- 22,但F/A-22肯定能發現預警機。好在未來5年內F/A-22都不會帶遠程空空導彈,無法從100km 外攻擊預警機。美國海軍對遠程空空導彈非常感興趣,提出導彈射程至少要達到100海裏,約185km,美國“雷神”公司正試圖改進ERAAM+導彈(采用液體沖壓火箭發動機的遠程空空導彈,性能與歐洲的“流星”相近)以適應美國海軍的要求。如果美軍裝備了遠程空空導彈,那將對預警機構成很大的威脅。
機載紅外搜索與跟蹤系統(IRST)
上世紀八十年代,Su-27戰鬥機率先裝備IRST,其對戰鬥機目標迎頭最大探測距離40km,尾追最大探測距離100km。經過二十年的發展, IRST 的性能取得了長足的進步。據稱,歐洲“臺風”戰鬥機裝備的IRST“能夠在145km遠的距離上探測到極其細微的溫度差別”。F-22在發動機噴口附近采取了紅外隱身措施,但是對機體蒙皮與大氣摩擦産生的溫度升高和熱輻射沒有很好的抑制辦法。F/A-22如果超音速巡航,機首蒙皮溫度必然較高,更容易被 IRST發現。更妙的是,IRST完全工作在被動狀態,F/A-22即使被IRST跟蹤也不會察覺。IRST不能測距,較近距離可用激光測距機,遠距離就只能估計了。好在引導空空導彈攻擊不需要精確知道目標距離,只要估計目標在導彈的有效射程之內就夠了。IRST的主要不足是受能見度的影響大。萬米以上高空的能見度通常很好,非常適合IRST工作。如果F-22爲隱身被迫進入中低空,它很可能失去超音速巡航能力(中低空的大氣密度較大,因此飛行阻力較大),且容易遭對手居高臨下攻擊。因此,IRST實爲追蹤F/A-22的利器。
IRST的另一大優點是目標分辨率大大優于雷達,可作爲遠距離敵我識別的手段,這對戰鬥機來說非常有用。
IRST的體積較小(相對雷達來說),適合裝在尾錐內,使戰鬥機擁有後視後射能力。
至今尚未見到國産IRST的公開報道。已公開的國産“藍天”前視紅外吊艙的性能與國外同類産品的差距還很大,看來還需努力。如果我國戰鬥機能裝上先進的 IRST,探測距離比Su-27裝備的IRST提高一倍,就有了與F-22對抗的本錢,預計在幾年之內是有可能實現的。
其它
其它常提到的反隱身技術還有無源雷達、超寬帶雷達、激光雷達等。估計無源雷達的作用距離較近,比較適合陸基防空,而超寬帶雷達和激光雷達只見到原理介紹,不知實用性如何,因此這幾種技術暫且不提。
綜上所述,我國在超視距雷達、大型相控陣雷達、多基地雷達方面達到了世界先進水平,預警機即將或已經投入實用,在雷達信息聯網、防空C4I系統方面也取得很大進展,完全有能力在較遠距離發現F/A-22,及時部署反擊。未來需要在機載有源相控陣雷達、機載紅外搜索與跟蹤系統等方面取得突破。
值得注意的是,要實現防空信息共享,相關作戰單位必須能在同一坐標系內精確定位,因此我國建設自己的衛星定位系統是非常有必要的,此外還應發展一些其它定位手段備用,以防衛星定位系統被幹擾失靈。
http://bbs.ifeng.com/viewthread.php?tid=4408504&extra=page%3D1
另參本館:
<中國衛星> <人造衛星> <中國北斗導航定位衛星不等於GPS> <中國特色的GPS系統><衛星導航熱 ><美早知中反衛星> <反衛星大戰> <反衛星武器研發史> <中國導彈防禦><巨浪1與東風21>
<中國預警機> <空警-2000> <運8電戰機> <圖-154電戰機> <A-50><台軍電戰機>< E-2> <E-3> <E-4> <E-6> <U-2> <SR-71 >
<中國無人機> <俄羅斯無人機><UAV 與UCAV <RQ-4全球鷹 ><捕食者UAV> <飛艇> 武器如何隱身? 反F-22 隱形戰機剋星:俄“對手-GE”? 俄羅斯“山毛櫸”防空導彈 《隱形技術:無形戰爭》 《隱形飛機及其克星》《隱形技術:無形戰爭》武器如何隱身?<野戰防空系統 ><俄中道爾-M1(HQ16)> <俄中三種彈炮合一近防系統> <隱形戰機剋星:俄“對手-GE”?> <俄羅斯“山毛櫸”防空導彈 ><中共前衛11與18肩射防空飛彈> <中國四款近程機動防空導彈系統> <中國凱山-1防空導彈>
<S-300與上海防空><共軍紅旗九防空導彈> <FT-2000反輻射地空導彈系統> <台灣飛彈防禦解決方案> <台灣防禦中共導彈攻擊的上、中、下戰略><天弓II的變革>
<鷹式防空飛彈 <40mm/L70速射炮系統> <西北風飛彈> <復仇者防空飛彈系統 <捷羚(羚羊)防空系統> <“天兵”防空系統>
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雖然美F-22及F-35隱身戰機採用了包括噴塗鏡面反射金屬塗層在內的多種減少戰機紅外信號的措施,但是依然不能完全遮蔽隱身戰機所產生的熱量。另外,紅外跟蹤與搜索系統(IRST)是被動接收紅外信號,而傳統的機載雷達在發現對手的同時也會暴露自身的大致位置。
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由於紅外波在光譜中的能量相對較低,很容易迅速被大氣層吸收,不過中國工程師開發了一種單光子探測技術,進行計數和相關處理。對於快速移動的戰機目標,紅外搜索雷達需要長時間掃描,以獲取遠距微弱紅外圖像,中國在系統內部安裝一套特質的光學鏡頭,通過精確自動調整光束的方向來消除目標的模糊狀態,可以在幾秒鐘內掃描速度比目前使用的大多數紅外雷達更快。
https://www.youtube.com/watch?v=9u8elIFIrzw
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