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瀚海狼山:机载相控阵雷达,如何引导攻击700公里之外的目标?

2020-07-15 12:27阅读:
瀚海狼山:机载相控阵雷达,如何引导攻击700公里之外的目标?
过去战斗机上的多普勒平板缝隙机械扫描雷达,对外宣称的最高性能,也不过是有效发现并持续跟踪典型3平方米雷达反射目标的距离是220公里;可以锁定命中目标的距离是100到120公里。这个典型的3平米目标,一般是以外挂一个副油箱和2枚空空导弹的米格21一类的轻型战机为例。以上220公里发现和100公里外锁定,已经性能很夸张了。实际上绝大多数平板缝隙雷达的真实发现和锁定距离不过是160公里和60公里左右,也就是性能要缩水一半。多普勒雷达之所以不能发现和锁定的距离更远,在于这类雷达的总发射功率有限。对于距离在200公里以上的目标,很难通过雷达自身的探测波从背景杂波中把目标分辨出来,并能够持续不断地跟踪。要彻底解决远距离发现的问题,只能采用X波段或P波段的有源相控阵雷达。
X波段和P波段的有源相控阵雷达,每个发射单元组件,都相当于单独的“眼睛”,大量的发射单元集成到一个雷达阵面,就像无数的复眼,不但看得距离更远而且看得更加清楚。这也是X波段和P波段的战略预警雷达,号称可以立即发射5000公里外太空中突然出现的一个网球大小目标的原因。因此可以用来预警洲际导弹和太空中的几乎所有过顶的卫星。现代战斗机和预警机上装备的有源相控阵机载雷达,其实和战略预警雷达的发射单元并没有什么本质的不同。只不过战略预警雷达的发射单元组件更多,高达数千到数万个。而机载雷达的发射单元只有几百到一两千个。但是F22A的雷达也不过可以看清280公里外的3平米目标,F35的雷达强调电战和隐蔽不关机能力,智能化很强,发现距离应该最大在300公里。
瀚海狼山:机载相控阵雷达,如何引导攻击700公里之外的目标?

就算是性能最强的相控阵体系的预警机的大型雷达,也不过最远可以预警550公里外的目标,和战略预警雷达有10倍以上预警距离的差距。都是相控阵雷达,造成这种差距,有两大原因。第一,虽然都是相控阵发射单元组件,但地面战略预警雷达的发射功率要大得多。战略预警雷达如果完全满功率开机,雷达发射功率可以高达数千千瓦。导致雷达阵面正面的数公里外都不应该有任何人类活动。甚至飞鸟飞过都会不知不觉间被烧焦羽毛造成坠落,其实就相当于一个超大号的微波炉。因此战略预警雷达最好建造在无人荒漠区,或者无人居住的荒山上。而机载雷达在满功率发射时的功率也不小。从几十千瓦到数百千瓦不等,因此不论战机还是预警机,在地面停放没有冷却系统时也是严格禁止开机的。也怕烧伤周边的生物和因为制冷不配套而烧毁雷达本身。不过最强机载雷达的发射功率峰值和战略预警雷达还是差了1到2个数量级。
瀚海狼山:机载相控阵雷达,如何引导攻击700公里之外的目标?
造成探测距离更近也是必然。还有一点很重要。现在大型机载相控阵的雷达波其实已经可以扫描700到800公里之外的空域。但是由于地球表面是曲面球体。而X波段和P波段的雷达信号并不能弯曲,因此从万米高度的载机发射的雷达波到500公里之外时,扫描到的空域天际线的实际高度已经在50公里以上;到700公里之外,扫描到的空域高度已经在100公里以上。一般的飞机根本飞不了这么高。即使扫描到也没意义。不过今后可以通过网络数据链,远程接力引导超远程空空导弹,攻击地平线以下的空中目标。

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