(反隐形雷达亮相航展反隐形雷达原理)中国的反隐身雷达能否锁定隐身战机或轰炸机?

小编 194 0

中国的反隐身雷达能否锁定隐身战机或轰炸机?

其实所谓的隐身战斗机/轰炸机并没有那么神秘和无敌!不仅我国的“反隐身雷达”能够探测到,还有其他不少国家也具有相关的技术。

(反隐形雷达亮相航展反隐形雷达原理)中国的反隐身雷达能否锁定隐身战机或轰炸机?

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网上披露的我国“反隐身雷达系统”

“隐身战斗机/轰炸机”的隐身原理是通过表面的吸波涂层/蒙皮以及特殊结构设计、吸收/散射雷达波从而使得雷达无法接收回波对其定位,继而达到“隐身”的效果,也就是说其只能对某一特定波长范围(一般是毫米波)的雷达达到“隐身”,但对于更长的雷达波(如通常反隐身雷达采用的“米波”)无法达到“隐身”效果。

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雷达吸波材料的工作原理

虽然波长较长的“米波”雷达探测、定位的精度较低,但是对于发现和确定“隐身飞机”的大致方位还是没有问题的,之后再指引其他雷达进行精确定位,配合使用也可以对“隐身飞机”达到很好的打击效果。“南联盟战争”中,美国的F-117隐身轰炸机就是通过这种方法击落的!

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美国B-2隐身轰炸机

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在南联盟战争中被击落的F-117隐身轰炸机残骸

我国的雷达技术已处于世界最前列,从055级驱逐舰上高度集成、整合的多个波段相控阵雷达上就可以略知一二。反隐身雷达本身技术上没有太大难点,关键的是要有配套的系统支持和高素质的操作人员,这些因素我们都具备,而且对“隐身飞机”的探测、反击战法研究也不是一天两天了,何况我们自己也拥有了先进的“隐身战斗机”歼-20,相信早已有完善的防范“隐身飞机”的设备和战法。

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055驱逐舰上高度整合的雷达系统,已看不到传统雷达的旋转部件

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我们自己的歼20隐身战斗机

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可以这样讲,自从隐身兵器横空出世,隐身与反隐身的技术课题,就成为各国军事迫切的军事技术研究需求,并在极力发展着,中国亦然。

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那年我们发现了F-22。不是神话,2016年2月《解放军报》有专题报道,美国《国家利益》双月刊网站也讲,中国的雷达“完全有可能发现F-22A”,而此前一致的论调,世上都发现不了F-22。可是依然在狡辩,说外挂了副油箱云云,说为了地面能引导降落,为怕地面发现不了,挂载了龙勃透镜反射器云云,一时辨白显得苍然无力,当年中国雷达专家在央视《对话》有称,“中国目前是唯一具有反隐身先进米波雷达的国家”。可见,这个事甚明白,我们发现了它。其后尹卓尹老爷子也道,“中电科的作品,也能发现F22”,没错的。还是简式明白,明白无误地说道,“中国已经成为反隐身雷达的全球引领者”。2017年美国海军投入20亿资金,用作“反先进米波雷达的对抗能力”研究。

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发现了能否锁定?在理论上是这样,UHF超高频、VHF甚高频大型陆基警戒雷达,都可以发现,没有问题,2016年珠海航展我国公开亮相的两款陆基大型雷达(如图)皆可发现。发现了没用,只能用作空情预警,探测精度不高也一直是分米波和米波雷达的通病,不知具体它在哪,因而无法引导防空导弹和战机干掉它。我们这两款雷达就可以,现场的专家说,由于这两款雷达,采用了有源相控阵雷达天线+两维相扫+方位机扫的方式,尤其YLC-8B,实现了探测精度的要求。这样,发现了可以跟踪,就跑不了的,自可锁定无误。

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能否干掉它?目前的打法,这两款雷达可引导我们的四代机进行对抗,此其一也。有无其它打法?仍在研究当中,要形成一套有效的战法,使之逃无可逃,正是我们需要努力的地方。

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发现隐身目标不难,但是锁定没多少把握。

隐身战机对雷达隐身的原理

要想了解隐身雷达,就要先弄明白隐身战机对于雷达的隐身原理。除了进行设计上的避免空腔区和夹角形成强烈的空腔反射和夹角反射外,其设计上主要是是利用雷达波反射和绕行原理,尽可能削弱镜面反射和爬行波反射。

实际上雷达波反射原理跟光反射原理一样(光的波粒二重性,同样是种波),雷达工作原理也相当于你在黑暗中打手电筒照镜子,当镜子正放在你面前,你可以看到你自己,当镜面倾斜时,你就只能因为镜面反射,看不到自己。

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所以,隐身战机普遍设计成光滑倾斜平面,尽可能的利用镜面反射现象,减小雷达波入射角度,增强雷达波的反射性能。但是其针对的不同角度方向照射过来的雷达波反射率是完全不同的,以隐身战机极端条件下的最小雷达反射面来决定隐身性能是非常可笑的行为,只不过由于隐身战机处于高速机动状态,其雷达反射面可以说是飘忽不定,一闪一闪的状态,难以被锁定。

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最早的隐身战机F-117是完全使用这种钻石棱不规则造型

而另一种雷达波绕射现象是针对雷达波遇到光滑障碍物,可以在其表面形成爬行波绕行现象。爬行波遇到各种凹凸不平可以发生漫反射,所以隐身战机是尽一切可能减少各种凹凸,保证反射面光滑。

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F-22A的不同雷达入射角度的RCS图,其所谓0.01厘米最小雷达反射面只有在正面极小角度下实现

由于雷达波的长度可以从毫米级的超短波到米级的长波,不同波长反射特性不一样,两者关系是:波长越长,绕射性和爬行波效果越强,反射性越差。波长越短,反射性越强,绕射和爬行波效果越差(再举个例子,可见光波长是纳米级,所以反射性很强,基本上没有爬行光波)。

长波雷达是天然的反隐身雷达

目前隐身战机的隐身原理是针对短波雷达,即厘米波和毫米波雷达,因为雷达波长越短,精度越高,大部分火控雷达都是这两种。对于长波雷达,可以说是爱莫能助。

最主要原因是倾斜镜面接角位置,会出现多种不同角度的雷达反射角,形成强烈的漫反射现象。

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以隐身战机机首雷达罩顶点为例,波长照射过去会同时照射到不同反射面,这是绝对无法避免的现象,反射面等于雷达波波长,毫米波或厘米波照射过去得到是毫米或厘米级反射面,但分米波或米波照射过去就是分米级或米级反射面。

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其次是爬行波效果的增强,当爬行波遇到其他连接的不规则面,例如垂尾,机翼,进气道边缘同样会发生反射,这种情况同样是无法避免的。

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所以反隐身雷达基本上都是长波雷达,隐身战机对付长波雷达基本上可以说是毫无抵抗力(即使是吸波涂层吸收区域,也是针对短波而设计)。只不过长波雷达精度差,是作为远程预警雷达而设计,本身精度极差,不足以作为火控雷达实行锁定和攻击。于此同时,隐身战机虽然无法有效抵御长波雷达,但是其在长波雷达面前反射面始终远小于其他非隐身战机,更是极大的削弱了长波雷达的探测精度,所以长波反隐身雷达,只能告诉你狼来了,大概在哪个方向,至于距离多少、方位角多少、速度有多快等锁定攻击目标所需要精确数据很难获得。

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当年,南联盟击落F-117A就是长波雷达发现目标来了后,火控雷达始终对准可疑方位,在F-117打开弹药舱门准备投弹雷达反射面骤然增大之时,火控雷达突然开机,锁定目标开火

雷达技术的发展,长波雷达优势越来越明显

但是随着计算机和雷达技术的迅猛发展,隐身战机对于反隐身雷达的优势在极速丧失。先进计算机的数据处理能力可以极大的提高对于雷达回波的处理能力,提高雷达精度。而AESA相控阵雷达技术的应用,通过精确控制各发射/接收单元发射波型,更是可以极大的提高探测精度。

(反隐形雷达亮相航展反隐形雷达原理)中国的反隐身雷达能否锁定隐身战机或轰炸机?

我国的全固态远程米波相控阵预警雷达已经可以发现300多公外的隐身目标,部署在山东半岛,对韩国-日本冲绳之间飞行转场的F-22进行持续追踪。

所以随着雷达技术的不断提升,使用远程相控阵反隐身雷对隐身战机进行持续跟踪,获得较精准的数值,然后发射AESA主动雷达导引头的防空导弹,进行攻击的时代迟早要到来。

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使用主动雷达导引头导弹可以大大降低对目标锁定的精度要求,而导弹使用AESA导引头可以提高末端搜索性能,图为俄罗斯为R-77空空导弹研制的64单元AESA雷达导引头。

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