我国自主研发的米波雷达在450公里的距离发现F22,如何评价
发现隐身飞机并不难,难点在于对隐身飞机的精确定位。米波雷达探测隐身飞机并不是什么新鲜事,早在上世纪90年代捷克的“维拉”米波雷达就已经具有了探测隐身飞机的能力。
从原理上来说,隐身飞机主要针对毫米波雷达,而对于米波雷达属于长波雷达、与作为短波雷达的毫米波雷达工作特性差异极大,天生就没什么针对性,因此米波雷达能发现隐身飞机不足为奇。
但能够发现不代表能够定位,由于传统的米波雷达角分辨率很低,因此只能大致探测飞行器的方向、却无法对其进行定位。国产新一代预警雷达之所以能够对隐身飞机进行探测,原因在于采用了稀布阵设计,在略微牺牲了灵敏性的前提下实现了对隐身飞机的定位能力,这意味着中国已经成为第一个能够对隐身飞机实现在较远距离上发现和跟踪、并能够引导拦截的国家。
由此不难看出,隐身飞机的非对称优势正在消失,特别是善于先敌发现和开火、以及能够进行远程渗透的优势已经大打折扣,这不仅仅是维护了中国的国防安全,更改变了未来战争中的作战形态。很有意思的是,在中国新一代米波雷达部署以后,当年美国对于中国的非对称优势恰好反了过来——由于美国缺乏能够对隐身飞机进行远程探测和定位的雷达,而中国目前也已经开始批量装备隐身战斗机,这使得当年依靠隐身战斗机给美国造成的优势正在转化为劣势,面对这种局面不知美国人会怎么想。
我们在米波反隐身技术方面已经走在世界最前列
这其实不是新闻,之前早有过报道,我们部署在山东的米波远程预警雷达对日本到韩国参加演习的F-22进行过追踪。而之前房斌在电视节目中,也有说过,对闯入我东海防空识别区的F-22进行过伴飞。可以说我们的反隐身雷达技术已经可以达到实用化、实战化水平。
米波(VHF)波段雷达是天然的反隐身雷达,隐身战机机身表面大部分是一块块平面,这是利用镜面反射原理削减雷达反射信号,但是这些镜面面积有限,在米波雷达1米~10米的雷达波面前,反而是一块块不规则几何形状,因而是天生的反隐身雷达。
但是也由于米波雷达波长大,能量密度有限,因而分辨率差,探测精度有限。再加上虽然米波雷达可以反隐身,但其雷达反射信号同样要被隐身战机削弱,只不过削弱程度相对较低而已。因而可以用来预警,但无法满足跟踪,更不能用来引导防空导弹进行攻击。他可以告诉你狼来了,但是无法告诉你狼在哪个位置,速度多少,正在朝哪个方向去。所以传统意义上米波雷达在反隐身方面,主要是用来远程预警,但显然我们经过不懈努力,已经更进一步。目前反隐身雷达是多部雷达通力合作,不同波长,不同探测距离进行接力。
在这方面研究中,公开报道的主要有两个方面,一是采用数字相控阵雷达技术,二是采稀布式合成脉冲孔径雷达技术。
数字相控阵雷达技术,是相控阵雷达的新成果,他通过计算机数字化软件,对相控阵列雷达中的每一个收发单元进行数字化编码和定义,对频率合成(DDS)的幅度和相位近似进行连续调整,从而对雷达的波形进行调整和编码,从而大大提升雷达的抗干扰性能和对特定目标探测精度。米波雷达由于发射天线长,所以应用相控阵雷达难度较大,这方面我们进行不断尝试,终于开发出一系列的米波相控阵雷达。两者结合下,对于隐身目标方位探测能力大幅度提升。多次在航展上展示过的JY-26米波相控阵雷达
另一个稀布式合成脉冲孔径雷达技术(SIAR)则更高级,其主要解决米波雷达对于方向角速度变化追踪能力差的问题,也就是跟踪方面的问题。米波雷达要想获得更加精准的追踪信号,就需要增加接收天线面积。而这项技术采用稀布方式树立一片“反隐身竹竿”,相当于变向的增加发射/接收天线,整片竹林都是收/发天线。并同样采用数字雷达技术对波形波束进行定义,探测强度大幅度增强,从而解决对目标角速度变化的跟踪问题。
理论上,只要能够对目标进行跟踪,就可以引导主动雷达导引头的防空导弹/空空导弹对目标进行攻击。如果我们的米波反隐身雷达可以在450公里对F-22进行跟踪的话,那么红旗-9导弹最大射程的125公里范围时,根据雷达公式其信号强度要强一百倍以上。从理论上采用主动雷达导引头的红旗-9可以对其发动攻击。
在过去的30年里,隐身技术并没有出现质的飞跃,F-117、B-2和F-22的隐身技术还代表现在最顶级的隐身能力。但是这段时间里,雷达技术可以说是翻天覆地的革新,F-22所采用的隐身技术还是20多年前的成果,在面对新型雷达面前,这场矛与盾的较量,并不看好。
米波雷达拥有天然的反隐身飞机的特长。隐身战机主要是通过外形的隐身设计和涂抹隐身材料来降低雷达的可探测能力,但就目前的隐身飞机而言,仍没有技术可以使隐身飞机的电磁波进行全方位的隐藏起来,隐身飞机的电磁波段大都在0.3-29GHZ范围,而米波雷达的优势是恰好避开了隐身战机的隐身波段,这使它成为了反隐身武器的利器。
当然了世界各国都有对米波雷达的研究,但因为米波雷达的三个技术缺陷都没取得重要突破,这三个缺陷是:低迎角盲区大,该波段在低于一定角度就会发生镜面反射;不能准确测高;空域覆盖不连续;但是我国在吴剑旗总师的领导下,攻克了三大缺陷,成为全球第一个成功研制并部署米波反隐身雷达的国家。
作为我国首个反隐身米波雷达专家,吴剑旗总师专注雷达研究工作已经快30年了,在海湾战争后,他就意识到了探测隐身飞机的重要性,在他和他领导的团队的努力下,我国对米波雷达的研究后来居上,先后攻克这三个缺陷,使我国成为第一个部署米波反隐身雷达的国家,米波雷达的这三个缺陷让美国都放弃了研制,难度之大,可想而之。我国自行研制的米波反隐身雷达在东南沿海方向450公里外首次探测到了美国F22战机并绘制了飞行轨迹,要知道F22战机是全球最先进的隐身战机,而对于我国而言,我国已经能探测到它,还能对它进行绘制飞行轨迹,怎能不让国人感到自豪呢?
在2017年巴黎航展上,我国就已经展示了多款先进的米波雷达,在全球著名的[简氏防务周刊]对我国的反隐身雷达进行了报道,认为我国已经成为了反隐身雷达的全球引领者。
发现米波雷达能够探测隐身战机其实就是一个意外,那就是南联盟的萨姆3的米波雷达捕捉到了美国F117,然后成功将其击落!这个意外给了世界惊喜,首先就是美国的F117爆炸,碎片散落一地,全世界各个国家基本都拿到了这个美国专利;第二就是米波雷达对隐身战机的探测被意外发现了。
既然秘密被发现了,自然各国都开始加力研究,而中国和俄罗斯是两个步伐走的比较快的。其实只要是长波雷达发现隐身战机的距离就要远远大于主流的毫米波雷达,比如俄罗斯就为自己的苏35、苏57在机翼前缘配置了L波段长波雷达!而在米波雷达的研发上,我们应该是走在世界前列的,而且早在2013年就传出了探测到在东海飞行的F22,当然这个是传言,因为美国自己也不能确认到底这个是不是真的,为什么?很简单找个人在日本F22的基地待着,观察F22起飞后飞行的方向,然后隔两天公布这条F22在东海上空被米波警戒雷达给捕捉到了,美国如何反驳?连时间段都可以大概给你说出来。
不过这次应该算是官宣了,米波雷达看来是相当成熟了,而且自信了。这次中国电科首席科学家吴剑旗在一个讲座中详细阐明了我国米波雷达发展现状,而且公布了450公里距离发现F22并汇出飞行轨迹,探测距离比想象中的远很多,不过其实还是有很多细节需要我们注意。
首先说优点:1、解决了米波雷达受地面镜面影响和杂波影响、天空受天空镜面发射影响的问题,这样提高了探测范围,解决了低、仰角度盲区的问题!
2、采用MIMO+地形匹配数学模型(不懂)解决了测高问题,这样米波雷达就从二维雷达华丽变身为三维坐标指示雷达了!
3、探测距离达到了450公里,这样最大的好处就是隐身战机不能肆无忌惮的进行突防了,特别是极大的限制了B2战略轰炸机的活动范围!
缺点:1、米波雷达的误差还是太大了,因为波太长,在空气中折射等因素影响较大,自然误差九大。米波雷达还是只能作为警戒雷达,讲座中也说的是指示航空兵进行拦截,并没有说可以直接指挥防空导弹进行拦截!
2、航空兵拦截得一个坏处就是,只知道隐身战机的方位,但是机载火控雷达发现不了,其实还是一个近视眼,拦截很有可能变成送人头!不过还好现在三代机IRST、还有光电系统的应用,比如F35的EOTS系统比F22的探测距离达80公里,这对隐身战机也是一个极大的威胁!
3、米波雷达传输的信息量还是太小了,根本无法分辨目标。其实我们跟踪F22可能根本就不知道那是F22,只是知道那里有飞机巡逻被米波雷达捕捉到,其他雷达发现不了,然后有值班航空兵飞过去确认了F22(这是猜测)。但是米波雷达传输的信息真的太少了,就像长波通信半小时,其实微米波只需要几秒一样。
4、米波雷达因为空气传播特向差,衰减快。因此体型大,功率大,辐射也大,也容易被一些杂七杂八的东西干扰!
现在米波雷达被公布了出来,看来这种雷达估计已经部署得差不多了,整个海岸线探测都应该了。而且米波雷达不但我们有,俄罗斯也有,而且每套S400系统就有1部米波雷达,专门用来警戒隐身战机的。不过俄罗斯由于缺钱,现在米波雷达还相当的落后,甚至只是二维方位雷达,而美国也不是没有研究米波雷达,前几天才看到的新闻,美国的效仿我们生产的米波雷达原型机已经出线了!
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