二维码
找好货

扫一扫关注

当前位置: 首页 » 资讯 » 专题 » 正文

看似落后,实则先进:为何美国预警机雷达仍以机械方式扫描为主?(美国雷达技术)

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-09 18:58:19    作者:life    浏览次数:4888    评论:0
导读

美国是世界上拥有预警机最多的国家,共有E-3预警机36架,E-2预警机约139架,共达175架,是中俄的两倍以上,但与主力战机战舰雷达相控阵化截然不同的是,美国预警机雷达仍以机械扫描为主,E8C的AN/APY-3虽然是相控阵雷达,但却主要用

美国是世界上拥有预警机最多的国家,共有E-3预警机36架,E-2预警机约139架,共达175架,是中俄的两倍以上,但与主力战机战舰雷达相控阵化截然不同的是,美国预警机雷达仍以机械扫描为主,E8C的AN/APY-3虽然是相控阵雷达,但却主要用于对地探测,算不上真正的预警机。尽管美国与澳大利亚“共同开发”了的E737相控阵雷达预警机,但美军却并未装备。

E737预警机

但扫描方式落后并不意味着美国预警机的性能低,实际情况却恰恰相反。

E3预警机由波音707民用客机改装而成,其AN/APY-1脉冲多普勒预警雷达工作在S波段,采用的是平板缝隙阵天线。波导缝隙阵就是在负责微波传输的波导材料表面开槽,形成很多缝隙,让电磁波通过这些缝隙辐射出去,因波导缝隙看起来就像是开在平板上的一样,这种天线被称为平板缝隙阵天线。AN/APY-1雷达可同时跟踪大约600个目标,并引导战斗机对其中的100个目标进行拦截。但这只是AN/APY-1雷达早期型号的数据,它后来进行了多次升级,处理能力早已令非昔比。保守估计现在能引导拦截200个目标,跟踪的目标数量也至少翻倍,几乎达到了平板缝隙阵天线的物理极限。因此,E3预警机的综合性能与我国空警2000相比只高不低,尽管后者用的是有源相控阵预警雷达。

E3预警机的雷达有直径9.4米、厚1.8米的旋转天线罩

再看E2预警机,其最新型号E2D已升级为APY-9预警雷达,这是一种工作于分米波段的八木相控阵雷达,采用机械扫描与电子扫描相结合的探测方式。八木天线的全名是八木宇田天线,名称源自两个发明者的姓氏,发明于上世纪20年代。八木天线由多个金属支柱组成,具有宽而高的轮廓,易于实现高增益和窄波束,特别适合用作内部空间小,工作波长宽的E2舰载预警机雷达。而APY-9通过合理调整八木天线的尺寸和辐射单元的间距,形成了八木相控阵天线。相控阵天线波束指向灵活,解决了八木天线波束调整困难的缺点。

E2D预警机 APY-9雷达两排18个单元的八木天线紧凑地布置在其碟形天线罩

AN/APY-9雷达在方位120°的重点扇区和俯仰方向为电子扫描方式,在全部的360°方位则进行机械扫描。AN/APY-9所融合的有源相控阵雷达采用了碳化硅收发组件,其比上一代的APS145雷达在探测距离上大60%,对RCS为3~5平方米的目标探测距离可达500km。另外,E2D还采用了数字化接收机和数字波束形成,数字化程度仅次于空警500,而在元器件方面则领先空警500一代之多。最后E-2D还集成了红外搜索与无源探测系统,显著提高了对隐形目标的发现能力。

在采用碳化硅组件的E2D面前,空警500并无优势

综上所述,E2D在元器件水平、处理能力和探测手段上,已经超过了空警500,数字化程度也非常接近,只在扫描体制上稍有落后,说综合性能与空警500相当并不夸张。

有了以上的分析,就更容易理解美国预警机仍以机械扫描为主的五个原因:

一,相比战斗机,预警机的有源相控阵雷达探测距离增加有限。战斗机雷达的探测方位角只有60度,而预警机的雷达特别是有源相控阵雷达探测方位角是360度,预警机的任务是探测跟踪和指挥引导,而非锁定。因此预警机的有源相控阵雷达完全不可能像战斗机那样增加一倍,能多个20-30%就很不错了。如E3预警机的探测距离是400到450公里,而有源阵预警雷达的视距是500到550公里。

二,有源相控阵预警雷达对隐形目标的探测性能没有质的提高。本来有源相控阵预警雷达视距提高就有限,对隐形目标的有效探测距离尤其是稳定跟踪距离却没有等比例的提高,因为类似F35的隐形目标不同于小目标,而是一个反射能量可以发生巨大变化的目标,发现了远不等于跟踪。这样一来,传统机械扫描预警雷达与有源相控阵预警雷达对隐身目标探测效果的区别就微乎其微了。

F35的雷达反射特征不同于小目标(图片源于龙之梦网)

三,美军的体系力量很强,在很大程度上可以弥补机械扫描雷达的不足。美国已通过“星裢”计划向太空发射了1700多颗的低轨道通信卫星,它们不仅能够实现战场信息的近实时传输,还可直接进行居高临下的观测,这样在未来的战场当中可能就不再需要空中的预警机了。另外,美军的无人机、数据链也很强大。

美国“星链计划”将发射4.2万颗低轨通信卫星

四,美国预警机已经形成庞大规模,且状态还比较好,大规模更换雷达所耗甚巨,实在没这个必要。现在连战斗机的有源相控阵雷达都要几百近千万美元,更不要说预警机的了,全面更换175架预警机的雷达,花费将是一个天文数字,而探测性能却提高有限。

五,企图用新概念雷达再度建立绝对的技术优势。美国预警机即使换装有源相控阵雷达,与我国空警500的数字阵列雷达相比,也无法改变相对落后的局面,倒不如等待在研的新概念雷达成熟之后,一步到位完成全面升级。美国现在专攻量子雷达,进行了大量投入,其对隐形目标有可靠的探测效果。

 
关键词: e3预警机
(文/life)
打赏
免责声明
• 
本文为life原创作品,作者: life。欢迎转载,转载请注明原文出处:https://www.114618.com/news/138723.html 。本文仅代表作者个人观点,本站未对其内容进行核实,请读者仅做参考,如若文中涉及有违公德、触犯法律的内容,一经发现,立即删除,作者需自行承担相应责任。涉及到版权或其他问题,请及时联系我们。
0相关评论
 

(c)2008-2018 找好货 B2B SYSTEM All Rights Reserved

京ICP备2022008976号-2