隱形戰鬥機的雷達一開就會發射電磁波被敵軍飛機的雷達發現,那隱形戰鬥機,怎麼探測敵軍飛機的啊?


蟹妖


隱身機開啟雷達之後不但有可能被敵方戰鬥機發現,還有可能被擊落!這張圖片就是在“紅旗軍演”當中,F–22開啟雷達掃描空域僅僅不到一分鐘的時間,(一說是不到30秒)雷達波就被EF–18“咆哮者”電子戰飛機的大型電子戰吊艙所截獲!然後發射“哈姆反輻射導彈”一舉將F–22擊落...演習結束後“咆哮者”按照慣例,在機艙下噴塗了一個F–22的“戰績”。

這個事例表明,在現代化空戰條件下開啟雷達是很危險的,雖然是探測到了敵機,同時自己暴露了位置,也失去了隱身的效果。
那麼現代戰機是怎麼知道有雷達照射自己呢?這張法國“陣風戰鬥機”在機身上安裝了多個雷達告警器,做到了環機身360°,它的工作方式是:被動接收雷達波,一旦有敵方的雷達波照射到本機它就會在機艙內發出告警聲音,並且將雷達波的方位、強度、距離,甚至雷達型號都顯示在座艙的屏幕上,飛行員一目瞭然...做出判斷。


F–22的AN/APG77型相控陣雷達,可以在77公里處發現0.2平方米大型的飛行器,並且功率強大抗干擾能力很強。

既然是開雷達就可能被敵方偵測到,F–22還怎麼作戰?其實這個問題大可不必擔心,現代空戰早已經脫離了單機、單機種對抗這種“線性作戰方式”,已經是體系化的四維空間作戰了,空戰不只是戰鬥機+地面引導,而是由多種特種飛機參與的機群作戰,這些特種飛機包括:預警機、電子戰飛機、加油機...所組成,配合戰鬥機去突防。
美軍“紅旗軍演”當中的三型特種飛機:E–3預警機、RC–135戰略偵察機和KC–135加油機,有了這三型戰略級別的支援飛機整個機群的戰場感知能力和空中滯留時間都得到了極大的加強。

預警機的用途就是空中雷達站和空中指揮所,由於所攜帶的大型雷達探測距離很遠又很精確,有它在其它的戰鬥機不需要雷達開機,對於戰場的感知通過接收預警機傳來的信號,一旦有預警機傳來來襲的飛機信息,隱身戰鬥機就可以一邊接收預警機雷達探測到敵機方位一邊隱蔽接敵,當距離敵機還有100公里時再開啟自己的機載雷達最後確認敵機的位置座標,然後發射中距離攔截導彈,隱身戰鬥機扭頭脫離戰場,導彈則一舉將敵機擊落!

當然也可能出現隱身機近距離格鬥的情況,但第五代隱身機的機動能力和速度都要比前幾代戰鬥機強,近距離“狗鬥”也是佔有上風的。

總之,隱身戰鬥機的性能要大大超過前幾代飛機,並且在強大的體系作戰支援下不會過早的自己開啟雷達去掃描戰場,而是有其它支援飛機提供戰場信息,只有到最後目標的確認才開啟,並且從開機時間到鎖定目標時間很短,敵機也來不及反應就會被擊落了!

所以,將來的空戰誰的體系化越完整、越細化,空戰的勝率就會越高,反之獲勝概率太低。


皇家橡樹1972


數據鏈被動接收信號就行了

隱身飛機要想隱身就必須進入隱身飛行模式,也就是通常說的無線電靜默模式,這個時候的隱身戰機會關閉戰機之間的無線電通訊,也會把主動雷達關閉這個時候的戰機就不會往外輻射能遠距離被探測的電磁信號,戰機座艙內的電子儀表還有機體內的電路通電就會輻射電磁波,不過輻射不了太遠不像通訊設備和雷達屬於大功率的。

有人以為隱身戰機是什麼時候都是隱身的,其實真正的隱身戰機是進入隱身飛行模式然後拿掉龍伯透鏡的,平時掛載龍伯透鏡(能夠對特殊波段的電磁波起到放大的作用)的隱身戰機是不隱身的,隱身戰機在進行無線電通訊的時候也是不隱身的,隱身戰機打開主動雷達搜索的時候也是不隱身的,所以隱身戰機隱身是需要條件的不是飛上天就隱身。

再次強調一點隱身飛機在作戰的時候要儘可能少往外輻射電磁波,這是保護自己的有效方式。在這種情況下隱身戰機主要通過數據鏈獲取態勢,例如預警機、巡邏機、地空雷達、海軍艦載雷達、太空偵察衛星……。

再說一遍啊打開雷達的隱身戰機是不隱身的,通訊和掛龍伯透鏡的時候也是不隱身的。



李曉偉


隱形戰鬥機不單單要求對敵方的雷達波隱身,還要求本身的射頻隱形(也就是所謂的LPI)。既然要求射頻隱身,那隱身戰鬥機就不能主動開啟雷達搜索目標,這樣無異於黑夜裡的手電筒。將自身暴露在外,失去了隱身優勢。這也就出現了一個問題,當代戰鬥機都裝有“導彈逼近+雷達”告警系統,隱身戰鬥機一旦開啟雷達,那麼就會被敵方感知到,這與隱身背道而馳。



為了解決這一問題,隱身戰鬥機都裝有綜合化的電子戰系統。該系統除了擁有“導彈逼近+雷達”告警功能外,還具有射頻定位的功能,引導空空導彈發動攻擊。如F22戰鬥機安裝的是ALR-94系統,F35戰鬥機安裝的是ASQ-239系統,殲20的綜合電子戰系統與ASQ-239的性能類似,比F22的ALR-94先進一代。



F22戰鬥機的ALR-94系統可以對敵方雷達發射源進行偵察,跟蹤,識別,定位,並將敵方輻射源的具體信息提供給APG-77雷達。然後APG-77雷達以極窄的波束掃描輻射源,截獲具體的攻擊信息。ALR-94對輻射源的探測距離高達400千米,可以在180千米處精確的測定輻射源的具體信息。


F35戰鬥機使用的ASQ-239系統要比ALR-94先進一代。其可以感知到482千米處的輻射源,在217千米處準確測出輻射源的具體信息。此外,ASQ-239系統還可以引導空空導彈攻擊目標,這就不需要打開雷達了,從而獲得靜默攻擊。

ASQ-239系統擁有以下四大功能。

第一,雷達告警,射頻信號分析、鑑別、跟蹤、工作模式識別和定位;第二,導彈逼近告警,多措施對抗來襲導彈;第三,戰場態勢感知,幫助飛行員規劃航路,規避敵方雷達;第四,“射頻-紅外”(RF-lR)信號雙重監視,與F-35的機載有源相控陣雷達和光電傳感器系統高度融合。

除了ASQ-239之外,F35還有EOTS和EODAS系統。EODAS對F16之類的目標迎頭髮現距離為90千米。而EOTS採用極窄視野的情況下,探測距離可達160千米。

殲20戰鬥機的綜合電子戰系統與ASQ-239的性能相近,我國在2005年左右突破了“機載單ESM動目標定位”和“有源相控陣雷達與ESM數據交聯”技術。殲20也可以在雷達靜默的情況下,對目標展開攻擊。


和F35類似,殲20也有EOTS和EODAS系統。目前不清楚,殲20的EOTS系統是什麼型號。不過國產EOTS-86系統,該系統對F22的探測距離是110千米。EOTS-86還可以與機載雷達以及EODAS系統聯合使用,引導導彈對探測到的目標發動攻擊。
隱身戰鬥機在空戰中,是不會主動開啟相控陣雷達進行大空域掃描的。只會使用機載綜合電子戰系統,被動的感知敵方輻射源,從而展開隱蔽的攻擊。(圖片來自網絡)


江山何沉


這個結論本身就是錯誤的!如果隱身戰鬥機一開啟雷達就會被其他飛機的雷達截獲,那麼在空戰中怎麼對敵人進行探測?雷達怎麼對空空導彈進行引導?那光有隱身,沒有戰鬥力,又有何意義?豈不是三四架三代機甚至二代機一起上陣,先用一架飛機引誘四代隱身飛機雷達開機,其他幾架三代機就可以完虐這架四代機呢?而事實上美軍的F22和F35在對戰F15或者F16等三代機時往往能取得幾十甚至上百的交換比,所以這個結論是完全站不住腳的!
(F35和F16)

之所以下這個結論,主要是因為我們對隱身戰鬥機的概念不夠清楚!我們說起隱身戰鬥機就會理所當然得提到一個名詞,RCS雷達散射截面積,意思就是在某一距離上,雷達在照射時,電磁波的有效回波反射面積,RCS面積越小,飛機的隊伍雷達探測的隱身性能也就越佳。例如美軍F22戰鬥機號稱正面的RCS面積僅為0.01平方米,目前絕大多數雷達在100千米之外都無法對其進行有效探測,然而RCS面積難道就是隱身戰鬥機的全部內涵嗎?還是僅僅只是隱身戰鬥機的機體隱身而已?



機體隱身是在不開啟機載雷達之時,主動雷達對其進行回波探測時隱身效果,但是如果隱身飛機開啟雷達進行目標搜索和鎖定,自身散發的雷達波被截獲,豈不是就暴露目標了?目前主流的三代機甚至於二代機都普遍安裝有雷達告警裝置(RWR),這種裝置能夠對1.5倍探測距離外的火控雷達照射信號進行識別,並且提示飛行員在某一方向有危險目標接近,從而讓飛行員操縱飛機進行反雷達機動和躲避。由於雷達告警裝置的作用距離要大於雷達探測距離,因此常常能夠在機載火控雷達和主動雷達制導空空導彈完全鎖定之前預先進行規避干擾,所以用於擺脫空空導彈追擊還是有不錯效果的,而這也成為早期中遠程空空導彈命中率並不高的主要原因之一。

(蘇35機頭的雷達告警裝置)
(雷達告警機告警)

除了雷達告警裝置之外,掛有電子吊艙的電子戰飛機或者大型預警機對於雷達波的探測距離更遠。這類飛機一般都會裝備無源探測雷達,無源探測雷達不主動發射雷達波,而是通過接收對方雷達發射的電磁波而感知某一方向的目標存在。無源雷達的作用距離根據對方雷達的功率和波段而定,最遠可以達到500千米以上,不過空載的無源雷達如果不是多點布射,很難通過計算相位差來得出目標的準確方位,也只能提供危險預警,所以我們也能得出一個結論:即使隱身飛機開啟雷達被截獲和發現,對方也只能感知到你的存在,但是還無法判定準確位置,只能被動防禦,但是卻難以發動進攻。(美軍咆哮者電子戰飛機掛載五個不同頻段的電子吊艙)

那麼接下來就要揭開隱身飛機的另一個殺手鐧,這就是雷達隱身!既然三代機有雷達告警裝置,電子戰飛機有光電雷達吊艙,那怎麼才能不讓他們發現呢?於是就誕生了低可截獲率雷達(隱身雷達),這種雷達可以通過隱藏主瓣(正方向雷達波)和減少副瓣(周圍方向雷達波)的方式最大限度減少雷達告警器的警報距離,從而使雷達能夠在對方毫無知情的狀態下進行開機並且進行毫無顧忌的搜索,如果說普通雷達是在黑夜中明火執仗,那麼低探測雷達就相當於開啟了夜視儀,被發現的幾率成幾何數降低。目前來看,無論是美軍F22,俄羅斯的蘇57還是我國的殲20,都已經將低探測雷達作為了標配,這也成為四代機能夠碾壓三代機的重要法寶之一。
(F35裝備的AN/APG-81有源相控陣雷達也是低可截獲雷達)

美國的F22戰鬥機之所以強大,除了其機體隱身以外,最重要的就是其配備的AN/APG-77有源相控陣雷達,其運用了捷變頻、大帶寬、功率控制等多種新技術,可以最大程度的隱藏主瓣,並且一點點調節雷達的功率和信號輸出強度,從而達到對方飛機雷達告警器的零界點,也就是我能雷達探測到你,但是你的告警器卻怎麼也發現不了我的狀態。
(減少旁瓣,削弱信號強度,降低雷達告警概率)

也正是因為這種隱身雷達優勢,在美軍舉行的紅旗軍演之中,F22曾經打出了106比1的變態戰損比,而這些戰績中大部分都是通過超視距空空導彈完成的,因為低可探測雷達的BUFF加成,使三代機完全沒有時間做出規避導彈的機動動作,大幅度提高了空空導彈的命中精度!



軍武吐槽君


紙上的宣仔,為您解答。

隱形戰鬥機的雷達一開機就會被發現?那可不一定。隱形戰鬥機的雷達可以大多數時間內不開機,開機後很快就能夠完成目標的搜索和探測,這一過程非常短;而且即便是長時間開機其被發現的概率也遠遠低於落後一代的戰鬥機。

除此之外,如果覺得開雷達不安全,隱身戰鬥機也可以不開雷達,只通過自身的光電探測系統來發現敵機。總之五代戰鬥機想要在不暴露的情況下,探測落後一代的戰機其實是非常容易的事情。

隱形戰機雷達開機你也未必能發現

隱形戰鬥機不僅僅是外形具備雷達低可探測性這麼簡單,在雷達技術上也應用了多種最新的技術。比如F-22機鼻雷達罩內的AN/APG-77 X波段火控雷達,就屬於一種LPI雷達(low probability of intercept),即低截獲概率雷達。也就是說這種雷達即便開機,落後一代的戰機和預警機來講,其雷達告警接收機(RWR)和電子支援偵察((ESM)設備卻很難感知到LPI雷達波的存在。那麼是怎麼做到的呢?

F-22的AN/APG-77雷達,在那個年代是傲視群雄的存在

其實LPI雷達原理沒有多玄乎,其核心思想在於降低單個脈衝的峰值功率。因為敵方的雷達截獲機工作原理就是檢測單個脈衝的峰值功率,只要超過檢測閾值,就可以發現雷達的存在。所以LPI雷達使用了多種方式來降低脈衝峰值功率,包括最大帶寬發射,超低旁瓣技術,提高接收機靈敏度,低截獲波形設計(線性調頻、相位編碼、正交頻分複用OFDM信號),發射時間和頻率控制等等。其中OFDM其實是把通信領域的技術移植到了雷達上。這些技術既降低了脈衝的發射功率,又保證了相干積累可以超過自身雷達接收機的檢測閾值。

LPI雷達的核心思想:降低單個脈衝的能量,多個回波相干積累後,超過識別閾值即可發現目標

最大帶寬發射

最大帶寬發射技術其實是通過把能量分散給不同頻率雷達波來進行探測,而敵方戰鬥機的雷達告警器和電子戰設備並不足以接受這麼寬的帶寬,而且也不知道對面LPI雷達發射雷達波頻率變換的規則,因此會有很多頻率的雷達波會被漏掉。

超低旁瓣

所有的雷達天線都有很多個波瓣,並非所有能量都能朝著人所希望的方向發射,因此有一部分是無法被利用的, 也叫旁瓣。旁瓣能量越高,被敵方發現的概率也越高。因此旁瓣抑制對降低被發現的幾率有很大幫助。

雷達天線發射的能量分佈,紅色即為旁瓣

減少旁瓣數量,降低旁瓣功率可以降低側向敵人對自己的發現概率

低截獲波形

低截獲波形可以利用多種技術,其中從通信領域借鑑的OFDM技術是一種較為成熟且有效的方法。其核心思想是利用多個信道將不同的頻率的載波按一定順序發射出去,能量可以均勻地擴散到整個頻段內。對面根本不知道你的這套發射規則,加上每個載波能量都很低,自然無從去探測。

雷達利用OFDM原理髮射多個載波進行探測

不開雷達一樣幹掉敵機?F-35和殲20都有這個能力

雖然F-22是世界上第一代隱形戰鬥機,但當時F-22主要還是依靠LPI雷達探測目標,對態勢感知能力並未做革命性的改進。從JSF(聯合攻擊機)計劃開始,美國著重強調了戰鬥機的光電探測能力。此前F-22雖然也有先進的光電探測系統,但是並不能做到360度環視四周的水平。而從F-35開始,已經具備了360度視野的光電瞄準系統EOTS(Electro-Optical Targeting System)和光電分佈式孔徑系統EODAS(Electro-Optical Distributed Aperture System),從而讓F-35的態勢感知能力大大增強。目前F-35的AN / AAQ-40 EOTS系統已經可以做到50英里外辨別一架酒店窗戶的水平,這是多麼恐怖的精度?用來探測比窗戶大得多的戰鬥機目標的話,恐怕100英里也綽綽有餘了。

F-35的EOTS系統,集成了光學,紅外探測,激光指示功能,發現距離相當遠

F-35的AN/AAQ-37 DODAS系統,6個傳感器分佈在機頭和機背各處,可以形成360度視野


而我國的殲20作為後起之秀,當然也不會放棄光電探測這種不需要發射信號的探測機制。在殲20上,F-35上已經裝備的EOTS和EODAS我們也都具備。殲20上的EOTS有多牛尚未揭秘,但是一次軍民融合展上展出中陸航星的EOTS-86系統,似乎已經告訴了我們中國的光電瞄準系統已經先進到了何種程度。按照EOTS-86官方展出的數據,對F-22發現距離為112公里,對B-2對發現距離則為150公里,這是連雷達都做不到的水平了。而殲20所使用的EOTS,只可能比這個好,不可能比這個差,真是實力有多恐怖就不需要多說了。這也是為什麼美國這麼怕殲20的一個原因。因為F-22的光電沒有殲20的好,很容易在雷達靜默的情況下被殲20幹掉;而F-35光電系統雖然跟殲20一樣好,但是機動性不如殲20,依然容易被吊錘。

殲20下巴上的EOTS系統

殲20的EODAS系統

軍民融合展上的中陸航星EOTS-86

總之,目前的五代隱身戰鬥機面對已經落後四代戰機,輕易打出幾十比零的戰損比,不是沒有原因的,光探測能力的巨大差距就已經決定了勝負。


紙上的宣仔


2009年的時候,美國等多國在海灣阿聯酋舉行一場名為“高級戰術領導課程(ATLC)”聯訓,這場訓練因美軍的F-22戰鬥機首次與外國戰機進行空中對抗而備受關注,美軍的F-22與包括巴基斯坦的殲-7P在內的6款機型進行車輪大戰,其中焦點是法國的陣風。

陣風當時剛在演習中擊敗意大利空軍颱風戰鬥機,而躊躇滿志

因美軍飛行員曝出F-22是6:0完勝陣風,讓法國達索震怒不已,這斷人財路做法太可惡了,達索也公開曝光相當多細節作為反駁,因而這場較量公開的細節也相當多,比較有參考價值。

事後還原下,F-22與陣風的這場對決是從超視距開始,雙方一對一對決。一開始陣風還非常有信心,因為其相信隱身戰機使用自身機載雷達,就等於黑夜中打開手電筒去找東西。而陣風使用的RBE-2雷達是無源相控陣雷達,對於敵方戰機發射的電磁信號探測能力非常強。

然而實戰中,F-22的AN/APG-77雷達的低截獲率技術表現非常好,F-22自身雷達搜索發現陣風時,陣風戰鬥機飛行員大多毫無反應,沒有意識到自己已經被發現,直到F-22加大功率,進行鎖定和發動攻擊時才驚慌意識到自己已經被鎖定。10次一對一對抗中,有4次在超視距階段陣風被擊落,其餘6次次超視距攻擊失敗轉入視距內格鬥。

達索公司放出陣風的HUD,以展示陣風曾鎖定過F-22

可以得出的結論是,低截獲率雷達表現相當不錯,對於傳統戰機完全可以做到在不被對方發現情況下發現目標,直到繼續加大功率完成鎖定並攻擊才會被對方獲知。

這種技術原理其實相當簡單,因為雷達波本身也是一種無線電磁波,而我們大氣層中充斥了各種各樣的電磁波,從廣播電視信號到手機信號等。所以只有對方雷達接收器接收到電磁波符合一定特徵並且達到一定強度,才會啟動雷達告警器進行報警並提示方位。而低截獲率雷達,就是想辦法把自身雷達工作時發射的雷達波偽裝成環境背景電磁波,在不驚動對方雷達告警器情況下完成索敵工作。

這就要求雷達儘可能擴大發射帶寬,使用低旁瓣雷達波形天線,調製雷達波形,充分利用自然環境和電磁環境,並對發射時間和頻率進行精準控制,管理好自身發射功率。讓發射出去的搜索雷達信號偽裝成環境背景電磁信號,從而不觸動對方警覺情況下發現目標。在F-22上AN/APG-77雷達上,更是充分利用AESA相控陣雷達多達2000多個T/R發射單元,在極端時間內向不同方向發射不同頻率雷達波,綜合不同回波信號從而實現偵測目的。

低截獲率雷達技術也並非無法破解,但需要雷達告警器,能夠針對性鑑別出這種類型雷達波特徵。例如F-35的航電驗證機CAT bird在試驗時候就成功截獲F-22戰鬥機的雷達信號,並展開針對性的干擾,這需要該國在低截獲率雷達技術上有較高水準,並儘可能收集對方雷達信號特徵才行。

另一種方式則較為簡單,則是通過預警機和其他戰鬥機,發送的數據鏈信息來獲取戰場信息。F-22上比較簡單粗暴,數據鏈只收不發,可以被動依靠數據鏈潛伏到敵機周圍,發動突然襲擊,而F-35上則是同樣依據上面的低截獲率技術發展出MADL隱身數據鏈。

這一招最為簡單,目前很多三代機也可以做到。


五嶽掩赤城


靠預警機唄

其實F35才比較刺激,畢竟F22只是個戰鬥機,F35還有空襲任務。

想一下一架F35暗搓搓的飛進敵方領空,就那麼看著各種雷達在自己身上掃來掃去,多刺激啊。說是隱身,但沒人給你保證你100%不會被發現,這要是被發現了,絕對死翹翹了。


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