09.18 雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

有很多人認為四代機雖然能夠實現對主動雷達探測的隱身,但是自身機載雷達一旦開機,電磁波信號就將被敵機截獲,最後自身位置暴露,從而被反殺!可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?按照這個思路去設想,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在對抗F15或者F16等三代機時往往能取得幾十甚至上百的交換比,這就從實際證明了這種論斷的錯誤,那麼這又是如何做到的呢?

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

F35和F16齊飛

​之所以會產生雷達開機就暴露的錯覺,主要源於我們對隱身戰鬥機的概念不夠清楚!說起隱身戰鬥機大家就會理所當然地提到一個名詞——RCS(雷達散射截面積)。其字面意思就是在某一距離上,雷達在對目標照射時,電磁波的有效回波反射面積。這就意味著RCS面積越小,回波信號也就越弱,飛機的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,這就讓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面積難道就是四代隱身戰鬥機的全部內涵嗎?很顯然不是!

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

RCS反射原理

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

不同角度下,飛機的RCS面積是不相同的

​所謂隱身,其實隱藏了第四代戰鬥機的雙面人生,第一面就是別人想探測卻探測不到我,第二面則是我即使探測對方也不會被發現,這才是殺人於無形的最高境界!傳統的二三代戰鬥機在開啟雷達進行目標搜索和鎖定時,自身散發的雷達波很容易被截獲,從而會被機載雷達告警裝置(RWR)所發現,這種裝置能夠對雷達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,用於擺脫空空導彈追擊有不錯的實戰效果,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。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

(蘇35機頭的雷達告警裝置)

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

(雷達告警機告警顯示)

​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(外輻射源雷達),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。根據對方雷達的功率和波段不同,無源雷達的作用距離最遠可以達到500千米以上。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

無源雷達探測原理

​不過空載的無源雷達如果不是多點佈設,很難通過計算相位差來得出目標的準確方位,因此也只能提供早期危險預警。所以我們可以得出第一個結論,這就是:即使四代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,因此可以作為逃命防禦之用,但是卻難以發動進攻,所以並不存在多大的危險性。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

無源雷達陣列式分佈

​那麼接下來就要揭開隱身飛機雙面人生的另一面,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?於是就誕生了與傳統雷達不同的低可截獲率雷達(LPI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,在不大幅度影響雷達性能的同時,將雷達信號強度最大的降低。目前三代機的雷達告警裝置的告警信號強度值大約為-60dBm,而隱身雷達能夠將主瓣信號強度減少到-50dBm以下,這就能夠減少雷達告警器的警報距離,甚至於使其在近距離也無法發出報警,因此裝備了低截獲率雷達就能夠在雷達告警器毫不知情的狀態下悄無聲息地開機並且進行毫無顧忌地搜索。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

雷達的主瓣和副瓣

​美國在上世紀七十年度到底曾經開展過一個系統性評估低截獲概率雷達的試驗項目(LPIR),通過試驗發現,搭載了低截獲概率雷達的飛機可以在40千米距離上對裝備了AN/ALR-62雷達告警機(靈敏度-65dBm)的F111飛機進行任意方向的掃視而不被察覺。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,都已經將低截獲率雷達作為了標配,而這種雷達的配置也讓四代機擁有了碾壓其他飛機的戰場感知能力,這就是隱身的第二重含義。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

(F35裝備的是更為先進的AN/APG-81低截獲率有源相控陣雷達)

​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,從而達到對方機載雷達告警器的零界點,也就是我能用雷達探測到你,但是你的告警器卻怎麼也發現不了我的狀態。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,載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!

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

(減少旁瓣,削弱信號強度,降低雷達告警概率)

​當然了,有了矛,自然也就會發展出盾,針對隱身雷達的低攔截特點,目前已經誕生出兩種對抗方式。第一種就是提高雷達告警器的靈敏度,使其達到截獲並探測隱身雷達信號的能力,目前F35上搭載的電子對抗系統集成了3個不同波段的最新型無源雷達告警系統,這一系統採用大數據雲算法可以剔除其他雜波的影響,在減少虛假報警次數的同時,又能夠有效提高對低截獲率雷達的攔截捕獲概率。2007年F35的航電驗證機CADbird就曾經在空中對抗中截獲F22雷達信號並且實施了電子壓制干擾,成功擺脫其雷達鎖定。

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

F35戰鬥機遍佈機身的雷達告警和光學感應器

​而第二種對抗低截獲率雷達的方式則是在21世紀以後新發展出來的光電分佈式孔徑傳感系統(EODAS),這一系統通過分佈在機身周圍光電探測頭,實現對目標的圖像跟蹤鎖定,完全不依賴於雷達電磁波的存在。全世界第一款裝備了該系統的四代機為美國的F35,它裝備了型號為AN/AAQ—37的分佈式孔徑探測系統,該系統在白天可以實現光學成像,夜晚則能完成紅外成像,這些高精度圖像能夠實時呈現在飛行員的全景式成像頭盔之上,可以說是相當先進!更為可怕的是在敵我雙方都保持雷達靜默的狀態下,該系統可以發現90公里外F16戰鬥機大小的目標,並且能夠在距離拉近之後實現紅外空空導彈鎖定指引,實乃對抗低截獲率雷達的又一神器!

雷達開機,位置就將暴露,隱身意義何在?揭開四代戰機的雙面人生

F35的第二代頭盔顯示系統能和光電分佈式孔徑實時配合使用


分享到:


相關文章: