这是一个威名赫赫、战绩辉煌的防空系统。苏联人称之为C-75系统，英文名S-75，北约代号SA-2，我们叫它萨姆-2。
萨姆2防空系统作为世界上第一种击落飞机的地空导弹系统而载入史册。我们国家也仿制了萨姆-2系统，命名为红旗-1号地空导弹，在此基础上又发展出红旗-2号家族，一度成为国土防空的主力。
很多人一提萨姆-2就想到了划破天空的导弹。
其实——
完整的萨姆2防空系统
萨姆-2是早期的第一代防空导弹，设计始于1953年，结构复杂，整个系统极为庞大，几种雷达，十多种方舱，几十辆汽车组成导弹营，全营一起密切协同才能打中敌机。全营共有一部制导雷达，一部远程搜索雷达，一部测高雷达，六台导弹发射架携带6枚导弹，和导弹装填/运输车以及一系列保障车辆。
萨姆-2的制导系统是整个地空导弹系统的核心，该系统将两个雷达组装在一个基座上，三四个天线各司其职，威风凛凛。
萨姆-2经历了各国的国土防空作战，以及越南战争的惨烈对抗，后来在中东，非洲战场也有参战。几十年搏杀中，美系空军的技术装备层出不穷，苏联人也在萨姆-2基础上发展出多种改进型，制导雷达的也至少派生出六款。
在苏军内部，萨姆-2制导雷达的各个改进型分别叫RSNA-75、RSN-75、SNR-75、和RSNA-75等多个名称，北约将这部制导雷达按照Fan song-A,B,C,D,E,F加以区分，国内在翻译Fan song时，有的按照读音翻译为“潘松”，也有按照字面意思译为“扇歌”。
扇歌雷达和萨姆-2系统的型号对照表
扇歌制导雷达家族
一部扇歌制导雷达包含4辆方舱，分别为
- PV 方舱 - 雷达天线，发射机，射频段
- UV 方舱 - 指挥员，导弹引导手，雷达操纵手一起工作的作战指挥/控制舱
- AV 方舱 - 雷达中频段，目标/导弹跟踪模拟计算机，导弹指令产生器，导弹指令发射机
- RV 方舱 - 柴油发电机和其他供电设备
篇幅的原因本文主要讨论扇歌制导雷达的PV方舱，这个方舱带有天线，直观而且具有代表性。
扇歌-B制导雷达的PV方舱
在扇歌制导雷达的控制方舱里，拥挤的坐着核心作战人员，为一个6~7人小组，包括指挥员，绘图员，火控军官，导弹引导技师以及3位雷达操纵手。其中火控军官负责制定战术，决定导弹发射时机。引导技师负责引导导弹飞向目标，三位雷达操纵手分别负责方位，俯仰，距离三个维度对目标的跟踪。
UV方舱 ：指挥员，导弹引导手，雷达操纵手一起工作的作战指挥/控制舱
引导技师和三位雷达操纵手这四个人，在全组中至关重要。很多资料中都提到扇歌雷达由四人操纵，就是指这四个岗位。
三位雷达操纵手的位置
导弹引导技师的位置
无线电指令制导
萨姆-2防空导弹使用无线电指令制导，通俗的讲就是用无线电遥控导弹打击目标。不同于我们遥控模型飞机这一过程的是，我们遥控的模型飞机距离很近，通过肉眼就能观测，然后发指令去遥控；而萨姆-2打敌机通常距离很远，一般在几十公里开外，需要通过雷达远距离测量目标敌机位置和导弹的位置，经过地面设备计算后生成导弹飞行控制指令，再通过专门的指令发送设备遥控导弹的飞行，直至命中目标。
扇歌制导雷达的主要任务有两个:空中目标的跟踪/测量和通过指令控制导弹飞行。
- 目标跟踪：要跟踪敌机，也要跟踪已经打上天正向敌机飞行的导弹。
- 控制导弹:根据敌机和导弹的空间位置计算出导弹飞行指令，并且发出指令“遥控”导弹的飞行。
扇歌-B雷达的三个天线
扇歌制导雷达有三个主要天线，两个长条形的天线一横一竖垂直布置，边上还有一个碟形的抛物面天线。
长条型天线会产生一个宽扁的扇形波束。顾名思义，扇形波束的形状像一把扇子，这也是扇歌名字中“扇” Fan的由来。
雷达获取目标距离是时间域的测量，而角度测量取决于波束宽度，波束越窄测量角度精度越高，反之则越差。扇形波束一维宽，一维窄，只可以对俯仰角/方位角的其中之一进行精密测量，多见于各种两坐标搜索雷达，这些搜索雷达水平安装天线并且水平转动，可以精确获取目标方位角，但是没有俯仰角。
同样扇形波束的爱立眼机载预警雷达
这个动图可以帮助我们对扇形波束的理解，基于爱立信上世纪80年代设计的爱立眼机载预警雷达，该雷达使用8米长的长条形天线，内部为192个阵元和收发模块的相控阵结构，虽然比扇歌的机电扫描先进几十年，但天线的长条形决定了扫描时仍然会使用典型的扇形波束。使用扇形波束扫描优点是扫得快，但是缺了另外一维角度信息。
扇歌雷达将两个天线垂直安装，两个扇形波束相互补充，就可以同时获取目标的方位角和俯仰角。为了便于理解，下图中天线和对应的波束使用了相同的颜色:
扇歌-B制导雷达各个天线的波束和扫描方式
- 水平横放的长条型天线会产生一个竖着的扇形波束，水平方向左右扫描获取目标方位角，见图中绿色部分。
- 垂直竖放的长条型天线会产生一个横着的扇形波束，垂直方向上下扫描获取目标俯仰角，见图中红色部分。
上述两天线其实是来自两部雷达，频率并不相同，所以不会相互干扰。两个扇形波束像两把大扇子对着特定空域一个横着扫一个竖着扫，雷达就可以知道目标的具体位置。
- 一侧的圆形抛物面天线是一个指令发射天线，用于发指令给导弹，控制导弹的飞行。见图中蓝色部分。
扇歌制导雷达是两个雷达外加指令系统的组合体。两个扇形波束的雷达通过垂直组合的方式实现对目标三个坐标的精密跟踪，这种方法本质上属于机械扫描基础上的边扫描边跟踪，数据率不高，在如今防空系统中已经很少见，但在不少民用场合比如机场的精密进场雷达中还有不少应用。
常见的两个互相垂直扇形波束雷达组合
扇歌-A制导雷达
扇歌-A制导雷达是一款早期型号，1957年服役，在苏联后来很快被扇歌-B雷达取代，水平扫描天线的上方多了一个圆形的抛物面天线，用于在制导过程中跟踪导弹尾部的无线电信标。
这款雷达在苏制扇歌家族中已经难得一见，想找到原装苏制扇歌-A的实物照片很难，但我们国家外观一样的红旗-2制导雷达在博物馆中有不少收藏。萨姆-2引进入我国是1958年，具体型号其实是萨姆-2A，配套的制导雷达恰好是这一稀缺款。红旗-1/2的制导雷达继承了扇歌-A型的结构，发展出根深叶茂的另一家族，这里不再展开。
与扇歌-A外形一样的红旗2制导雷达
背面
扇歌-B制导雷达
扇歌-B制导雷达
扇歌-B制导雷达是扇歌家族中的最经典型号，大批量装备了部队，隶属于萨姆-2B防空系统，苏军编号为SA-75M代号Dvina(容易混淆成萨姆-2D的编号S-75M Desna)。雷达外形上看取消了扇歌-A中间天线上方的圆形抛物面天线，只保留了三个天线。扇歌-B雷达随同萨姆-2B在越南战争期间曾大量参战，制导方式也最具有代表性。前文讲萨姆-2的制导原理就是以扇歌-B雷达为基础，这里不再赘述。
扇歌-C和扇歌-D制导雷达
扇歌-C雷达是在扇歌-B基础上改变了雷达的载波频率。公开的信息非常少，很快被扇歌-E取代。而扇歌-D雷达据说是一款试验型号，并没有装备部队。
扇歌-E制导雷达
扇歌-E制导雷达
扇歌-E制导雷达是扇歌家族里继扇歌-B之后第二款经典型号，外观上看增加了两个圆形抛物面天线。扇歌-E配属于萨姆-2D和萨姆-2F防空系统，一共有不同时期的5款扇歌-E: RSN-75MV，RSN-75V，RSN-75V1，RSN-75V2，SNR-75M3。北约将它们统称为扇歌-E，这些雷达外观很难区分，但内部有差异。这些不尽相同的扇歌-E列装部队时间也覆盖1960年到1978年长达十八年的漫长岁月——后期出现的扇歌-E甚至比扇歌-F还要晚不少，这十八年中历经越南战场激烈的电子战搏杀和技术升级。
据说这种包含一系列重大改进的扇歌-E雷达一直没有送入越南参战，所以在越南前线和美空军作战的大多数仍然是基于扇歌-B的萨姆-2B系统。有消息称当时苏联支援越南武器装备依赖铁路运输，而扇歌-E由于苏联高层担心列车途经从中国的时候出现“某种意外”，所以一直没有被批准部署到越南战场。
罗马尼亚的扇歌-E制导雷达
扇歌-E制导雷达主要针对战场上已经被敌人摸透的特性进行改进，扭转技术劣势。尤其是雷达部分，改动范围之大不亚于对射频部分全部推倒重新设计。
- 频率的变化：原有被敌人研究透了的频率作废，另选新的载波频率，天线重新设计，尺寸也不一样，在重新设计后的扇歌E上，扇形波束由10°×1.5°变成了7.5°×1.5°。
- 扫描方式的改变：扇歌-E在水平扫描天线上方安装了两个抛物面天线。这两个抛物面天线专门用于发射信号，分别发射出两个1.7°的针状波束照射目标，而原来的水平扫描天线和垂直扫描天线不再发射而变成纯接收天线，扇形波束也变成了只负责接收的扇形波束，相应的扫描因此变成了无源的扫描。这一改动就是电子战史上有名的电子反对抗措施——接收天线隐蔽扫描(LORO)，英文全称叫做Lobe On Receive Only ，可以隐藏雷达的扫描特征。
改频率和隐蔽扫描这两项措施，让敌人之前侦察到的萨姆-2制导信息全部作废，敌机上那些针对萨姆-2老型号的电子干扰机也会因为检测不到老萨姆-2的信号特征而无法工作。
扇歌-E制导雷达背面
在两部搜索天线中间，扇歌-E还增加了9Sh33A光学跟踪装置，这个名为KARAT的摄像头可以不受电子干扰的影响完成对目标角度的跟踪和测量，也无需考虑低空来袭目标的背景地杂波，成为雷达的有力备份。
KARAT光学跟踪设备
野战防空——五对负重轮上的扇歌E
萨姆-2属于要地防空，并不能伴随机械化部队开进。但是在古巴军队里则可以看到扇歌-E雷达的发射架和制导雷达的PV方舱被分别安装在T-54/55坦克底盘上，萨姆-2也变成了野战防空系统。至于配套的其他车辆如何跟进行军中的机械化部队，就不得而知了。
装备古巴的野战防空版扇歌-E
扇歌-E下海——红海军舰队的远程防空探索
萨姆-2系统还有一段不能不提的上舰历史，苏联海军曾经把萨姆-2那几十辆卡车组成的庞大系统精简后搬上了一艘万吨级巡洋舰捷尔任斯基号，设计出一套远程舰载防空系统SA-N-2。上世纪50年代末60年代初，SA-N-2(苏军正式型号名为S-75M2？待考)防空系统，该系统取代了后主炮塔等设备，占据了巡洋舰的后半舰身，为整个舰队撑起一张防空大伞。导弹发射架为改为悬臂结构，一次挂弹两枚，而所用的制导雷达被布置在舰体后方，也是扇歌-E型。
捷尔任斯基号巡洋舰
捷尔任斯基号巡洋舰
但是由于导弹本身为液体发动机推进，发射前需要提前一两个小时加注危险的液态推进剂，成为该舰载防空系统先天的重大缺陷。苏联海军因此只改装了极少数，并没有批量装备SA-N-2防空系统。而同时期美海军装备的黄铜骑士防空系统，相比之下要成功得多。
受弹的拖累，“海扇歌-E”也成了绝响。
扇歌-F制导雷达
扇歌-F雷达设计时特意考虑了雷达受到干扰后的防空作战和打击低空目标，比如增加了抗角度闪烁干扰电路和动目标检测功能，尤其明显的是加强了光学引导的辅助方式，在天线上方增加了一个光学引导舱，取代了扇歌-E雷达的两个圆形抛物面天线。
扇歌-F制导雷达
别小看这个光学导引方舱，该方舱中还并列设置两位引导手座位，每个座位前都有手轮。如果电子干扰厉害或者目标低空、超低空突防地杂波太强，雷达无法正常工作，这个视野开阔小方盒子里的操作手就可以分别打开自己的窗口，操纵手轮通过光电系统目视跟踪目标。
北约给这个两人方舱起了个难听的名字 Doghouse，意为狗窝。作为备份，光电人工跟踪＋无线电指令制导作为恶劣电磁环境下和打击低空目标的可靠方式从扇歌-E完整的继承到了扇歌-F上，并有所发展。可见苏联设计师对当时越南战场中后期萨姆-2系统逐渐被动的形势有着清晰的认识，设计时做了最坏的打算。
RB-75测距雷达——扇歌的第三只眼
上世纪70年代，苏联工程师还曾经为扇歌制导雷达设计过一个“助手”: RB-75型测距雷达，这是一种双频率，双极化的厘米波雷达，专门用于在极端电磁环境的情况下配合扇歌雷达打击敌电子战飞机，使用地空导弹史上少见的无源角度跟踪配合有源测距外加无线电指令的复合制导方式:
- 扇歌雷达关闭两部发射机，两天线进入纯接收模式对空扫描跟踪干扰源，获取敌电子战飞机的方位角和俯仰角。
- RB-75雷达开机，使用新频率对干扰源进行测距，获取目标距离。
- 三个参数一旦稳定获取，就可以发射导弹打击干扰源。
RB-75 测距雷达
RB-75 雷达波束较宽，只能测距而无角度测量功能，并不是一部完整的雷达，需要和扇歌一起协作才能作战，但是很微妙的设计成一部独立的方舱搭载天线，并没有被设计成扇歌的一部分——要说扇歌雷达上再加一副天线并非难事。推测一个可能的原因是RB-75雷达会在需要的时候配合任意一款扇歌雷达完成反干扰作战，另一个原因可能是从对抗反辐射导弹角度考虑，有源设备和无源设备尽量分开以减少不必要的损失。
没有量产的最后一版扇歌？
SNR-75M4是扇歌雷达重大改进型中最有意思的型号，因为是在扇歌-E的SNR-75M3基础上改进，所以北约也将其命名为扇歌-E，其实这一款和其他扇歌-E差别很大，可惜最终没有修成正果。在研制过程的同一时期，新型防空系统S-300已经开始试装部队。后来随着S-300的顺利部署广受好评，这款扇歌雷达停止了研制。
未服役的扇歌E（SNR-75M4）
这款扇歌继续保留了两部雷达的天线，保留了光电摄像头，但改动也不小:
- 原本在左侧的导弹指令天线被挪到了下方
- 空出来的左侧位置安装了全新的抛物面天线，多个馈源排列推测可以通过快速切换实现扫描
- 吸引反辐射导弹的有源诱饵在雷达研制的时候就同时开始了配套设计
左侧全新设计的抛物面天线特写
尾声——并没有终结
上世纪70年代末，最后一款苏制扇歌制导雷达停止研制，剩下的时间再没有大刀阔斧的研制新扇歌，只有那些不伤筋动骨的升级还在进行，但扇歌的血脉在我国的红旗家族中继续枝繁叶茂的发展，从早期的红旗1制导雷达到后期的……还是看下边图片，节选自良心佳作《绝密543》。
这里对我军技术装备不做分析，看看就足够了。
扇歌制导雷达的发展，就是一部长期改进、升级的历史。除了上述几大改型，还有各种小规模升级不胜枚举。在电子战领域的各种反对抗措施之外，针对多样化的空中目标，扇歌制导雷达配合导弹不断升级，持续拓展打击包线，提高应对新目标的能力。
萨姆-2各改进型对速度300米/秒的无机动目标打击包线 横坐标为距离纵坐标为高度 单位为千米
- 1962年，战斗机类小型目标，如F-86
- 1968年，高空高速目标，高度大于1.6万米，速度大于2马赫
- 1972年，低空目标
- 1983年，巡航导弹
- 1989年，隐身目标
而扇歌最初的设计，只是针对大型轰炸机类目标。
技术的演进没有尽头，优秀的设计终将过时而被取代，一款一款的改进之后，扇歌制导雷达最终走进了博物馆。
对比美军的远程地空导弹，苏制的导弹参战多，面对压力大，产品改型众多。
实战是武器的最佳试金石，而升级可以帮助武器适应新的战场变化，是武器装备的生命力，升级的速度也体现了技术储备水平以及研发/战场之间的契合程度，决定了技术对抗的响应是否敏捷。
未来战争如果速战速决，就没有什么升级机会和改进时间。这种战争想定就需要未雨绸缪，不光增加技术储备，更需要现役技术装备多元化，各种成熟的备份多了，才能有备无患。
参考文献
《制导雷达技术》 电子工业出版社 2006
《Jane's Radar and Electronic Warfare System》 2002
Air Power Australia 网站
地空对抗杂谈：
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