中國「天眼」獲重大突破:美一夜失數千億

qiqiwang     2017-01-30     2641     檢舉

在近日舉行的國家科學技術獎勵大會上,中國電子科技集團公司第三十八研究所研製的米波三坐標雷達獲得國家科技進步獎二等獎。

中國「天眼」獲重大突破:美一夜失數千億

中國目前已經研製並公開了多款反隱形雷達

國防科技大學國家安全與軍事戰略研究中心軍事專家王群教授向科技日報記者介紹說:「毫無疑問,米波三坐標雷達可以更好地實現對隱身戰機高質量的定位和追蹤。在國際上,法國、德國和俄羅斯的米波雷達研究水平比較高,在探測高速、高機動的隱身戰機方面都有『過人之處』。這次我國獲獎的米波雷達在主要性能指標上有所超越,但要實現全面超越並保持領先水平,恐怕還得不斷加大研發力度。因為隨著中國殲-20和俄羅斯T-50隱身戰機的列裝,在需求的牽引下,西方世界很可能將目光重新轉向米波雷達等反隱身雷達的研究。」

米波三坐標雷達到底強在哪兒?

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B-2隱形戰略轟炸機無所遁形

王群介紹,米波雷達是指工作波長在1至10米,工作頻段在30至300兆赫茲的一種長波雷達,又名超短波雷達或甚高頻(VHF)雷達。傳統或普通的米波雷達多使用簡單的八木天線(早期由日本八木秀次等人發明)或老式網狀矩形拋物面天線,基本只能測量目標的距離和方位兩個坐標,所以屬於兩坐標雷達。這種雷達只能實現對平面(地面或海面)目標定位,無法對空中目標定位。而米波三坐標雷達是指既能測量目標的距離和方位兩個坐標,也能測量目標俯仰角或高度的米波雷達,它不僅可以對平面目標定位,而且可以對空中目標定位,並用於目標跟蹤。

「顯然,相對於米波兩坐標雷達,米波三坐標雷達的主要優勢就是能對目標進行三坐標(3D或空中)定位,功能多,目標適應性好、識別能力強。」王群說。

法國、德國和俄羅斯的米波雷達研究水平比較高。像法國的米波綜合脈衝孔徑雷達(RIAS)、德國的米波圓陣列雷達(MELISSA)、俄羅斯的東方-E和天空-Y雷達等,都是性能不俗、有代表性的米波三坐標雷達。其中,RIAS採用了全向天線單元稀疏陣和寬脈衝全向輻射等技術,MELISSA採用了全向發射、圓陣列多路接收和多波束等技術,而俄羅斯的東方-E和天空-Y雷達則採用了有源相控陣、時間-空間數字化處理和單通道接收傳輸等技術。

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美軍F22戰機無所遁形

公開資料顯示,我國的Y-26雷達是一種全新設計的米波特高頻(UHF)波段三座標雷達,採用先進的二維數字有源相控陣體制,探測距離達500公里,測量精度高,抗干擾能力和機動性強,具備反隱身能力。

他指出,這些米波雷達的信號處理能力都較強,不但探測距離遠、探測範圍大、探測精度高、抗干擾能力優,而且低空探測性能得到較大改善,戰場適應能力增強,基本都能集搜索、引導和跟蹤等功能於一體,在探測高速、高機動的隱身戰機方面都有其「過人之處」。

米波雷達如何讓隱身戰機現形?

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中國目前已經研製並公開了多款反隱形雷達

近期以來,美國越來越多地將先進武器部署在亞太地區,其中就包括F-22、F-35這樣的頂級隱身戰機。近日,首批16架美國海軍陸戰隊的F-35B戰機還部署到了日本主島本州島上的岩國海軍陸戰隊航空站,開啟了這款隱形戰機的首次海外部署之旅。

有媒體報道稱,美國在隱形技術方面已經投入了數千億美元,先後研發出B-2轟炸機和F-22、F-35戰鬥機等。如果這些戰機的隱形優勢在實戰中無法發揮作用,美國將遭受嚴重損失。

在很多人看來,米波雷達就是隱身戰機的剋星,但原因卻沒幾個人說得清楚。

對此,王群介紹:「主要是源自隱身戰機當下的設計和製造缺陷。」

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雷達對模型目標的成像結果

他指出,隱身戰機目前主要依靠外形(結構)設計和材料表面塗層,來降低其可探測性,實現雷達隱身。但是,受現有技術和材料水平以及戰機製造難度、機動性能、造價與後續費用、維護保障方便性等的諸多限制,推出的隱身戰機不得不在上述幾方面做出一定平衡,因此一般不可能實現全方位和全電磁波段的所謂全隱身,特別是它在執行特殊任務,攜帶或掛載暴露在機體外的非隱形配置(如外部油箱和飛彈等)時,隱身能力要下降很多。所以總體上,隱身戰機的(雷達)隱身,主要集中在戰機的前部和腹部,且隱身電磁波段大都在0.3至29吉赫茲的頻率範圍,基本只能對付主要位於地面和海面且發射和接收都在同一地的微波(單站)雷達——它們在軍事上使用最多、對突防戰機的威脅也最大。

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美軍F22戰機無所遁形

「顯然,米波雷達恰好避開了隱身戰機的隱身波段,這正是它探測隱身戰機的主要原因所在,是它的先天優勢。」他說。

反隱身裝備體系應該如何建設?

「總體上看,探測隱身戰機等隱身目標的方法,可以大致歸為非雷達方法和雷達方法兩大類。後者通常作為防空探測系統的主幹裝備,而前者是補充裝備。」王群說。

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這種雷達還具備很強的穿透力

記者了解到,非雷達方法是依據隱身戰機重點是雷達隱身,而其紅外、可見光、聲波和電子等隱身措施可能缺失或較弱,利用雷射、紅外、可見光、聲波、電子和磁等探測裝備,可以發現隱身戰機。而雷達的方法,就是用米波雷達和先進(特殊)體制雷達來發現隱身戰機。先進體制雷達中首先是超視距雷達,其中的天波超視距雷達工作波段在短波的高端(5至30兆赫茲),而地波超視距雷達工作波段在短波的低端(2至5兆赫茲),它們都不處於隱身戰機的隱身波段,因此能有效對隱身戰機進行探測;其次是雙(多)基地雷達、毫米波雷達和無源(被動)雷達等,它們根據各自不同的探測目標原理,也能有效對抗隱身戰機。

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將來完成研製會應用於國產電子偵察機等

「用特殊雷達探測隱身戰機各有利弊,必須配合起來使用,才能讓隱身戰機無處可逃。」王群介紹,相對來說,米波雷達綜合性能要好一些,不但探測水平較高,也有一定的機動能力,且在抗雜波干擾、適應氣象條件、電子對抗等方面表現也不俗,但低空盲區較大,探測和定位精度不很高,用於引導和跟蹤能力不很強,應用場合要受到一定限制。

「鑒於此,在進行反隱身裝備體系建設時,既要加大對米波雷達的研究力度,也要深化對相應的先進體制雷達的開發,同時不忘對非雷達裝備的積極發展。在構建防空探測系統時,能將米波雷達和相應先進體制雷達綜合在一起,並輔之以非雷達裝備,組成一體化的高效網絡,讓它們實現優勢互補,進而形成體系化對抗能力,更好地對抗隱身戰機。」王群建議。