空警-600亮相:這種雷達缺點多多,為什麼會成艦載預警機的標配?
原標題:空警-600亮相:這種雷達缺點多多,為什麼會成艦載預警機的標配?
近日,網路上曝光了一張照片:在模擬航母甲板的同比例的陸上航母大上,同框出現了殲-15艦載機模型和空警-600預警機的模型,一時引發了無數的關注與遐想。本篇就借著「空警-600」的熱度,聊一聊艦載固定翼預警機的那些事!
網路上披露的相關畫面
海上千里眼的雷達特點
以美國的E-2C預警機為例,由於平台體積小且需要足夠遠的探測距離,所以E-2C採用了性能有相當大缺陷的UHF波段雷達。UHF雷達又稱特高頻雷達,是米波雷達的一種,其缺點就是需要很大的天線才能趕上短波段雷達的測角精度。
借鑒大佬的資料
傳統的米波雷達都要搭配測高雷達使用,這樣才能在有限的空間內實現較高的測量精度
用UHF波段雷達的理由
儘管UHF波段存在致命缺陷,但其優點是其它波段比不了的。
首先,抗雜波能力:UHF 頻段海雜波後向散射係數是各波段雷達里最小的。相對於宙斯盾艦/中華神盾使用的S波段雷達,UHF的後向散射係數比前者低了15 dB ~ 20 dB,這對水面目標的探測是灰常重要的。
看到這些「小點」了嗎,這就是海雜波,由海浪,礁石的反射波組成,過濾它們一直以來都是海軍雷達的頭等大事,對於艦載固定翼預警機來說也是一樣
其次,UHF波段雷達更符合固定翼艦載預警機的需求:在滿足艦載固定翼雷達探測能力需求的情況下,UHF 波段雷達無論發射通道還是接收通道均比神盾艦/中華神盾所使用的S波段雷達和空警-2000所使用的L波段雷達少很多。這就意味著,UHF波段對載機的供電要求非常低。
L波段雷達的收發通道約有200個
S波段雷達的收發通道約有1200 個
UHF波段雷達的收發通道為20個,對於艦載預警機來說,要考慮的並不是最好,而是最合適,畢竟平台本身的供電就是個大問題
第三,是在相同功率的情況下,UHF波段的探測距離會更遠:之所以有這樣的特性,是因為他們的大氣傳播損耗低。根據研究表明,UHF 頻段與 S 頻段相比300 km 雙程大氣損耗少了 2.3 dB,也就是說UHF波段雷達相對於S波段雷達來說,其探測距離提高了15%。
美軍E-2D預警機結構圖,作為艦載預警機,看得遠是第一要務。而供電量和看得遠本身很矛盾,所以UHF波段是不二之選
最後,是UHF波段對隱身戰機的探測距離更遠:我們之前說到UHF波段雷達是米波雷達的一種。米波雷達能反隱身,是因為在米波雷達的頻率內,大部分目標的散射波都處於瑞利區和諧振區。在瑞利區,目標的RCS與形狀無關。在諧振區,RCS成幾何倍數放大。所以在米波雷達的波段里,隱身外形的作用將大打折扣。
當下大多數戰機的隱身設計都是針對微波頻段,米波雷達下隱身效果會有所降低,這也是為什麼大部分國家的反隱身雷達都是米波的原因
據相關資料,F-22隱身戰機在 S 波段的RCS為 0.1平方米,在UHF頻段是 0.5平方米。簡單來講,若按RCS提高5倍來計,雷達對 F-22 的探測距離可提高50%。
資料截圖
固定翼艦載預警機的平台
說完雷達,我們來看預警機平台。實際上艦載固定翼預警機的載機平台選擇也是個難點!畢竟,平台大了航母上操作不便(或者乾脆上不了航母),但小了又不足以「伺候」雷達系統。另外,E-2系列預警機是有緊急起飛能力的,即不使用彈射器,也能從航母上起飛。值得一提的是,在聯想中國艦載預警機時,很多人都會想到運-7平台。
之所以會想到運-7是因為這張照片,不過從最新圖片來看,平台早已鳥槍換炮了
不過,運-7上艦也是有難度的。究其原因還是那長達29.637米的翼展,與美國的E-2預警機24.56米的翼展相比,顯然長了不是一星半點。需知E-2著艦時都需要調整尾部停機,若換成翼展更大的運-7平台,操作難度勢必更大。最關鍵的是,運-7所配套的發動機功率過小,才2000KW級別的。而美國的E-2預警機配屬4000KW級別的發動機。
注意一個細節,E-2C後面的蒸汽彈射器可沒「冒煙」,證明E-2是可以在航母上自主起飛的
對標E-2D?
對於大部分人來說,對中國究竟需要怎樣的艦載固定翼預警機,還沒有清晰的概念。但在官方學術論文中,每每聊到這個話題,基本上都會提及E-2D,所以對標E-2D的可能性還是相當大的。國內在討論E-2D時,重點對殺傷鏈和網路化指揮系統進行深入「研究」。相對於E-2C來說,E-2D重點加強了雷達性能和網路中心戰能力,並首次使用了開放式任務系統。使其作戰能力較前者加強了50%。
E-2C和E-2D的區別
E-2D預警機殺傷鏈分析
作為中國第一款固定翼艦載預警機,空警-600不能一出生就落後,同時周邊不斷惡化的環境,也促使我們不斷向前。
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