为什么我国预警机上的大圆盘不转,而美国的预警机大圆盘会转

  1. 为什么我国预警机上的大圆盘不转,而美国的预警机大圆盘会转

为什么我国预警机上的大圆盘不转,而美国的预警机大圆盘会转

我国的预警机是世界上最先进的,其中最强的就是空警-2000和空警-500了,未来更换了运-20平台后,性能还会更强。当然,我国预警机从性能看,最大的特点就是“盘子不转”。

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图为号称空中宙斯盾的我国空警-2000预警机,注意其背部的雷达天线为三面式布局。

现代预警机大都有一个布置在飞机背部的大圆盘,这就是飞机的预警雷达天线和天线罩,圆盘内就是预警机的雷达了。从E-2、E-3预警机开始,这个圆盘内就装上了脉冲多普勒雷达,这是当时全球在预警机发展中应对“三高”问题的结果,也就是必须要有高性能信号处理器、高性能天线、高性能的发射机,三高主要应对的就是预警机雷达向下探测遇到的地面杂波和干扰问题。

图为空警-2000预警机,是目前世界上最先进的预警机。

在突破“三高”技术的过程中,脉冲多普勒雷达被广泛应用在预警机上,诞生了第二代预警机。但是我国的空警-2000和空警-500搭载的却不是脉冲多普勒雷达,而是数字式有源相控阵雷达,这就不得不说第三代预警机技术了。在机载脉冲多普勒雷达诞生后,世界军用飞机发展进入了新阶段,包括苏-27、F-15等早期第四代战斗机也都搭载脉冲多普勒雷达服役,这种雷达功率大、抗干扰能力强、搜索距离远、获取参数速度快,一度被认为是最好的战机雷达。

图为美国E-2预警机,属于第二代预警机。

但是随着电子科技的发展,纯电扫描雷达出现,也就是在雷达天线面板上布置移相器,以及首发信号的T/R组建,这一技术最早出现在苏联的米格-31战斗机上,但是当时没有被广泛认可,后来才在第四代战斗机的改进型上大量装备,人们才逐渐发现,相控阵雷达以其独特的电子相扫,可以取得更快的发现速度、更高的搜索精度、更灵活的波束变向,尤其是没有了机械扫描的限制,刷新率和集中波束扫描的效果也更好,因此战机同时跟踪、打击的目标数量大大增加。

图为E-3“望楼”预警机,装备了米波波长的脉冲多普勒雷达。

于是,以色列人最先把有源相控阵雷达应用在了预警机上,诞生了著名的“费尔康”预警机,他使用波音-737飞机作为平台,然后在飞机两侧安装了贴片式的有源相控阵雷达天线,在机首加装了巨大的相控阵搜索雷达天线,整合了LINK-16数据链系统和数字式信息通讯技术,具备了一定的网络化作战能力,因此一跃成为当时世界最先进的预警机,也是最早的第三代预警机。

图为我国空警-500预警机,注意其机尾也有一部起到后方补盲作用的雷达天线,主要因为飞机的垂尾对后方有一个电磁信号的遮挡。

美国、俄罗斯等大国虽然也跟踪到了这一技术发展的潮流,但是由于改造雷达费用很高,而且还需要提高飞机的电力载荷,需要新开发预警机,因此在自己预警机基数庞大的基础上,选择了保守的等待,而非直接升级技术。随后,我国的空警-2000预警机就诞生了,他更进一步,把所有雷达天线整合在飞机背部的雷达罩内,这样虽然外观还是和第二代预警机一样,但是预警机雷达罩内的设备却发生了巨大变化。

图为空警-500预警机,其机首还有一部对地探测的雷达。

我国的空警-2000和空警-500预警机,实际上和以色列的“费尔康”预警机还有一定渊源,过去我国空军没有预警机,想要从俄罗斯购买4架A-50U预警机使用的伊尔-76载机,安装以色列的雷达来实现预警机技术的跨越式发展,但是但因为美国的干涉,我国和以色列的合作被中断了,当时美国警告以色列,如果出售我国预警机技术,美国就禁止以色列购买F-35A战斗机,以色列为了获取第五代战斗机,也不得不答应了美国。

但是我国的王小谟院士带领着研发人员,也在和以色列前期合作的基础上,顺利攻克第三代预警机技术,还更进一步整合了雷达天线,拥有了盘子不转的空警-2000预警机,其雷达罩内是三面各覆盖120°空域的有源相控阵雷达天线,飞机在飞行时,盘子不转就能取得360°空域信息,而且可以把每个方向都单独凝视,集中波束扫描,搜索距离和精度大大增加,这是美国预警机不能比拟的。

图为我国的两架“高新”系列飞机,上面是空警-500,下面是高新-6号反潜巡逻机。

一直到2018年,美国的E-2D预警机服役,美国才第一次在预警机上使用了这样的雷达,但是依然是水平机械扫描,也就是旋转的盘子,技术上还是不如我们,在预警机领域,我们取得了巨大的领先优势。所以,我们的预警机雷达不转,这是先进的体现,是领先美国脉冲多普勒雷达预警机一代技术的水平,美国在这个方面,现在处于追赶阶段。

这是由技术代差导致的,简单说就是美国的预警机研发时间早,当时采用的技术在今天来看已经落后了,而我国预警机研发时间晚,采用的是最新技术

预警机机身顶部的大圆盘就是预警机搭载的探测雷达,美国的预警机圆盘会转动,指的就是E-3望楼预警机。E-3预警机雷达采用的是机械扫描雷达,这种雷达只能对一个方向进行扫描,而预警机在空中如果只能对一个方向扫描那就太危险了,比如说雷达正对前面但探测不到后面,对手的战斗机要是从后面悄悄摸过来就抓瞎了,因此E-3预警机将雷达设计成可以转动的形式,其转动速度为9秒钟一圈,也就是说E-3每隔9秒左右就可以进行一次360度对空探测。

我国空警500和空警2000预警机雷达都是不转动的,空警2000刚服役的时候就有网友对其不转动的雷达表示了怀疑,提出了空警2000的雷达技术是不是不如E-3的问题。实际上空警2000的探测技术远远超过E-3,其中空警2000的雷达不转动就是一个有力的证据。

空警-2000搭载的是电子扫描相控阵雷达,这种雷达内部是由三个ESA天线模块组成,每一个模块都可以对120度的空域进行探测,三个模块正好可以实现360的度探测,这样雷达无需转动即可实现对周边空域无死角的探测。同时电子扫描的雷达的波束指向迅捷并且精度比机械扫描雷达高出一大截,电子扫描雷达在探测到目标后可以即时迅速地确认锁定,而机械扫描雷达在探测到可疑目标后需要再转一圈才能进行确认。

那么是不是空警2000以及空警500的雷达性能比E-3好,就说明美国的预警机技术远远落后了呢?其实不是!E-3望楼预警机在上世纪70年代就已经服役,当时根本没有电子扫描相控阵雷达技术,而我国空警2000是21世纪服役的预警机,具有技术上的后发优势,所以导致E-3在技术上不如空警2000,与空警500相比差距更大,但美国海军最新的E-2D预警机雷达不用转动也可以进行360度探测。值得一提的是,美军的预警机大部分在美国海军那里,美国空军的预警机不仅技术上不如我国的空警2000和空警500,数量上目前也远远低于我国空军

除了会转的圆盘雷达和不会转的圆盘雷达,目前世界现役预警机中还有一种类型,那就是空警200这样的“平衡木”预警机。空警200搭载的是双面有源相控阵雷达,这种雷达的外形有点像体操中的平衡木,所以网友们就把空警200叫做“平衡木”。从外形上看就知道空警200搭载的这款雷达只能对机身两侧进行扫描,而且不能转动,所以依靠这部平衡木雷达无法实现360度探测,为了解决这个问题,空警200在机头加装了一部前视雷达,机尾也有雷达天线模块,用这种方式来提高空警200的探测角度。

当然无论是空警2000、空警500还是E-2D,随着科技的发展都会被淘汰,目前在预警机领域已经出现了新的概念,那就是取消机头或机身顶部的雷达,而是把雷达天线分为数个模块单元,安装在预警机的机身、机翼、机尾和机腹,这样一架预警机不仅可以对空360度探测,还能够进行对顶部和底部的探测,探测角度更为广泛。这样的预警机需要的是智能蒙皮技术,需要把雷达传感器与机身蒙皮合二为一。此前有“中国预警机之父”之称的的王小谟院士曾经公开表示:我国目前正在攻克智能蒙皮技术,相信在我国科学家的努力下,我国在预警机领域将达到领先水平。