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戳穿隐形的外衣——让F—22“猛禽”裸奔的技术  

2010-05-14 23:46:36|  分类: 防务与国际政治 |  标签: |举报 |字号 订阅

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戳穿隐形的外衣

 

最近,有消息说,我国已经具备了反隐形作战的实际能力,对此,我一点都不感觉意外。其实,所谓的隐形是相对的。根据科学的物质不灭定律,任何一种物质,除非它在化学条件下分解转换成其他物质,但在物理条件下,它只能改变自己的形状,而不可能在没有任何遮挡的条件下将自己隐遁起来。我曾在《现代军事技术中的隐形技术》一文中向大家介绍过隐形技术的原理,告诉过大家隐形就是针对电磁波和光学等物理特征的障眼法,所以,只要针对新的变化改变常规雷达的工作模式,隐形飞机也就无处藏身,就会露出它的“狐狸尾巴”来了。下面向大家介绍几种已经达到实用的反隐形雷达系统。

   

一:无源相干定位系统。与传统雷达不同的是,无源相干定位系统是采用跟踪民用广播与电视信号、无线电话电波的方式,透过分析飞行物体掠过电波的瞬间所产生的信号混乱现象来发现飞机的。任何飞机在飞行中都无法避免对广播、电视和无线电话的无线电波产生扰动的现象。电脑技术的发展为识别这种信号波动现象和分析造成这种波动的飞行器的坐标与轨迹提供了极大的帮助,从而使该系统的探测准确性较高。洛克希德-马丁公司就研制过一种称做“无声的哨兵”的无源相干定位雷达系统。该系统利用普通无线电接受机和大功率并行处理机,透过信号层跟踪飞机飞过时对无线电信号的扰动情况来发现目标。他们在研究中发现,任何一架飞机飞经这种广播信号层上空时都将产生几种反射模式,“无声哨兵”系统利用反射到达角、延时及其相对于未散射广播信号的多普勒漂移来确认目标的方位,并在三维电子图上标绘出位置坐标。现在,洛克希德-马丁公司的工程师们正忙于建立一个把全球所有可用发射机的位置和频率都记录在案的大型数据库,以备将来使用“无声哨兵”系统之所需。

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这就是无源相干定位系统发现隐形飞机的工作原理

 

捷克的“维拉”雷达就也是采用的无源相干定位系统模式,据说它在科索沃战争中发现并锁定了F-117“夜鹰”轰炸机,并引导俄制“萨母”导弹将其将其击落。

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这就是捷克的“维拉”雷达。它因科所沃战争而名声大噪,后来美国极力阻止了一宗捷克与中国的买卖。然而,有消息说,我们已经制造出了性能更加先进的此类雷达

   

 二:多频带雷达探测系统。隐形的飞机的隐形不是万能的,它必然有它的死穴,比如:隐形飞机的吸波涂层其实只能吸收厘米波段的电磁波,而对其他波段的电磁波就显得力不从心了。例如老式的米波雷达,就能够探测到隐形飞机的踪影。米波雷达由于体积大、隐蔽性能差、机动能力不强、坐标测量不够精确等缺点,自四十年代后在各发达国家被精度高、机动性能好、抗干扰能力强的厘米波雷达所取代。但在前苏联等一些国家,则因米波雷达结构简单、探测距离远、发射信号难以被干扰,尤其是它的反射面积大,能发现辐射功率较小的远距离目标,如高超音速战术导弹等目标的优点被保留了下来。无意中,现在又成了反隐形的“火眼金睛”。当今,俄罗斯装备的米波雷达以今非昔比,如俄罗斯的“天空”型米波雷达系统,由于采用了独创的立体电子扫描功能和数字显示空间的天线阵列,其测量精度已经接近分米波雷达和厘米波雷达。在现代战场上,如果将米波雷达与厘米波雷达和毫米波雷达等雷达系统有机地组合成一个雷达网,利用米波雷达早期发现目标,然后用厘米波雷达和毫米波进行定位与制导,该系统就能够成为一个发现并摧毁隐形飞机(或物体)的雷达系统了。

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这就是俄罗斯CBY“天空”米波雷达系统。这种因为相对笨重而在西方已经悲淘汰的雷达,如今却成了反隐形的利器

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上图是国产米波雷达,经过改进,它具备了良好的反隐形能力

 

三:(双)多基雷达和单基雷达组网系统。隐形的法宝就是将雷达发射的电磁波进行散射或使反射波互相干扰,这样雷达就因接受不到反射信号而迷盲。但是,当隐形飞机机动飞行、进行爬升或倾斜的情况下,或者当它打开舱门发射武器时,它的雷达反射面积就将有所增强,这时,如果有经验的雷达操作员能够及时捕捉并标绘出这些蛛丝马迹,就能对隐形飞机进行跟踪。多基雷达组网技术,就是由一台或多台发射机发射电磁波,再由分散配置在不同位置的的接受机分别从不同位置捕捉这些反射回波,将被散射的电磁波借助高速计算机综合后就能标定出目标坐标和轨迹来了。如果将发射机配置在无人驾驶飞行器上,还可以避免被反辐射导弹跟踪和袭击,又提高生存率。将现有的雷达改装成多基地雷达相当简单,但是如何调节它们产生的信号,并利用这些分散信号标绘出目标的坐标和轨迹则存在一定的难度。 与此相似,在一定地域内由多部不同位置、不同频率的单基雷达组成雷达网,用信息共享系统和高速计算机分析也能用来对付隐形飞机。

以上系统由于雷达的发射机可以配置在一定的纵深内,而将接受机配置在前沿,甚至发射机可以在空中机动;所以,不易被敌方摧毁,生存力很强。

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在建国60周年国庆阅兵式上,我国展示的这一型相控阵雷达,就是具备反隐形能力的雷达系统

  

 四:其他系统。由于隐形飞机的吸波材料吸波频率有限,而且在设计时虽然将飞机座舱和进气口置于机身上方,但不免顾此失彼。当我们采用激光雷达或者利用天基雷达从上往下探测时,它就难以隐形了。再者,如果“以子之矛,攻子之盾”,用微波武器去攻击隐形飞机,它的吸波材料反而会成为它致命的弱点。

 

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携载先进相控阵雷达系统的国产预警机,也可以从空中捕捉到隐形飞机的踪影

 

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而使用微波武器,则可以将隐形飞机烧毁

              

 

水面舰艇的对空、对海反隐身问题

 

对航行在海面上的水面舰艇来说,隐型飞机和隐型巡航导弹的攻击是巨大的威胁,很有些像老鹰捉小鸡。好在舰队防空中的各种探测平台有利于将各种雷达进行分散配置,如果合理的配合,就可以构成多频谱、多基雷达网(在舰队中可以安插一些携载不同频谱雷达的特种电子战舰艇;而有些舰载的对空搜索雷达,本身就是长波雷达),从而构成能探测各种隐身飞行器的雷达基阵。另外,航母编队中配置的预警飞机或者无人飞机,可以从空中俯瞰,只要滤波技术过关,也是很好的反隐形平台。还有一个有利的地方是舰艇本身也是隐型化的,是隐形对抗隐形,并且利用实时通讯的数据链,可以运用立体的联合探测网系统进行防空预警和为武器打击指示目标。再说了,舰艇还可以利用本身的隐身特性,利用复杂的水面环境隐蔽自己,使对方的隐形兵器难以发现自己,这是一种有效的被动反隐身战术。

利用作战网络对海进行防御和攻击,是舰艇反隐形的主要手段。舰艇的反隐形关键是要作好战术上的组织和配合,合理地利用好自身的探测器平台使之发挥 好重要的作用。

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国产驱逐舰上的米波雷达以及相空阵雷达组合,是对付隐形飞机的有效方法

 

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