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殲20戰機雷達有何黑科技:能跟蹤F22且不被對方察覺
送交者: 嵐少爺 2017年10月18日21:59:02 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  中國的航空電子技術在2000年以後發展異常迅速,有源相控陣雷達AESA的發射接收TR模塊架構和生產技術連續獲得巨大的突破,在短短的10年內就走過了AESA第一代到第三代的快速發展,1990年時,中國為了謀求美國的低檔PD雷達APG66被美國羞辱,而到了2015年,中國甚至把第三代AESA雷達裝到非戰鬥序列的教練機上,幾乎每一種中國生產的先進的、不先進的戰鬥機都能裝備AESA雷達,這種巨大的飛躍讓國內和國外都一時驚詫莫名,無法致信。

  國產便宜KLJ-7A有源相控陣雷達,裝備出口巴基斯坦的低端梟龍戰鬥機,探測距離高達170公里

  殲20的雷達實際上是中國先進航電計劃中第二代產品,1996年時,中國根據F22的航電架構進行了第一代98X工程,這個研究進展迅速,在2004年就通過成果驗收,當時殲10戰鬥機也不過才剛剛服役,而中國的第四代戰鬥機還沒有事實展開工程行動,有鑑於一代科研成果不被浪費,這套成果大部分被安裝到殲10戰鬥機上形成殲10B,而一部分成果遷移到瀋陽的殲16上。現在的殲20的航電實際上是2002年開始的新一代針對F35的航電系統展開的新一代航電系統。

  殲10B戰鬥機,利用了殲20戰鬥機航電的半成品,指標還是遠超普通三代機的PD雷達

  殲20的雷達是中國到目前為止最先進的產品,雖然它也叫第三代AESA,但是它和那些裝備在F15,F/A-18E/F,陣風,殲10C等飛機上的低檔AESA還是有非常大的不同,低檔的AESA雷達是AESA雷達的簡單應用,主要利用雷達強大的功率,快速靈活的電子掃描,而作為裝備在隱身飛機上的雷達,這些基本的性能完全不能使用,因為隱身飛機的雷達必須具備低信號探測率特徵,即低截獲概率LPI技術。

  不是每款相控陣雷達都可以上隱身飛機用,隱身飛機雷達需要進行特別的設計

  簡單的說,現代戰鬥機的雷達像夜晚打手電筒照路的汽車,你照亮了道路和對面汽車的同時,也讓對方感覺到了你的燈光,從而對方也知道有車來了。戰鬥機可以通過RWR雷達告警器感受到照射向它的雷達波,不過現代的無線電技術應用太過於普及,雷達告警裝置不會告訴飛行員每一個接收到的雷達波,因為在現代的天空,每一秒飛機至少要遭受到上百萬次無線電信號脈衝的照射,不找到真正的有威脅的雷達信號,那麼告警裝置是不會報警的。

  戰場上找到隱身飛機的雷達信號,就像警官在密集人群裡面找一個兇手一樣困難

  然而殲20的雷達採用了三種關鍵性技術,讓即便是F22的ALR-94也無法偵測到雷達信號,第一種技術是自適應雷達功率控制,它可以控制每一個雷達波束的功率輸出大小,普通的雷達沒有這個能力,它射向天空的每一個雷達波都是一樣的功率,主動控制的雷達波束會將探測到目標的雷達波束功率保持在一個低的功率水平,這個功率足以牢牢盯住目標,而又不會表現出強大的輻射信號。

  第二種技術則是功率低,但是發射時間長的脈衝,它利用脈衝的占空比,讓低功率的脈衝信號通過時間累積達到普通探測電波同樣的功率,這個扁平的脈衝波峰值很低,往往低於周圍的背景噪音輻射;

  僅僅這樣,雷達都還不夠隱身,殲20的雷達是種具有較大帶寬的雷達,它在發射和接受電波時,把扁平的脈衝同時分布在雷達瞬時帶寬的每一個頻率上,相當於雷達同時發射數百到數千個不同頻率的低功率電波,而雷達接收時則把這每一個頻率的電波都累積到一起,形成一個探測信號。這樣都還不夠隱蔽,實際上雷達的數字系統還把這種寬頻輻射編譯成偽雜波,每一次發射都在不同的具體頻率上,它完全融進背景噪音。

  簡單點說,就像很多人員密布起來追蹤嫌疑犯,每隔幾米就換一個人跟蹤,嫌疑犯很難察覺到異常

  這樣的先進技術造成一個可怕的事實,殲20用雷達搜索,跟蹤目標,並用導彈攻擊目標,到現在為止的所有戰鬥機包括F22,F35都完全無動於衷,根本不能利用被動探測發現威脅的到來。

  另外無法感應報警可能隨着技術的進步會慢慢有所改變,我們對未來30年的電子技術進步不能完全預測,有矛必有盾,未來也許有新型號的被動報警系統能夠觸發雷達的探測,那麼雷達還有技術保護自己不被電子干擾,這個關鍵就是天線的尺寸,TR的數量和主動旁瓣控制技術。

  通常電子干擾是主波瓣識別跟蹤,旁瓣信號進入干擾,雷達的第一旁瓣信號越小越好,這和雷達天線的增益有關係,而增益又與天線口徑和TR數量有直接關係,一般來說,-55分貝是一個門限,當旁瓣低於這個信號強度,那麼雷達信噪比極高,很難被干擾,高於這個數值,那麼就相對容易干擾,蘇27的倒卡塞格倫天線信號增益大約只有28分貝,殲10A的平板裂縫天線增益大約有38分貝,殲20的天線增益高達接近60分貝,槓槓的硬指標決定了前面雷達都抓瞎了的電子干擾強度面前,殲20的雷達完全沒有絲毫影響。

  殲20雷達很先進,難發現,難干擾,這也是眾多黑科技之一

  其實這些還只是冰山浮在水面的東西而已,作為一種四代機的大型雷達,殲20還隱藏着很多目前尚未透露的絕密技術,還有很多秘密等着我們去探尋。

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