揭秘空警-500與空警200、空警2000的區別

送交者: 嵐少爺 2015年01月21日22:29:37 於 [軍事天地] 發送悄悄話

與之前試飛時的“黃皮機”不同，這架頂部安裝了圓形雷達設備的特種飛機已經刷塗了中國空軍的灰色塗裝和標誌，不久後或將加入部隊服役。目前，解放軍部隊已經裝備了空警-2000和空警-200兩個型號的預警機，已經形成了高低搭配的空中預警模式，為何還要再造一款空警-500？從外觀上看，空警-500就像是將空警-2000的圓形雷達裝到了空警-200運-8運輸機的機體上，那麼在性能上又和空警-200有什麼區別？ 　　中國目前自主研製的預警機有空警200、空警2000預警機，另有出口型ZDK03預警機。首先來看空警-200，該機型實際上是運－8AEW的改進型，搭載有源相控陣雷達，因其外觀而被網友形象地稱為“平衡木”。 　　空警-200之所以會採用“平衡木”的方式來布置雷達，尤其一定的合理性。因為電磁波波長越長，在大氣傳播中信號強度減少越低，因此探測距離相對也更遠。但是波長對於增加探測距離有利也有弊，前面說過波長越長，在天線面積一定的情況下，天線相對尺寸和增益等指標越低，這意味着雷達輻射能量在主瓣中的比例越低，這反而影響雷達的探測距離，解決的辦法就是增加天線的面積。 　　但增加雷達天線面積會增加預警機系統重量和空氣阻力，對於大型預警機來說可能在接受的範圍之內，對於性能較低的中小型預警機來說，其所能承受的天線尺寸和重量都是有限度。想要在較小的飛機上配備較大的天線該怎麼解決？飛機的側面尺寸要遠大於正面投影，並且天線側面的空氣阻力也遠小於正面的空氣阻力，這就是平衡木出現的原因。 　　還有一個不容忽視的問題就是平面相控陣自身的問題，由於孔徑投影區的減少，導致增益的損失以及波束寬度增大等問題，平面相控陣天線掃描角度超過60度其性能就會明顯下降，因此要想實現全向空域覆蓋，至少需要三個陣面，而平衡木面對目標區的只有一個天線，因此在預警機飛離目標區時，會因為天線掃描角度增加，雷達性能明顯下降。 　　從這個角度來說，裝備“平衡木”的預警機更多是做為地面防空指揮引導系統的低空補盲雷達出現的，用於對重點威脅方向預警。 　　相比之下，空警-2000採用的雷達要比空警-200的“平衡木”強大許多。2009年。空警-2000作為空中編隊參加了國慶60周年閱兵，然而，當時對空警-2000預警機的雷達性能還是個迷。 　　直到2013年初，王小謨院士被授予2012年度國家最高科學技術獎，被譽為“中國預警機之父”的他曾擔任我國多型預警機的研製任務，其中就包括空警-2000，因此關於空警-2000預警機的更多信息也得到進一步公開。 　　在當時央視曝光的畫面中，可以看到這架國產預警機試驗平台採用的是俄羅斯研製的伊爾-76T型試驗機，機載雷達部分沒有雷達罩遮住，顯示了飛機的一座相控陣雷達(一共有三座)的安裝位置和大小，該部陣面朝向飛機前上方，以一定的傾斜角固定在機背上。這也揭示了空警-2000預警機雷達的獨特之處，採用的是固態有源相控陣雷達，3座雷達一起安裝在機體背部的“圓盤”中。 　　據悉，空警-2000的三部天線設置在一個高2米、直徑14米的固定圓盤天線罩中，構成360°全方位探測。最大探測距離400-470公里，可同時跟蹤60-100個目標，屬於“空地雙優型預警機”。 　　對比發現，不少國家的預警機雷達也採用類似的“圓盤”結構，但內部構造完全不一樣。例如美國的E-3，其“圓盤”內裝備的是單片雷達，因此它的“圓盤”需要不斷地轉動，這樣雷達轉向哪個方向，雷達才能對哪個方向進行探測。但我們的空警-2000是由三座雷達組成，三個雷達之間呈三角形狀拼接在一起，這樣，空警-2000的“圓盤”不需要轉動，就可以實時掃描各個方向。 　　E-3等早期研製的雷達存在電力、機械損耗，但空警-2000沒有這個問題。此外，早先的雷達是脈衝多普勒雷達，空警-2000則採用相控陣雷達，掃描、定位的能力更為先進。因此有觀點認為，從技術角度看，中國預警機比美國的E－3C領先一代。 　　再來看***為巴基斯坦空軍研製的ZDK-03預警機，這種預警機採用的也是“圓盤”式的雷達罩。從原型機與雷達罩之間的對比，可以推測到ZDK-03的雷達罩直徑為8.5米，厚度大約為1.5米左右，這些尺寸小於E-3A的雷達罩。不過從從雷達頂端的橫條型圖案來看，ZDK-03配備的雷達可能還是採用行波陣波導裂縫天線的機械掃描雷達。 　　據悉，上世紀90年代初中國成功研製出行波陣波導裂縫天線，但在中國預警機雷達的選型，中國空軍考慮到未來雷達技術的發展，採取了跨越式發展的道路，直接採用了有源相控陣雷達，而這型雷達做為備用雷達繼續研製，隨着中國機載有源相控陣預警雷達的成熟，這型雷達便被推向國際市場，被巴基斯坦空軍所採用。 　　雖然機械掃描雷達的性能不如有源相控陣雷達，但採用“圓盤”狀雷達罩後，優點就是當預警機飛離目標區的時候，仍舊可以旋轉天線緊盯目標區，從而保持對目標區的掌握。對於巴基斯坦空軍而言，這款預警機已經滿足了其長時間滯空維持警戒、並能在必要的時候直接指揮戰機對入侵目標進行反擊的作戰要求。但值得我們關注的是ZDK-03預警機所使用的運-9運輸機平台。 　　最新出現的空警-500預警機，採用的就是運-9運輸機平台。相比運-8F型運輸機，運-9高新工程三類平台採用了國產渦槳-6C發動機，功率從後者渦槳-6的4000多馬力提高5000多馬力，同時換裝國產六葉複合材料螺旋槳，提高發動機效率，降低了油耗和噪音。 　　此外，運-9平台採用了機翼整體油箱，機內載油提高到20噸左右，其航程由運-8F400的3000多公里提高到5000多公里，滯空時間增加到8個小時以上。對於預警機來說，其需要長時間在空中滯留以維持對目標區的警戒，因此滯空時間的增加，減少了飛機輪值次數，避免了因飛機輪班造成的空白，提高對目標區空情的掌握能力。 　　還有一點比較重要的是運-9平台加長了機體，由運-8F-400的33米增加到36米，這意味着ZDK-03可以搭載更多的顯控台，配備更多的空勤人員，在執行任務中進行輪換，同時還可以為機組人員提供休息的場所，在高度緊張的指揮引導作業中，降低執勤人員的工作強度，這也助於提高飛機的指揮引導能力。 　　有了運-9運輸機在ZDK-03上的成功應用經驗，為中國研製空警-500奠定了基礎。同時我們可以看到，空警-500預警機的圓盤狀雷達罩上有三塊黑色部分，應該是雷達透波材料，其樣式與空警-2000的三座有源相控陣雷達類似，可以推測空警-500也採用了類似空警-2000的預警雷達。 　　這樣一來，使用更為先進和穩定的運-9平台搭載已經技術成熟的強大有源相控陣雷達，就是空警-500預警機的由來。 　　有分析稱，空警500採用了數字陣列技術，它的核心是數字收/發單元，它通過對信號進行直接數字合成，完成移相和幅度加權，從而實現波束在空間的掃描，同時在接收時也進行數字波束形成，與傳統機載有源相控陣雷達相比，它取消了大量的線纜，降低了天線的重量，同時也降低了系統的損耗，提高了靈敏度，這些都有助於增加雷達的探測距離，王小謨先生在研製空警500提出的“小載機，大預警”的設想應該就來源於此。 　　從我國空軍擔負的作戰任務及作戰對象來看，未來戰場可能涉及到陸、海、空、天等各方面的目標，因此需要預警機具備較強的目標探測、識別、跟蹤能力，目標刷新速度快，多目標能力和對付隱身、機動目標能力要強。從這個角度來講，平衡木天線雖然在自己探測範圍內可以實現電子掃描，對付多目標及機動目標能力較強，但是它的全向探測能力較差，對於戰區掌握能力較弱，難以適應這樣複雜的戰場環境。 　　雖然空警-2000這種採用固定圓盤三角陣面的預警機作戰能力強大，但是建造成本和維護成本高昂，大批量建造會增加軍費負擔。而更為關鍵是，空警-2000採用的運輸平台伊爾-76運輸機是由俄羅斯建造，中國的大型軍用運輸機運-20還在試飛，先買後改的研製方法複雜繁瑣，也不利於形成自己獨立的預警機研製體系。 　　針對我國在東海、南海與周邊國家的領土爭端問題和複雜局勢，中國也迫切需要中小型預警機能夠靈活應對海上周邊國家艦機的騷擾。正如前文所說，空警-200預警機更多是作為地面防空指揮引導系統的低空補盲雷達使用，而用大型預警機空警-2000又划不來，因此，建造一款具備強大空中預警和指揮能力的中小型預警機很有必要，空警-500也應運而生。 　　軍事專家杜文龍在接受媒體採訪時指出，空警-500雖與空警-2000採用同樣的相控陣雷達，但若從外觀判斷，它的雷達探測性能或優於空警-2000。空警-2000使用電掃描方式，而非機械掃描。而空警-500的雷達探測力或更加精細，在跟蹤目標和數量上將大幅提升。當前預警機集成預警功能及指揮功能，但指揮功能尚待強化，這就對飛機的雷達設備有極高的要求。 　　不過空警-500預警機的研製意義遠非如此。我國首款大型軍用運輸機運-20目前正在緊張研製中，兩架原型機均以完成首飛。在不久的未來，運-20很可能也會推出預警機型號。而在運-9運輸機平台上研製新的預警機，也能為未來在運-20運輸機基礎上發展預警機型號進行技術驗證和經驗積累，更快形成戰鬥力，進一步完善我國的空中預警體系。

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這遍文章本想炫耀,但卻泄露了機密.　　/無內容 - apache2000 01/22/15 (182)

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