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深度:淺析越南反隱身雷達對殲20威脅 一缺點可破
送交者: 一劍破天 2015年01月25日18:58:38 於 [軍事天地] 發送悄悄話
資料圖:越南採購的東方-E米波有源相控陣雷達資料圖:越南採購的東方-E米波有源相控陣雷達

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  2013年有消息說越南已經向白俄羅斯採購東方-E雷達,這種雷達具備發現隱身飛機的能力,可以提高越南防空系統對於隱身目標的探測能力。

  從相關圖片和資料來看,東方-E雷達應該是一種米波相控陣雷達,對於隱身目標是有一定的探測能力,但是也存在着精度低、低空探測能力差等缺點,從整體上來講,越南即使採購了東方-E雷達,也無法對抗我國的殲-20戰鬥機。

  我們知道隱身飛機已經成為當代空軍的主要突擊力量,根據相關雷達原理,雷達探測距離與目標RCS的四次方根呈正比,也就是說如果目標RCS下降10倍,那麼雷達的探測距離下降50%左右,下降100倍,縮小到原來的30%左右,如果降低到1000倍,則雷達的探測距離為20%,如果隱身飛機與隨隊干擾配合使用,同探測系統的空域還要進一步的壓低。

  自從美國入侵巴拿馬,F-117A首次投入實戰,隱身飛機在歷次局部戰爭中都發揮了開路先鋒和主攻手的作用,摧毀大量的戰略、戰術目標,而自身只有一架飛機戰損,展現了較高的效費比,而F-22隱身戰鬥機在與三代飛機模擬對抗之中,也取得了較大的交換比,顯現隱身飛機已經成為當今空軍取勝的關鍵,這也是為什麼我國、俄羅斯都要發展隱身飛機的根本原因。

越南裝備的S-300防空導彈使用雷達資料圖:越南裝備的S-300防空導彈使用雷達

  俗話說的好,有矛必有盾,在發展隱身飛機的同時,各國也在尋找探測、攻擊它的辦法,包括無源探測雷達、米波雷達、雙基地雷達等等,在這些技術手段之中,米波雷達是比較成熟、經濟而又可靠的辦法,前蘇聯以至現在的俄羅斯一直把米波雷達做為探測隱身飛機一個重要的手段。其他許多國家也在開展米波有源相控陣雷達的研究。

  根據國內外相關資料來看,隱身飛機主要通過波束控制手段進行修形,來降低飛機在雷達主要探測方面的RCS,它包括主要邊緣平行、避免出現較大的平面、稜角、武器系統內置,另外一個就是採用隱身塗料,它能夠吸收照射的雷達電波,將其轉化為熱能,從而降低反射電波,但是這些對於米波雷達來說,效果都比較有限,米波工作在VHF頻段,波長大約1-10米左右,與現代作戰飛機的尺寸相近,因此向後散射無方向,增加了飛機的RCS,還有就是當電波照射到飛機表面的時候,會產生諧振,對雷達回波有加強的作用,這樣就可以提高雷達的探測距離。

  隱身塗波方面,一般認為想達到較好的隱身效果,隱身塗波的厚度與照射雷達的波長呈正比,根據國內外的相關研究表明,這個比例大約為照射雷達波長的1/10-1/3,按照這個比例,如果隱身塗料對米波雷達有較好效果的話,那麼它的厚度需要達到以1-3米左右,這對於高速的飛機或者導彈來說,幾乎是不可能達到的。

  此外米波雷達還有其他一些優點,例如設備簡單、可靠性高,對於材料和工藝要求低,具備一定的超視距能力,受海浪干擾較小,還有一點比較重要就是它抗反輻射導彈的能力較強,目前反輻射導彈的尺寸在米波雷達的波長之內,因此當米波雷達照射到反輻射導彈的時候,也會發生諧振,從而提高米波雷達對於反輻射導彈的探測能力,而受到彈體空間限制,現代反輻射導彈的被動制導系統接收天線較小,工作頻率一般在500MHZ以上,無法達到米波雷達工作的300MHZ,也就無法攻擊米波雷達。

越南防空部隊裝備的俄制S-300PMU2中遠程防空導彈系統。資料圖:越南防空部隊裝備的俄制S-300PMU2中遠程防空導彈系統。

  根據雷達設計局主頁的數據,東方-E米波有源相控陣雷達對於B-52這樣的目標,(高度1萬米,無干擾)可以達到以360公里,F-117A隱身攻擊可以達到以350公里,如果有干擾的情況下,對於前者的探測距離降低到255公里,而F-117A要大幅度下降到47公里。我國也研製成功了米波有源相控陣雷達,為此雷達設計局專門在它的主頁把東方-E雷達和我國HK-JM雷達進行了對比,認為東方-E雷達要優於國產雷達,比如我國HK-JM對於F-117A這樣的目標,在高度25000米、無干擾的情況下才能提供350公里探測距離,另外精度也要低於東方-E雷達,一次掃描的誤差,國產雷達是300米,而東方-E只有25米。

  不過米波雷達也有自己的缺點,首先是尺寸較大,機動性能差,我們知道雷達的探測距離與天線增益呈正比,而天線增益等於天線孔徑除波長的平方,也就是說,波長越大,天線孔徑就要隨之增加,以保證必要的增益,還有一點就是雷達的探測精度取決于波束寬度,波長越大,天線孔徑就要越大,才能降低波速寬度,以提高雷達的探測精度,但是考慮到機動性能、成本等因素,天線的孔徑又不能太大,所以米波雷達一般探測精度較低,另外在陸地受多路效影響,波束容易分裂,低空探測性能較低,還有就是這個頻率存在大量的民用通信設備,容易互相干擾。  

  顯然,引進東方-E米波有源相控陣,憑藉它較強的抗電子干擾、反輻射導彈的能力,可以有效的提高越南防空體系的早期預警能力,與新引進的S-300PMU導彈相配合,可以進一步提高越南防空體系對空中目標的打擊能力,但是要講越南的防空體系具備了克制隱身飛機的能力,筆者認為這個說法可能並不全面。

越南空軍蘇30MK2V戰機已成規模 10餘架停放機棚資料圖:越南空軍蘇30MK2V戰機已成規模 10餘架停放機棚

  前面說過米波雷達雖然有較多的優點,但是缺點也非常明顯,其中最明顯的就是低空性能較差,從雷達設計局的主頁上介紹就可以看出來,東方-E對於F-117A有350公里探測距離,但是對方的高度在10000米以上,換句話說,如果對方降低高度,那麼根據雷達視距公式它的探測距離就要大隨之降低,實際上隨着地形跟蹤雷達、飛行控制系統的進步,現代作戰飛機的低空突防能力已經有較大的提高,可以在晝夜全天候條件下,憑藉複雜地形掩護髮起攻擊,從這個角度來說,如果要打擊米波雷達,恐怕都不需要用隱身飛機,派第三代飛機作戰飛機低空突防扔炸彈就可以了。

  還有就是精度差,米波雷達對於目標的探測距離誤差較大,一般都達到公里級,就是東方-E給出的指標也達到300米左右,另外它的雷達天線呈現長方形,波速呈現扇形,這樣在高度上的誤差可能就更大,因此無法直接給戰鬥機提供引導,只能向後者提供大致的方位,由戰鬥機用自己的火控雷達對相關空域進行搜索,這樣問題又回到了原點,戰鬥機的火控雷達工作在X波段,而隱身飛機的設計就針對這個波段設計的。所以具備較好的隱身性能,越南空軍目前主力戰鬥機是蘇-30MKV,它配備的NO01VEP雷達對於RCS=3的目標可以提供110公里的探測距離,那麼對於F-22、殲-20這樣的隱身戰鬥機,迎頭探測距離可能要低於50公里,而對方配備有大功率的有源相控陣雷達,對於蘇-30MKV這樣的目標可以提供150公里以上的探測距離,也就是說蘇-30MKV還沒有發現對方已經被對方鎖定,並且攻擊了。

  即使蘇-30MKV能夠發現F-22或者殲-20,但是用何種武器攻擊也是一個問題,現代空戰主要用主動雷達制導空空導彈,而主動雷達制導空空導彈的末制導雷達也工作在X波段,因此對於現代隱身飛機的探測能力受到限制,根據相關資料,現代主動雷達制導空空導彈的對於三代作戰飛機的探測距離可以達到20公里左右,但對於四代作戰飛機則大幅度降低,如果對方採用電子干擾等手段,這個距離還要縮小,所以有人曾經預言第四代隱身作戰飛機之間的空戰可能要重回近距格鬥的時代。所以從這個角度來說,即使越南防空部隊憑藉東方-E能夠探測到隱身飛機,那麼如何攻擊隱身目標也是一個大問題。

11月29日,國產殲20戰機 2013號原型機成功進行了首次試飛。該機與前幾架原型機在外形上有明顯不同,機首取消了空速管。該機是殲-20的第五架原型機,也是改進批次的第三架原型機。之前,2011和2012號原型機已經於今年3月和7月先後首飛。(來源:鼎盛軍事 作者:鋼娃)  資料圖:11月29日,國產殲20戰機 2013號原型機成功進行了首次試飛。該機與前幾架原型機在外形上有明顯不同,機首取消了空速管。該機是殲-20的第五架原型機,也是改進批次的第三架原型機。之前,2011和2012號原型機已經於今年3月和7月先後首飛。(來源:鼎盛軍事 作者:鋼娃)

  對於東方-E這樣的雷達來說,最不利的地方可能就在於它的目標太大,這樣容易被對方確定位置,從而受到攻擊,特別是對方如果有較強的偵察與探測能力的話,可以迅速得到東方-E的位置,然後派出隱身飛機進行攻擊,對方只需要在接近東方-E探測區域邊緣低飛就可以避開它的探測,然後使用SDB這樣的滑翔增程制導航彈進行攻擊,目前SDB這樣的航彈投放距離可以達到100公里以上,可以防區外對東方-E進行攻擊。

  另外打擊東方-E雷達還可以有其他多種手段進行打擊,倒不必採用一定要用隱身戰鬥機,例如可以使用戰術彈道導彈進行攻擊,利用它低空探測性能差的缺點,使用巡航導彈進行低空滲透攻擊,派出第三代戰鬥轟炸機使用遠程空地導彈進行打擊。而隱身作戰飛機在高空奪取制空權,保證我方攻擊機群能夠順利的執行作戰任務。

  越南此次採購東方-E雷達可能更多的配合S-300PMU防空導彈系統,進一步提高越南防空部隊與第三代和三代半作戰飛機的交戰的能力,進入新世紀以後,越南周邊國家陸續列裝了多種先進的作戰飛機如F-15SG、蘇-30MKM等,對于越南防空部隊來說,現有的P-18防空警戒雷達、C-75防空導彈系統已經無法對這些飛機造成有效的威脅,需要新一代防空體系與之抗衡。當然東方-E的反隱身能力也在一定程度上提高越南對隱身飛機的預警能力。

  從目前的情況來看,人們一直在研究各種反隱身技術,但是在探測、識別、跟蹤、攻擊等問題上還存在着一系列的障礙,並且打擊隱身飛機是一個複雜的系統工程,並不是朝夕可以完成的,從這個角度來說,越南沒有能力也沒有意願建立一個反隱身的防空體系。

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