揭秘空警-500与空警200、空警2000的区别

送交者: 岚少爷 2015年01月21日22:29:37 于 [军事天地] 发送悄悄话

与之前试飞时的“黄皮机”不同，这架顶部安装了圆形雷达设备的特种飞机已经刷涂了中国空军的灰色涂装和标志，不久后或将加入部队服役。目前，解放军部队已经装备了空警-2000和空警-200两个型号的预警机，已经形成了高低搭配的空中预警模式，为何还要再造一款空警-500？从外观上看，空警-500就像是将空警-2000的圆形雷达装到了空警-200运-8运输机的机体上，那么在性能上又和空警-200有什么区别？ 　　中国目前自主研制的预警机有空警200、空警2000预警机，另有出口型ZDK03预警机。首先来看空警-200，该机型实际上是运－8AEW的改进型，搭载有源相控阵雷达，因其外观而被网友形象地称为“平衡木”。 　　空警-200之所以会采用“平衡木”的方式来布置雷达，尤其一定的合理性。因为电磁波波长越长，在大气传播中信号强度减少越低，因此探测距离相对也更远。但是波长对于增加探测距离有利也有弊，前面说过波长越长，在天线面积一定的情况下，天线相对尺寸和增益等指标越低，这意味着雷达辐射能量在主瓣中的比例越低，这反而影响雷达的探测距离，解决的办法就是增加天线的面积。 　　但增加雷达天线面积会增加预警机系统重量和空气阻力，对于大型预警机来说可能在接受的范围之内，对于性能较低的中小型预警机来说，其所能承受的天线尺寸和重量都是有限度。想要在较小的飞机上配备较大的天线该怎么解决？飞机的侧面尺寸要远大于正面投影，并且天线侧面的空气阻力也远小于正面的空气阻力，这就是平衡木出现的原因。 　　还有一个不容忽视的问题就是平面相控阵自身的问题，由于孔径投影区的减少，导致增益的损失以及波束宽度增大等问题，平面相控阵天线扫描角度超过60度其性能就会明显下降，因此要想实现全向空域覆盖，至少需要三个阵面，而平衡木面对目标区的只有一个天线，因此在预警机飞离目标区时，会因为天线扫描角度增加，雷达性能明显下降。 　　从这个角度来说，装备“平衡木”的预警机更多是做为地面防空指挥引导系统的低空补盲雷达出现的，用于对重点威胁方向预警。 　　相比之下，空警-2000采用的雷达要比空警-200的“平衡木”强大许多。2009年。空警-2000作为空中编队参加了国庆60周年阅兵，然而，当时对空警-2000预警机的雷达性能还是个迷。 　　直到2013年初，王小谟院士被授予2012年度国家最高科学技术奖，被誉为“中国预警机之父”的他曾担任我国多型预警机的研制任务，其中就包括空警-2000，因此关于空警-2000预警机的更多信息也得到进一步公开。 　　在当时央视曝光的画面中，可以看到这架国产预警机试验平台采用的是俄罗斯研制的伊尔-76T型试验机，机载雷达部分没有雷达罩遮住，显示了飞机的一座相控阵雷达(一共有三座)的安装位置和大小，该部阵面朝向飞机前上方，以一定的倾斜角固定在机背上。这也揭示了空警-2000预警机雷达的独特之处，采用的是固态有源相控阵雷达，3座雷达一起安装在机体背部的“圆盘”中。 　　据悉，空警-2000的三部天线设置在一个高2米、直径14米的固定圆盘天线罩中，构成360°全方位探测。最大探测距离400-470公里，可同时跟踪60-100个目标，属于“空地双优型预警机”。 　　对比发现，不少国家的预警机雷达也采用类似的“圆盘”结构，但内部构造完全不一样。例如美国的E-3，其“圆盘”内装备的是单片雷达，因此它的“圆盘”需要不断地转动，这样雷达转向哪个方向，雷达才能对哪个方向进行探测。但我们的空警-2000是由三座雷达组成，三个雷达之间呈三角形状拼接在一起，这样，空警-2000的“圆盘”不需要转动，就可以实时扫描各个方向。 　　E-3等早期研制的雷达存在电力、机械损耗，但空警-2000没有这个问题。此外，早先的雷达是脉冲多普勒雷达，空警-2000则采用相控阵雷达，扫描、定位的能力更为先进。因此有观点认为，从技术角度看，中国预警机比美国的E－3C领先一代。 　　再来看***为巴基斯坦空军研制的ZDK-03预警机，这种预警机采用的也是“圆盘”式的雷达罩。从原型机与雷达罩之间的对比，可以推测到ZDK-03的雷达罩直径为8.5米，厚度大约为1.5米左右，这些尺寸小于E-3A的雷达罩。不过从从雷达顶端的横条型图案来看，ZDK-03配备的雷达可能还是采用行波阵波导裂缝天线的机械扫描雷达。 　　据悉，上世纪90年代初中国成功研制出行波阵波导裂缝天线，但在中国预警机雷达的选型，中国空军考虑到未来雷达技术的发展，采取了跨越式发展的道路，直接采用了有源相控阵雷达，而这型雷达做为备用雷达继续研制，随着中国机载有源相控阵预警雷达的成熟，这型雷达便被推向国际市场，被巴基斯坦空军所采用。 　　虽然机械扫描雷达的性能不如有源相控阵雷达，但采用“圆盘”状雷达罩后，优点就是当预警机飞离目标区的时候，仍旧可以旋转天线紧盯目标区，从而保持对目标区的掌握。对于巴基斯坦空军而言，这款预警机已经满足了其长时间滞空维持警戒、并能在必要的时候直接指挥战机对入侵目标进行反击的作战要求。但值得我们关注的是ZDK-03预警机所使用的运-9运输机平台。 　　最新出现的空警-500预警机，采用的就是运-9运输机平台。相比运-8F型运输机，运-9高新工程三类平台采用了国产涡桨-6C发动机，功率从后者涡桨-6的4000多马力提高5000多马力，同时换装国产六叶复合材料螺旋桨，提高发动机效率，降低了油耗和噪音。 　　此外，运-9平台采用了机翼整体油箱，机内载油提高到20吨左右，其航程由运-8F400的3000多公里提高到5000多公里，滞空时间增加到8个小时以上。对于预警机来说，其需要长时间在空中滞留以维持对目标区的警戒，因此滞空时间的增加，减少了飞机轮值次数，避免了因飞机轮班造成的空白，提高对目标区空情的掌握能力。 　　还有一点比较重要的是运-9平台加长了机体，由运-8F-400的33米增加到36米，这意味着ZDK-03可以搭载更多的显控台，配备更多的空勤人员，在执行任务中进行轮换，同时还可以为机组人员提供休息的场所，在高度紧张的指挥引导作业中，降低执勤人员的工作强度，这也助于提高飞机的指挥引导能力。 　　有了运-9运输机在ZDK-03上的成功应用经验，为中国研制空警-500奠定了基础。同时我们可以看到，空警-500预警机的圆盘状雷达罩上有三块黑色部分，应该是雷达透波材料，其样式与空警-2000的三座有源相控阵雷达类似，可以推测空警-500也采用了类似空警-2000的预警雷达。 　　这样一来，使用更为先进和稳定的运-9平台搭载已经技术成熟的强大有源相控阵雷达，就是空警-500预警机的由来。 　　有分析称，空警500采用了数字阵列技术，它的核心是数字收/发单元，它通过对信号进行直接数字合成，完成移相和幅度加权，从而实现波束在空间的扫描，同时在接收时也进行数字波束形成，与传统机载有源相控阵雷达相比，它取消了大量的线缆，降低了天线的重量，同时也降低了系统的损耗，提高了灵敏度，这些都有助于增加雷达的探测距离，王小谟先生在研制空警500提出的“小载机，大预警”的设想应该就来源于此。 　　从我国空军担负的作战任务及作战对象来看，未来战场可能涉及到陆、海、空、天等各方面的目标，因此需要预警机具备较强的目标探测、识别、跟踪能力，目标刷新速度快，多目标能力和对付隐身、机动目标能力要强。从这个角度来讲，平衡木天线虽然在自己探测范围内可以实现电子扫描，对付多目标及机动目标能力较强，但是它的全向探测能力较差，对于战区掌握能力较弱，难以适应这样复杂的战场环境。 　　虽然空警-2000这种采用固定圆盘三角阵面的预警机作战能力强大，但是建造成本和维护成本高昂，大批量建造会增加军费负担。而更为关键是，空警-2000采用的运输平台伊尔-76运输机是由俄罗斯建造，中国的大型军用运输机运-20还在试飞，先买后改的研制方法复杂繁琐，也不利于形成自己独立的预警机研制体系。 　　针对我国在东海、南海与周边国家的领土争端问题和复杂局势，中国也迫切需要中小型预警机能够灵活应对海上周边国家舰机的骚扰。正如前文所说，空警-200预警机更多是作为地面防空指挥引导系统的低空补盲雷达使用，而用大型预警机空警-2000又划不来，因此，建造一款具备强大空中预警和指挥能力的中小型预警机很有必要，空警-500也应运而生。 　　军事专家杜文龙在接受媒体采访时指出，空警-500虽与空警-2000采用同样的相控阵雷达，但若从外观判断，它的雷达探测性能或优于空警-2000。空警-2000使用电扫描方式，而非机械扫描。而空警-500的雷达探测力或更加精细，在跟踪目标和数量上将大幅提升。当前预警机集成预警功能及指挥功能，但指挥功能尚待强化，这就对飞机的雷达设备有极高的要求。 　　不过空警-500预警机的研制意义远非如此。我国首款大型军用运输机运-20目前正在紧张研制中，两架原型机均以完成首飞。在不久的未来，运-20很可能也会推出预警机型号。而在运-9运输机平台上研制新的预警机，也能为未来在运-20运输机基础上发展预警机型号进行技术验证和经验积累，更快形成战斗力，进一步完善我国的空中预警体系。

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这遍文章本想炫耀,但却泄露了机密.　　/无内容 - apache2000 01/22/15 (182)

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