看似落后,实则先进:为何美国预警机雷达仍以机械扫描为主要工作方式?

飞帅 2021-10-14 18:12:46

美国是世界上拥有预警机最多的国家,共有E-3预警机36架,E-2预警机约139架,共达175架。是中俄的两倍以上,但与主力战机战舰雷达相控阵化迥然不同的是,美国预警机雷达仍以机械扫描为主,E8C的AN/APY-3虽然是相控阵雷达,但却主要用于对地探测,算不上真正的预警机。尽管美国与澳大利亚“共同开发”了的E737相控阵雷达预警机,但美军却并未装备。

E737预警机

但这并不意味着美国预警机的性能低,而实际情况却恰恰相反。

E3预警机由波音707民用客机改装而成,其AN/APY-1脉冲多普勒预警雷达工作在S波段,采用的是平板缝隙阵天线。波导缝隙阵就是在负责微波传输的波导材料表面开槽,形成很多缝隙,让电磁波通过这些缝隙辐射出去,因波导缝隙看起来就像是开在平板上的一样,这种天线被称为平板缝隙阵。AN/APY-1雷达可同时跟踪大约600个目标,并引导战斗机对其中的100个目标进行拦截。但这只是早期AN/APY-1雷达的数据,它后来进行了多次升级,处理能力早已令非昔比,保守估计现在能引导拦截200个目标,跟踪的目标数量也至少翻倍,几乎达到了平板缝隙阵天线的物理极限。其综合性能与我国空警2000相比,只高不低,尽管后者用的是有源相控阵预警雷达。

E3预警机的雷达有直径9.4米、厚1.8米的旋转天线罩

再看E2预警机,其最新型号E2D已升级为APY-9预警雷达,这是一种工作于分米波段的八木相控阵天线,采用机械扫描与电子扫描相结合的探测方式,。八木天线的全名是八木宇田天线,源自两个发明者的姓氏。这种天线发明于1920年代,八木天线由多个金属支柱组成,具有长而高的轮廓,易于实现高增益和窄波束,特别适合用作内部空间小,工作波长宽的舰载预警机雷达。

E3预警机的平板缝隙阵天线

而APY-9通过合理调整八木天线的尺寸和辐射单元的间距,可以形成八木相控阵天线。相控阵天线波束指向灵活,解决了八木天线调整困难的缺点。

E-2D的AN / APY-9两排18个单元的八木天线恰好紧凑地布置在碟形天线罩中

AN/APY-9雷达在方位120°的重点扇区和俯仰方向为电子扫描方式,在360°方位进行机械扫描。AN/APY-9所融合的有源相控阵雷达采用了碳化硅收发组件,比上一代的APS145雷达探测距离大60%。对RCS在3~5平方米的目标探测距离可达500km。另外,E2D还采用了数字化接收机和数字波束形成,数字化程度仅次于空警500,而在元器件方面领先空警500一代之多。最后E-2D还集成了红外搜索跟踪与无源探测系统,显著提高了对隐形目标的探测跟踪能力。

综上所述,E2D在元器件水平、处理能力和探测手段上,已经超过了空警500,数字化程度也非常接近,只在扫描体制上稍有落后,说综合性能强于空警500并不夸张。

有了以上的分析,就更容易理解美国预警机仍以机械扫描为主的五个原因:

一,相比战斗机,预警机的有源相控阵雷达探测距离增加有限。战斗机雷达的探测方位角只有60度,而预警机的雷达特别是有源相控阵雷达的探测方位角是360度,预警机的任务是探测跟踪和指挥引导,而非锁定。因此预警机的有源相控阵雷达完全不可能像战斗机那样增加一倍,能多个20-30%就很不错了。如E3预警机的探测距离是400到450公里,而有源阵预警雷达的视距是500到550公里。

二,有源相控阵预警雷达对隐形目标的探测性能没有质的提高。本来有源相控阵预警雷达视距提高就有限,对隐形目标的有效探测距离尤其是稳定跟踪距离却没有等比例的提高,因为类似F22的隐形目标不同于小目标,而是一个反射能量可以发生巨大变化的目标,发现了远不等于跟踪。这样一来,传统预警雷达与有源相控阵预警雷达对隐身目标探测效果的区别就微乎其微了。

F22的雷达反射特征不同于小目标

三,美军的体系力量很强,在很大程度上可以弥补机械扫描雷达的不足。美国已通过“星裢”计划向太空发射了1700多颗的低轨道通信卫星,它们不仅能够实现战场信息的近实时传输,还可直接进行居高临下的观测,这样在未来的战场当中可能就不再需要空中的预警机了。另外,美军的无人机、数据链也很强大。

美国“星链计划”将发射4.2万颗低轨通信卫星

四,美国预警机已经形成庞大规模,且状态还比较好,大规模更换雷达所耗甚巨,实在没这个必要。现在连战斗机的有源相控阵雷达都要几百近千万,更不要说预警机的了,全面175架预警机雷达花费将是一个天文数字,而探测性能却提高有限。

五,企图用新概念雷达再度建立绝对的技术优势。美国预警机即使换装有源相控阵雷达,与我国空警500的数字阵列雷达相比,也无法改变相对落后的局面,倒不如等待在研新概念雷达成熟之后,一步到位完成全面升级。美国现在专攻量子雷达,进行了大量投入,其对隐形目标有可靠的探测效果。

11 阅读:9423
评论列表
  • 流浪 43
    2021-10-14 21:37

    美吹[得瑟][得瑟][得瑟]

    用户92xxx57 回复:
    装吧
    开心就好 回复:
    不一定是他自己写的,给钱啥不敢写,啥不敢发?
  • 2021-10-14 21:34

    你以为美国要是有钱他不换?

  • 2021-10-14 23:22

    机械扫描 扫一圈 电子扫描能扫10圈也不止

    云之彼端 回复:
    电子扫描使用的频率变化,这会使波形发生巨大改变,严重影响探测精度,而机械不会,还有美国预警机雷达就是有源的,而且是机械与电扫混和
  • 2021-10-14 21:17

    美国已通过“星裢”计划向太空发射了1700多颗的低轨道通信卫星,它们不仅能够实现战场信息的近实时传输,还可直接进行居高临下的观测,更可以吹泡泡,吹出一个大牛逼[得瑟]

    vc 回复:
    [笑着哭]这是舔牛逼
    不肯过江东 回复:
    你以为呢
  • 异客 19
    2021-10-14 22:55

    美吹

    纯钧 回复:
    如果真的使用了碳化硅还真不是吹,兼听则明
  • 2021-10-14 23:15

    说我们雷达领先一代的是你,现在说人家比我们还先进。到底相信谁?那还是云端见,打一仗。

    白皮球 回复:
    一个设备先进,一个战法一流[笑着哭]
  • 阳光 13
    2021-10-14 22:27

    好灰机,你以为美帝不想换,告诉你美帝产业空心化,超级严重,资本家又贪得无厌!它只能看到中国换下一代,贴片雷达预警机了!

  • 2021-10-14 22:52

    别洗了,这智商。

  • 2021-10-14 21:47

    我是进来看评论的

  • 2021-10-14 22:49

    实践是检验真理的唯一标准,没经过实战检验的武器装备都不过一堆废铁,美军现役的任何一款武器装备都是经过大量的实战检验保留下来的

    礼拜天 回复:
    如果都用常规武器,世界上哪个国家可以动抗漂亮国?熊?还是兔?
    用户17xxx63 回复:
    按你的逻辑,美军的智商都不如你[笑着哭]
  • 2021-10-14 21:52

    没事,还能领先100年

  • 2021-10-14 23:19

    这个角度很刁钻,一般人想不到

    用户17xxx01 回复:
    他的主旨意思是美国的服役时间长,所以体系化使用经验及心得比较丰富而已。
  • 2021-10-14 23:37

    半导体产业强弱决定国防强弱。

    老吴 回复:
    我们国家军用半导体产业独步天下,你这都不知道吗?
  • 2021-10-14 22:22

    很好,很好,灰常好

  • 2021-10-15 00:27

    文章前后自相矛盾,是自己写的吗?

  • 2021-10-15 00:41

    因此预警机的有源相控阵雷达完全不可能像战斗机那样增加一倍,能多个20-30%就很不错了。如E3预警机的探测距离是400到450公里,而有源阵预警雷达的视距是500到550公里。 美国已通过“星裢”计划向太空发射了1700多颗的低轨道通信卫星,它们不仅能够实现战场信息的近实时传输,还可直接进行居高临下的观测,这样在未来的战场当中可能就不再需要空中的预警机了 美国现在专攻量子雷达,进行了大量投入,其对隐形目标有可靠的探测效果。 [得瑟]这种说法简直是,算了懒得说了

  • 2021-10-15 02:23

    请继续你的表演[得瑟]

  • 2021-10-15 00:04

    这都可以?什么是质的提升?在视距外甭说早发现50-100公里,就算是5公里都可以决胜了

  • 2021-10-15 07:58

    我是来看评论的

  • 2021-10-15 00:21

    怎么看都是外行人瞎逼逼。雷达探测距离主要和发射功率有关;相控雷达的优势是更新效率更高,多目标能力强悍;有源相控雷达多用途能力更加无可比拟,容易兼任电子战任务。怎么看都是好玩意儿,美国不更新主要原因是买不起波音的飞机,其次是现有的机队规模足够大也足够用,预警机嘛,现在更重要的是数据信息中转节点和指挥节点,性能差点数量来凑

  • 2021-10-15 00:06

    第4点才是美国的真正原因。 他已经有了庞大的预警机资产,全面更换的话太划不来了,花钱太多,同时又没有质的飞跃。

  • 2021-10-15 07:48

    元件领先空警500一代多,这个需要数据支撑,小编你哪来的数据。

  • 2021-10-15 07:46

    美吹[笑着哭]

  • 2021-10-15 02:25

    很多人说我国的预警机和盾舰雷达比美国的先进,可是我们的芯片和材料落后人家二十多年怎么就能弄出比人家先进的成品呢?

  • 2021-10-15 08:30

    保守估计战斗力爆表[点赞]我就想问问你,中国预警机数据你是怎么知道的[笑着哭]是真的么[笑着哭]美国机械雷达扫描升级了后战斗力翻倍又是怎么知道的[笑着哭]还是保守的估计[笑着哭]

  • 2021-10-15 08:20

    你有没有用过你怎么知道的?![呲牙笑]

  • 呃呃,e2d怎么吹的比空警五百厉害的[汗][汗][汗]

  • 2021-10-15 01:06

    急了?

  • wo
    2021-10-15 07:56

    这种文字十年以前或许还能忽悠人,现在你看看评论就知道了,写手啊,要与时俱进。

  • 2021-10-15 07:43

    想起了汽车与手机,看参数,大部分高出人家一截,真正用起来就一言难尽了。。。

  • 2021-10-15 08:20

    注意:此文有钓鱼嫌疑!

  • 2021-10-15 04:09

    用电少,不易受干扰。

  • 2021-10-15 07:55

    美吹也要点脸吧,机械的既然好,为啥美军后期都用相控阵了