中国防空区为何能捕捉到美军隐身战机 主要靠这三招

核心提示:飞机想在雷达前隐身,有的雷达不能看到隐身飞机,雷达为了增加对隐身飞机的发现距离。

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作者署名:兵工科技 微信公众号(binggongkeji)

2017年3月23日,美媒称,一架美国B-1轰炸机飞入中国防空识别区遭到中方警告。实际上,此次中国防空雷达探测到常规外形的B-1轰炸机并对其警告可以说一点都不让人奇怪,因为,媒体报道中国曾在山东沿海方向探测到美国F-22隐身战机,也就是说,隐形没那么神!

图注:F-117被防空导弹拦截并即将击中瞬间想象图

飞机为什么"隐身"

雷达是用来发现飞机的主要探测器,所以,所谓"隐身"主要是指对雷达隐身。

飞机想在雷达前隐身,就要让雷达照射到目标后返回雷达的能量或功率尽量少,可以通过两个办法实现,一是外形设计,例如所谓"平行法则",使得电波打在飞机上后,把回波散射到别的方向,而不是朝向雷达;例如,F-22的机翼、平尾和垂尾的前缘和后缘互相平行。B-2轰炸机的机翼后缘形成左右2个"M"型,构成了2组共8条平行线,每组4条。经过这样的设计,来自某个方向的雷达电波照射,绝大部分都会被反射到别的方向上,返回到雷达的就很少。另外,通过飞机蒙皮上加装吸波材料,也可以使飞机表面吸收部分雷达照射回的能量从而减弱反射波。对于四代机来说,雷达散射截面积相比三代机,最大能下降到1/500以上,此时探测距离只有原来21%,不能提供充分预警时间,从而使雷达几乎失效,这就是隐身的威力。

雷达三招"反隐身"

方法一:米波雷达。雷达为了增加对隐身飞机的发现距离,根本原理在于要提高隐身飞机在受到雷达电波照射后返回雷达的电波功率。这个功率的强弱,与电波波长和飞机尺寸的比例有关系。当电波波长与飞机尺寸比较接近时,会产生所谓的"谐振效应",这时返回雷达的能量相比更短的波长会突然增大,试验证明,低频或长波雷达恰好具备这样的能力,也就是米波雷达,科索沃战争期间,南联盟军队正式用米波雷达探测到了F-117隐身轰炸机并引导防空导弹将其一举击落。

图注:被原南斯拉夫防空部队坠毁的F-117战机残骸

方法二:无源雷达。理论上,这种在隐身战机身上的反射回波不一定非得靠雷达自身发射来产生,其他能够辐射电磁波的辐射源照射到目标,然后有一部分散射会辐射到雷达身上,都有可能形成来自目标的反射而被雷达接收,这种情况叫外辐射源雷达,是无源雷达的一种特殊形式。外辐射源雷达,它的辐射源可以是民用的通信电台,或者说电视台信号,一般工作在比米波稍短一些的波段,当它照射到隐身飞机这样的目标后,由于波长与隐身飞机本身的长度也比较接近,所以,辐射到雷达的信号功率也比较可观,这样就能发现隐身飞机。

方法三:雷达组网,或多基地探测。在由雷达组成的网络中,由于雷达位置的不同,可能看到的是同一个目标的不同侧面,而目标的不同部位对雷达波的反射能力是不同的,因此有不同的发现能力。举例来说,F-22雷达散射截面积为0.01平方米,指的是飞机的鼻锥方向,或者说是迎头方向,也就是雷达波迎头照射四代机的情况;如果雷达波照射的是侧面或尾后方向,雷达散射截面积要大几倍甚至几十倍都是有可能的,探测距离就能增加几倍以上。此外,不同雷达可能工作在不同的频段,有不同的工作波长,因此四代机所呈现出来的反射特性有可能不一样,探测距离也就有远近的区别;或者,不同的雷达其发射功率和天线面积都不同,有的雷达不能看到隐身飞机,有的雷达就能够看到。

图注:亮相珠海航展的中国雷达产品,具备反隐身探测能力

结语

"隐身飞机"对常规雷达来说可以压制雷达探测的距离,压缩防空系统的响应时间,但是"道高一尺,魔高一丈",雷达"变个花样"还是可以将隐身飞机逮个正着,还是那句话,隐形没那么神!

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