可“烧毁”敌机的雷达

大家都知道,雷达是一种利用目标反射(辐射)电磁波进行探测定位的电子信息装备,其主要作用是用于探测和定位。但在今年8月17日,伊朗国家通讯社宣称该国成功开发了-一种能够代替导弹来猎杀飞机的新型雷达,并称这种神秘雷达尤以对付隐身飞机见长。一段时间以来,很多人一头雾水,纷纷猜疑莫非雷达也能像反雷达导弹一样,成为一种进攻性武器,能够上阵“杀敌”了。

  据伊朗国家通讯社报道;伊朗专家组在一次雷达试验中,“不小心”在地面开动这种神秘雷达,结果发现这种雷达发射的微波竟然在300米内“烤熟”了一只兔子,伊朗专家意识到该雷达的这种功能将会“更有妙用”,而一旦把它运用到战斗机上来,对付敌机尤其是隐身飞机,将会“出奇制胜”。为此,伊朗决定把它用于F-14A雄猫战斗机的改装上来。

  伊朗的F-14A战斗机是美国F-14战机的一种型号。F-14战机是美国诺斯罗普·格鲁门公司为美国海军研制的双座超音速舰载多用途重型战斗机,主要任务是护航、舰队防空以及遮断和近距空中支援,用于取代美海军的F-4战斗机。该机于1967年底开始研制,1970年12月21日原型机首飞,1972年5月交付使用。格鲁门公司共向美军交付了600多架各型的F-14,为伊朗生产了80架F-14A。由于当前F-14A在技术上已经落后于新一代战斗机,近年来伊朗为防止F-14A被淘汰,大力加强F-14A的技术改装,如换装了F110-GE-400发动机,改装数字式航空电子设备,换装这种新型神秘雷达也是其中关键的一项。

  目前伊朗已在三架F-14A战斗机上安装了这种新开发的神秘雷达样品,并成功进行了“烧毁敌机”试验。所谓“烧毁敌机”,就是通过携带这种雷达的战机集中发射微波,使目标区域内大气产生3000~4000摄氏度的高温,从而毁坏敌方飞机导弹上的电子元件。并且,由于这种雷达的天线单元所发射的电磁信号强度太大,使得任何外来电磁干扰波都无法影响它的工作。

  事实上,伊朗堪称世界上最早发挥飞机雷达“杀伤”功能的国家。刚从美国进口的F-14A雄猫战斗机时,伊朗就着手研制这种神秘雷达并重点开发雷达的“杀伤”功能,其频率捷变性能可有效抗击敌方干扰,甚至在上世纪80年代还曾因功率太大造成一架伊拉克米格-2l战斗机上电子设备失灵,而当场坠毁,引起了举世震惊。

  伊朗的F-14A雄猫战斗机出厂装备的是脉冲多普勒雷达。这种雷达是利用多普勒效应进行定位、测速、测距等工作的雷达。关于多普勒效应,坐过火车的人应该都有这样一种体验,两列火车交会时,听对面来车的汽笛声,其音调会随着火车驰近而提高、远去而降低,即声波的频率会发生变化。无线电波也有这种特性。概括地说,当波源和接收机相对运动时,接收机收到的频率和波源发出的频率不同,而且相对运动的速度越大,接收机收到的波频率变化也越大。这种变化称为多普勒效应。而脉冲多普勒雷达的工作原理也可简单地表述为:当雷达发射一固完频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。

  脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。20世纪70年代以来,随着大规模集成电路和数字处理技术的发展,脉冲多普勒雷达在军事上得到广泛的运用,成为重要的军事装备。但是,随着雷达技术和反雷达隐身技术的发展,使脉冲多普勒雷达暴露出了很多弱点。如采用低脉冲重复频率时,没有距离模糊,但存在盲速和有严重的速度模糊,等等,降低了雷达的“视力”。一言以敝之,就是在与当前的隐身技术较量中,脉冲多普勒雷达在探测距离、精度等方面都存在很多的弊端。如海湾战争中,美军的F-117A隐身战斗机,出动架次仅占所有作战飞机的2%,却攻击了40%被指定的目标,并且这些目标大多数位于伊军防空火办强的最危险地区。究其原因,就是因为伊军装备的雷达大多数都是脉冲多普勒雷达,这种雷达对隐身战机并不管用。整个战争期间,F-117A无一架损伤,成为海湾战争中空袭兵器的“杀手锏”。

  为有效对付隐身飞机和巡航导弹,伊朗对F-14A雄猫战斗机上的雷达进行了换装,这种神秘雷达取消了传统脉冲多普勒雷达的机械式旋转天线,改用成千上万个微型天线单元,它能全天候搜索和发现500千米内的空中和地面目标。与脉冲多普勒雷达相比,伊朗这种新型雷达具有很多优点,它不仅可以在极短的时间内高精度、多次数地测量同一目标,而且可以满足同时跟踪多批目标或边搜索边跟踪的需要。更为难得的是,它的功率很大,能够大量发射微波,使目标区域内战机的电子元件因吸收热量而烧毁失效。

  伊朗宣称这种雷达很神秘,但是,从伊朗暴露的有关资料来看,这种雷达事实上就是一种机载有源相控阵雷达,并非很新奇的技术。当今世界上很多国家的战机都装备了这种雷达,而美国的F-22更是世界最先装备机,载有源相控阵雷达的第四代战斗机。当前,有源相控阵雷达正成为第四代战斗机的标准装备,并作为第三代战斗机现代化升级的重要内容。

  相控阵雷达是采用相控阵天线的一种电扫描雷达。普通雷达的波束扫描是靠雷达天线的转动而实现的,又称为机械扫描雷达,而相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变化进行扫描的,这种方式被称为电扫描。相控阵雷达虽然不能像其他雷达那样依靠旋转天线来使雷达波束转动,但它自有自己的“绝招”,那就是使用“移相器”来实现雷达波束转动。因为它的天线是由大量的辐射器(小天线)组成的阵列(正方形、三角形等),辐射器少则几百,多则数千,甚至上万,每个辐射器的后面都接有一个可控移相器,每个移相器都由电子计算机控制。当相控阵雷达搜索远距离目标时,虽然看不到天线转动,但上万个辐射器通过电子计算机控制集中向一个方向发射、偏转,即使是上万千米外的洲际导弹和几万千米远自卫星,也逃不过它的“眼睛”如果是对付较近的目标,这些辐射器又可以分工负责,产生多个波束,有的搜索、有的跟踪、有的引导。所以,相控阵雷达盘波束照射一周的时间,只相当于普通雷达的百万分之一。

  但是,伊朗研制的这种机载有源相控阵雷达比较一般的有源相控阵雷达,又确实有它的高明之,处。我们知道,雷达反隐身技术措施主要是通过增强雷达探测隐身目标的能力和抗干扰能力来实现。包括三个方面:提高目标的反射功率,即增大雷达的有效辐射功率与天线口径乘积;提高在强杂波中提取小信号的能力,即提高灵敏度和反干扰及识别目标的能力,采用先进的信号处理技术;研究隐身目标的可探测性,也就是要找出隐身技术的弱点或“窗口”,然后使雷达占有这些“窗口”。而伊朗在运用雷达反隐身技术措施上却是另辟蹊径。伊朗认为F-22等隐身战机为达到隐身目的,其外表涂有大量吸波涂料(目的是大量吸收雷达波能,使之难以反射出去),这样一来隐身飞机很易加剧吸收电磁波从而飞机受到破坏。伊朗加大机载有源相控阵雷达的功率,使得隐身飞机一旦遭到大功率机载有源相控阵雷达照射,隐身飞机将因主动吸收大量电波,使飞机上大量电子设备失灵,从而招致“杀身之祸”。(文章代码:2030)

  

  责任编辑 林 京

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