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世界杯2018纪念币中国·苏-35已装备新型L波段有源相控阵雷达,中国买不买?

发布与: 2020-01-11 16:01:05    人气: 2441
前段时间,北国防务采访了t-50、苏-35战机的雷达系统研制单位提赫米洛夫仪器起研究所的工作人员,该工作人员对防务菌确认,苏-35已经装备了l波段襟翼有源相控阵火控雷达。△苏-35上l波段襟翼有源相控阵火控雷达罩位置特写按最初展出的设计,该雷达的天线发射单元是块状的,每块包含四个单元。如上文所述,l波段重适合探测隐身目标,这也是l波段襟翼有源相控阵火控雷达存在的重要价值。

世界杯2018纪念币中国·苏-35已装备新型L波段有源相控阵雷达,中国买不买?

世界杯2018纪念币中国,作为重点关注中俄军事技术合作的公众号,北国防务(微信id:sinorusdef)似乎还没仔细说过苏-35,实在过意不去,今天就来说说苏-35的雷达。

在说雷达之前,先来播报一则新闻。据俄罗斯网络消息,随着生产线改善,苏-35s的组装周期已由126天减至105天,目标是要减到80天 。

前段时间,北国防务(微信id:sinorusdef)采访了t-50、苏-35战机的雷达系统研制单位提赫米洛夫仪器起研究所(niip)的工作人员,该工作人员对防务菌确认,苏-35已经装备了l波段襟翼有源相控阵火控雷达。该雷达虽然早在2007年便以苏-27/30/35战机升级点的形式展出,但苏-35的最终使用却并未引起外界的注意。

什么是l波段?

l波段襟翼有源相控阵火控雷达的最大特点是将整个雷达系统安装在战斗机的前缘襟翼内,或者说整个雷达系统本身也就是为战斗机的前缘襟翼设计的。

△苏-35上l波段襟翼有源相控阵火控雷达罩位置特写

按最初展出的设计,该雷达的天线发射单元是块状的,每块包含四个单元。从展出的样机可以看出每个襟翼内共有3个这样的块状单元呈线状排列,也就说襟翼内包含了12个子发射单元。而有源相控阵雷达最重要的3个t/r模块则分别控制这样的3个块状天线发射单元,整个系统十分紧凑。从全世界范围来看,该雷达为俄罗斯首创。

△l波段襟翼有源相控的大致外观

△l波段雷达使用的天线发射单元

当了解到这款雷达,很多人首先可能就会想到它为什么采用的l波段?这个问题可以用l波段本身的特性来回答。按照美国国防部的分类以及俄罗斯的使用规范,l波段通常工作频率通常在1.0赫兹至2.0赫兹、波长在0.3-0.15米之间。这个波段拥有广泛的用途,目前已经广泛的被应用在军民等各种用途上,一如我们经常听到的米波雷达适合远距离探测,远程搜索雷达选择该波段较多。目前世界上采用l波段的装备典型的有如下一些:

通信方面,如联合战术信息分发系统/多功能信息分发系统( jtids/mids,16号数据链的数据终端)、军用的敌我识别器(iff)及民用二次雷达雷达的询问机、gps/“伽利略”/“格洛纳斯”等卫星导航设备、大量精确制导武器的数据链以及其它一些卫星通信的上行及下行链路等;

雷达方面,许多预警机的雷达天线使用的亦是该波段,如以色列的 “费尔康”、中国的空警-2000等。此外,一些地面雷达,像俄罗斯s-300pmu2/400防空系统使用的96l6新型探测雷达也都工作在l波段。

△空警-2000预警机

为什么l波段会使用的如此广泛呢?首先就涉及到的一个常识,也就是波长越长,采用适当尺寸的雷达天线不仅可以获得优异远距离探测性能,同时,它在恶劣天气环境的穿透力及复杂地面杂波的可靠性都要优于一些波长较短的波段。

作为波长较长的一个波段,l波段是比较适合进行远距离探测的;此外,根据机载雷达的实际需要,l波段往往还可以提供一些“附加功能”,即基于单一的l波段设计,可以同时融入通常的探测搜索功能,以及像敌我识别/二次雷达这样的“第二功能”,而这个“第二功能”可以节约不少雷达天线和t/r模块硬件的重量、制冷需求以及内部容积,很显然这些对于空间及载重能力有限的空中平台是具有强大吸引力的。

还一个比较少被提及的是,如今的隐身飞机无论是隐身外形、还是隐身涂料大都只针对一定的雷达频率,而l波段的工作频率通常在这个范围之外,雷达频率差异越大,探测效果也更明显,因此l波段对探测隐身目标也有其独到的用处。

用途猜想

那么l波段襟翼有源相控雷达的用途是什么呢?最初的宣传口径称这是敌我识别装置(iff),这听起来就有点不可思议,大费周章的设计一款在襟翼上使用的有源相控阵雷达显然有点“杀鸡用牛刀”的味道,这也不是俄罗斯设计人员的风格,俄罗斯人的特长是在自己技术条件不足的条件下通过系统的整合造出最优秀的东西,同时对于每一种东西都会最充分挖掘的它的技术潜力。

采访中,工作人员对北国防务(微信id:sinorusdef)表示,目前它的用途是敌我识别,未来则将会具备探测功能。在3年前,提赫米洛夫仪器起研究所(niip)总裁尤里·贝里也曾对防务菌做出类似表态。

一直以来,l波段雷达的特性决定其适合执行一些对精度要求不高的远程警戒任务,近些年来,随着硬件水平的提高,l波段雷达的探测精度也有所提高,但距执行火控任务的需求还是有一定距离,在战斗机上也是如此。因此新型l波段雷达在战斗机上似乎比较适合执行警戒任务,然后将信息传达给火控雷达。

如上文所述,l波段重适合探测隐身目标,这也是l波段襟翼有源相控阵火控雷达存在的重要价值。

关于该雷达的性能至今仍没有任何的官方消息,但从雷达机器天线的外形可以看出l波段雷达只能够进行两坐标扫描,即水平方位和距离,无法提高目标的高度信息。

△限于天线阵列的排列,l波段雷达只能进行大水平方位角的两坐标探测

关于雷达具体的水平扫描方位角, 07年首次展出时介绍雷达的标示牌上些写着是±60°,而苏-27/30/35系列战机前缘襟翼一般为42°,通过简单的几何计算我们可以算出两侧天线阵结合的话,雷达可以覆盖机体前部±108°的目标,从这个角度看,它也能够对战机主火控雷达进行补充。

然而在缺乏高度信息的情况下,即使飞机就在探测范围内,单纯的两坐标数据雷达无法形成基本火控信息的,如果能够及时提供一些基本火控信息给主火控雷达的话,一定程度上是能够缩短反应时间的。要实现这个目的可以有两个办法,

其一,一种比较简便的办法,战机可以通过做一个副翼横滚机动,较大方位角可保证其可轻松获得整个前半球目标的高度信息。但是这种方法缺乏连续性,同时在具体操作上可能造成混乱;

△通过做副翼横滚这样的机动动作可以使飞机获得三坐标探测能力,但缺乏连续性,操作也很繁琐

其二,这种办法相对复杂、代价也比较大,就是在战机与襟翼、也就是与新型l波段雷达形成垂直的垂直尾翼(一个或两个)安装高增益的接收天线,这样将能够对目标进行连续的跟踪扫描。

△l波段雷达在苏系飞机上的位置和垂尾设想假装的位置

除了苏-35,t-50也将装备类似的l波段雷达,这款独辟蹊径的雷达将为装载平台对抗隐身目标提供强大的辅助手段。中国已经采购了苏-35,那这款独特的雷达会否和苏-35一起进入中国呢?答案或许很快就将揭晓。

“北国防务”长期与俄罗斯技术集团、国防出口公司等俄军工相关企业保持密切联系,并与多家俄罗斯智库、媒体展开合作。致力于通过权威消息来源,跟踪中俄两国军事技术合作以及防务动态,并展示全球军情要闻。欢迎关注我们(微信号:sinorusdef)。

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