说点不一样的空警3000战略预警机

文摘   2024-12-31 07:13   上海  

前言

传说中的空警3000预警机终于半公开露面,本号就写过相关内容,其他媒体相关文章也很多,这里也就不再重复,而本文就着重说一下双面旋转数字阵列雷达特点,空中加油,及使用方式:

全视距离反隐身能力:

根据图片显示空警3000是使用双面旋转数字阵列雷达,和前段时间出现空警700是同一系列,但发射模块更多,口径更大;由于圆形雷达罩空间巨大,作者认为内部应该还集成了L波段或者UHF波段雷达,加强对隐身目标探测能力,按照机载雷达巨大的发射功率和口径计算,具备了全视距发现隐身目标的能力;

由于地球是圆形的,而雷达波是直线传播,那么地壳或海面就形成了遮挡;所以站的高才能看的远;如果空警3000的巡航飞行高度是9000米,而一架B21的飞行高度1000米,那么发现距离是400公里,如果飞行高度是9000米,那发现距离能够750公里,如果是18000高度那么发现距离是900公里,做到了全雷达视距的反隐身;

空警2000及空警500都是三面阵列相控阵雷达,虽然扫描频率高,但雷达口径小,对低RCS目标探测距离近,所以在空警3000上才用了口径更大旋转阵列雷达,同时也放弃一直传说的共形天线技术;

而这么远的探测距离只有数字阵列雷达(Digital Array Radar, DAR)才能实现,雷达通过数字T/R模块发射和接收波束均通过数字技术实现。所以空警3000探测距离远除了口径大,功率大之外另外一个主要因素就是氮化镓数字T/R模块实现;

相控阵雷达模块分为两类:射频T/R模块和数字T/R模块

射频T/R模块:

射频T/R模块通常指的是传统的模拟T/R模块,其工作原理是通过模拟电路来完成信号的发射和接收。具体来说,射频T/R模块由发射通道、接收通道和公共通道组成,主要依赖于模拟移相器和模拟衰减器来实现信号的相位和幅度控制。

传统射频T/R模块的工作频率通常较低,多用于中频或视频频段,而数字T/R模块则可以工作在更高的频率。

射频T/R模块的设计相对简单,但其性能受限于模拟器件的精度,例如模拟移相器和衰减器的精度较低,通常只能达到6位的精度。

数字T/R模块:

数字T/R模块是数字阵列雷达的核心组件,其特点是将发射和接收信号的相位和幅度加权完全在数字域完成。这种模块利用直接数字合成(DDS)技术生成雷达信号,并集成了频率源、接收机、收发前端等功能。

数字T/R模块通过数字方式控制信号的幅度和相位,从而实现波束的灵活控制和多波束形成。这种模块可以实现更高精度的相位和幅度控制,通常可以达到14位到16位的精度,显著优于模拟器件。

数字T/R模块还具有简化系统结构、提高系统灵活性和降低功耗的优点。例如,它省去了传统系统中的复杂馈线网络,并且可以通过软件编程实现多功能化。

数字T/R模块通常需要更多的硬件资源,例如ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器),以支持每个天线单元的独立数字化处理

射频T/R模块主要依赖模拟电路实现信号处理,而数字T/R模块则通过全数字化的方式实现更高效、更精确的信号控制。数字T/R模块在现代雷达系统中逐渐取代了传统的射频T/R模块,成为数字阵列雷达的重要组成部;

UHF波段反隐身雷达

UHF波段的特性,能够有效探测隐身飞机。隐身飞机的隐身设计主要针对厘米波频段(如S、C波段)进行优化,但在UHF波段,隐身飞机的雷达散射截面积(RCS)显著增加,从而更容易被探测到。此外,UHF波段的较长波长也有助于绕射现象的发生,进一步增强了对隐身目标的探测能力,而且这种雷达耗电少,方便安装,很容易和S波段雷达组成双波段雷达;

缺点:UHF雷达的优点包括较长的作用距离和较强的抗干扰能力,但其缺点是灵敏度较差,易受到电视、调频、便携式电台等信号的干扰。在探测低飞目标或对付人工干扰时存在严重问题,但东大国通过数字阵列技术有效解决这些问题,上航母用的空警600舰载机预警机据称就是数字阵列UHF波段,而空警3000的空间提供了雷达更大的发射口径和功率,作用距离提高的更多;

所以笔者认为S波段和UHF波段组合具备了全雷达视距的对隐身目标的搜索和跟踪,做到B21一露头就发现,即便引导歼10C战斗机都能够轻松击落;

根据公开图片空警3000使用了运20B为载机,其主要特点是换装了国产涡扇-20发动机,巡航速度900公里/小时,根据网络公开资料,运-20B的最大起飞重量达到220吨,最大载重能力为66吨,航程可达8000至11000公里,而预警雷达系统最大重量也不会超过20吨,那么多余载重还可用来增加油料,航程还会增加,但该机还增加了头部加油装置,经过空中加油航程会估计要加倍;一次飞行时间能甚至够达到24个小时,这点非常让人非常惊诧,一次预警飞行就相当多架次空警500/700效能,虽然空警3000飞行一次费用很高,但由于整体效能更高,最后算下也还是能够接受;

同时东大国现在也在发展超大型无人预警机,最近也出现了”金雕“双体无人机图片,据说这种预警机也是S+UHF双波段,具备20个小时飞行时间长,同时价格也比较便宜,这样就可以无人+有人组成预警网络;

东大国如此重视雷达反隐身能力有个很重要原因就是,本身装备了200多架次歼20战斗机,在多次联合训练逐步积累了大量的隐身与反隐身数据,然后大家回去改进,然后再合练习的左右互搏,结果导致了放弃三面阵雷达的方式,采用了更加复杂的机械旋转扫描方式,就是能够可靠的发现隐身目标;

提供进攻作战的全程预警指挥:

由于涡桨的空警500/700速度慢,无法和喷气战斗机保持同步,更多是用来执行国土防御任务,而现在东大国空军朝着进攻性空军转变,远程进攻作战得不到预警机的支援,只能依靠战机本身的雷达和电子设备,突破对方有预警机组成的防空网络,难度还是比较大,而运20B有4台喷气式发动机,巡航速度和战斗机的基本相当;

那么一架空警3000可以为50架以上的作战飞机提供全程的预警与指挥,提高整体突防和打击能力,现在歼20装备数量较多,在作战中通过数据链接收作战信息,采用高速掠袭方式优先击落对方预警机加油机这些要害目标,撕开对方的空中防线;空警的预警雷达不但可以探测空中目标,还可以使用合成孔径方式,对地面目标成像,可以得到大面积的陆地目标信息,作用巨大,所以空警3000属于战略型预警机;

未来歼36批量装备后,依靠大航程,大载弹量高航速,具备“空中巡洋舰”的的打击力,可以与空警3000做到良好的协同作战,24架歼36在若干架加油机支持下的“巡洋舰队“作战半径甚至能够达到5000公里,没有什么完不成的任务!

结束语:

空警3000是东大整体工业技术进步的结果,如果具有280座的座级和12000公里的航程的C929作为雷达载机,经济性更好,整体性能还会有更大的提升,相信这一天很快会到来!

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