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中国舰载预警机性能如何:探测距离550公里不输美军

来源:  时间:2020-09-30 02:02   作者:广昌新闻网

  来源:兵工科技

  近日,中国舰载固定翼预警机空警-600首次试飞,引起了广泛关注,意味着中国将成为继美国后,世界上第二个成功自主研制出舰载固定翼预警的国家,这对于增强我国海军的作战能力,具有重要意义。作为预警机,预警探测能力和雷达系统,是空警-600的关键和核心,那么空警-600将会采用何种体制的预警雷达,其预警探测能力究竟如何呢?

  近日,中国舰载固定翼预警机空警-600首次试飞,引起了广泛关注

  固定三阵面有源相控阵雷达

  从媒体公开的照片可以看出,中国空警-600预警机采用了圆盘状结构,而在目前世界范围内,圆盘状预警机的雷达主要有以E-3A为代表的机械扫描式脉冲多普勒雷达、以ZDK-03为代表的机械扫描式无源相控阵雷达、以空警-2000为代表的固定三阵面有源相控阵雷达和以“先进鹰眼”E-2D为代表的将机械扫描与有源相控阵电子扫描技术相结合的预警雷达等几种体制。从现有预警雷达体制的先进性和实用性而言,固定三阵面有源相控阵雷达和机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达,无疑是空警-600最好的选择。

  固定三阵面有源相控阵雷达采用有源相控阵体制,具有可靠性高、扫描范围广、多目标跟踪能力强、探测速度快等优点,但相应的,该雷达也有体积和重量较大,造价高等缺陷。而空警-600由于是舰载机,航母空间有限,尺寸、载荷等小于陆基预警机,所以对于雷达的尺寸和重量都有严格的限制,如果强行使用空警-2000的固定三阵面有源相控阵雷达技术,或可能会严重影响空警-600的探测性能以及航母的作战能力。

  空警-500预警机创新使用了数字阵列雷达技术,这种技术未来或许可以应用到空警-600舰载预警机上

  不过,目前我国已经在空警-500上创新使用了数字阵列雷达技术。数字阵列雷达本质上仍然是有源相控阵雷达,但是其在工程应用方面有着传统有源相控阵雷达无法比拟的优越性。传统的有源相控阵雷达为产生足够高频率的发射信号,必须一级一级地进行变频,电路多,复杂度高,可靠性也相对较低;数字化雷达直接以数字的方法产生一定频率的发射信号,省却了多级复杂电路,重量大幅度减轻,体积大幅度缩小,性能却大幅度提升,特别适合于重量和体积严重受限的机载场合。因此,相对于现役的大型预警雷达,空警-500在重量、雷达天线口径大幅下降的基础上,反而实现情报处理能力、抗干扰能力的大幅提升。不光在整体技术性能上更先进,探测隐身目标和高超音速目标的探测能力、多目标跟踪能力、敌我识别能力也比空警-2000更强,探测盲区大幅度缩小,侦察距离、跟踪目标数量以及引导战斗机的频次都大幅度提升。

  所以,我国完全可以将空警-500上的数字阵列雷达技术应用到空警-600上,既能满足其预警探测能力的需求,亦能满足其上舰需求。

  当然,空警-600的体积和重量相比于空警-500而言还要小,所以不可能完全照搬空警-500的雷达,需要对其使用的数字阵列雷达技术进行进一步的升级改造,以适应空警-600舰载的需求。

  机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达

  机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达相比于固定三阵面有源相控阵雷达,具有刷新率低、机械扫描设备可靠性低等缺陷,但也有体积、重量较小等优点,具备上舰优势,其可以实现探测性能和体积的完美平衡,这也是美国E-2D“先进鹰眼”预警机采用该体制和设计的主要原因之一。

  而我国在机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达研制方面,也不落于后。早在2018年珠海航展上,中国电科14所就展出了一款KLC-7预警雷达。中国电科14所在雷达新品发布会上称,KLC-7预警雷达实现了三大升级:一是从纯粹机械扫描发展为机械扫描+有源相控阵电子扫描,工作体制上更加先进;二是从PD处理(脉冲多普勒处理)发展为STAP时空自适应处理,在信号处理技术和能力上大幅提升,探测水平突飞猛进;第三是将雷达整机上的速调管发射机这样的电子管器件,全部用固态器件替换,实现了全固态化、全数字化,雷达尺寸和重量进一步减小,功耗进一步降低,综合性能进一步提升。

  亮相2018年珠海航展的KLC-7预警雷达,其与美E-2D预警机的雷达体制相似

  改进后的KLC-7预警雷达,相比于ZDK-03上的雷达,探测距离提升了三分之一以上,并增加了重点扇区增程搜索和高机动目标跟踪的能力。所谓增程搜索,是指对于部分距离较远、隐身能力较强,较难被发现的目标,比如巡航导弹和隐身飞机,为了增加对其探测发现的距离和概率,可以在某一特定探测方向上增加探测波束和能量,从而扩大这一方向上的探测能量和探测距离,以增加探测搜索到远程隐身目标的概率;而所谓高机动目标跟踪模式,则是在雷达常规全面搜索中发现某一区域目标出现可能性较大时,对重点区域进行重点关照,将探测波束集中、高频率地照射到这个区域来,比如以前10秒扫描该区域一次,现在就2秒甚至1秒扫描一次,这种方式也能大大增加探测到目标的几率,也可以称之为一种“重点关注”模式。

  而KLC-7预警雷达只是中国电科14所研制的外贸版本,如果是自用型的话,其性能可能更先进,所以如果空警-600采用机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达的话,其性能将不输于美国的E-2D“先进鹰眼”预警机。据悉,E-2D预警机的雷达可提供360度的海洋、空域探测能力,保证全方位探测并采取相应措施,具备大距离敌我识别、雷达自动关联、无源探测、电子辐射源分类等功能,有机载预警监测模式(ASS)、扇区重点扫描模式(ESS)和扇区重点跟踪模式(ETS)三种探测模式,最大探测距离可达550千米。

  值得一提的是,目前我国已经在空警-500上实现了数字阵列雷达技术,如果在空警-600上使用机械扫描+数字阵列雷达技术的话,可以在有限的体积、重量内,最大限度地提升雷达天线的尺寸、直径及其他相关技术,极有可能进一步提升空警-600的探测距离和探测性能。事实上,从媒体发布的照片看,很多人都认为中国空警-600可能采用了机械扫描+有源相控阵电子扫描技术。

  我国空警-600预警机的雷达性能,可能并不输于美国E-2D预警机

  结语

  总而言之,从上舰角度来讲,机械扫描+有源相控阵电子扫描雷达技术无疑更具优势,但固定三阵面有源相控阵雷达技术也有相应的优势,所以空警-600究竟会采用哪种雷达和技术,目前还不得而知,我国应该会根据技术发展和实际需求做出相应判断。当然了,空警-600目前还只是处于试飞阶段,距离服役上舰还有很长的一段距离,未来随着我国科学技术的发展,其采用更先进的雷达和技术,亦犹未可知,我们拭目以待。

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