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去年底,俄新一代预警机A-100原型机实现首飞。预警机在现代空战中意义重大,A-100可以说是俄在苏联解体后在航空技术领域取得的一大重要成果。

不过A-100出现后外界并不看好,从公开画面看A-100依然使用旋转式天线罩。最初,大家都认为罩内无非就是用一部有源相控阵雷达天线,性能也不可能有啥突破。不过根据,俄军官方杂志公开的信息来看,外界或许严重低估了A-100的技术水平。今天,北国防务就来说说这事。

俄A100预警机装双波段雷达,反隐身全球第一,中国如何反超?

[align=center]俄军的A-100预警机仍采用宣示雷达天线设计

从公开的图片可以看出,A-100使用了宣传天线罩。外界引用数年前的资料认为A-100采用单部S波段有源相控阵雷达天线,俯仰方向电扫、水平方向机扫,雷达天线转速较高达12转/分钟,是A-50雷达天线转速的2倍,数据率有提升。[/align]

如果仅是如此的话,鉴于俄罗斯的电子工业水平,A-100性能再高也高不到哪里去。因此外界也普遍认为A-100是“出现即落后”。

不过, 这可能只是错觉,A-100或许已经突破了人们现有预警机的认知,尤其是对隐身目标的探测能力。在A-100首飞之前,俄军专注科学实践的官方杂志《军事汇编》刊载了一篇文章介绍了俄军在研的预警机技术,根据这篇文章的描述,A-100很可能采用背靠背天线设计,两部天线分别采用S波段和UHF波段(探测隐身目标有先天优势)设计。

俄A100预警机装双波段雷达,反隐身全球第一,中国如何反超?

[align=center]俄官方杂志中出现的预警机背靠背天线概念图

如果属实的话,那么A-100将是世界上首款采用背靠背天线、双波段设计、首款采用UHF波段有源天线设计、少有采用旋转式有源相控阵天线设计的预警机。这些技术特性相加,只要俄罗斯不出大岔子,那么A-100理论上将会是世界上单机反隐身最为出色的预警机(UHF波段预警、S波段准确跟踪)。[/align]

相比我国空警-2000/500的三面固定式天线设计,预警机采用旋转式天线设计大家一听起来就会觉得“很落后”,这其实在某种程度上是一个误区。

三面天线设计之所以被认为先进在于其数据更新率高,因为雷达要自己发射雷达波到给定的方向,等待回波,然后还要累积一定量的信号,加以处理才能得到详细的目标信息。也就是对每个方向的探测都需要时间,因此想要看越远、数据越细、分辨率越高,就越要花时间。

俄A100预警机装双波段雷达,反隐身全球第一,中国如何反超?

[align=center]技术上虽然和以色列有渊源,但我国的空警-2000是世界上首款服役的三面天线预警机

三面天线强就强在累积信号的能力,而旋转天线就算视野有120度扇形,也就是1/3圈,它旋转时对于每一个方向,视线会停留1/3个旋转周期,另外2/3个旋转周期则是盲区,而固定式的则没有这个盲区,因此它的数据更新率大约是旋转式的3倍。要注意,是3倍,是有限值,不是无限值。[/align]

而盲区是可以用旋转速度去补偿的,如果旋转快一点,盲区会少一点。如果用背靠背的两面天线,盲区就剩下1/3个旋转周期,那么固定式的数据更新率就不是它的3倍,而是1.5倍,这样旋转与否的数据更新率的差距变得更小。

俄A100预警机装双波段雷达,反隐身全球第一,中国如何反超?

[align=center]预警机旋转式天线的内部

另外一个影响因素是,预警机天线的尺寸(影响功率),旋转式的天线口径几乎是圆盘的直径,而3面固定天线的单面只有它的87%,如果是用有源相控阵、天线高度一样,那探测距离大约是是旋转式的93%,当然考虑固定天线的信号累计时间,固定天线仍有优势,大约会是旋转式的1.22倍。[/align]

简单的说,在“操作模式相同”时,固定式的数据更新率比较高,探测性能(距离与精确度)则是旋转式的比较好。而实际上,正因为固定式的有三面固定雷达,没有时间盲区,故运作模式可以更具弹性,例如可以有更充裕的时间做探测,因此使用上它可以增加探测时间,这样就能延长距离与提升精确度,但牺牲数据更新率。因此固定式的在探测距离与精度上也是可以做到旋转式的或是更好,但数据更新率就不会像前面所说的3倍或1.5倍那么多。

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[align=center]我国的新型预警机都是清一色的三面阵,图为空警-500

总而言之,就预警用途而言,固定式天线的优势还是很明显的,但旋转式背靠背天线的出现让这一差距被进一步缩小,而如果旋转式背靠背又用双波段提升反隐身能力,那么可以说是将旋转式的价值最大化了。但值得注意的是,三面阵的优点是重量与价格换来的,多出来的优势对预警机是否必须就成了如何选择的关键问题。[/align]

我国同样面临严峻的隐身挑战,空基预警机的探测无疑是十分关键的,美俄预警机采用UHF天线的思路显然值得我们借鉴。那么,我们一定得像俄军一样搞双波段预警机么?或许也未必,未来我国预警机的数量必然是俄军的数倍,完全可以让“传统”固定三面阵预警机采用UHF天线设计,通过与其它采用S波段天线设计的预警机协同实现反隐身效果最优化。

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