中国人民解放军打下美军F22 !

笔者是一军事爱好者,非专业人员,因爱好一直关注隐形与反隐形技术,下面把看过的资料和自己的心得总结一下,谬误在所难免,抛砖引玉吧。

笔者认为,虽然四代机的性能全面压倒三代机,但是改进三代机和相关的作战系统,使三代机在空战中能够抗衡现役的四代机(就是F-22)是可能的、可行 的。这里说的“抗衡”是指能基本保持均势,不出现严重的一边倒的局面;不是说三代机改进后就一定能战胜三代机,更不是 说不需要发展四代机了。发展新装备 和改进旧装备从来都是并行不悖的。这里还强调“能够抗衡现役的四代机”,不是尚未面世的四代机。简单地说,F-22相对三代机的主要性能优势有:低可探测 性(隐形)、雷达性能高、电子战能力高、超音速巡航、超机动。隐形和高

性能雷达使F-22能够“先敌发现,先敌开火”(不一定能击落); 电子战能力使它不容易被跟踪和命中;超音速巡航和超群的超音速机动性使它能快速进入和退出战斗,缩小敌导弹的不可逃逸区;二元矢量推力技术使它的大迎角机 动性和机头快速指向能力大大超过现役三代机,在近距格斗中也能占尽优势。

F-22也有短板:(1)超视距作战能力未能充分发挥。F- 22目前装备的空空导弹的最大不可逃逸距离不超过50千米,追尾的话不超过20km。因此,尽管F-22能在200km外发现目标,但也必须到50km内 才能开火。(2)只有正面一定范围内的隐形效果较好,其它方向的隐形效果欠佳。(3)造价高,数量少。

三代机的改进空间:(1)雷达等 航电设备理论上可提升至四代机的水平,某些方面甚至可超过F-22;(2)通过换装更大推力的发动机、采用矢量推力技术、改进飞控系统,超音速性能可接近 F-22,超常规机动能力可超过F-22;(3)可配备更远射程的空空导弹,理论上最大开火距离能超过F-22。

三代机经过改进,整体上也不可能达到四代机的水平,尤其是二者的雷达发现距离的差距较大。因此,三代机需要借助新的反隐形探测技术和防空系统的支持来发现F-22。

目前比较实用或接近实用的反隐形探测技术有:

1、米波雷达

米波雷达探测隐形飞机的能力较强,可远距离探测到中高空的隐形飞机,这该是最可信、最成熟的技术。国内用F-117的1/8模型做仿真测试,结果证明雷 达波长越长,探测效果越好;到了米波段,F-117的隐形效果就不显著了(具体结果没记住)。据信,被击落的F-117就是被米波雷达侦测到的。

米波雷达的不足:(1)低空受杂波干扰大;(2)精度和分辨率较低。国内某米波远程警戒雷达的方位精度和距离分辨率是2.5度,距离精度300米;(3)天线体积大,不能机载。

用雷达组网技术和相控阵技术可提高探测精度。米波雷达不怕反辐射导弹,因为反辐射导弹的天线受尺寸限制无法对米波定位。

米波雷达可起到至关重要的预警作用,可指挥战斗机迎敌,在较近距离或组网后其精度可望引导带末制导的防空导弹。

2、超视距雷达

超视距雷达的波长10~60m,现有隐形技术对它基本无效。靠电离层反射雷达波的叫天波超视距雷达,能探测到900km~1800km范围内海面上空的 隐形飞机,包括在低空飞行的目标。靠雷达波衍射的叫地波超视距雷达,能探测数百公里外地平线以下的飞机,具体情况不详。

天波超视距雷达的不足之处:(1)受电离层变化影响大,需要能观测电离层变化的雷达配合;(2)因需要电离层反射,最小探测距离900km;(3)受地面杂波影响大,只能探测海面上空的目标;(4)精度很低,误差为数十公里。

只看到说美国试验成功天波超视距雷达,未见国内报道。国内某校网站报道,我国于1990年建成了我国第一个高频地波超视距雷达站,成功地探测和跟踪了超视距舰船和飞机目标,其技术指标达到了90年代国际先进水平。该项目于1991年获国家科技进步一等奖。

我国的主要威胁来自东面和南面的海洋,适合超视距雷达发挥作用。

3、相控阵天线技术

相控阵天线技术,通过空间能量的组合和更有效的功率管理提高探测波束的功率和扩大天线有效孔径面积,从而提高探测能力。大型相控阵雷达的探测能力强,对隐身目标纵然打个折扣,仍有可观的探测距离。国产大型相控阵雷达已投入使用。

4、雷达组网技术

高级复合雷达组网技术将各种频段、各种功能、分散布置的雷达和电子对抗设备集中指挥,能大大提高“四抗”能力。“四抗”是抗干扰、抗隐形、抗反辐射导弹和抗超低空目标。

雷达组网技术是目前重点发展的技术,国内新型雷达都带有网络数据接口。

5、双/多基地雷达技术

目前的隐形飞机的主要隐形方法之一是通过巧妙的外形设计减少雷达波的后向反射,将雷达波偏转到其它方向去,从而使雷达接收不到反射回波。双/多基地雷达 的发射机和接收机分开布置,有机会接收到被偏转到其它方向的雷达波;隐形飞机只有正面一定范围内的隐形效果好,其它方向的隐形效果差很多,因此容易被多基 地雷达探测到。

双/多基地雷达分合作式(T/R)、非合作式(T-R)、复合式(T/R-R)三种类型。合作式需要发射机和接受机的时 间、频率、相位都同步,技术难度较大。非合作式的接收机以无源雷达的方式工作,不与发射机同步,而是通过多个接收机组网、测量目标反射信号的时间差来定位 目标。复合式是单站雷达与前两种形式的组合,是一种雷达组网形式。有趣的是双基地雷达竟然是一种“古老”的雷达技术,它的起源比单站雷达更早。

复合式多基地雷达很有发展前景。最理想的

是空-地多基地雷达,发射机由预警机或浮空器带到空中,接收机在地面合理布置,可大大扩展探测范围。由于接收机不辐射信号,十分隐蔽,所以多基地雷达抗干扰、抗反辐射导弹的能力很强。

国内研究双/多基地雷达的论文很多,国产无源雷达也已展出过,这方面的成果可期。

6、被动红外探测技术

苏-27战斗机在20年前就装备了前视被动红外搜索和跟踪系统(IRST),据称对米格21战斗机的探测距离可达40km(前半球)和70km(后半 球)。几年前的美印联合空演中苏-27系列大胜F-15,已验证了IRST确实很有用。如今的红外探测技术又有很大进步,第三代凝视型IRST能分辨出目 标与背景微小的温度差异。据介绍,“台风”战斗机的IRST能探测到100km外的战斗机。红外探测的优点是测角精度高、分辨率高、隐蔽性好,不足是受气 象条件影响大、不能测距、地面背景下不易检出目标。

红外探测器常搭配激光测距仪使用,但激光测距仪的作用距离有限,最大不过30~40km,因此还需其它技术手段提供目标的距离信息。可从雷达网获得较粗略的目标距离,足够应付大部分情况。

尽管F-22采取了红外抑制措施,而且宣称红外隐身效果很好,但它不能避免机身蒙皮与空气摩擦升温。据估计,如果F-22在1.5万米高度M1.6巡 航,蒙皮温度可达69℃。所以如果F-22在高空超音速巡航,由于高空的气象条件好,F-22在先进红外探测器前将无所遁形。

7、毫米波雷达

毫米波的波长短,飞机表面上毫米级的棱角、缝隙等微瑕都能产生强反射,而且目前的吸波材料对毫米波无效,所以毫米波雷达的反隐形效果好。毫米波雷达还具 有精度高、分辨率高、抗干扰能力强、元器件体积小等优点;不足是毫米波在大气中衰减快,作用距离较近(相对厘米波雷达),受云雨雾影响较大(比红外线 强)。

比较老的资料(估计是上世纪90年代的):国外某陆基毫米波防空雷达最大作用距离36km;俄罗斯已开发出连续输出功率达 10kw的毫米波雷达。某网友自称搞过这方面的研究,他认为毫米波雷达的作用距离应能达到70km,10kw的作用距离至少能达到60km,国内搞毫米波 雷达的单位很多。毫米波雷达在导弹导引头中应用较多,技术成熟。对付隐形飞机,空空导弹换装主动毫米波雷达导引头是较好的选择。毫米波雷达可以和其他波段 雷达共用天线,组成双波段雷达。

应用相控阵技术能显著提高毫米波雷达的性能。美国“阿帕奇”直升机用的“长弓”毫米波雷达对地面目标最大探测距离8~10km,为已下马的“科曼奇”直升机研制的相控阵毫米波雷达的探测距离提高到16~20km,重量则减轻了一半。

笔者认为在1~2万米高空,大气较稀薄,气象条件好,大功率毫米波雷达的作用距离达到60km是有可能的。未来很可能出现厘米波/毫米波双波段机载火控雷达。 8、提高传统雷达性能的技术

有很多技术可望提高雷达的灵敏度和抗干扰能力(太专业了记不住,只记得一个数字滤波器)。据称新技术可将检测信号提高30db!传说中F-22的最大隐形效果也不过-30db!不过那些新技术何时能实用化不详。

其它在研的反隐形技术还有超宽带雷达、激光雷达等。

总的来说,反隐形的技术手段很多,有很多已经实用化或接近实用化。笔者相信,我国早已着手组建陆海空天一体化、数字自动化的复合式防空雷达网,并大力提高C4I能力。改进后的三代机在防空雷达网的引导下迎战F-22,会出现什么情况呢?

1、最理想的情况:雷达网不但能侦测到F-22,而且定位精度足以引导红外/主动雷达末制导空空导弹有效打击目标,那么三代机的任务就简单了:只需当导 弹发射平台,在雷达网引导下飞到让导弹够得着目标的地方放导弹,然后转发雷达网提供的目标数据引导导弹飞向目标。因为末制导空空导弹能主动寻的,所以目标 定位精度不需要很高,理论上复合式雷达网有能力做到。但实战中电子对抗将是非常激烈的,未必会出现这么理想的情况。

2、最可能的情况: 三代机换装新型相控阵火控雷达、IRST后能够在对方空空导弹的有效射程外发现和跟踪F-22,这样三代机理论上可以与四代机互射空空导弹,不再是完全被 动挨打的了。F-22的隐形能力究竟如何,还没有确切消息;笔者认为,出现这种局面的可能的优势,正好有利于雷达和IRST发挥最大效能,这时能在 50km外探测到F-22的可能性很大。如果F-22不在高空,那么其导弹的最大射程将明显减小,三代机仍有可能在其导弹射程外发现它并占优势。

3、比较无奈的情况:F-22的隐形能力好得超乎想象,或者F-22装备了新型远程空空导弹,三代机即使装备了最新型雷达和IRST也无法在其导弹的有 效射程外发现和跟踪它,雷达网也不能提供足够精确的目标信息。在这种情况下三代机十分被动。但是,只要雷达网能测得F-22的大致方位,就仍有应对方法。

法一:诱敌深入。诱使敌机进入我地空导弹打击范围,复合式雷达网中的远程警戒雷达测出F-22的大致位置,在足够近的距离上地空导弹引 导雷达突然开机,以最快速度实施打击。为提高反应速度,可为地空导弹研制“先发射后引导”作战模式,先根据粗略的目标信息发射导弹,引导雷达再开机精确制 导,让敌人猝不及防(记忆中西方某种先进近距空空导弹已实现类似功能)。

法二:游击战术。在远程警戒雷达的引导下对来犯之敌采用“敌进 我退,敌驻我扰,敌疲我打,敌退我追”战术。F-22携带的AIM-120C空空导弹的有效射程尾追不超过20km,如果F-22穷追三代机,追到 20~30km距离时三代机突然掉头杀个“回马枪”,双方几乎就是面对面搏杀了,这对F-22来说显然太过冒险。如果三代机“众”而F-22“寡”,F- 22更不宜穷追,以免陷入包围。

法三:后视与后射。在我三代机尾部安装后视IRST或毫米波相控阵雷达,遭F-22衔尾穷追的时候在适 当距离发射空空导弹向后攻击。由于此时F-22 是尾追攻击我,而我导弹掉头后是迎头攻击F-22,射程上必是我占优势。法四:装侧视雷达。较大的三代机 可考虑加装侧视相控阵雷达,可使机载雷达探测范围扩大到左右150度,此举使三代机在躲避敌空空导弹时仍能跟踪敌机,因此可在更近距离与F-22周旋,增 加了反击F-22的机会。

法五:使用空射诱饵。美军研制了一种形似导弹的“微型空射诱饵”,可模拟战斗机的雷达反射信号,用来欺骗敌方 的雷达。三代机可发射类似的诱饵弹欺骗F -22的雷达和空空导弹,只要躲过了F-22的第一轮打击,双方就基本上势均力敌了。F-22具有一定的非合作 目标识别(NCTR)识别能力,主要通过发动机调制与逆合成孔径两种技术来辨别敌我,或许能识别出诱饵,但亦有办法对付。在三代机的进气道内壁上喷涂吸波 材料,并避免进气道被对方雷达波直射,发动机调制就不能起作用;而逆合成孔径技术要求对方偏离载机速度矢量20度以上并且距离有限,实战中很难达到如此要 求。即使F-22能识别诱饵弹,空空导弹的主动雷达导引头却未必能识别,只要能骗过导弹就行了。

法六:主动防御。主战坦克已装备了能拦 截反坦克导弹的主动防御系统,笔者相信能拦截空空导弹的战斗机主动防御系统也一定能实现。红外/紫外导弹告警系统能发现几十km外的导弹发动机尾焰,而且 虚警率很低,能提供可靠的早期预警。估计AIM-120类中距空空导弹的RCS不小于0.01,先进机载雷达能在20km外发现和跟踪到它们,有足够的反 应时间实施拦截。对受到攻击的飞机来说,来袭空空导弹的目标是已知的(就是自己),它的飞行是有规律的,因此可以计算出它的飞行路线,可引导拦截导弹逆其 飞行路线迎头拦截。拦截导弹可采用无线电指令+多元红外复合制导,射出后先由机载火控雷达引导接近目标,然后由红外导引头精确制导,最后近炸引信在适当距 离上引爆战斗部,向来袭导弹定向抛射大量预制破片,使来袭导弹失效。据说某些先进近距空空导弹已具备拦截的能力,如果加上火控雷达针对性的引导效果应该会 更好。现代机载火控雷达能同时跟踪和攻击多个目标,有能力引导拦截导弹。迎头小角度射来的空空导弹的飞行路

线比较近似直线,没有大过载转弯,应该最容易拦截。战斗机主动防御技术正在蓬勃发展中,能干扰红外制导导弹的机载激光干扰机已研制出来,此类技术发展成熟后,空战将完全是另一番景象。

法七:有限隐形。四代机的最大优势是隐形,三代机在这方面似乎很难有大的改进。传说中的等离子隐形技术仍不见踪影,据说机载等离子发生器已能实用,难点是 缺乏足够大功率的机载电源,难以形成足够大的等离子云团。理论上需要形成近一米厚的等离子云,而现在只能做到几毫米厚。笔者设想,如果将等离子隐形技术用 于战斗机局部隐形和间歇隐形,降低对功率的要求,是否有希望实用化呢?三代机正面雷达反射最强的部位是进气道,如果用等离子云消除进气道这个强反射源,辅 以其它隐形措施,应该能将正面RCS降低一个数量级。将等离子发生器产生的等离子气团压缩储存起来,间歇喷出,这样不需要大功率电源就可实现间歇隐形。此 法可大大增加摆脱敌雷达制导导弹的机会,可借此创造有利战机。

笔者认为,空战的未来发展趋势存在很多变数,隐形未必就是战斗机最好的护身符,蓬勃发展的新技术可能会突然颠覆人们原来的观念。

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