反隐身雷达包围歼20:还未服役面临被生存!

反隐身雷达包围歼20:还未服役面临被生存!

进入21世纪后,俄罗斯的新型VHF反隐身雷达不断出现,让隐身和反隐身游戏更加刺激。承担这项工作的是俄罗斯著名的雷达研制生产企业——下诺夫哥罗德无线电技术装备研究所(全称为“联邦科研生产中心《下诺夫哥罗德无线电技术装备研究所》无限股份公司”,俄文简写ОАО 'ФНПЦ 'ННИИРТ',英文NNIIRT)。新型雷达采用了最新的固态雷达技术和先进的COTS计算机软件技术。至少有两个是有源电子扫描阵列(AESA)设计,拥有敏捷的改变波束方向能力(agile beam-steeringcapabilities),不亚于美国海军SPY–1 Begis“宙斯盾”雷达,并且在每1个接收天线元件内都采用微型化了的固态发射器-接收器。先进的杂波抑制技术,例如美国海军E–2D/D预警机上的空时自适应信号处理技术,就是目前俄罗斯最少两个VHF设计上的一个已知功能。

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隐身是典型的针对性设计,其目标是某些特定型号的,特定波段的雷达。目前在实际中运用的有两种截然不同的隐身理念:假如一种战机需要进行纵深突防,面对敌方多种防空系统的联合,那么它必须被设计成“宽频谱隐身”;如果某种战机只需要执行浅近纵深突防任务或者只需面对分散的野战防空系统,那么它只需要“窄频谱隐身”,通过击败对方的火控和跟踪雷达,打断对方防空系统的“杀伤链”(发现一锁定一引导攻击一评估结果的作战流程)就足够了。隐形设计人员有两个主要的技术可以用来降低飞机的雷达特征信号。分别是采用独特的机身设计和吸波、透波材料技术。通常,第一种采用独特的外形设计技术可以减少100-1000倍的信息特征,进一步的材料技术则可以减少10-30 倍。这些技术的智能运用可以在关键部位将一架B–52大小的B–2A 幽灵轰炸机的信息特征减小为和一只小鸟一样大。

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甚高频波段雷达可以对付隐身飞机的外形调整设计及现用的雷达吸渡材料,使得隐身飞机外形设计与雷达吸波材料(涂层厚度有难以实现的过高要求。从雷达波反射特性来讲,米波雷达对于隐身飞机和反辐射导弹确实具有优势。各类飞机目标的RCS(雷达发射截面积)显著地依赖于被观察飞机的类型、照射频率和姿态角,同时也与照射波极化有关。标准散射体与锥球体等目标的RCS明显依赖于照射频率。而飞机属于复杂结构形状目标,后向散射较为复杂。正由于飞机的隐身设计一般针对常用的微波频段,因此飞机RCS的频率响应通常两端高,中间低。也就是说对于波长很长和波长很短的雷达波而言,隐身作战效能并不突出。而且米波在目标上会产生谐振效应。雷达波在打到与自身波长可比拟的导体上后,会在目标上产生自发的震荡并且对于雷达回波有很强的加强作用。由于隐身飞机的外形尺寸与米波雷达波长恰好相比拟,因此在米波打在机翼、垂尾等处时会发生谐振。这会增加隐身飞机的RCS,导致隐身飞机作战效能下降。

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1999年F-117折戟巴尔干,具有讽刺意味的是:它是被它8年前在海湾最先摧毁的老式雷达发现的。俄罗斯甚高频波段反隐形雷达的出现将改变美国隐形技术用户的游戏规则。隐形技术的优化在对抗S波段与X波段的目标获取和搜索雷达时仍存在不可逾越的障碍,再加上少量的现代甚高频波段雷达就会阻止隐形战机的突然袭击。如果雷达能够全面提供三维(方位角与测高)能力,那么作战规则就将会进一步被改变。甚高频波段三维雷达能够跟踪50海里或更远距离处的隐形飞机,高度精确测量角度的雷达则可以用来飞行中段制导面对空导弹,或直接拦截飞机。因此,俄罗斯设计人员的目的就是让甚高频雷达具备足够的精度,使导弹或飞机尽量接近实施渗透的隐形战机,使导弹或战机的X/Ku波段雷达捕获隐形战机。更重要的是,俄罗斯的所有战机都装备了红外搜索和跟踪系统,并且装备红外导弹的战机还可配备了雷达制导的导弹,如AA-10“白杨”和AA-12“蝰蛇”导弹。俄罗斯设计人员经常提出一个问题,那就是把甚高频波段雷达频率设置得远远低于反辐射导弹(如AGM-88哈姆与MBDA ALARM导弹)的频率范围,一般限于L波段或S波段。因此,战机必须利用多种武器系统才能定位并攻击雷达。

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撇开其他的先进技术不谈,有源电子扫描阵列AESA技术的运用是这些雷达的一个极其重要的进步,因为它不仅提供了快速准确的目标角速度(使用单脉冲测角技术),还允许使用强有力的调零技术(nullingtechniques)消除敌方的电子干扰。据称,一些新的米波雷达的精度已经达到了俄罗斯目前用作地空导弹跟踪雷达的L和S波段雷达的水平。而且和冷战时代设计不同,目前的VHF采用了具有高机动性的自行系统,并具备了真正的“打了就跑”能力。

真正属于新型野战防空导弹系统的雷达,是NNIIRT 1L119 Nebo SVU和Nebo MRLM-M雷达,因为NEBO的俄文意思是“天空”,所以这些雷达通常也翻译为“天空-SUV“雷达,他们是反隐身系统中的明星。

早期的Nebo SVU采用了现代化的AESA有源电子扫描阵列设计,装载在半拖车上,并且可以在20分钟内完成部署,远远快于传统的苏联防空雷达。其可折叠有源电子扫描阵列拥有84个元件,结合了和传统雷达一样的方位角和倾斜角机械转向,同时可以进行电子波控。这可以用于环形扫描以提供高度准确的角度测量,下诺夫哥罗德无线电技术研究所声称其误差和用于SA–20上的S波段64N6E“大鸟”系列相控阵雷达相当。在分区搜索模式下,Nebo SVU被机械旋转到敌对区的那个点上,然后通过~50°弧进行灵活的电子波控,和爱国者MPQ–53相控阵雷达相似。Nebo SVU主要是应用于地对空导弹系统的目标探测。

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由于精度的大大提高,在新S-300系统的配合使用上,“天空SUV”VHF雷达主要用于目标跟踪,而S-300PMU-1系统的I/J波段相控阵目标跟踪与制导雷达30N6E Flap Lid 则可用于导弹上行引导雷达,这样显著提高了反隐身能力和抗干扰能力。

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然而,俄罗斯人并不满足。他们推出了更新的天空M(Nebo M )RLM–M雷达。这是一种天空SVU的衍生型,性能更先进,更精确,拥有自行式机动能力。使用了结构不复杂但更大的液压接收天线阵列,它的AESA电扫阵列有168个发射单元,运载在8×8 BBZ-690915全地形底盘上,作为S-400防空导弹系统的雷达。它的探测距离差不多是Nebo SVU的1.4倍,角度测量精度也更高,保留了其前身电子波控的灵活性。

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天线处于折叠状态的RLM–M雷达,反应速度优于“天空SUV”。

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默认情况下,这个系统必需要有1个雷达航迹融合功能,类似于前边美国海军协调作战能力(DED)系统。Nebo M系统采用综合探测原则,VHF甚高频雷达探测出入侵的隐形战机正面反射信号,而L波段和s波段雷达则负责隐身效果往往较差的敌机侧面信号。还有一点未说明,那就是随着在RLM–KU指挥系统中间中安装1个“类似于协同战能力”的航迹融合系统,配置其他功能更强的雷达系统也就大功告成了——例如,将数个RLM–M或RLM–D系统进行联网和航迹融合。

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到底VHF雷达是神话,还是笑话,我们无法得出结论,但是俄罗斯在反隐形雷达技术开发上的努力是广泛而深刻的,并会在将来的10年内最终重塑出新的防空系统,美军将会面临风险。一个普遍的说法是:“新的俄罗斯防空系统为什么会比1991年的要越发优秀呢?”,因为它忽略了1991那时的要害技术方面的局限,在如今的防空导弹系统技术中已经不复存在了这一基本事实,他们现在的许多技术已经接近,相当或者超越了美国和欧盟的尖端设计。虽然在对抗隐形技术方面,甚高频波段雷达并不是“杀手锏”,但是这些雷达会让对方的隐形作战行动变得更为困难,而且一旦数量众多的诸如Nebo SVU雷达这样的精确三维设计装备得到广泛部署,为导弹连提供支持,那么在作战中想击败这种雷达,就需要付出更为专注且巨大的努力。

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毫无疑问,在这种情况下,不赞成发展隐形战机的人与老式非隐形战机的制造商就会说,隐形战机是一种昂贵但再过不久就会没用的奢侈品。不过,这种说法忽视了这样一个事实:俄罗斯最新一代的L/S/X波段雷达能够识别并锁定全部老式战机,其中包括新制造的F-16、F-15和F/A-18战机,以及欧洲国家制造的鸭式布局战机。隐形战机在这些波段针对威胁仍然有效并将保持有效,因为它能对抗雷达运行的基本物理原理。

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总之,基于“隐形飞机是完全看不见的”这种认知来制定的力量结构是非常危险的,要应对未来防空系统,就需要更加完善的技术性思维。

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俄罗斯《军事评论》、《军事平等》等媒体报道,越南将从白俄罗斯采购大批VOSTOK-E斯托克-E型防空雷达,并可能深入南海进行部署。据分析,该型雷达优于俄罗斯同类产品,具探测并锁定隐形战斗机的能力。

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越南试图通过部署这款VOSTOK-E雷达,在南海克制即将成军的中国歼-20隐形战机。另外,通过与白俄罗斯强化军工合作,越南在军备发展方面也可摆脱过度依赖俄罗斯军火的局面。报道说,白俄罗斯军事工业委员会代表团日前结束了对越南的访问,双方签署了新的国防合作协议。根据两国公开说法,合作的重点是「国防工业研发生产及技术培训项目」。

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俄罗斯《军事评论》认为,其实越南与白俄罗斯的这次会谈涉及许多具体的内容,最重要的就是关于斯托克-E型雷达的合作。越南从2005年起先后进口了7套VOSTOK-E斯托克-E型雷达系统,这些雷达已在越南防空部队中服役。

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斯托克-E型雷达由6X6式卡车机动运载,到达阵地后以3辆以上VOSTOK-E雷达车作3角或多角度布阵。在未遭受电子干扰的情况下,它对SU-27非隐形战斗机的最大探测距离为360公里,对美国F-117隐形战斗机和B-2隐形轰炸机的探测距离为350公里。即使遭到电战机较强的电子干扰,它也能在255公里的距离发现非隐形战机FA-18,或者最短在57公里的距离发现F-22隐形战机,同时藉由S-300防空导弹加以击落。

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据报道,在此次会谈中,越南方面要求白俄罗斯再出售20套VOSTOK-E斯托克-E型雷达。白俄罗斯不仅答应了越方的要求,还邀请越南防空部队的技术人员赴明斯克接受培训,以使他们能够更好地运用这款雷达。越南方面表示,今年6月就将派出防空部队的技术骨干赴白俄罗斯,在其国防工业机构中接受技术培训。

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据分析,未来越南增加采购的VOSTOK-E斯托克-E型雷达可能深入南海岛屿进行部署。越军认为,5年后中国歼-20隐形战斗机将形成作战能力,南海地区防务形势将有重大变化,不具备反隐形能力的防空系统的作战效能都将「降为零」。为了保护油田,越南增加采购VOSTOK-E斯托克-E型雷达,并计划在南海地区进行部署反制歼-20隐形战机。


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