 S-300对F-22 道高一尺还是魔高一丈
文章提交者：中央智囊团
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1990--1996-1999-今，海湾战争和南联盟战争给了我国很大的警示意义，我国的空防建设开始高速发展。这一大阶段可以划分为三个小阶段，1990－1996是通过海湾战争学习并反思我国空防体系建设的阶段。在这一阶段，我国小批量引进了S-300等装备，并且自主开发了KS-1和红旗2乙等远程防空装备。而在1996年台海危机时我国空防体系又暴露出电战能力不足的缺陷。1999年领教了美国（北约）空军致胜的南联盟战争后，我国对空防体系的改造可谓是快马加鞭。提出了以“打隐形飞机、打巡航导弹、打武装直升机;防精确 打击、防电子干扰、防侦察监视”。当然，近年服役的很多装备都是之前的科研成果的积累。
我国空防体系以S-300,红旗9防空导弹为主。我国现今的空防体系已经可以完成上一阶段的任务，而在雷达技术方面我国的地面雷达已经进入国际先进水平。
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先谈谈S-300，
S-300地对空导弹系统是俄罗斯研制的具有反战术弹道导弹能力的中远程地空导弹系统，俄罗斯称C-300型。S-300P系列原型S-300P于1970年开始研制，1977年装备苏军。其最新改进型S-300PMU2“骄子”于1992年服役，1998年公开亮相。俄军方称其性能优于美国的“爱国者”地空导弹系统。S-300PMU2系统由指挥中心、目标搜索雷达、制导站、48N6E2型导弹及4联装发射车等部分组成，能同时拦截6个目标，具有全天侯全空域作战能力。48N6E2型导弹采用惯性制导和主动雷达末端制导，弹长7.5米，弹径0.5米，起飞重量1800千克，最大射程200千米，最大飞行速度6马赫，采用破片杀伤战斗部，发射方式为垂直发射，可拦截速度3千米/妙、射程2500千米来袭的战术弹道导弹，最大拦截距离120千米，最大拦截高度30千米。据报道，该弹既能在某一距离引爆来袭导弹的弹头，也能引爆导弹燃料箱内的剩余燃料。因此，即使该弹本身的爆炸碎片没有直接击中目标，也能摧毁目标。
该系统由指挥车、圆扫描雷达、扇面扫描雷达、多通道导弹制导站、9M83型导弹及4联装履带式发射车、9M82型导弹及2联装履带式发射车等部分组成，能同时拦截24个目标。导弹采用惯性制导和半主动雷达末端制导，发射方式为垂直发射，可拦截速度3千米/妙、射程1100千米来袭的战术弹道导弹，最大拦截距离40千米，最大拦截高度25千米。其最新改进型S-300V1“安泰”-2500于1999年服役，该系统配用9M83M、9M82M型两种导弹，二者可分别对付距离较近和和较远目标，能同时拦截24个气动式目标（即飞机类），或者同时拦截16个速度3千米/妙、射程2500千米来袭的战术弹道导弹，最大拦截距离40千米，最大拦截高度35千米。
在新三打三防中最难的就是反隐形。但随着F-22的服役这却成为重中之重。
再来说说F-22一些相关数据
F-22“猛禽”战斗机系美国洛克希德?马丁公司与波音公司研制，定位于美国空军21世纪初的主力制空战斗机。1997年首架F-22原型机出厂，它采用了翼身融合体、双发双垂尾布局，S形进气道，并采用了大量复合材料，使飞机的隐身性能和机动性能得到了较好的平衡。定型后的F-22战斗机的空重为13.6吨，作战半径1500公里。
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F-22的隐形——RCS0.0001－0.1的说法都有，这里取0.01（手掌大小）。并不是完全意义的无法发现，远程弹道导弹的弹头RCS不比F-22大多少，我国的雷达既然可以追踪远程弹道导弹弹头，当然也可以追踪F-22。不过这里有几个小问题：1这种雷达很大、2F-22不会飞那么高让人看肚皮。所以诸如米波雷达，维拉雷达之类的装备还是很有意义的。
个人认为相对于隐形F-22更可怕的地方反而是其超强的电子战能力，作为一架战斗机，它能够时时分析雷达威胁并作出反应/压制，这实在是很了不起。但是必须注意的是，美军未来是要把F-22编入作战网络中的，而不是让其单打独斗。所以预警机提供的战区信息对于F-22还是必须的。这只恶鸟在作战中要尽量保证隐形，当然会避免发出电磁信号。
不过首批投入使用的F-22战斗机受到了多方的质疑。美国著名航空设计师皮埃尔?斯普瑞也质疑此机，指其只是在机身造型、垂尾角度等细节上体现隐身理念，不能从根本上解决隐身问题。同时，F-22将外挂导弹全部移入机身内，发射时将会至少多出两个步骤，容易在瞬间决定生死的空战中丧失先机。更致命的是，一旦F-22进行提速或者超音速巡航时，发动机产生的红外高温信号足够使敌方雷达锁定F-22的位置。
美国国防部作战测试和评估部公布的报告也认为，F-22在复杂的电子环境下还“不适合作战”，因为机上一些关键的电子感测器将受到强烈干扰，甚至失灵而无法发挥作用。
6月初，俄罗斯国防部长谢尔盖·伊万诺夫宣布，俄美两国有意进行一次史无前例的地对空导弹数据交换。其中可能包括俄对外大量出口的S-300地对空导弹。这次交换名义上是保证双方出口的武器不会给对方的安全构成威胁。但一些独立军事分析家认为，这将影响到众多第三世界国家，包括我们国家近年来以俄制导弹建立起来的防空体系，面临被美国破解的危险，前段时间以色列空袭叙利亚核设施就很能说明问题！
那么我们又有什么手段来探测到它呢？
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1 超视距雷达
超视距雷达就是利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波在地球表面的绕射探测地平线以下目标的雷达，又称超地平线雷达。
超视距雷达有两种基本类型：利用电离层对短波的反射效应使电波传播到远方的雷达，称为天波超视距雷达；利用长波、中波和短波在地球表面的绕射效应使电波沿曲线传播的雷达，称为地波超视距雷达。天波超视距雷达的作用距离为1000～4000公里。地波超视距雷达的作用距离较短，但它能监视天波超视距雷达不能覆盖的区域。
超视距雷达工作在P波段（米波），工作波长为10～60米，飞机等隐身武器系统主要对抗频率为0.2～29GHz的厘米波雷达，对米波几乎没有作用。当雷达波束的波长接近于飞机的构件尺寸时，这些构件就像天线一样，开始吸收并反射无线电波。当雷达波长达到“天线”尺寸的两倍时，其效果更佳。隐身飞机的尺寸与超视距雷达的波长相近，因此很容易被这种雷达发现。同时，天波雷达的雷达波是经过电离层反射后从上方照射到飞行器上的，因此它是探测隐身武器的有力工具。国外试验表明，超视距雷达可以发现2800千米外、飞行高度150～7500米、雷达反射截面为0.1～0.3平方米的目标。采用了相控阵技术的超视距雷达，能在1500公里处探测到像-2隐身轰炸机这样的目标。
超视距雷达在使用上也存在不少问题，例如只能获得目标的方位和距离信息，很难获得仰角信息；测量精度低、分辨率差；电波通道不稳定，干扰因素多，气候变化、北极光和太阳黑子直接影响天波超视距雷达的性能，甚至使它不能正常工作；在中波、短波波段，频谱拥挤，带宽窄，互相干扰严重。此外，超视距雷达系统庞大，雷达站内还配建诸如电离层监测站和气象站等支援设施。为了提高超视距雷达的效能，需要进一步增强系统对环境的自适应能力和抗干扰能力。
《中国国防报》报道：美军已研制成功一种海军用的小型可机动战术超视距雷达，另一种舰载超视距反隐形雷达也在研制中。这两种雷达都在米波段工作。澳大利亚的“金达里”超视距雷达现已能探测到美国的隐形飞机。
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哈军工网站介绍：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。现在，海军已决定将新体制雷达列入部队装备。
863计划15年成就展：海洋环境监测高频地波雷达，研制了两套作用距离 200km的中程高频地波雷达，可以监测海风场、浪高、流场等海表面动力要素及低速移动目标。雷达测流距离在白天超过 200 km，夜间也达到 150km。实现了角分辨率2.5°的方位超分辨率扫描。小型相控阵天线一发八收和收发共用技术、用多重信号分类和最小方差两种算法实现雷达回波到达方向的超分辨率扫描技术具有世界先进水平。
我国公开展示过的JY-27全固态米波远程监视雷达，测量精度150米，对目标的探测距离为330公里，可在10秒内处理128个目标，能够较为有效地探测隐身目标，并能抗反辐射导弹攻击(因为天线尺寸原因，目前现役的反辐射导弹导引头很难覆盖米波波段)。有可靠性高、维护性好等特点。
国产YLC-4远程警戒雷达（摘自厂家官方网站），YLC-4雷达是一部P波段全固态、全相参两坐标远程警戒雷达，主要担负远程警戒任务，可以综合四部其他雷达的情报，雷达终端数据容量大，其情报和状态可入网，实现遥控和遥测。当配有测高雷达时，能兼负引导任务，为空中交通管制提供目标数据。该雷达探测距离远，可靠性高，易于维修，是防空雷达网中的一部骨干雷达。
中国海军舰艇上普遍装备517型“八木天线阵”对空/对海远程预警雷达。该雷达工作在米波段，具有很强的抗干扰能力，能在极其复杂的电子环境下工作，搜索距离为180公里（一说350公里），能探测隐身目标。
综合以上的资料，可以断定，我军已装备超视距雷达和米波雷达，性能先进，能探测到300千米外的F/A-22，可提供远程预警。军舰上的米波雷达可将预警距离向外海大大延伸。我军十分重视防空雷达与C3I的联网。不足之处，一是分辨力太差（1°的视角在300km距离上的宽度约5km），难以侦知敌机的数量、类型，只能预警，不能识别；二是不能侦知目标高度，难以引导精确制导武器攻击；三是效能可能受环境因素影响；四是系统庞大。
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2 大型相控阵雷达
大型相控阵雷达的探测距离远，对隐身目标纵然打个折扣，仍有可观的探测能力。在海湾战争中，部署在沙特的法制“猎鹰”雷达曾多次发现20千米以外的F-117A，英国一艘导弹驱逐舰上的L波段T-1022型双向对空搜索雷达在80～100千米范围内也发现过F-117A。相控阵雷达的精度较高，能为防空导弹提供制导。
我国在大型相控阵雷达方面颇有建树，部分陆基相控阵雷达出口中亚和东南亚。以下是两种公开展出过的中国陆基相控阵雷达资料：
LSS-1高机动低空战术雷达 采用了相控阵天线，性能先进，对RCS=2平米的目标最大发现距离达到300公里，可靠性高，撤收架设时间短。
YLC-2机动式固态三坐标相控阵雷达 用于引导和监视，采用主被动电子扫面天线阵列，数字化的信号处理系统，L波段，天线尺寸7×9米，放大系数38d，转动速度3-6rpm。对RCS=2平方米的目标探测距离为300公里；能发现低空飞行的目标，有良好的跟踪功能，性能与国外同类产品相当。可同时跟踪100批目标，跟踪距离200公里，清晰度小于200米、水平角误差小于3.2°，俯仰角误差小于2.5°。峰值功率85kw，平均功率5.5kw。
我国建造的防空驱逐舰装备了自行研制的平板式相控阵雷达，据称对一般战斗机的搜索距离达450千米以上。
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估计我国大型相控阵雷达对F/A-22的发现距离可达100～200km，但可能也存在远距离精度不够高的问题。
3多基地雷达
这种雷达将发射机和接收机分置在两个站址或多个站址上，包括地面上、空中平台上和卫星上。因为隐形飞行器的隐形重点在于减小鼻锥方向左右45度范围内的雷达截面积，而飞行器上顶部的隐形措施则较少，因此，将探测系统安装在空中平台上或卫星上，进行俯视探测，可提高探测低空突防目标的能力。多基地雷达还可充分利用隐形飞行器散射雷达波信号的空间特征，接收隐形飞行器的侧向或前向散射雷达波信号，达到探测隐形飞行器的目的。理论和实践证明，当目标散射角大于130度时，目标的雷达反射截面积会明显增加。另外，多基地雷达系统还利用隐形目标偏转的雷达反射波束效应，使设在远离发射机的机动接收机接收到被目标偏转的雷达回波。
没有找到关于我国军用多基地雷达的报道，但在863计划15年成就展中介绍了一种海洋环境监测高频地波雷达：
研制了两套作用距离200km的中程高频地波雷达，可以监测海风场、浪高、流场等海表面动力要素及低速移动目标。雷达测流距离在白天超过200km，夜间也达到150km。实现了角分辨率2.5°的方位超分辨率扫描。小型相控阵天线一发八收和收发共用技术、用多重信号分类和最小方差两种算法实现雷达回波到达方向的超分辨率扫描技术具有世界先进水平。已在浙江舟山群岛试运行一年，整体性能已达到国外同类雷达90年代后期先进水平，于2000年12月中旬，通过国家科技部专家组验收，成为863计划海洋领域的标志性成果。可见我国多基地雷达的研究达到或接近世界先进水平，令人欣喜。
超视距雷达的探测距离远，但无法测得目标的高度，如果运用多基地雷达技术，在卫星上布置雷达接收机和天线，综合卫星站与地面站测得的目标距离数据，就可算出目标的高度。只要精度在1km内，就足以引导主动雷达或红外末制导导弹攻击。
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地基雷达具有功率大、探测距离远的优势，发展多基地模式势在必行，难点是需要较大的防御纵深。在面向海洋的方向，可在海岛上，或舰船上布置雷达接收机。可将民船改装成接收基地，很多民船也装有雷达。由于接收机不辐射电磁波，接收基地不易被发现。孤悬外海的接收基地虽然难以得到防空保护，但还可以通过伪装、机动来与敌周旋，使敌防不胜防。
4 预警机和机载相控阵雷达
综合媒体消息，中国正在研制的预警机有两种，一种是运八背鳍式（俗称“平衡木”），类似瑞典“百眼巨人”预警机；另一种是伊尔-76大圆盘型，外界称“空警2000”。据分析这两种预警机都采用了有源相控阵雷达。
瑞典“百眼巨人”预警机的性能指标：对空中目标的最大搜索距离达600公里，能同时跟踪300个目标；在6000米高度上，对大型空中目标的有效作用距离为450公里，对雷达反射截面积不足1平方米的低空小型目标的探测距离为300公里。但是，“百眼巨人”雷达对目标不测定其仰角或高度，属二坐标体制。
估计“运八平衡木”的性能与“百眼巨人”相当，那么对F/A-22的探测距离不小于170km。估计“空警2000”应采用了三坐标相控阵雷达，性能更好。如此看来我军预警机能够在比较远的距离上精确探测到F/A-22的位置。
通过研制预警机，我国已基本掌握机载有源相控阵雷达技术，但是应用到战斗机上还有困难。专家介绍，目前还存在三大问题：（1）制造成本太高，是美国同类产品的5～8倍；（2）机载大功率直流电源没解决；（3）发热量大，冷却问题没解决。专家估计，我国要研制出APG-77级别的机载有源相控阵雷达可能要到2010年以后。笔者认为如能在2012年以前，即F/A-22全部按计划服役的时候，达到APG-77的水平就值得庆祝了机都要依赖预警机引导才能对抗F/A-22，为此必须实现预警机与战斗机的战场信息共享，使战斗机能凭借预警机提供的目标数据为导弹提供中继制导。
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即便是预警机，在探测距离上对F/A-22也不占优势，至少目前是这样。在200km外，预警机可能发现不了F/A-22，但F/A-22肯定能发现预警机。好在未来5年内F/A-22都不会带远程空空导弹，无法从100km外攻击预警机。美国海军对远程空空导弹非常感兴趣，提出导弹射程至少要达到100海里，约185km，美国“雷神”公司正试图改进ERAAM+导弹（采用液体冲压火箭发动机的远程空空导弹，性能与欧洲的“流星”相近）以适应美国海军的要求。如果美军装备了远程空空导弹，那将对预警机构成很大的威胁。
5 机载红外搜索与跟踪系统（IRST）
上世纪八十年代，Su-27战斗机率先装备IRST，其对战斗机目标迎头最大探测距离40km，尾追最大探测距离100km。经过二十年的发展，IRST的性能取得了长足的进步。据称，欧洲“台风”战斗机装备的IRST“能够在145km远的距离上探测到极其细微的温度差别”。F-22在发动机喷口附近采取了红外隐身措施，但是对机体蒙皮与大气摩擦产生的温度升高和热辐射没有很好的抑制办法。F/A-22如果超音速巡航，机首蒙皮温度必然较高，更容易被IRST发现。更妙的是，IRST完全工作在被动状态，F/A-22即使被IRST跟踪也不会察觉。IRST不能测距，较近距离可用激光测距机，远距离就只能估计了。好在引导空空导弹攻击不需要精确知道目标距离，只要估计目标在导弹的有效射程之内就够了。IRST的主要不足是受能见度的影响大。万米以上高空的能见度通常很好，非常适合IRST工作。如果F-22为隐身被迫进入中低空，它很可能失去超音速巡航能力（中低空的大气密度较大，因此飞行阻力较大），且容易遭对手居高临下攻击。因此，IRST实为追踪F/A-22的利器。
IRST的另一大优点是目标分辨率大大优于雷达，可作为远距离敌我识别的手段，这对战斗机来说非常有用。
IRST的体积较小（相对雷达来说），适合装在尾锥内，使战斗机拥有后视后射能力。
至今尚未见到国产IRST的公开报道。已公开的国产“蓝天”前视红外吊舱的性能与国外同类产品的差距还很大，看来还需努力。
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综上所述，中国毕竟不同于叙利亚，老美的飞机不是吹出来的，但我们的防空力量也不是盖的，实际的结果恐怕只有交手的时候才知道，现在所有的都是分析而已。
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