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1、反隐身雷达的工作机制摘要:隐身飞机的巨大作用极大地促进了反隐身雷达技术的研制与开发,现代雷达在研制上皆将反隐身探测功能作为其主要性能之一。本文主要阐述国外若干典型的具有反隐身功能的雷达型号与技术。这些型号与技术皆属于美国、俄罗斯及法国正在装备或研制开发的反隐身雷达,反映出当今反隐身的技术水平及21世纪初反隐身雷达发展的技术方向,以便给我国研制开发该类雷达提供有益的借鉴。关键词:反隐身;反隐身雷达;雷达探测设备引言随着社会发展与技术的进步,军事作战的技术装备与作战方法也不断地发生变革,每经过一次战争实践,各国都要研讨其中的经验,以便改进和发展本国的军事装备,提高国防能力,使之更适应当代战争
2、的新环境。海湾战争中体现出许多先进的军事技术、武器系统和作战方式上的新特点。与电子技术应用较密切相关的有电子战,卫星侦察、定位与战区C(I指挥、控制、通信和情报)系统,空中预警指挥机,爱国者防空导弹系统与隐身飞机的应用等。就隐身飞机而言,它是初次应用就取得极大成功的新兵器。在海湾战争中,美国先用F-117A隐身飞机打头阵,偷袭伊拉克的防空雷达网和指挥要地,随后用大量的其它战斗机展开全面攻击,取得了创记录的战果。在全部空袭过程中,隐身飞机出动的架次只占所有飞机出动架次的2%,而它所攻击的战略目标占40%。在出动的1296架次隐身飞机中,竟无一架被敌方的火力所击落或破坏。可见,在电子战与精确
3、制导武器配合下,用隐身飞机从空中攻击,急聚地改变了空袭与防空力量的对比关系,使原有的防空雷达网面临严重的挑战。美国把隐身飞机的推出比作像当年他们打出的原子弹王牌一样,又一次打出了一张军事新技术王牌。这张王牌确实使原有的防空体系和它的雷达难以应战和生存。因此,研究探讨雷达反隐身技术已经成为现代国防建设中十分紧迫的课题。1.反隐身雷达的发展虽然隐身技术没有使用过雷达,但在某种程度上,雷达性能随电子技术进步而改进的趋势因隐身技术而减缓,也可能已经停止不前,甚至可能倒退了。现已推出许多种反隐身基本方法,这使电子战开始了一个新阶段。至少其中的一种方法已危及雷达吸波材料(RAM)—隐身技术的活跃因素
4、—的隐身效果。众所周知的反隐身措施是增长雷达的波长,据一些消息说,苏联部队服役的长波早期预警雷达,将很容易探测到美国空军/诺斯罗普先进轰炸机ATB,其中许多雷达还是五十年代的产品。这是最简单的反隐身措施。飞机采用隐身技术虽未使雷达完全淘汰,但无疑会减缓或阻止雷达依靠改进电子设备来提高性能的趋势,甚至可能降低雷达性能。现在人们已研究出一些基本的抗隐身技术,从而使电子战进入了一个新阶段,其中至少有一种技术可能使雷达吸波材料(RAM)这一类关键的隐身技术失去作用。目前最著名的反隐身措施是增加雷达波长。据说苏联的长波预警雷达能容易地探测到美国空军的先进技术轰炸机(ATB)。长波长可对抗两种隐身技
5、术:外形技术和RAM。隐身外形给人最深刻的印象是飞机各表面倾斜有一定角度,以便将雷达波折射至发射源方位和俯仰角的方向,这与反射可见光很相似,但这种相似性并不很全面,因为雷达波可经其他途径反射。而当波长接近于被照射物体的任一部位尺寸时,在由物体直接反射的波和物体周围爬行波之间就会产生共振.从而引起很强的反射。飞机的某一部件或整架飞机都可产生共振。甚至当X波段的3厘米波战斗机载雷达照射到炮口时,也会使之发生共振。格鲁曼公司的E-2飞机装有一部UHF波段的400兆赫雷达,工作波长为75厘米波,因此很大的部件,如垂直尾翼或机翼端,甚至整枚导弹都有可能落在此共振范围内。苏联老式的预警雷达都在VHF
6、波段工作。有些雷达是机动式,如SA-4和SA-2的“匙架”雷达。其他雷达,如庞大的“高王”雷达都是固定式的,用于战略防空军和反导。“高王”雷达频率可变,但基本上工作在180兆赫(波长165~190厘米)。在此波长下,大型飞机的主要部件,如机翼和垂直尾翼都会产生共振。超视距雷达(OTH)总是工作在10兆赫左右(波长30米)的HF波段,因为OTH雷达必须能有效地作大气层反射。在30米波照射下,任何目标都会产生某种共振,目前外形基本上与目标雷达图像无关。隐身技术的研究者们认为,避免共振的办法是取消外表面上的较小的部件,进开有可能产生共振的波长。最终能实现这一愿望的也许是大型全机翼飞机ATB,其
7、最小的尺寸也有好几米。从理论上说,ATB可避开除OTH雷达以外的任何雷达的共振波长范围。另一种技术是将外表面做成尽可能实现各向同性散射,如圆形或球形,以减少产生峰值辐射的可能性。2.反隐身雷达的工作机制使雷达吸波材料失效,UHF以上的较长的波长可降低RAM的有效性。大多数RAM都有其活性波长,它对应于分子结构中电子重新排列的电磁波。雷达的高频波使电子以很快的速度,先从一个方向再反向进行排列。但这个过程并非百分之百奏效,振荡分子由于其