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太原百科网 2022-01-18 450 10

“无双国士”!中国科学家研究的反隐身雷达,让F-22无处遁形

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【军武次位面】作者:乐乐

11月18日,中电科首席科学家、国内知名雷达专家吴剑旗,当选中国工程院院士。相比于国产歼-20设计总师杨伟院士,及因综合电力推进系统和电磁弹射器而闻名的马伟明院士,吴剑旗院士研究的领域在国内受到的关注要小一些。一方面,对于外界来说,军方使用的各型雷达,名称、性能甚至应用领域都各不相同,外界很难一窥真面目。另一方面,吴剑旗院士研究的,是难度极高,技术又有些敏感的反隐身雷达,使得外界更加缺乏了解。但随着近年来,国内在相关领域逐渐解密了一些消息,使得外界能够一睹国产反隐身雷达,在实际应用中的风采。

▲歼-20的名气已经非常大

2016年2月16日,国内多家官方媒体非常罕见的报道了,在6天之前的2月10日(大年初三),军方雷达发现一款重要战机,并成功引导空军战斗机前往查证的消息。而随着相关消息的进一步发酵,使得舆论了解到这款被发现的战斗机,正是美国F-22隐身战斗机,并迅速在国内引起了轩然大波。当时,国内刚刚从俄罗斯购买S-400远程防空导弹、苏-35战斗机不久,使得舆论还处于先进装备仍然需要从俄罗斯进口的沮丧之中,对于国产雷达能够发现F-22并没有太大信心。因此,“F-22能被发现,是因为携带了龙勃透镜,属于故意被发现。”的言论,在当时甚嚣尘上。但随着国内官方媒体对于事件的进一步解读,使得外界开始意识到事情并没有那么简单。而最后真相的揭开,还要等到吴剑旗院士在两年多以后,回母校访谈时所作的专题报道。

▲购买苏-35带来的影响很深远

当时,吴剑旗院士在高校的半公开报道中,粗略的对F-22隐身战斗机被发现事件做了一个总结。并直接指出正是国产反隐身雷达发现了F-22,还给出了在国产雷达监控下F-22的飞行路径。而由于从俄罗斯购买的S-400防空系统,在2018年才交付,国产反隐身雷达发现F-22再也没有半点质疑,在当时引起了极大轰动。而如果想对吴剑旗院士研究的反隐身雷达,做一个简单了解,还要从1999年科索沃战争中,美国F-117A隐身战斗轰炸机被击落说起。

▲F-22在服役后凭借优异性能名气很大

在1999年3月27日,南联盟第250防空导弹旅第3营,成功击落美国空军一架F-117A隐身战斗轰炸机。使得这款在海湾战争中一战成名,与精确制导武器搭配,在短时间内就摧毁伊拉克花费无数心血,打造的苏制防空系统的“夜鹰”,成为至今唯一一款在实战中被击落的隐身战机。更重要的是,在F-117A被击落后,外界发现,南联盟防空部队使用的是老式萨姆-3防空导弹,以及同样由苏联提供,在60年代生产的老式雷达。其中SNR-125制导雷达与萨姆-3一样无甚出奇,真正起到关键作用的是P-18米波雷达。再加上外界当时已经注意到,在海湾战争中F-117A大肆行动之前,美军曾秘密派遣由“阿帕奇”武装直升机和MH-53直升机组成“诺曼底特遣队”,提前炸毁了伊拉克边境的一座雷达站,而这座雷达站同样装备着苏联提供的P-18米波雷达。因此,面对美国隐身战机武器的威慑,各国开始真正意识到米波雷达对隐身战机的克制能力。

▲F-117A被击落后的惨状

但当各国真正着手研究米波雷达之后发现,实际情况远没有预计的那么乐观。南联盟防空部队利用P-18米波雷达击落F-117A,与当时美国空军麻痹大意,负责压制南联盟雷达的电子战机在当晚没有及时出现,F-117A的飞行路线已使用多次,早已被南联盟掌握有着直接关系。事实上,在当时真正想将米波雷达的反隐身能力应用到实用水平,至少面临三重困境。第一,米波雷达的天线很长,使得其部署时间往往超过16甚至24小时,在以分钟计算的信息化战争中,这种漫长的部署时间无异于自取灭亡。第二,老式米波雷达只具备对角度和方位测量的能力,无法精确测量来袭隐身战机的高度,往往需要一台测高雷达辅助,这在实战中同样是难以容忍的缺点。

▲P-18老式米波雷达的缺陷很明显

第三,米波雷达的低空盲角很大,实际上只对中高空目标具备一定的探测能力。此外,由于其波段较长,非常容易受到外界比如电视、广播信号,甚至手持干扰仪的干扰。因此,在这三个明显缺陷的影响下,各国大多先后放弃了对米波雷达的研究,即使是投入最大的法国,也没有取得实质性进展。最后坚持下来的只有中国与俄罗斯,有意思的是,这两个国家往往也被认为是,面临的隐身威胁最大的两个国家。其中,俄罗斯最终在P-18老式米波雷达的基础上,加装现代雷达的数字化软件,同时又编入低空补盲雷达作为辅助,最终成功应用到S-400远程防空系统当中。也使得俄罗斯在对外宣传S-400时,表示其具备一定的反隐身能力,但就S-400在叙利亚的实战表现来看,目前并没有真正发现F-35的可靠例子。而中国则是在老式米波雷达的基础上,真正走出了一条崭新道路,而在这个过程中,吴剑旗院士起到了相当重要的作用。

▲S-400的反隐身能力并不是很高

从90年代初期开始,吴剑旗院士就开始研究米波雷达反制隐身战机的课题,前后花费了约20年时间,终于在2012年将国产反隐身雷达实用。而外界很少意识到的一个问题是,我国的东海防空识别区正是在2013年,也就是国产反隐身雷达的实用的第二年出炉。因此,在日后曾有一个流传较广的说法,那就是东海防空识别区的范围,与国产反隐身雷达的探测距离,有着相当密切的关系。而就目前国内官方媒体,及吴剑旗院士在学术报道、著作中的描述来看,国内是在老式米波雷达基础上,运用数字阵体制、地形匹配波束、超分辨算法等技术,基本上解决了米波雷达不能测高、低空探测信号弱,以及容易受外界干扰等缺点。在这种情况下,其优点就显得愈发璀璨夺目。

▲关于国产反隐身雷达发现F-22的学术报告

一般来说,像F-22、F-35这类隐身战机,其正面也是隐身性能最优秀方向的RCS(雷达散射截面积),大概在-30dB左右,但这主要是针对各国广泛使用的Ku、X等波段雷达来说。对米波雷达而言,由于波长很长,在该波段隐身战机的RCS会增加两个数量级,再加上米波雷达本身的功率孔径积,相比于普通微波雷达又有两个数量级的优势。因此,比起隐身战机正面-30dB,也就是三个数量级的优势,反而实现了反超,实际上对目前F-22、F-35等主流隐身战斗机的探测距离非常可观,因此被称为先进米波雷达以示区别。当然,吴剑旗院士在讲座中,确实对国内先进米波雷达的探测距离,给出了一个大致数据,但这个数据至今仍然有一些敏感,官方报道中,也只是给了一个“数百千米”的模糊说法。因此,如果想对于国产反隐身雷达的数据有一些了解,那么不妨从东海防空识别区的横向距离,做一个简单估计。

▲正面是F-22隐身性能最优秀的方向

需要说明的是,吴剑旗院士已经将这些年来,在先进米波雷达领域的理论发展总结起来,由国防工业出版社出版了一本《先进米波雷达》,对于先进米波雷达的发展做了比较详细的阐述,也指明了未来系列化发展的大致方向。事实上,国内目前除陆基反隐身雷达之外,后续建造的052D型驱逐舰(又被称为052DL),由于其搭载的新型雷达与此前截然不同,又有着典型米波雷达的外形,因此被认为是一款先进米波雷达。当然,官方对此并没有做出正面回应,只能算是民间的猜测。

▲航展上展示的JY-27A型先进米波雷达

在1991年海湾战争中,F-117A第一次投入实战,就对国内造成了极大震撼,好不容易在1999年科索沃战争中,一架F-117A被击落,使得国内燃起对抗F-117A的信心,美国在随后又推出了隐身性能更加优异的B-2A和F-22A。直到国产反隐身雷达横空出世,才使得国内对于防范隐身战机,有了行之有效的利器。时至今日,国内又装备了同样优秀的歼-20隐身战斗机,使得国内在拥有反隐身雷达这种“防守利器”之后,又装备了能“攻出去”的先进装备。更重要的是,国内如今在反隐身雷达领域已经是遍地开花,而吴剑旗院士如今正是年富力强的年纪,在当选院士之后,势必能够获得更多的资源,在反隐身雷达领域有更高的建树,对此,我们安心等待就好。


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