来源:北国防务

对于F-22、歼-20、F-35以及苏-57这些第五代战斗机而言,隐身外形是它们给人的第一印象。但在现代战场上,光外形隐身是不够的,四代机拥有大量的电子设备,这些设备辐射的信号也足以令飞机暴露,这也就衍生出了射频隐身的概念。

机载火控雷达作为飞机信号辐射“大户”,管控好它的辐射可谓头等大事。还好,五代机使用的有源火控雷达在实现“低截获概率”(LPI)方面有天然优势。这在具体实现过程中当然是一个高度复杂的工程问题,但我们还是也可以深入浅出的进行理解,今天北国防务(微信ID:sinorusdef)特约撰稿人杨政卫就来说说这事儿。

△中美俄的五代机全部用上了机载有源相控阵火控雷达,有源雷达虽好,但如“低截获概率”等也容易被神话

机载有源相控阵雷达的 “低截获概率”,顾名思义就是很难被发现。这又分成 “敌方感测不到信号”(看不见)以及 “抓得到信号但是当成噪声滤掉”(看不懂)两种情况,当然实际上是两者混用。

第一种情况是,用低脉冲功率与较久的观测时间,使自己的主动探测距离大于敌方被动探测距离。我们都知道雷达功率越大探测距离越大,被探测距离也越大,特别是主动探测时信号一去一回又被目标散射或吸收而衰减,而被动探测时信号只有单程,且没有被散射或吸收,所以目标所收到的信号会比雷达本身强很多,故通常雷达还没发现目标时,目标已经发现雷达信号了,这也正是雷达预警的基本原理与优势。

△机载有源雷达的一个核心优势就是能量可控,这不仅对提升探测能力至关重要,对射频隐身有很有利

但其实对雷达而言,影响距离的是累积的能量,也就是功率乘以时间,因此除了增加脉冲功率外,也可藉由增加信号累积时间来延长距离。而预警系统只是依据脉冲强度来探测目标(如果累积信号的话,根本不知道累积的是不是同一个目标的信号),因此如果雷达的脉冲功率够小、信号累积时间够长时,主动发现距离就有机会超过敌方的预警距离。有源相控阵雷达就可以轻易需要调整发射功率,在这方面相当有优势。

第二种情况是,雷达信号的载波频率不断变化,甚至脉冲重复频率也不断变化,这使得敌方预警系统就算抓到信号,也难以量测出信号的规则,也就难以察觉雷达的工作模式,这样就无法做出正确的警报,甚至可能当成杂波滤除。这种 “抓得到信号但是看不懂”还不是跳频模式的全部效果,一定程度上也可以降低被发现的距离。

△“鹰狮”将采用的有源雷达,采用氮化镓器件。这应该是目前最清晰机载有源雷达天线正面图,其各家产品考虑保密,都会给天线盖上盖子,或者图片极为模糊

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