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标题: 空警-3000的雷达为什么回到双面阵 [打印本页]

作者: 晨枫    时间: 2025-8-30 00:07
标题: 空警-3000的雷达为什么回到双面阵
本帖最后由 晨枫 于 2025-8-29 11:10 编辑 0 `  j1 j$ @. l$ o- c
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3 p# q5 O* |9 I& S9 s" Q空警-2000是中国预警机的里程碑,其意义是怎么强调都不过分的。空警-2000采用三面阵主动相控阵雷达,对正前、左侧后、右侧后保持360度全向全时凝视,这是世界上独有的。; v. H7 L# Q1 O( w. K$ ~( e' G
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主动相控阵雷达的波束敏捷,凝视模式下洞察秋毫,空情掌握能力无出其右。配合先进数字处理和指挥控制技术,可以全面、精确控制空中战情。
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! f: u' @) \4 h, K空警-2000的数量较少,有说法一共只造了4架。这里面有成本高昂的原因,也有伊尔-76机体数量缺乏的原因。空军在理论上可以拿出更多的伊尔-76来改装预警机,但空运力量就更加不足了。$ v! h; A: c4 S6 V5 C1 w% D+ P

8 A  p$ V7 N+ B) A8 M. Y, L空警-200是平衡木设计,以成本较低、数量充足的运-8为基础,但性能相对受到局限。空警500采用小三面阵,结合技术进步,在不小程度上补足了空警-2000数量太少的问题,在技术性能上也足够接近,成为中国空军的主力预警机,在台海前线发挥了尤其大的作用。但是中国还是不满足,推出了运-20为基础的空警-3000。
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运-20一出现,人们对其期望就包括改装预警机,但首先填补运输机短板更加急迫。现在运-20产能上来了,运油-20出来了,空警-3000自然水到渠成了。" i& U1 l% U8 G: P2 B# \% c' r  a

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. Y" @0 D5 B% l2 @3 _更大的机体、更大的起飞重量能搭载更大的雷达天线罩,这是自然的。比空警-500更高的升限意味着更大的地平线距离,这也是大大的优点。但从三面阵改回双面阵,还是机械旋转的双面阵,这出乎人们的意料。但这不是退步,是螺旋形上升。: ]( h8 X% W' g! o
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雷达天线尺寸为王。在同样的技术条件下,天线越大,灵敏度和分辨率越高,副瓣越小,这是物理规律决定的,再先进的数字技术也只能锦上添花,而不能倒转乾坤。
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8 v) P& u3 \& F* `3 U) X) T空警-3000的天线罩可能比空警-2000更大,但增加的尺度还是有限的。这不是简单的尺寸和重量问题,还有阻力问题。在几何上,内接等边三角形每边的边长为半径乘以3的平方根。换句话说,可以用足直径全长的双面阵在长度上就有2/1.7321=1.155倍的优势,15.5%的天线尺度增加是很有诱惑力的。9 b/ j/ B# `/ g" q2 z. x7 j- q, `# B: ?
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双面阵也比三面阵轻,功耗相应降低,简单粗暴地以线性长度推算,双面阵的重量和功耗都只有三面阵的77%。0 ~6 f- z4 ^# l( {+ O7 C

7 d. \# d8 w7 v+ g) {' Y+ D当然,缺点是不再保持全向凝视能力。" ]  b4 G- C( w* n+ M

- w* R, Z3 W8 c2 Z实际上,三面阵的全向凝视能力不是没有问题的。相控阵雷达的阵面是固定的,依靠波束的电子转向来扫视,视角一般不超过120度。换句话说,三面阵的“结合部”实际上“视力”较弱,形同缺口。在实用中,“操场跑道”式的椭圆形飞行路线经常在变,死区不时得到覆盖,问题不大,但总是一个短板。战舰上多用四面阵,只有“星座”级这样的“便宜货”采用三面阵,是一样的道理。不过“福特”级航母也用三面阵,就很令人无语了。3 T% u0 g7 @: w4 o
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改成双面阵后,只能对前后阵面各自面对的120度范围保持凝视,两侧各留下60度的缺口,需要机械回转,才能覆盖360度。这点机械复杂性算不了什么,关键是性能。
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全时全向凝视对于近距离目标很重要,对于远距离目标没那么重要。预警机的主要任务恰好是保持对远距离空情的观察和掌控,因为机械回转不碍事。但是凡事总有一个但是,空战不是想保持在远方就能保持在远方的,另外360度里,会有部分方向是监控重点,其他方向不必与最高威胁方向争抢资源。) A. B' ^5 _( T! J

  @5 \) l% X0 O) c; r7 u主动相控阵雷达可以分出很多波束,每个波束可以独立控制,这对分清主次十分有用,在凝视场景里大显神威。天线阵转动起来,依然可以通过波束的同步转动对目标保持观察,直到超过最大偏转角,这时就要等下一个阵面的波束进入工作角度了。如果转速够快,这样的间隙很小。波束扫描间隙期间根据目标上一时刻的速度、高度、加速度、升降率可以推算,等到下一次波束扫描的时候再更新,不碍事。在威胁方向集中、威胁程度很高的时候,也可以用变速转动,延长对高威胁方向的观察窗口,缩短对低威胁方向的监控窗口,依然保持主次有别。
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高度数字化的主动相控阵雷达不再需要像早期机械扫描雷达一样,对所有方向均匀分配扫描时间,变速转动更加提高灵活性,因此双面阵的两侧死角不是太大的问题,三面阵的死角反而更加不容易及时覆盖。
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也就是说,空警-3000的双面阵不是从空警-2000的三面阵的退步,而是迂回的进步。1 |6 ?8 P# l. A7 `: e3 T
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更加宽大的机体提供了更大的指挥控制中心的空间。预警机不只是把雷达站搬到天上,是把指挥所也搬到天上了。观察与指挥紧密结合永远是最好的,再发达的数据链也永远有通信滞后和受到干扰的问题。在预警机上就地处理威胁信息、然后发出的控制指令与下传雷达的原始数据相比,通信要求极大降低,信道通畅和抗干扰能力天然就好。9 {: D- p, p; Q, Y$ x
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现在有用低轨道预警卫星星座取代预警机的想法。在理论上,这可以保持对全球的凝视式监控。在实际上,这样不分主次的全时全域凝视很浪费。更大的问题在于预警卫星不可能成为指挥控制中心,星上数据处理能力也有限,高度依赖星际和星地数据链注定带来体系的脆弱性。部分预警卫星在关键时刻故障或者战损的影响很大,补射卫星可没有那么快。预警卫星在高烈度战争中的生存力和可靠性挑战还难以解决。. B6 Q4 m6 z9 a3 V) y

7 l! d, K; ?1 s7 K4 q美国空军的E-7预警机现在还在不上不下的当中,中国空警-3000上线了。世界上曾经还有英国、以色列、俄罗斯、瑞典的预警机技术,现在貌似只剩中美了。
作者: 老财迷    时间: 2025-8-30 18:11
更大、更高、更强
作者: 大黑蚊子    时间: 2025-8-30 21:00
感觉运-20机体的速度和效率还不能满足预警机
' R* g6 [5 U- _C919啥时候可以搞成预警机载体啊
作者: 天狼星    时间: 2025-8-30 22:11
天上的指挥控制和预警平台,速度要快,滞空要长,载重要大,供电要强,机动性反而要求不高,结合起来一看,这不是就是三角翼的六代机么,而且远离前线无突防要求,完全不在乎加几个垂尾斜尾啥的。。。
作者: 晨枫    时间: 2025-8-30 23:23
大黑蚊子 发表于 2025-8-30 07:00  G3 O- \5 J* L7 U9 R6 l9 R
感觉运-20机体的速度和效率还不能满足预警机
0 e& x9 s+ i) t6 S# ]# @7 KC919啥时候可以搞成预警机载体啊 ...

: R% D& {  E" z# [短时间内不可能。民航产能就不够用,太多进口子系统也碍事。
作者: 晨枫    时间: 2025-8-30 23:23
天狼星 发表于 2025-8-30 08:11' }% t$ G9 K4 M  }" v
天上的指挥控制和预警平台,速度要快,滞空要长,载重要大,供电要强,机动性反而要求不高,结合起来一看, ...

: N2 K2 E1 `4 D. A6 X3 y; u- i7 Z6 H% N预警机为什么需要速度快?
作者: 天狼星    时间: 2025-8-31 18:08
晨枫 发表于 2025-8-30 23:23
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因为中国已经有了好多螺旋桨的呀
/ u9 ^/ U+ m' J: j) z速度快能部署的更远更高,而且也没有螺旋桨的六代机或者三角翼。
作者: 晨枫    时间: 2025-8-31 23:13
天狼星 发表于 2025-8-31 04:08
. |; {/ e" W9 }因为中国已经有了好多螺旋桨的呀。
9 l1 d/ [, t" T0 Q8 D7 l速度快能部署的更远更高,而且也没有螺旋桨的六代机或者三角翼。 ...
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螺旋桨最大的局限是升限。预警机需要巡航高度越高越好,喷气式在这方面有优势。
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% b/ W9 Y0 e' _. W5 Z+ v慢说六代机,一代机就没有螺旋桨的,因为一代指战后第一代喷气式战斗机。
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螺旋桨的三角翼倒是有,见证者巡飞弹就是。战斗机没有,因为三角翼是和喷气式一起开始的。




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