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[武器展望] 空警-3000的雷达为什么回到双面阵

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 楼主| 发表于 2025-8-30 00:07:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2025-8-29 11:10 编辑 - i2 r- M. R! n! u, N/ _4 r

) t* [! D5 k/ P% m( |7 o+ B' |; j8 L7 t" b
# c7 k* p, \# t/ D+ M0 J
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。, N8 m/ v' E9 `" @

7 R1 p) H' G& A1 h7 v3 y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。, D* c* r# l3 t1 ~

- ^( V1 ^1 N* P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。
1 {: p( T$ p( J8 {
) P6 N4 r! a% f" P7 A( w# |; ]1 D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。! ^* Q' o% S/ ?1 B0 _/ F8 @8 k

1 h- S' X3 L6 @2 d3 K& b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。
2 `4 C5 C$ h: q* B# s$ B6 P, J+ Q, M0 n7 \. S

$ z+ j' O2 v/ L, I1 N% g1 g) t4 [
# B! _/ j8 T/ v, r! g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。/ K& W, C) [- d+ I: B

3 ]0 m# M) X0 j6 W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。
; q! E* f! T5 V. b3 C) N
/ ^2 l# a6 x6 W$ p: N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。) R, O7 |5 }+ K/ ^$ i

# }6 L! r8 ?7 q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%。) j3 U- `3 W2 y: ]' ~3 r* A
% t* X& }! }9 `$ o( U& L: K
当然,缺点是不再保持全向凝视能力。
2 |' R9 B$ S& ]2 A! _( V
/ r6 U" C  a1 \, ^; I  V- b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。8 R3 }6 N2 u) ^. ^- ]1 E* N

# w+ i5 G1 y, \( _" T1 ^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。7 K# q" v+ k! @" w0 ^+ d5 p" r" E) |
) W% m0 X& T  ^1 T, \
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。; z- j7 R/ x" m/ e

+ [9 N" b( U- {- |/ V8 e$ [7 r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。
5 ~; o% Z6 U" f' d: M: x7 }, D9 M
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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1 ?+ @3 L5 _! x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。: ~. {7 H) O  M: P8 {9 `
% ~5 h0 w% ~- V$ \2 `8 s( }
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。7 j8 X) r' R  Q; ^, W" Q( A3 o

5 i; X: x  d% t. M. m0 Z0 Y$ G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。) H; k6 `2 ]  o4 j6 _% j# U
- s6 \' G7 b/ Q6 z- P, i9 \, Y
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。

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    感觉运-20机体的速度和效率还不能满足预警机
    4 G- G4 n% K' z! R1 v1 SC919啥时候可以搞成预警机载体啊
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    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。。。
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     楼主| 发表于 2025-8-30 23:23:00 | 只看该作者
    大黑蚊子 发表于 2025-8-30 07:00
    ( ^! y" E' b6 n. I! `3 p# P感觉运-20机体的速度和效率还不能满足预警机
    ( Z+ t+ ^( r/ q# _& {C919啥时候可以搞成预警机载体啊 ...
    3 j/ z, S' \3 Q9 R) u$ p
    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。
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    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2025-8-30 23:23:18 | 只看该作者
    天狼星 发表于 2025-8-30 08:11. O- j* V' W: R% {/ T
    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, ...

    4 u& k) Q6 P0 C' E: a' ]预警机为什么需要速度快?
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-12-25 19:50
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    [LV.2]筑基

    7#
    发表于 2025-8-31 18:08:23 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2025-8-30 23:23
    1 @) {; X7 n/ k9 U预警机为什么需要速度快?
    " E# T& B9 P' ]/ h
    因为中国已经有了好多螺旋桨的呀+ B3 ?. z. T& f4 k
    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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    8#
     楼主| 发表于 2025-8-31 23:13:36 | 只看该作者
    天狼星 发表于 2025-8-31 04:08$ Y, k8 N( J: e1 l
    因为中国已经有了好多螺旋桨的呀。, J7 b& N$ K0 W4 m. `" O7 }! |
    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。 ...
    6 J0 P! `9 S% w) u1 S+ X/ ^
    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。
    ) `5 t7 x. j# O. k* W7 C1 G: V+ ~# K, P. V, T7 j' v3 U8 n
    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。1 A, A  n, h2 Z* A% G0 I) a- w
    $ @! ]  s9 ^+ ^; O
    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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