米波雷達專克隱身戰機

2021-02-20 智能巔峰

環球軍事雜誌授權轉載

作者:郭衍瑩

俄羅斯的天空-U是目前最大且測量距離最遠的米波雷達。它有一個龐大的倒T形接收天線系統,根據俄官方數據,對7.5千米高度的目標,其探測距離達600千米;對20千米高度的目標,探測距離400千米。

前不久,美英法三國用「戰斧」巡航飛彈及其他空地飛彈對敘利亞實施空襲打擊。空襲後美方宣稱,「非常完美,非常精確」「105:0,一枚飛彈都沒被攔截」。而俄敘軍方卻宣稱,擊落了多枚「戰斧」飛彈,且是用老一代(第二代)蘇制「薩姆」防空飛彈攔截,敘利亞總統阿薩德稱:「我們看到了美國侵略,我們用上世紀70年代的飛彈擊退了它」,由此引發外界熱議。是誰在謊報或誤報軍情?眾說紛紜。不過,有人提出一個關鍵卻被忽略的技術問題:「戰斧」飛彈是隱身的(雷達反射面積RCS僅0.03m2),老一代蘇制「薩姆」防空飛彈不具備發現隱身目標的能力,甚至新一代(第三代)的「薩姆」都不具備這種能力。那麼,此次空襲中,敘方是如何發現和預警「戰斧」來襲,並將其擊落的?

本文的觀點是,敘方可能借鑑了科索沃戰爭中南軍擊落美國隱身戰機F-117的經驗,利用老式的蘇制米波雷達搜索和發現來襲敵機,將信息和敵機位置初步數據傳送「薩姆」飛彈系統,由「薩姆」飛彈系統實施攔截。實際上,在敘拉塔基亞基地的S-400陣地上,的確部署有一臺米波雷達。

不過,一些軍事大國對米波反隱身雷達的宣傳向來持低調和保密態度。米波雷達如何參加和配合防空飛彈大系統的作戰?在反隱身鬥爭中米波雷達有哪些優勢和軟肋?本文從科普角度解讀這些問題。

米波雷達是指工作波長在1~10米,或頻率在30~300MHz的雷達。米波雷達的反隱身特點及其機理早為人所知。上世紀90年代爆發的一系列局部戰爭中,北約每次發動空襲前幾乎都用隱身戰機和反輻射飛彈打頭陣,壓制和摧毀對方的防空與通訊系統,奪取制空權,然後進行大規模轟炸,迫使對方就範。1999年科索沃戰爭中,美國的「王牌」隱身戰機F-117被南聯盟的蘇制防空武器系統擊落,引起世界輿論一片譁然。

儘管詳情至今未解密,但據業內學者與專家的共識,應該是俄羅斯一臺老式的米波雷達發現了F-117,然後將位置數據提供給「薩姆」-3系統,控制防空飛彈一舉將其擊落。該事件向全世界宣告了隱身飛機不能被擊落的神話破滅,起到關鍵作用的正是這臺米波雷達。

從技術上講,隱身戰機的雷達反射面積僅零點零幾平方米,如F-117的雷達反射面積為0.01m2(比現在F-22的0.1m2和F-35的0.5m2都小),「戰斧」巡航飛彈的雷達反射面積只有0.03m2。米波雷達為什麼能發現它?主要原因在於這麼小的雷達反射面積值是對微波而言。當頻率下降至米波時,飛機尺寸和電波波長很接近,二者會發生諧振現象,使飛機的雷達反射面積大大增加。到了米波段,F-117的雷達反射面積可高達10-20m2,大了三個數量級,所以隱身機或飛彈在米波雷達的照射下就原形畢露了。

米波雷達另一優勢是其抗反輻射飛彈的能力很強。這是由反輻射飛彈的工作原理所導致的。反輻射飛彈靠天線搜索到對方的雷達波後,飛彈沿著雷達波束飛行,直至摧毀雷達。科索沃戰爭中俄羅斯的老式米波雷達躲過了十天的轟炸和反輻射飛彈的密集襲擊,到了關鍵時刻配合「薩姆」雷達一舉將F-117擊落。

不過,任何事物都有二重性。從武器的角度看米波雷達,它同樣存在軟肋:一是天線尺寸龐大,整個武器系統機動性差,易受攻擊。二是抗幹擾問題。在米波段,電磁環境幹擾嚴重,還有強大的天空噪聲幹擾,需要採用多種手段予以排除。三是米波段天線波束寬,測量精度不高。尤其是低仰角時,測量精度進一步降低。儘管一些先進水平的米波雷達從技術上作了重大改進和提高,但從總體上講,米波雷達測量精度不及微波雷達。因此一些軍事大國將米波雷達多用作預警和搜索隱身目標,高精度的目標識別尤其是飛彈跟蹤、制導等任務還是選擇微波雷達來完成。對此很多專家學者認為,米波反隱身雷達和微波雷達的配套協同作戰,可能是現代武器系統的一個最佳組合。

此次美英法三國飛彈空襲敘利亞,外界關注俄羅斯的米波雷達是否參戰?畢竟美國戰斧巡航飛彈的雷達反射面積僅為0.03m2,加上大部分時間採用低空飛行,敘利亞現有的第二代防空飛彈系統很難發現它,更難跟蹤、攔截,將其擊落,而敘利亞總統有此堅決表態,背後必定有所依恃。有媒體透露,俄軍的確出動米波雷達,依靠米波雷達的反隱身性能發現對方飛彈,並配合俄制「薩姆」等防空飛彈系統進行攔截。如此看來,俄敘充分利用了當年科索沃戰爭擊落F-117的經驗,至於戰果如何,攻守雙方說法完全不同,局外人也許永遠弄不清真相。但最起碼的是,敘利亞一反過去坐以待斃的局面,積極反擊,並取得一定戰果。

俄羅斯的米波雷達雖已有多次實戰的經驗。但對米波雷達的宣傳尤其是關鍵技術問題一直持低調、謹慎態度。原因一方面在於俄方對一些關鍵技術至今仍無定論;另一方面則因為涉及電子對抗,一些參數需要保密。更何況,在俄羅斯人眼裡,大概也沒有必要高調向美國叫板吧。

一些專家學者認為俄羅斯的反隱身米波雷達技術水平不高,並認為米波技術在一些關鍵環節還沒有過關。對此,筆者認為這應從俄對米波雷達的定位,以及俄武器發展的指導思想來看問題。

由於國力有限,俄羅斯人在武器系統設計中秉承「高的系統性能,低的生產成本」的設計理念,即追求系統性能、可靠性世界一流,但不在乎每一部件在技術上是否一流,外觀是高顏值還是傻大粗不重要,但必定謀求技術成熟,產品可靠。這一設計思路也被認為符合俄羅斯的國情。俄羅斯的米波雷達正是遵循了這樣一種設計思路,從這一點看,不失為一種務實創新的舉措。


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