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中國的反隱身雷達 是怎麼發現美軍F-22的?(組圖)

  2014年的珠海航展上,中國電子科技集團公司14所研製的YJ-26型警戒雷達亮相。而央視最近的《對話》節目中,採訪了中國電科首席科學家、反隱身雷達總師吳劍旗先生和他的同事們。重新燃起了大家對中國反隱身雷達的好奇:這種雷達為什麼能發現隱身戰機?美國人當初又為什麼這條路走不通?我們中國的專家是怎麼解決的?反隱身雷達真如某些媒體報道的是中國獨有嗎?我們慢慢看。

  

中國的反隱身雷達 是怎麼發現美軍F-22的?(組圖)

  目標的RCS值和目標尺寸/波長的關係

  從雷達波的反射特性而言,波長越短反射性越好精度越高,波長越長繞射能力更佳但精度不行。而且不同的雷達波長對同一大小的目標而言有著不同的反射特性。如圖所示:當目標尺寸為雷達波長的10倍以上時,雷達的回波特性傾向光學散射,當目標尺寸為雷達波長的1~10倍時,回波強度則呈現震蕩趨勢,而與目標外形無關。

  這就為隱身飛機的破解留下了一扇門。

  隱身戰機的針對對象主要是地面防空/空空導彈的火控雷達,這些雷達為了兼顧雷達的體積和探測的精度通常都工作在X(25~37.5mm)或者S(75~105mm)波段。可以將這些波段的反射信號以光學反射的方式集中到少數幾個角度上去,以避免被雷達接收到高強度回波。然而戰機的體型大小是有限的,其外部大型零部件的尺寸都在米級的尺度範圍內。中國研製的反隱身雷達選擇了0.5米波長,正好在震蕩散射區的範圍之內,避免了光學反射對信號的嚴重削弱。

  但是這個震蕩散射有個嚴重的問題,就是面對不同形狀的目標,其回波是嚴重不穩定的。信號強度忽高忽低,而且回波形狀也不穩定,這就嚴重妨礙了對目標性質的判斷。而且米波本身的探測精度也不夠高,在早期計算機技術並不發達的年代,要處理這種不穩定的回波幾乎是不可能的。這就是美國專家曾經表示此路不通的原因所在。

  

中國的反隱身雷達 是怎麼發現美軍F-22的?(組圖)

  珠海航展上展出的出口型YJ-26米波警戒雷達

  然而隨著計算機技術的進步,雷達的處理能力越來越強。而且隨著相控陣雷達體制的實現,以往只能發射一個波束的雷達現在可以控制雷達單元陣列上的收發組件各自進行雷達波的收發,同時收集目標的大量回波信息進行綜合處理。在計算機的支持下,就能從不穩定的回波中檢測出隱身戰機了。

  現在中國已經拿出了兩種米波級警戒雷達用於出口。而自用品的性能自然更強,據傳陣列規模是的出口品的一倍,在不增加功率的情況下,信噪比就比出口型增加了一倍,當然配合更高的功率可以輕易實現更好的性能。

  所以部署在山東的反隱身雷達就成功發現了美軍到韓國輪訓的F-22戰機,並引導了中國戰機對其進行伴飛。讓美國人不得不撥出專款升級F-22以提升對米波雷達的對抗能力。