有感于水面舰艇探测视距外低空目标的困境,本座提出系留 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/19 11:15:42


众所周知,受地球曲率的影响,地面/水面部署的雷达对于探测视距外的中空和低空目标存在巨大的盲区,先进国家海军驱逐舰考虑通过地波雷达和天波雷达补充超视距探测能力,但是通过地波和天波雷达发现视距外目标还是有很多困难。
1、地波雷达。地波传输由于贴近海面,使得只能探测超低空目标,例如航母上刚起飞的飞机,对于低空和中空目标效果很差。

2、天波雷达。有反隐身飞机的作用,但缺点就更多了,天波传播受大气电离层影响,而电离层是由太阳辐射形成的,因此只在白天有效,晚上失去作用。即使在白天电离层也是不规则分布的,并不是所有时候都有效。
另外由于天波的传输特性还有一些其它缺点,例如对1000公里以内的目标无效;天线尺寸百米量级;精度差。
综合来看天波雷达只适合做超远距的预警雷达。

结论就是,靠舰艇自身的雷达对抗超视距的中低空目标是非常困难的,这也是各国花大力气发展预警机的原因。
但是预警机也有缺点,且不说预警机起降的困难程度,可以想象一下,要保证头上有飞机24小时不停飞,成本得有多高,消耗得有多大。

所以本座提出驱逐舰拖预警飞艇的概念,主要特点如下:
1、飞艇通过缆绳与驱逐舰相连,通过驱逐舰进行能源获取和信息交互。
2、飞艇+雷达+电缆的重量在20吨左右,在海平面时飞艇球体半径16米左右。软式飞艇。
3、飞艇充氢气,上面无人操作,对安全性要求不高。爆了可以通过降落伞回收雷达。
4、飞艇不充氦气,简化艇上设备,最大程度的降低成本。
5、飞艇飞行高度3500米~10000米之间,提供的预警距离250~400公里之间,灵活可调。与”望楼“相当。

可以看出,如果采用了本座的系留式预警飞艇,相当于为驱逐舰提供了一个24小时不间歇的高性能预警机,不但可以为自身预警还可以为航母编队包括舰载机提供预警。



众所周知,受地球曲率的影响,地面/水面部署的雷达对于探测视距外的中空和低空目标存在巨大的盲区,先进国家海军驱逐舰考虑通过地波雷达和天波雷达补充超视距探测能力,但是通过地波和天波雷达发现视距外目标还是有很多困难。
1、地波雷达。地波传输由于贴近海面,使得只能探测超低空目标,例如航母上刚起飞的飞机,对于低空和中空目标效果很差。

2、天波雷达。有反隐身飞机的作用,但缺点就更多了,天波传播受大气电离层影响,而电离层是由太阳辐射形成的,因此只在白天有效,晚上失去作用。即使在白天电离层也是不规则分布的,并不是所有时候都有效。
另外由于天波的传输特性还有一些其它缺点,例如对1000公里以内的目标无效;天线尺寸百米量级;精度差。
综合来看天波雷达只适合做超远距的预警雷达。

结论就是,靠舰艇自身的雷达对抗超视距的中低空目标是非常困难的,这也是各国花大力气发展预警机的原因。
但是预警机也有缺点,且不说预警机起降的困难程度,可以想象一下,要保证头上有飞机24小时不停飞,成本得有多高,消耗得有多大。

所以本座提出驱逐舰拖预警飞艇的概念,主要特点如下:
1、飞艇通过缆绳与驱逐舰相连,通过驱逐舰进行能源获取和信息交互。
2、飞艇+雷达+电缆的重量在20吨左右,在海平面时飞艇球体半径16米左右。软式飞艇。
3、飞艇充氢气,上面无人操作,对安全性要求不高。爆了可以通过降落伞回收雷达。
4、飞艇不充氦气,简化艇上设备,最大程度的降低成本。
5、飞艇飞行高度3500米~10000米之间,提供的预警距离250~400公里之间,灵活可调。与”望楼“相当。

可以看出,如果采用了本座的系留式预警飞艇,相当于为驱逐舰提供了一个24小时不间歇的高性能预警机,不但可以为自身预警还可以为航母编队包括舰载机提供预警。

打着旗帜告诉对方,我就在飞艇的下方,找到飞艇再来个末端寻的就能打中我

newspyman 发表于 2012-12-23 13:08
打着旗帜告诉对方,我就在飞艇的下方,找到飞艇再来个末端寻的就能打中我


问题是,不等你动手就被我击沉10次了。



另外,飞艇上几乎没有金属,只有雷达上有金属,探测起来比传统背雷达的预警机难多了。
newspyman 发表于 2012-12-23 13:08
打着旗帜告诉对方,我就在飞艇的下方,找到飞艇再来个末端寻的就能打中我


问题是,不等你动手就被我击沉10次了。



另外,飞艇上几乎没有金属,只有雷达上有金属,探测起来比传统背雷达的预警机难多了。
这咚咚去年特别是前年,论坛上各种想法或反感可谓蔚为其观
十年前国外就有了,记得以前国内翻译成"浮空器",现在不知叫啥了
ericvan 发表于 2012-12-23 13:22
十年前国外就有了,记得以前国内翻译成"浮空器",现在不知叫啥了
哦?能否提供一些资料?很感兴趣的说。。。
很好,这是局座的提议
局座,我大概算了一下,按15米半径,充氢气,气球的升力大概是5吨多一点,你说雷达加气球总共40-50吨,请问剩下那30多40多吨的东西,下面是不是要拿根杆子撑着?
这玩意不妨试试,觉得对付小国海军有用,断了他以小博大,暗地偷袭的念头。付出的成本也相对较少!
而且简氏防务和JED这十年经常报道这个领域的动态,有个军事杂志叫国际电子战,二十九所出的,十年前左右还出过一期专刊,就是讲浮空器的
目前没有任何国家装备这个东西。

水果从不买 发表于 2012-12-23 13:28
局座,我大概算了一下,按15米半径,充氢气,气球的升力大概是5吨多一点,你说雷达加气球总共40-50吨,请问 ...


如果整个预警飞艇的重量在40吨,经本座计算飞艇的体积需要11500立方米。如果是飞艇球体,半径需要14米左右。
不是很精确,但是数量级不会错。

计算公式如下:
F浮=ρgV排 =40T*g
=> V排=40000/ρ
ρ是空气密度,在9000米高空气压是300百帕,300百帕的空气密度是3.5kg/m^3。即ρ=3.5kg/m^3。

=>V排=40000/ρ=40000/3.5=114285m^3,即飞艇的体积。
球体体积公式v=4πR³/3,得飞艇半径约为14米。
===========================================================
后注:这个计算由于采用了错误的空气密度,所以算出的体积重量是错误的。正确的数据已在主贴更正。
水果从不买 发表于 2012-12-23 13:28
局座,我大概算了一下,按15米半径,充氢气,气球的升力大概是5吨多一点,你说雷达加气球总共40-50吨,请问 ...


如果整个预警飞艇的重量在40吨,经本座计算飞艇的体积需要11500立方米。如果是飞艇球体,半径需要14米左右。
不是很精确,但是数量级不会错。

计算公式如下:
F浮=ρgV排 =40T*g
=> V排=40000/ρ
ρ是空气密度,在9000米高空气压是300百帕,300百帕的空气密度是3.5kg/m^3。即ρ=3.5kg/m^3。

=>V排=40000/ρ=40000/3.5=114285m^3,即飞艇的体积。
球体体积公式v=4πR³/3,得飞艇半径约为14米。
===========================================================
后注:这个计算由于采用了错误的空气密度,所以算出的体积重量是错误的。正确的数据已在主贴更正。
记得八十年代鹞式飞机被翻译成猎兔狗,现在想想这帮翻译真有意思
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要这么做吗?直接造自主式无人飞艇不是更容易吗?
局座张召忠 发表于 2012-12-23 13:32
如果整个预警飞艇的重量在40吨,经本座计算飞艇的体积需要11500立方米。如果是飞艇球体,半径需要14米左右 ...
v=4πR³/3,空气密度大概1.29kg/立方米,氢气大概0.09kg/立方米,也就是说每立方米氢气大概能提供1.2kg的浮力。气球容积=4*3.14*15*15*15/3=14130立方米,浮力=1.2*14130/1000=16.956吨。我概算的时候漏π了,不过就算没漏,也没有你说的那么多,不知道你怎么算的。

mikemi2020 发表于 2012-12-23 13:36
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要 ...


自主飞行分为无人驾驶和有人驾驶。
1、无人驾驶的安全性不是问题,但是易受干扰,并且会像无人机一样被敌方控制,不可靠。

2、有人驾驶的飞艇只能使用安全性好的氦气,成本高,并且我国氦气主要靠美国进口,容易被卡脖子。

3、一旦有了动力,无系留,就要考虑动力装置、推动装置、燃料消耗,重量大增,体积更是大增。对海上平台来说不好操作。

预警飞艇没有大规模应用,本座认为主要就是因为自主飞行带来的问题导致的。
mikemi2020 发表于 2012-12-23 13:36
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要 ...


自主飞行分为无人驾驶和有人驾驶。
1、无人驾驶的安全性不是问题,但是易受干扰,并且会像无人机一样被敌方控制,不可靠。

2、有人驾驶的飞艇只能使用安全性好的氦气,成本高,并且我国氦气主要靠美国进口,容易被卡脖子。

3、一旦有了动力,无系留,就要考虑动力装置、推动装置、燃料消耗,重量大增,体积更是大增。对海上平台来说不好操作。

预警飞艇没有大规模应用,本座认为主要就是因为自主飞行带来的问题导致的。
之君 发表于 2012-12-23 13:31
目前没有任何国家装备这个东西。
不知你提的是哪个位面的国家,中俄美都有这玩意,国内还特意毛子那进口

未命名.jpg
水果从不买 发表于 2012-12-23 13:40
v=4πR³/3,空气密度大概1.29kg/立方米,氢气大概0.09kg/立方米,也就是说每立方米氢气大概能提供1. ...
问题出在空气密度上,我采用的是这里的密度表:http://baike.baidu.com/view/876350.htm#4
以色列一直在用的吧
“ 天 钩 ” 预 警 浮 空 器 配 备 了 通 用 动 力 公 司 的 S 波 段 单 频 率 AN/DPS-5雷 达 , 重 455千 克 , 有 一 个 转 速 5次 /分 的 抛 物 面 天 线 , 高 度 为 3700米 时 的 探 测 范 围 达 275千 米 。
http://www.cetin.net.cn/storage/ ... 2003/xd2003-2-2.htm
========================================================
上面是一个浮空器雷达的例子,可以看到,雷达本身的重量是很小的,连半吨都不到。本座说的预警飞艇总重50吨左右主要是考虑供电缆线的重量,本座认为有优化的空间。10公里的电缆需要40多吨么?请懂行的童鞋提供支持,谢谢。
局座张召忠 发表于 2012-12-23 13:32
如果整个预警飞艇的重量在40吨,经本座计算飞艇的体积需要11500立方米。如果是飞艇球体,半径需要14米左 ...
你这个是按照内部空间是真空算得吧?

mikemi2020 发表于 2012-12-23 13:36
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要 ...


其实本座的创新点就在于”系留“上,那些自主飞行的飞艇长度动辄100米以上,不适合舰艇平台操作。
mikemi2020 发表于 2012-12-23 13:36
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要 ...


其实本座的创新点就在于”系留“上,那些自主飞行的飞艇长度动辄100米以上,不适合舰艇平台操作。
mikemi2020 发表于 2012-12-23 13:36
为什么一定要系在舰艇上?就为了“通过驱逐舰进行能源获取和信息交互”?这要连接几千米的缆绳,楼主确定要 ...
比较赞同这个意见,就是浮空式的 无人悬停 警戒系统

这个比系留的靠谱的多

newspyman 发表于 2012-12-23 14:16
你这个是按照内部空间是真空算得吧?


是的,没有考虑氢气的重量,但是氢气密度是空气的1/14,概算的时候问题不大。

主要的问题在于空气密度。。。。
newspyman 发表于 2012-12-23 14:16
你这个是按照内部空间是真空算得吧?


是的,没有考虑氢气的重量,但是氢气密度是空气的1/14,概算的时候问题不大。

主要的问题在于空气密度。。。。
局座张召忠 发表于 2012-12-23 13:57
问题出在空气密度上,我采用的是这里的密度表:http://baike.baidu.com/view/876350.htm#4
你取的密度是多少?按表上看,你取的是3.5?那是0.3兆帕压力了老兄,3个大气压,你找遍世界,哪个地方空气有3个大气压?玩笑开大了。
水果从不买 发表于 2012-12-23 14:19
你取的密度是多少?按表上看,你取的是3.5?那是0.3兆帕压力了老兄,3个大气压,你找遍世界,哪个地方空气 ...
不错,本座也觉得空气密度这里有问题。。。
我改一下,但是飞艇总重量50吨也是要改的吧,雷达才半吨,剩下的主要就是电缆的重量的。本座觉得总重20吨足够了。。。


张局的浮力算得不对。


而且,你不用金属做外框架,那就是复合纤维,问题是这种结构复合纤维能不能承受,
3万米:背阳处-40度的温度,阳光晒得地方可能又是高温,14级以上的大风,复合材料耐低温好像不是很好,
10KM长的绳子能承受这个拉力?

数据可以用光纤,不是金属而且可以工作的各种环境下,数据带宽也很大,但还有10KM的供电缆,线粗了太重,线细了供电不够,铜缆抗拉力也不强,

这个长度要采用4KV以上的电压供电,还要在飞行器上建立变电站才行,增加1-2吨的重量是没问题的

要不太阳能或核能吧。



这条10KM的电缆就是两个东西的好目标,
一个是雷电,一个是对方的雷达,

这下下面的军舰的防雷级别要仔细算算,不然,IP卡就是他的

长导体就是很好的天线,也是雷达的好目标

张局的浮力算得不对。


而且,你不用金属做外框架,那就是复合纤维,问题是这种结构复合纤维能不能承受,
3万米:背阳处-40度的温度,阳光晒得地方可能又是高温,14级以上的大风,复合材料耐低温好像不是很好,
10KM长的绳子能承受这个拉力?

数据可以用光纤,不是金属而且可以工作的各种环境下,数据带宽也很大,但还有10KM的供电缆,线粗了太重,线细了供电不够,铜缆抗拉力也不强,

这个长度要采用4KV以上的电压供电,还要在飞行器上建立变电站才行,增加1-2吨的重量是没问题的

要不太阳能或核能吧。



这条10KM的电缆就是两个东西的好目标,
一个是雷电,一个是对方的雷达,

这下下面的军舰的防雷级别要仔细算算,不然,IP卡就是他的

长导体就是很好的天线,也是雷达的好目标
飞艇最理想的使用是国土防空补网络的空隙不足之处,大洋上无论软或硬式各自的先天优缺点都不能互相弥补,并不合用.系留式以前讨论过许多,除了缺点找不到优点,没可行性

newspyman 发表于 2012-12-23 14:37
张局的浮力算得不对。


浮力确实算错了,主要是空气密度搞错了。。。囧。。。主贴已经更正。

高度不用3万米那么高,看美国的浮空器4000米都不到,可以提供275公里的预警距离。对驱逐舰来说足够了。

本座对铜缆没有概念,给铜缆预留了15吨以上的重量。但是承力的话使用尼龙,铜缆不需要做很粗的。

防雷是要考虑,但是也容易解决,防雷技术很成熟了。

雷达跟踪的话,铜缆外面肯定是有绝缘层的,对外来看不是导体。
newspyman 发表于 2012-12-23 14:37
张局的浮力算得不对。


浮力确实算错了,主要是空气密度搞错了。。。囧。。。主贴已经更正。

高度不用3万米那么高,看美国的浮空器4000米都不到,可以提供275公里的预警距离。对驱逐舰来说足够了。

本座对铜缆没有概念,给铜缆预留了15吨以上的重量。但是承力的话使用尼龙,铜缆不需要做很粗的。

防雷是要考虑,但是也容易解决,防雷技术很成熟了。

雷达跟踪的话,铜缆外面肯定是有绝缘层的,对外来看不是导体。
不太懂这个问题
摩罗叉 发表于 2012-12-23 14:41
飞艇最理想的使用是国土防空补网络的空隙不足之处,大洋上无论软或硬式各自的先天优缺点都不能互相弥补,并 ...
说系留飞艇没有优点也太绝对了吧,缺点不是不可解决的。

之前讨论的帖子有没有连接呢?


电线如果是铜缆10平方毫米,外面的橡胶保护层直径10mm
铜密度8900KG/立方米
外层橡胶密度1600KG/立方米

计算:
双股(如果备份还要翻一倍)电缆体积=10000m*10mm2/系数=0.2立方米
外层,横截面环形,面积为68mm2
体积为0.68立方米,

那么电缆重:1800KG 铜+2500KG 护套层,共计大于4吨
再加上光缆,大约3吨,

总重超过7吨,
局座可参考

电线如果是铜缆10平方毫米,外面的橡胶保护层直径10mm
铜密度8900KG/立方米
外层橡胶密度1600KG/立方米

计算:
双股(如果备份还要翻一倍)电缆体积=10000m*10mm2/系数=0.2立方米
外层,横截面环形,面积为68mm2
体积为0.68立方米,

那么电缆重:1800KG 铜+2500KG 护套层,共计大于4吨
再加上光缆,大约3吨,

总重超过7吨,
局座可参考

newspyman 发表于 2012-12-23 14:59
电线如果是铜缆10平方毫米,外面的橡胶保护层直径10mm

那么电缆重:1800KG 铜+2500KG 护套层,共计大于4 ...


多谢,这个数据太重要了

这么看的话,飞艇+雷达+缆线总重量控制在20吨以内是完全可实现的。。。OH...YEAH。。。
newspyman 发表于 2012-12-23 14:59
电线如果是铜缆10平方毫米,外面的橡胶保护层直径10mm

那么电缆重:1800KG 铜+2500KG 护套层,共计大于4 ...


多谢,这个数据太重要了

这么看的话,飞艇+雷达+缆线总重量控制在20吨以内是完全可实现的。。。OH...YEAH。。。
在算算风对这根电缆产生的拉力

高空最大风力算大于12级,以37m/s算
那么风压wp=0.5*ro*v
约合wp=v/1600
即850N/平方米
球体直径15m,面积177平方米
10KM线缆的面积为100平方米
风阻系数0.5

要承受约7400N的拉力,
即大约0.2吨的总量
局座张召忠 发表于 2012-12-23 14:42
浮力确实算错了,主要是空气密度搞错了。。。囧。。。主贴已经更正。

高度不用3万米那么高,看美国的 ...
雷达跟踪的话,铜缆外面肯定是有绝缘层的,对外来看不是导体。

天线效应和有无绝缘层没有关系,有屏蔽层才有关系,

也就是他就是一对方的雷达目标
局座张召忠 发表于 2012-12-23 13:16
问题是,不等你动手就被我击沉10次了。
雷达可不是只能探测金属类的物体。
风浪的大落差及虽然叫做可以预测但不可预料的海洋天气,这系留的东西没准哪时会成为新一代舰船杀手
newspyman 发表于 2012-12-23 15:35
在算算风对这根电缆产生的拉力

高空最大风力算大于12级,以37m/s算
承拉的话还是使用单独的尼龙绳,重量轻、强度大,还便宜。
newspyman 发表于 2012-12-23 15:37
雷达跟踪的话,铜缆外面肯定是有绝缘层的,对外来看不是导体。

天线效应和有无绝缘层没有关系,有屏蔽 ...
即使这货不隐形问题也不大,传统的预警机也是不隐形的。

大碌木 发表于 2012-12-23 15:51
风浪的大落差及虽然叫做可以预测但不可预料的海洋天气,这系留的东西没准哪时会成为新一代舰船杀手


风阻其实并不大,对于7000吨左右的驱逐舰来说小kiss啦

再说现在天气预报这么发达,高海况的地方可以绕着走,再不行就给它收回来。台风来的时候预警机也不敢飞啊。。。

再再不济,绳缆也没那么大的强度啊,还能把驱逐舰拉翻?
大碌木 发表于 2012-12-23 15:51
风浪的大落差及虽然叫做可以预测但不可预料的海洋天气,这系留的东西没准哪时会成为新一代舰船杀手


风阻其实并不大,对于7000吨左右的驱逐舰来说小kiss啦

再说现在天气预报这么发达,高海况的地方可以绕着走,再不行就给它收回来。台风来的时候预警机也不敢飞啊。。。

再再不济,绳缆也没那么大的强度啊,还能把驱逐舰拉翻?