简单的说一下空警500

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 05:54:39
  
近日,网上出现了我国新型预警机的图片,根据外电报道,它就是我国最新型空警500的批量生产型飞机,它表明我国新一代预警机已经研制成功,即将交付部队。

  空警500作为我国新一代预警机,它采用了数字阵列雷达等新技术,提高了对了隐身目标探测能力,它的研制成功,对于我国预警机乃至雷达工业的发展至关重要,可谓意义深远。
  外界一般把上世纪60年代研制空警-1型看作我国第一代预警机,本世纪服役的空警-2000、200、ZDK-03看作第二代预警机,而空警-500则是第三代,那么它比现役的空警-2000/-200不同之外在什么地方,根据相关新闻报道来看,它最大的不同可能就在于对于目标设定有了根本性的变化。

  我们知道现役预警机一般以RCS=5平方米作为典型目标,一般而言,象空警-2000这样的大型预警机对这样的目标可以提供400公里左右的探测距离,截获距离可以达到380公里以上,三代机的性能来看,即使最远的AIM-54远距离空空导弹,最多也只能提供200公里的拦射距离,一般AIM-120最多只有100公里,所以这个性能用来指挥引导三代作战和三代半作战飞机没有太大的问题。

  不过隐身飞机出现以后,这个性能就显得勉为其难,一般认为F-22这样典型的第四代隐身作战飞机,它的RCS大约只相当于三代机的1%左右,同时它在高空可以M1.5的速度进行突防,而普通三代机只有M0.9左右,在其他条件不变的情况下,预警雷达对目标的检测距离由原来的400 公里降为约127公里,截获跟踪距离约为100公里,预警时间减少约10分钟,更严重的是,F-22的机载雷达对于预警机这样的目标可能提供300公里以上的探测距离,AIM-120D可以在150公里左右对其进行拦射,这样即使预警机可以探测到F-22,但是已处于其远程空空导弹有效攻击范围内。

  实际上对于预警机来说,低RCS目标并不仅仅局限在战斗机上面,随着现代隐身技术的发展和普及,象现代巡航导弹、空地导弹、轰炸机和攻击机、水面舰艇乃至地面车辆都开始广泛使用隐身技术,因此国内外雷达界相关人士认为新世纪预警机典型目标的设定应该缩小,一般认为应该在0.1平方米比较合适,这样意味着雷达探测距离需要进一步的提高。

  决定雷达探测距离有两个关键的参数,一个是孔径*一个是功率,对于机载雷达来说,它的孔径、功率都受到限制,难以象地面雷达或者舰载雷达那样无限制的增加,在一些新体制雷达还没有得到突破之前,挖掘雷达内部的潜力就成为发展方向,根据相关资料来看,我国新一代预警机采用的是数字阵列雷达概念,它就是用数字器件如T/R模块替代原来使用线缆的模拟式T/R器件,这样就降低了系统的重量、体积,同时降低了损耗,相应的也就增加了天线的辐射功率,同时也提高接收机的灵敏度。另外数字阵列雷达幅相控制精度高、瞬时动态范围大、空间自由度高、波束成形灵活,相应的它的探测能力更强,探测复杂目标能力强,数字阵列雷达系统瞬时动态范围大,可无损失地保留强杂波背景下的小目标信息,为提高探测隐身目标能力提供了条件。进入新世纪以后,F-22已经在冲绳进行布署,同时F-35即将进入我国周边国家和地区服役,这样我国就面临着一道隐形飞机的包围圈,所以提高预警机对于隐身飞机的探测能力至关重要。

  笔者注意到空警-500量产型雷达罩与原型机有所不同,量产型重新回到了传统的圆盘形雷达罩,而原型机一度采用的是水滴形雷达罩,相对于后者而言圆盘形雷达罩的技术比较成熟,生产工艺比较简单,成本也比较低,它还有一个比较大优点,就是可以在直径处布置天线,我们知道对于圆形来说,直径长度最大,另外传统圆周盘状雷达天线这里的厚度也最大,所以在这里布置天线可以得到最大的天线孔径,圆盘状这也是为什么圆盘状雷达罩多把天线布置在这里的根本原因。

  在圆盘状雷达罩直径处布置平面相控阵天线也不是没有缺点,那就是天线的数量有限,多数的时候只能布置一个天线,平面相控阵天线有一个缺点,那就是随着扫描角度的增加,天线孔径投影区会下降,这样就会导致波束展宽、天线增益的下降,从而影响雷达的探测性能,一般认来平面相控阵天线的扫描角度局限在+/-60度以内,这样一块天线的工作范围只有120度,如果想实现全向覆盖,就必须采用机械转动系统,但是这会增加系统的体积、重量,降低可靠性。同时相控阵天线一般要比普通平板缝阵天线要重,所以它的旋转速度要低于普通的机械扫描雷达,这样的话雷达在工作平面内可以实现快速探测、扫描和确认,但是全向目标确认、航迹关联时间就会较长,相应的目标数据更新速率就会降低,这对于高速、高机动目标日益增加的现代战场是一个不小的缺点,特别是高超声速时代即将来临,单面旋转相控阵的目标更新速率想对付这样的目标有点力从心。
  从上面的描述我们可以知道,一块平面相控阵天线可以负责120度的范围,那么如果实现全向覆盖,则需要三块天线,这就是三角形固定排列天线的由来,三角形固定排列天线最大的优点就是可以全向实现电子扫描,目前相控阵预警机普遍使用的二维电子扫描天线,也就是说它可以在方向和高度两个方向实现电子扫描,一旦发现目标,可以迅速调转波束,确认目标,因此目标关联时间短,航迹相关迅速,特别适合对付对高机动、数量众多的目标,但是如果实现全向覆盖,至少需要3块天线,这种布局的优点就是实现了全向电子扫描,探测、扫描、目标确认速度快,适合高速、高机动、数量多的高强度对抗,同时省去机械旋转机构,系统体积、重量下降,可靠性提高。

  不过三角形排列固定天线有一个缺点就是无法得到最大化的天线孔径,但是三角形排列固定天线阵显然无法在直径处布置,这样天线孔径就会缩小,相应的也就会影响雷达的探测性能,如果想提高天线孔径,显然就需要增加雷达罩的尺寸,但是这样会对载机的气动性能造成不利的影响,根据国内外预警机的工程经验来看,圆盘状雷达罩的直径一般在机身长度的0.3以下为宜,而厚度最好是直径的0.3以下,这样才能比较好的控制雷达罩对于飞机气动的不利影响。

  为了降低雷达罩对于载机气动的影响,我国对多种外形的雷达罩进行了测试和选择,在空警-500上面一度出现了水滴形雷达罩,水滴形雷达罩相比较圆盘形雷达罩而言,其优点就是体积和重量更小,阻力更低,根据相关的资料,它的阻力增量大约只相当于圆盘状雷达罩的80%,天线罩结构重量只相当于后者的90%,另外尾涡强度也要低于后者。所以比较适合中小型飞机改装。

  既然水滴形雷达罩有这么多的优点,我国为什么要舍弃它而重新选择圆盘状雷达罩呢?笔者认为可能是一个是圆盘形雷达罩的技术比较成熟,生产设备和工艺相对简单,成本也比较低,适合空警-500的定位,另外它可以提供更大的内部空间,可以容纳更多的设备,空警-500的雷达罩内不仅仅安装有有源相控阵天线,还有其他设备,因此充足的空间显然比较重要。

  笔者注意到空警-500雷达罩有一个明显的突起,这样的设计只有在E-2C-2000上面见到过,后者雷达罩也曾经有一个突起,那是卫星通信天线的整流罩,因此笔者推测空警-500雷达罩上面的天线应该和后者相同,也就是卫星通信系统的天线。这表明空警-500指挥控制能力的提高。

  我国空军现役的预警机之中,只有空警-2000配备有卫星通信系统,可以看到它的中央翼盒前方大型卫星通信天线,而空警-200没有看到这样的天线,只能依靠微波数据链与地面指挥所、水面舰艇和作战飞机进行通信,一般而言微波数据链的通信距离在数百公里以内,这样就限制它的使用范围,随着现代战场日益广阔,远程、高机动武器的大量,扩展指挥引导系统的作用范围,在更大范围内支持作战系统已经成为新世纪发展数据链发展的一个趋势,如美国海军就在LINK-16数据链之中引入卫星界面,从而将其升级为星链,大大提高了指挥控制系统的作战范围,甚至可以在全球范围内进行数据享和交换。

  空警-500配备卫星通信系统之后,也可以把数据链升级成星链,这样就可以与更高层次的指挥控制系统相联接,在更大的范围内指挥我方的作战行动,目前我军的作战范围下在向第一岛链外侧突破,距离祖国大陆越来越远,更加需要扩展指挥引导系统的作用范围,而卫星数据链是扩展我军作战范围、缩短指挥环节、提供全疆域信息共享的基础之一,举一个例子,我国已经研制成功翔龙长航时预警机,换装新型发动机以后,它的航程超过可能1万公里,如果没有卫星数据链,空警-500显然无法与其进行数据共享和交换。

  空警-500另外一个让人感兴趣的地方就是它的机身两侧也出现了平面天线整流罩,它的用途有两个,一个侧视雷达,一个是电子战天线,从雷达角度来看,这个天线孔径可能还是偏小,探测距离有限,并且在主雷达天线可以旋转的情况下,有画蛇添足之嫌,因此笔者推测它应该是电子侦察系统天线,我们知道现代雷达相控阵化已经十分明显,特别是我国周边,宙斯盾、爱国者这样的先进防空系统越来越多,这些系统的相控阵雷达可以利用电子扫描技术实现波束和信号的闪烁、高度变化、随机改变等等,这些都对电子侦察系统提出了更高要求,因此需要电子侦察系统进行升级提高,也采用相应的技术来提高自己的侦察能力,如采用相控阵数字多波束形成器,用于对强弱信号同时存在或相干多信号的高分辨测向并对多目标信号形成抗干扰的数字多波束,从而对信号的截获和分析能力。

  因此从总体来看,空警-500标志着我国预警机又一次升级,也表明我国指挥控制系统已经开始升级提高,它表明了我军对于未来战场的思考和对应。

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2013-11-12 12:13 上传

  
近日,网上出现了我国新型预警机的图片,根据外电报道,它就是我国最新型空警500的批量生产型飞机,它表明我国新一代预警机已经研制成功,即将交付部队。

  空警500作为我国新一代预警机,它采用了数字阵列雷达等新技术,提高了对了隐身目标探测能力,它的研制成功,对于我国预警机乃至雷达工业的发展至关重要,可谓意义深远。
  外界一般把上世纪60年代研制空警-1型看作我国第一代预警机,本世纪服役的空警-2000、200、ZDK-03看作第二代预警机,而空警-500则是第三代,那么它比现役的空警-2000/-200不同之外在什么地方,根据相关新闻报道来看,它最大的不同可能就在于对于目标设定有了根本性的变化。

  我们知道现役预警机一般以RCS=5平方米作为典型目标,一般而言,象空警-2000这样的大型预警机对这样的目标可以提供400公里左右的探测距离,截获距离可以达到380公里以上,三代机的性能来看,即使最远的AIM-54远距离空空导弹,最多也只能提供200公里的拦射距离,一般AIM-120最多只有100公里,所以这个性能用来指挥引导三代作战和三代半作战飞机没有太大的问题。

  不过隐身飞机出现以后,这个性能就显得勉为其难,一般认为F-22这样典型的第四代隐身作战飞机,它的RCS大约只相当于三代机的1%左右,同时它在高空可以M1.5的速度进行突防,而普通三代机只有M0.9左右,在其他条件不变的情况下,预警雷达对目标的检测距离由原来的400 公里降为约127公里,截获跟踪距离约为100公里,预警时间减少约10分钟,更严重的是,F-22的机载雷达对于预警机这样的目标可能提供300公里以上的探测距离,AIM-120D可以在150公里左右对其进行拦射,这样即使预警机可以探测到F-22,但是已处于其远程空空导弹有效攻击范围内。

  实际上对于预警机来说,低RCS目标并不仅仅局限在战斗机上面,随着现代隐身技术的发展和普及,象现代巡航导弹、空地导弹、轰炸机和攻击机、水面舰艇乃至地面车辆都开始广泛使用隐身技术,因此国内外雷达界相关人士认为新世纪预警机典型目标的设定应该缩小,一般认为应该在0.1平方米比较合适,这样意味着雷达探测距离需要进一步的提高。

  决定雷达探测距离有两个关键的参数,一个是孔径*一个是功率,对于机载雷达来说,它的孔径、功率都受到限制,难以象地面雷达或者舰载雷达那样无限制的增加,在一些新体制雷达还没有得到突破之前,挖掘雷达内部的潜力就成为发展方向,根据相关资料来看,我国新一代预警机采用的是数字阵列雷达概念,它就是用数字器件如T/R模块替代原来使用线缆的模拟式T/R器件,这样就降低了系统的重量、体积,同时降低了损耗,相应的也就增加了天线的辐射功率,同时也提高接收机的灵敏度。另外数字阵列雷达幅相控制精度高、瞬时动态范围大、空间自由度高、波束成形灵活,相应的它的探测能力更强,探测复杂目标能力强,数字阵列雷达系统瞬时动态范围大,可无损失地保留强杂波背景下的小目标信息,为提高探测隐身目标能力提供了条件。进入新世纪以后,F-22已经在冲绳进行布署,同时F-35即将进入我国周边国家和地区服役,这样我国就面临着一道隐形飞机的包围圈,所以提高预警机对于隐身飞机的探测能力至关重要。

  笔者注意到空警-500量产型雷达罩与原型机有所不同,量产型重新回到了传统的圆盘形雷达罩,而原型机一度采用的是水滴形雷达罩,相对于后者而言圆盘形雷达罩的技术比较成熟,生产工艺比较简单,成本也比较低,它还有一个比较大优点,就是可以在直径处布置天线,我们知道对于圆形来说,直径长度最大,另外传统圆周盘状雷达天线这里的厚度也最大,所以在这里布置天线可以得到最大的天线孔径,圆盘状这也是为什么圆盘状雷达罩多把天线布置在这里的根本原因。

  在圆盘状雷达罩直径处布置平面相控阵天线也不是没有缺点,那就是天线的数量有限,多数的时候只能布置一个天线,平面相控阵天线有一个缺点,那就是随着扫描角度的增加,天线孔径投影区会下降,这样就会导致波束展宽、天线增益的下降,从而影响雷达的探测性能,一般认来平面相控阵天线的扫描角度局限在+/-60度以内,这样一块天线的工作范围只有120度,如果想实现全向覆盖,就必须采用机械转动系统,但是这会增加系统的体积、重量,降低可靠性。同时相控阵天线一般要比普通平板缝阵天线要重,所以它的旋转速度要低于普通的机械扫描雷达,这样的话雷达在工作平面内可以实现快速探测、扫描和确认,但是全向目标确认、航迹关联时间就会较长,相应的目标数据更新速率就会降低,这对于高速、高机动目标日益增加的现代战场是一个不小的缺点,特别是高超声速时代即将来临,单面旋转相控阵的目标更新速率想对付这样的目标有点力从心。
  从上面的描述我们可以知道,一块平面相控阵天线可以负责120度的范围,那么如果实现全向覆盖,则需要三块天线,这就是三角形固定排列天线的由来,三角形固定排列天线最大的优点就是可以全向实现电子扫描,目前相控阵预警机普遍使用的二维电子扫描天线,也就是说它可以在方向和高度两个方向实现电子扫描,一旦发现目标,可以迅速调转波束,确认目标,因此目标关联时间短,航迹相关迅速,特别适合对付对高机动、数量众多的目标,但是如果实现全向覆盖,至少需要3块天线,这种布局的优点就是实现了全向电子扫描,探测、扫描、目标确认速度快,适合高速、高机动、数量多的高强度对抗,同时省去机械旋转机构,系统体积、重量下降,可靠性提高。

  不过三角形排列固定天线有一个缺点就是无法得到最大化的天线孔径,但是三角形排列固定天线阵显然无法在直径处布置,这样天线孔径就会缩小,相应的也就会影响雷达的探测性能,如果想提高天线孔径,显然就需要增加雷达罩的尺寸,但是这样会对载机的气动性能造成不利的影响,根据国内外预警机的工程经验来看,圆盘状雷达罩的直径一般在机身长度的0.3以下为宜,而厚度最好是直径的0.3以下,这样才能比较好的控制雷达罩对于飞机气动的不利影响。

  为了降低雷达罩对于载机气动的影响,我国对多种外形的雷达罩进行了测试和选择,在空警-500上面一度出现了水滴形雷达罩,水滴形雷达罩相比较圆盘形雷达罩而言,其优点就是体积和重量更小,阻力更低,根据相关的资料,它的阻力增量大约只相当于圆盘状雷达罩的80%,天线罩结构重量只相当于后者的90%,另外尾涡强度也要低于后者。所以比较适合中小型飞机改装。

  既然水滴形雷达罩有这么多的优点,我国为什么要舍弃它而重新选择圆盘状雷达罩呢?笔者认为可能是一个是圆盘形雷达罩的技术比较成熟,生产设备和工艺相对简单,成本也比较低,适合空警-500的定位,另外它可以提供更大的内部空间,可以容纳更多的设备,空警-500的雷达罩内不仅仅安装有有源相控阵天线,还有其他设备,因此充足的空间显然比较重要。

  笔者注意到空警-500雷达罩有一个明显的突起,这样的设计只有在E-2C-2000上面见到过,后者雷达罩也曾经有一个突起,那是卫星通信天线的整流罩,因此笔者推测空警-500雷达罩上面的天线应该和后者相同,也就是卫星通信系统的天线。这表明空警-500指挥控制能力的提高。

  我国空军现役的预警机之中,只有空警-2000配备有卫星通信系统,可以看到它的中央翼盒前方大型卫星通信天线,而空警-200没有看到这样的天线,只能依靠微波数据链与地面指挥所、水面舰艇和作战飞机进行通信,一般而言微波数据链的通信距离在数百公里以内,这样就限制它的使用范围,随着现代战场日益广阔,远程、高机动武器的大量,扩展指挥引导系统的作用范围,在更大范围内支持作战系统已经成为新世纪发展数据链发展的一个趋势,如美国海军就在LINK-16数据链之中引入卫星界面,从而将其升级为星链,大大提高了指挥控制系统的作战范围,甚至可以在全球范围内进行数据享和交换。

  空警-500配备卫星通信系统之后,也可以把数据链升级成星链,这样就可以与更高层次的指挥控制系统相联接,在更大的范围内指挥我方的作战行动,目前我军的作战范围下在向第一岛链外侧突破,距离祖国大陆越来越远,更加需要扩展指挥引导系统的作用范围,而卫星数据链是扩展我军作战范围、缩短指挥环节、提供全疆域信息共享的基础之一,举一个例子,我国已经研制成功翔龙长航时预警机,换装新型发动机以后,它的航程超过可能1万公里,如果没有卫星数据链,空警-500显然无法与其进行数据共享和交换。

  空警-500另外一个让人感兴趣的地方就是它的机身两侧也出现了平面天线整流罩,它的用途有两个,一个侧视雷达,一个是电子战天线,从雷达角度来看,这个天线孔径可能还是偏小,探测距离有限,并且在主雷达天线可以旋转的情况下,有画蛇添足之嫌,因此笔者推测它应该是电子侦察系统天线,我们知道现代雷达相控阵化已经十分明显,特别是我国周边,宙斯盾、爱国者这样的先进防空系统越来越多,这些系统的相控阵雷达可以利用电子扫描技术实现波束和信号的闪烁、高度变化、随机改变等等,这些都对电子侦察系统提出了更高要求,因此需要电子侦察系统进行升级提高,也采用相应的技术来提高自己的侦察能力,如采用相控阵数字多波束形成器,用于对强弱信号同时存在或相干多信号的高分辨测向并对多目标信号形成抗干扰的数字多波束,从而对信号的截获和分析能力。

  因此从总体来看,空警-500标志着我国预警机又一次升级,也表明我国指挥控制系统已经开始升级提高,它表明了我军对于未来战场的思考和对应。
                   留       名再看
先顶在看  数字补丁
太棒了!仔细学习小飞猪大大的帖子!
小平台大预警
顶,不简单的简单说一下
二师兄的贴子必须顶……
先顶再看!
非常想知道一件事就是,我国的飞机涂装为什么看着就是没有那种暴力美学的感觉呢?机机都是好飞机,就是涂装好像很土鳖。。。另外关于美学与飞机性能之间有木有联系呢?漂亮的飞机一定是好飞机么?
就快交付部队了吗  真快
预警机越来越好了!
这个必须要支持啊
先留名,再顶小飞猪
小飞猪大大又来科普了。
飞猪大大的简单说说系列永远是那么及时啊
当年看了多少遍图4改的。。现在也遍地开花了
5000的也可以谈谈想法
越来越厉害了
先顶后看。
翔龙长航时预警机, 主雷达天线可以旋转的情况下...是笔误么?
近距离围观。。。先顶后看
有了新装备,还得有好军迷分析才够劲,顶!
这必须仔细看~
机身两侧及头尾部的天线是否有可能是被动雷达阵列?即接收对方预警机及战斗机发出的雷达波并对其定位。这样,空警500便具有了主被动雷达预警能力,虽然被动雷达的定位精位有差距,但可通过主动雷达弥补。如果真是这样,那可是世界上第一种具有主被动雷达预警能力的预警机。纯YY啊。
分析的有逻辑
终于逮到一次
二师兄还是那么谦虚。
估计以后舰载预警机用的也是这个雷达了的。
先顶再看是基本的礼仪!顶起!
貌似只有给小巴的是主天线旋转的吧

500应该和2000是一样的固定天线罩

500和2000比性能如何呢?
二师兄的大作要强力支持啊。
现在就差个好平台了。
数字式相控阵雷达,比2000还高级。。。
泡好一杯新茶 准备慢慢看来着
不知是否可以批产。
超大众多卖弄玄虚的大神中 小飞猪的文章永远是最简单易懂最耐看的
二师兄的文章啊。还是第一次在前排。
好,争分夺秒,一切为打赢。
小肥猪的帖子好好膜拜
很想知道500和2000,200之间的替代关系。从指标上看500似乎已经能替代2000了,并且500用的还是自己的平台。