一直想问F22隐身时是否需要保持电子静默?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 18:35:31
F22隐身时是否需要保持电子静默,依靠预警机和全球鹰做目标指向呢?如果F22打开自身的雷达会不会直接暴漏自己?想当年,咆哮者干翻F22是不是依靠强电磁干扰,逼迫22打开自己的有源阵从而失去隐身能力的?F22隐身时是否需要保持电子静默,依靠预警机和全球鹰做目标指向呢?如果F22打开自身的雷达会不会直接暴漏自己?想当年,咆哮者干翻F22是不是依靠强电磁干扰,逼迫22打开自己的有源阵从而失去隐身能力的?
人家F22有被动探测手段,真是为反隐身党醉了。除非有那种波长超过10米的数字火控雷达,否则喜欢局座手电筒论的可以继续YY。
在偷袭的路上,必须全程电子静默;如果已经被敌人发现,进入空战阶段,就不需要了!
gaowei 发表于 2015-6-16 10:17
人家F22有被动探测手段,真是为反隐身党醉了。除非有那种波长超过10米的数字火控雷达,否则喜欢局座手电筒 ...
什么被动探测?你不会是说侧卫系上红外探测的那种球球吧?
ljwsex 发表于 2015-6-16 10:17
在偷袭的路上,必须全程电子静默;如果已经被敌人发现,进入空战阶段,就不需要了!
有没有这种可能,一架22打开雷达,全编队通过数据链共享,这样也就暴漏一架吧?
toto332995805 发表于 2015-6-16 10:26
有没有这种可能,一架22打开雷达,全编队通过数据链共享,这样也就暴漏一架吧?
发现一架,跟发现一群不是一个性质嘛,总之是暴漏了目标,敌人的战机、导弹很快就蜂拥而至!
教科书上一直说:
美国F22战斗机还采用了综合电子战系统中的ALR-94雷达警告接收机与先进的APG-77雷达配合实现了荫蔽接敌能力。ALR-94雷达警告接收机可探测范围可达460公里、360度全方位探测。能为为APG77雷达提供185公里距离内的目标位置指示。在ALR-94雷达警告接收机的指示下,APG-77雷达可采用2*2度针状波束对指向的目标进行扫描,提高了搜索效率外,还使得敌方几乎无法截获F22的雷达信号,ALR-94雷达警告接收机还可直接向AIM-120空对空导弹实时输入目标数据,同时通过APG-77雷达的针状波束对指向为导弹提供目标距离和速度参数。从而实现隐身进行打击能力,这就技术被美军称为“窄波束交错搜索与跟踪”技术(NBILST)。ALR-94雷达警告接收机也可以为反辐射导弹提供目标指示。
FA-22还采用传感器孔径综合设计,机上布置的20多个电磁天线就能完成原来第三代F15战斗机上60多个天线才能完成的功能。
F22采用了敌方无法截获的激光综合飞行数据链,能实现16机编队协调作战。可分为4个4机编队作战。每个小队都能实现信息共享。
机载雷达:AN/APG-77主动数组雷达
GaAs T/R单元数:1500 --2200单元
最大输出功率:≥15千瓦
侦测距离(最大距离):400公里--460公里
侦测距离(一般战机):240公里
空对空侦测距离(对雷达反射率为1平方米的目标而言):
在隐形模式下:192公里 LPI标准--美军低可截获标准
在非隐形模式下:260-270公里
UHR分辨率模式下:可获致距离160公里目标物高达30厘米级分辨率雷达影像
最多可同步追踪100个目标
简单举例:如果在没有预警机或者地面引导预警支援的情况下,可以选择16机编队其中2架F22雷达开机,其他F22保持静默,发现敌方目标后,前方2个编队发射AIM120导弹发动超视距攻击后机动脱离,后续4机编队接替进行中段制导,以此形成轮流攻击、制导,实现强大的超视距攻击能力。事实上,隐身超视距攻击的空战战术不只这种简单的描述,根据战场要求还有非常多的战术选择。
F22过失速机动与超音速巡航能力:
美国F22相对于以前的战斗机,最大的突破就是其过失速机动与实战环境下的超音速巡航能力了。
超音速巡航指得是飞机速度超过1.4马赫以上,并持续飞行30分钟以上的飞行能力,美国F22战斗机不开加力,实际巡航速度高达1.72马赫。这主要得益于其出色的低阻气动外形、武器内置、和大推力小涵道比的F119发动机。
F22先进的气动外形和机体结构,使它具有大幅度的放静宽稳定度,具有非常优秀的可持续超音速飞行能力,而在亚音速飞行时F22具有高度的纵向静不稳定度,据有关评估可达35%(中国J8主动控制验证机为4%,美国F-16/俄国Su27为5%)和中立稳定度水平。
过失速机动(PSM)指得是飞机在失速状态下仍然可以进行可控的机动能力。美国F22的过失速机动能力源于其先进的气动布局、矢量推力控制能力、可靠的大推力发动机和飞行控制系统控制律。使F22在空战的近距格斗中可以迅速改变机头指向,转换敌我态势。
F22在正负60度的超大迎角状态下进行翻滚时,机头指向可瞬间改变速率达到90度/秒;在正负40度大迎角飞行下还能进行360度横滚,在正负20度迎角下的翻滚速率有50度/秒,提高到100度/秒。F22的电传控制系统还能实现多种直接力控制机动模式,改善了飞机对地攻击时瞄准的精度,减小了飞行员的疲劳,提高了低空飞行品质。
F22的超音速巡航使它具有快速外推拦截线、快速接敌,快速占位,大幅增加导弹攻击区域、快速脱离战场,摆脱攻击的能力。计算机模拟计算,F22的空战效能比在跨音速下提高了200%,超视距空战效能提高500%。在战场上F22的可控制区域面积比现役第三代战斗机扩大11倍。
英国方面的计算机仿真则显示: 在和Su-35/37等级的对手交锋时, F-22的的获胜机率高达91%, 换算成交换比的话则高达10.2:1。
完善的隐身能力使得F22能轻易识别锁定空中目标,并在50至80公里(使用AIM-120C/D)乃至100至200公里(使用AADRM)的距离外朝他国敌机发动视距外攻击时,敌国战机的雷达却难以在20至30公里距离外有效锁定猛禽;至于在红外线隐形方面,目前仅知道有洛马工程师曾声称:其表现较猛禽战机的雷达隐形性"不惶多让"。
现在的f22应该是静默的,但是未来升级之后就不一定了,据称35的雷达就可以做到较低的截获率,22升级之后也应该能具备这个能力。
gaowei 发表于 2015-6-16 10:17
人家F22有被动探测手段,真是为反隐身党醉了。除非有那种波长超过10米的数字火控雷达,否则喜欢局座手电筒 ...
长波雷达无发作火控,但是可以引导大功率x波段相控阵进行有针对性的凝视扫描,来提高火控雷达的捕获距离,
toto332995805 发表于 2015-6-16 10:25
什么被动探测?你不会是说侧卫系上红外探测的那种球球吧?
被动无线电测向很难理解么。非攻击平台探测,通过数据链装订射击诸元很难理解么。
ljwsex 发表于 2015-6-16 10:31
发现一架,跟发现一群不是一个性质嘛,总之是暴漏了目标,敌人的战机、导弹很快就蜂拥而至!
暴露的这架可以远远的坠在攻击编队的后方。
ljwsex 发表于 2015-6-16 10:31
发现一架,跟发现一群不是一个性质嘛,总之是暴漏了目标,敌人的战机、导弹很快就蜂拥而至!
你可能以为空战时一个小队的飞机就跟电影里一样挤成一堆吧,
实际上F22四机编队是可以拉开十几公里到几十公里的距离,  排在后面的一架F22开雷达,所获得的空情以保密数据链在机队之中共享,而且F22的雷达是低截获概率的, 想察觉它的雷达波是很困难的。

那么对于敌机来说,如果开雷达,那么立即就会被F22的ALR-94系统截获和定位,这个精度都已经足以引导AIM120的发射,  你就算都不开雷达, F22机队中的距离你最远的那架开着雷达一样可以为全队提供信息,而这个信息足以引导编队前列的F22率先发射AIM120,而你还根本无法发现这些F22的位置。
taxwo 发表于 2015-6-16 10:51
被动无线电测向很难理解么。非攻击平台探测,通过数据链装订射击诸元很难理解么。
通过数据链装订射击诸元--------------这个确实很难理解,请解释一下。
taxwo 发表于 2015-6-16 10:46
现在的f22应该是静默的,但是未来升级之后就不一定了,据称35的雷达就可以做到较低的截获率,22升级之后也 ...
APG77雷达本来就满足LPI低截获要求,为毛还要升级?
白云居士 发表于 2015-6-16 10:53
你可能以为空战时一个小队的飞机就跟电影里一样挤成一堆吧,
实际上F22四机编队是可以拉开十几公里到几 ...
单独靠无源雷达是无法保证精度的。最终还是要开机。
F22主要是即使开机了,仍然能保持低截获率。更不要说大部分三代机本身也没有无源雷达。
toto332995805 发表于 2015-6-16 10:26
有没有这种可能,一架22打开雷达,全编队通过数据链共享,这样也就暴漏一架吧?
你说的那是预警机吧
chowen 发表于 2015-6-16 11:03
你说的那是预警机吧
现在空战中,编队在没有预警机的情况下,由编队中的某一架电战机充当指挥机的情况也不少吧
红色俱乐部 发表于 2015-6-16 11:00
通过数据链装订射击诸元--------------这个确实很难理解,请解释一下。
美帝不是已经试验成功了吗,A平台捕获目标,把射击诸元发送给B,再由B装定然后发射,消息来自CD,啥时候看的不记得了。
davidxtb 发表于 2015-6-16 11:01
APG77雷达本来就满足LPI低截获要求,为毛还要升级?
孤陋寡闻了,f22很火的时候还小,研究的不仔细。
taxwo 发表于 2015-6-16 10:51
被动无线电测向很难理解么。非攻击平台探测,通过数据链装订射击诸元很难理解么。
如果面对具备电战能力的3代半战机呢?同样优秀甚至有后发优势的雷达,电战系统,武器系统,只是没有隐身能力。F22面对这样的战机,还有多大优势?强电磁干扰下,22的隐身优势不大了吧?
taxwo 发表于 2015-6-16 11:24
美帝不是已经试验成功了吗,A平台捕获目标,把射击诸元发送给B,再由B装定然后发射,消息来自CD,啥时候 ...
谁告诉你平台可以给F22这么干了?
davidxtb 发表于 2015-6-16 10:43
教科书上一直说:
美国F22战斗机还采用了综合电子战系统中的ALR-94雷达警告接收机与先进的APG-77雷达配合 ...
那如果碰上对手电战飞机呢?通过强电磁干扰,假设F22雷达系统被压制会是什么情况?我觉得F22的雷达再牛逼,也不过是10几年前的产品,按电子产品发展的摩尔定律,F22的雷达系统如果不进行升级,那么落后于近几年的三代半战机是有可能的,更何况现在各国也都很重视发展在编队中专职担任电子战的电战机,咆哮者就是个例子
红色俱乐部 发表于 2015-6-16 11:30
谁告诉你平台可以给F22这么干了?
22和三代平台之间的通讯问题迟早要解决吧,另外22间也不能这么干么?

22在这个过程中只是被动接受数据,确定相对位置也可以靠无源的方式啊。当然,纯被动更容易被干扰。

toto332995805 发表于 2015-6-16 11:35
那如果碰上对手电战飞机呢?通过强电磁干扰,假设F22雷达系统被压制会是什么情况?我觉得F22的雷达再牛逼 ...


但仍然不妨碍APG77的LPI模式吧,尤其是在它被电子压制的时候,那个窄波段搜索模式更能集中功率吧。
APG77即使到现在都仍然是最先进的雷达,问题只是成本更高,发热量更高,对载机的制冷、供电都有非常高的要求。
你说更先进的机载雷达,也就是APG81吧,那个只是用了更先进的技术,降低了成本,但雷达的参数方面和APG77有明显的差距。  APG77的T/R模块直接和散热基板(散热基板也是液冷的,具体结构不清楚)连接的,采取2MMIC封装成1T/R模块的方式,可以大大降低MMIC之间相对外露面积,减少热量在MMIC之间的驻留,提高散热效率,APG81是4MMIC封装成1个T/R模块,因此整个天线的散热有大幅度的下降,所以APG81的天线重量大大降低(只有APG77的1/3),散热系统也大大简化了,APG81在只有APG77的1/3体积,一半重量的情况下,实现了APG77 60-70%的探测距离。
可以这么说吧,APG77是高大上的东西,APG81则是大众化的东西,即使在美帝那边是大众化的,但依然领先其他国家很多年。



教科书:
F-35上的APG-81 AESA雷达阵面尺寸较小,而且仅拥有1200个发射/接收模块,另外,APG-77的功率(据说达到16.4KW)要远大于APG-81,因此。F-22A的雷达对于空中目标的探测距离比F-35远大约1/3。APG一81的优势在于其对地工作模式,其合成孔径雷达地图测绘(SAR)/地面移动目标指示(GMTI)/海上移动目标指示能力等空对地/空对海工作模式上的性能则超过APG一77。  APG-81的一个重要特点就是拥有同时进行合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力,虽然其对空中目标的探测距离远小于F-22A,但是APG一81的对空中目标的探测能力要远强于F/A一18系列和F-16系列战斗机的机载脉冲多普勒雷达。
APG-81在对地工作模式上的优势也不是绝对的,据报道:美国正在通过更换雷达模块和升级雷达软件的办法,着手对F一22A的APG-77雷达进行性能升级,不久后,升级后的APG-77雷达在各种工作模式下的性能将更加强大,相对而言,APG-81雷达的性能升级空间却很小,首先F-35机头雷达罩的尺寸本来就小,而且APG-81雷达还要和EOTS系统共用本来就拥挤的机头空间,其次APG一81雷达受到其电力供应和冷却系统的限制,因此。很难进一步对APG-81雷达的硬件进行升级。
另外,F-35的APG-81雷达在成本和重量上都只是F一22的二分之一,而且其工作寿命有望达到了8000小时,同飞机寿命一致,即在全寿命周期内不用更换雷达。在这些方面,APG-81雷达优势明显,但是更换了部分雷达模块后的APG一77雷达的重量和成本也会大幅降低,工作寿命延长。

本坛的帖子:
APG77雷达的探测距离优势-空军版-超级大本营军事论坛-最具影响力军事论坛 -
http://lt.cjdby.net/thread-619737-1-1.html

三代机使用的中等尺寸机械扫描PD雷达平均功率一般在1KW以下,多采用双模行波管,因为体积、重量、散热、耐高压等方面的限制,高脉冲重复频率波型下使用低峰值功率的工作方式,故即使占空比较高,但平均功率仍只有几百W,如比较典型的APG68、RDY等雷达。少数装备重型战斗机的大尺寸、高成本雷达平均功率要高些,最大的APG71达到7KW,一般在1-3KW。APG77的发射模块平均功率仅受散热系统效率的影响,如果采用先进的发射接收同步方式工作,占空比可以达到100%,假设考虑散热要求MMIC以50%的发射功率工作,则平均功率将达到惊人的10KW,比中等尺寸PD高15倍左右,比多数大尺寸PD雷达高数倍,仅此一项APG77探测距离就可达到普通PD的2倍上下。

精心设计的AESA对比机械扫描PD,雷达内部噪声可下降4DB左右,探测距离约可提高25%。双向传输损耗AESA比普通PD低5DB以上(前提是机械扫描PD也是精心设计、制造的,部件质量直接决定传输损耗),约提高探测距离35%。这两项加起来提高探测距离约60%。

APG77雷达天线直径约1米,APG63的大型天线直径0.84米,相比较APG77可提高探测距离约20%。中等尺寸PD天线直径约0.5-0.7米(如RDY、APG65),相比较APG77探测距离可提高40%-100%,这就是大型机载火控雷达的好处,所以11B的一定要争气!还有波束驻留灵活性,AESA使脉冲在空间中的分布更加合理(通过及时改变扫描速率实现),也可一定程度上提高检测性能,增加发现目标的概率。

雷达方程是有一定局限性的,现实中空中对抗必然存在强杂波背景下的探测、强电磁干扰下的探测、强威胁环境下的雷达使用,以及天气、云、雨等外部因素影响,以上分析仅是理想条件下的探测距离估算。然而在实际使用中APG77凭借先进的数字处理系统、先进的ECCM能力和一些AESA独有的工作方式,综合探测能力必将超过任何一部机械扫描火控雷达和PESA火控雷达,这是我们必须正视的问题,也是迫切需要追赶的目标.



   F22的CIP为聚α-烯烃液冷系统,可以为3个CIP提供12KW的冷却能力,保证CIP温度不高于35度。雷达的目前没有看到过披露,但作为全机最重要的散热部分,为发挥AESA的高平均功率潜力,其冷却系统必然是强大的。国内雷达有相关报道,如某雷达1000个阵元、每个阵元最大耗热量30W(国内MMIC效率25%左右,算下来每个MMIC有效功率大概六、七瓦),其强制风冷却系统按照最大热量要求设计(机载雷达为求设备紧凑应采用液体强制冷却),保证雷达满功率工作时最高温度不高于84.5℃。



   APG77的T/R模块直接和散热基板(散热基板也是液冷的,具体结构不清楚)连接的,采取2MMIC封装成1T/R模块的方式,可以大大降低MMIC之间相对外露面积,减少热量在MMIC之间的驻留,提高散热效率,APG81是4MMIC封装成1个T/R模块,因此整个天线的散热有大幅度的下降,所以APG81的天线重量大大降低(只有APG77的1/3),散热系统也大大简化了,APG81在只有APG77的1/3体积,一半重量的情况下,实现了APG77 60-70%的探测距离。

APG77的探测距离优势主要来自于其实际可用的平均功率大,另外,虽然APG77的天线直径达到1米,但是实际天线面积并没有直径0.84米的APG71大,主要是天线外形为6边型,而71的圆形天线的实际面积要大些。因此APG77的实际功率孔径值是非常高,当然APG77已经不是GLA最高雷达水平的代表了,根据我看到的资料,目前技术上最为先进的是GLA为全球鹰开发的MISP有源相控阵雷达。这个主要用于情报监视的雷达具备非常高的功率孔径值。



   发射接收同步是近年来提出的概念,特别适合波束转换灵活的AESA使用(可以灵 活的使雷达切换重点扫描区域,对高威区域实现大平均功率的远距搜索)。实现 方法一些比较新的雷达参考书上有。实际上HPRF也可实现很高的占空比,如俄罗 斯的甲虫-27型雷达,HPRF下占空比可达到50%以上,5KW的峰值功率可实现 2-2.5KW的平均功率,或者用降低峰值功率的办法取得更高的占空比。

    APG77雷达每个MMIC有效射频功率10W,2000个MMIC即达到20KW的峰值功率,MMIC 不存在耐高压问题,故方便实现高平均功率,限制因素仅在于散热系统的效率。 而APG77两个MMIC一封装的形式对散热是有好处的。

传输损耗小一直是被认为是AESA的固有优势,因为其馈电环节少。具体介绍有些 出入,一般认为机械扫描雷达的大功率馈线系统在发射时约有5DB的损耗,具体可 见丁鹭飞、贲德等专家编的教材类书籍。接收机噪声系数等于放大器+放大器前所 有部件的噪声,AESA简化的多的结构可减少部件噪声,还有其放大器就方便的设 计成具有很低的电噪声水平。

扫描速度AESA有灵活控制的巨大优势,机械扫描雷达扫描中速率不可改变,AESA 则可根据所需的探测距离改变脉冲积累时间,或者随意在扫描中改变扫描速率, 适应不同威胁空域的监视需要。任何大天线雷达为提高探测距离必须减小扫描速 率,以方便窄波束完成和宽波束一样的脉冲积累数,不过即便使用相同的扫描速 率,探测距离增加的少些而已。

散热系统F22一直未作说明,目前看到的也仅是CIP的散热简要说明。但是我认为 APG77既然有远程探测的需用,高平均功率是必不可少的,因此必须采取相应的措 施提高平均功率。http://www.bjx.com.cn/files/wx%5Cdzjxgc%5C2003-5%5C2.htm,这是某雷达的散热系统介绍。

  



    美国60年代就开始搞机载相控阵,并且连续出了几部样机,投入大,可以说走的很远,技术也远较他国成熟,在有雄厚基础的情况下适当提高研制指标我想是可以的,F22作为GLA的21世纪飞机,各项指标都有突飞猛进的发展,发动机、气动、隐身、综合航电等关键系统都大大超过3代机,雷达作为战斗机最重要的传感器,研制之初给的指标必定是高标准的。70年代初美国搞出极其惊艳的AWG9、APG63,放眼当时的全世界,有谁能敌?以AWG9、APG63的指标,别说中国人,就是欧洲人、俄罗斯人哪个不叹服,但美国人楞是做到了,这就是雄厚的基础带来的技术飞跃。

仔细查阅了下资料,APG77的T/R组件接收噪声系数为2.9DB,比多数机械扫描雷达要好。但也有设计较精巧的机械扫描雷达达到4DB以下的接收噪声系数,不过功率水平远不及APG77。损耗因子机械扫描雷达双向累计有7DB以上,这个AESA有巨大优势。



    PD雷达可靠增加脉冲重复频率可以增加占空比,和增加脉冲宽度、增加峰值功率一样为增加平均功率的方法。半双工决定占空比最大能有50%,一般在50%以下,因为双工器有一定恢复时间,所以我对APG71的10KW峰值、7KW平均一直有疑问,除非雷达只发射不接收,但这样也无法跟踪目标,给AIM54C半主动盲射用?汗。所以我对STAR技术特别感兴趣,可以在峰值功率不变的情况下提高平均功率1倍,或者在降低峰值功率的情况下取得同样的平均功率,我感觉是很有前途的技术,但发射、接收通道确实比普通雷达复杂一些。

单MMIC的10W射频功率各大严谨资料都有,美国80年代就实现数瓦的MMIC了,10W还是成本、性能折衷的结果,事实上不考虑成本,MMIC的效率、射频功率很可能还能高些(以后改进APG77估计还会有大的提高)。AESA阵面的相位控制极其严格,似乎有自检系统,随时测试各单元的相位情况,这是保证低副瓣能量、高主瓣能量的必要措施。

扫描速率如果作固定速率扫描,可以参考AWG9、APG70等雷达的资料,一般搜索时扫描速率100度/S以下(因为必须照顾相参积累的点数),这个看所需探测距离的远近,如果选择三四十KM的距离量程,因为回波能量强,积累时间可适当减少些,扫描速度就可调快些。AESA的扫描速率可根据情况随时改变,实现跃进式的扫描图,如比较著名的SWT模式。

冷却系统没有好的资料,一直在召唤达人,不过冷却系统能力可以反推出大致的平均功率,可能美军暂时还不会公布。



   F22的环控系统似乎比3代复杂的多,包括空气-空气热交换、燃油-滑油热交换、液压油-燃油热交换等等,制冷能力为60KW,估计90%以上用于雷达及电子设备舱
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:35
那如果碰上对手电战飞机呢?通过强电磁干扰,假设F22雷达系统被压制会是什么情况?我觉得F22的雷达再牛逼 ...


但仍然不妨碍APG77的LPI模式吧,尤其是在它被电子压制的时候,那个窄波段搜索模式更能集中功率吧。
APG77即使到现在都仍然是最先进的雷达,问题只是成本更高,发热量更高,对载机的制冷、供电都有非常高的要求。
你说更先进的机载雷达,也就是APG81吧,那个只是用了更先进的技术,降低了成本,但雷达的参数方面和APG77有明显的差距。  APG77的T/R模块直接和散热基板(散热基板也是液冷的,具体结构不清楚)连接的,采取2MMIC封装成1T/R模块的方式,可以大大降低MMIC之间相对外露面积,减少热量在MMIC之间的驻留,提高散热效率,APG81是4MMIC封装成1个T/R模块,因此整个天线的散热有大幅度的下降,所以APG81的天线重量大大降低(只有APG77的1/3),散热系统也大大简化了,APG81在只有APG77的1/3体积,一半重量的情况下,实现了APG77 60-70%的探测距离。
可以这么说吧,APG77是高大上的东西,APG81则是大众化的东西,即使在美帝那边是大众化的,但依然领先其他国家很多年。



教科书:
F-35上的APG-81 AESA雷达阵面尺寸较小,而且仅拥有1200个发射/接收模块,另外,APG-77的功率(据说达到16.4KW)要远大于APG-81,因此。F-22A的雷达对于空中目标的探测距离比F-35远大约1/3。APG一81的优势在于其对地工作模式,其合成孔径雷达地图测绘(SAR)/地面移动目标指示(GMTI)/海上移动目标指示能力等空对地/空对海工作模式上的性能则超过APG一77。  APG-81的一个重要特点就是拥有同时进行合成孔径雷达地图测绘(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)的能力,虽然其对空中目标的探测距离远小于F-22A,但是APG一81的对空中目标的探测能力要远强于F/A一18系列和F-16系列战斗机的机载脉冲多普勒雷达。
APG-81在对地工作模式上的优势也不是绝对的,据报道:美国正在通过更换雷达模块和升级雷达软件的办法,着手对F一22A的APG-77雷达进行性能升级,不久后,升级后的APG-77雷达在各种工作模式下的性能将更加强大,相对而言,APG-81雷达的性能升级空间却很小,首先F-35机头雷达罩的尺寸本来就小,而且APG-81雷达还要和EOTS系统共用本来就拥挤的机头空间,其次APG一81雷达受到其电力供应和冷却系统的限制,因此。很难进一步对APG-81雷达的硬件进行升级。
另外,F-35的APG-81雷达在成本和重量上都只是F一22的二分之一,而且其工作寿命有望达到了8000小时,同飞机寿命一致,即在全寿命周期内不用更换雷达。在这些方面,APG-81雷达优势明显,但是更换了部分雷达模块后的APG一77雷达的重量和成本也会大幅降低,工作寿命延长。

本坛的帖子:
APG77雷达的探测距离优势-空军版-超级大本营军事论坛-最具影响力军事论坛 -
http://lt.cjdby.net/thread-619737-1-1.html

三代机使用的中等尺寸机械扫描PD雷达平均功率一般在1KW以下,多采用双模行波管,因为体积、重量、散热、耐高压等方面的限制,高脉冲重复频率波型下使用低峰值功率的工作方式,故即使占空比较高,但平均功率仍只有几百W,如比较典型的APG68、RDY等雷达。少数装备重型战斗机的大尺寸、高成本雷达平均功率要高些,最大的APG71达到7KW,一般在1-3KW。APG77的发射模块平均功率仅受散热系统效率的影响,如果采用先进的发射接收同步方式工作,占空比可以达到100%,假设考虑散热要求MMIC以50%的发射功率工作,则平均功率将达到惊人的10KW,比中等尺寸PD高15倍左右,比多数大尺寸PD雷达高数倍,仅此一项APG77探测距离就可达到普通PD的2倍上下。

精心设计的AESA对比机械扫描PD,雷达内部噪声可下降4DB左右,探测距离约可提高25%。双向传输损耗AESA比普通PD低5DB以上(前提是机械扫描PD也是精心设计、制造的,部件质量直接决定传输损耗),约提高探测距离35%。这两项加起来提高探测距离约60%。

APG77雷达天线直径约1米,APG63的大型天线直径0.84米,相比较APG77可提高探测距离约20%。中等尺寸PD天线直径约0.5-0.7米(如RDY、APG65),相比较APG77探测距离可提高40%-100%,这就是大型机载火控雷达的好处,所以11B的一定要争气!还有波束驻留灵活性,AESA使脉冲在空间中的分布更加合理(通过及时改变扫描速率实现),也可一定程度上提高检测性能,增加发现目标的概率。

雷达方程是有一定局限性的,现实中空中对抗必然存在强杂波背景下的探测、强电磁干扰下的探测、强威胁环境下的雷达使用,以及天气、云、雨等外部因素影响,以上分析仅是理想条件下的探测距离估算。然而在实际使用中APG77凭借先进的数字处理系统、先进的ECCM能力和一些AESA独有的工作方式,综合探测能力必将超过任何一部机械扫描火控雷达和PESA火控雷达,这是我们必须正视的问题,也是迫切需要追赶的目标.



   F22的CIP为聚α-烯烃液冷系统,可以为3个CIP提供12KW的冷却能力,保证CIP温度不高于35度。雷达的目前没有看到过披露,但作为全机最重要的散热部分,为发挥AESA的高平均功率潜力,其冷却系统必然是强大的。国内雷达有相关报道,如某雷达1000个阵元、每个阵元最大耗热量30W(国内MMIC效率25%左右,算下来每个MMIC有效功率大概六、七瓦),其强制风冷却系统按照最大热量要求设计(机载雷达为求设备紧凑应采用液体强制冷却),保证雷达满功率工作时最高温度不高于84.5℃。



   APG77的T/R模块直接和散热基板(散热基板也是液冷的,具体结构不清楚)连接的,采取2MMIC封装成1T/R模块的方式,可以大大降低MMIC之间相对外露面积,减少热量在MMIC之间的驻留,提高散热效率,APG81是4MMIC封装成1个T/R模块,因此整个天线的散热有大幅度的下降,所以APG81的天线重量大大降低(只有APG77的1/3),散热系统也大大简化了,APG81在只有APG77的1/3体积,一半重量的情况下,实现了APG77 60-70%的探测距离。

APG77的探测距离优势主要来自于其实际可用的平均功率大,另外,虽然APG77的天线直径达到1米,但是实际天线面积并没有直径0.84米的APG71大,主要是天线外形为6边型,而71的圆形天线的实际面积要大些。因此APG77的实际功率孔径值是非常高,当然APG77已经不是GLA最高雷达水平的代表了,根据我看到的资料,目前技术上最为先进的是GLA为全球鹰开发的MISP有源相控阵雷达。这个主要用于情报监视的雷达具备非常高的功率孔径值。



   发射接收同步是近年来提出的概念,特别适合波束转换灵活的AESA使用(可以灵 活的使雷达切换重点扫描区域,对高威区域实现大平均功率的远距搜索)。实现 方法一些比较新的雷达参考书上有。实际上HPRF也可实现很高的占空比,如俄罗 斯的甲虫-27型雷达,HPRF下占空比可达到50%以上,5KW的峰值功率可实现 2-2.5KW的平均功率,或者用降低峰值功率的办法取得更高的占空比。

    APG77雷达每个MMIC有效射频功率10W,2000个MMIC即达到20KW的峰值功率,MMIC 不存在耐高压问题,故方便实现高平均功率,限制因素仅在于散热系统的效率。 而APG77两个MMIC一封装的形式对散热是有好处的。

传输损耗小一直是被认为是AESA的固有优势,因为其馈电环节少。具体介绍有些 出入,一般认为机械扫描雷达的大功率馈线系统在发射时约有5DB的损耗,具体可 见丁鹭飞、贲德等专家编的教材类书籍。接收机噪声系数等于放大器+放大器前所 有部件的噪声,AESA简化的多的结构可减少部件噪声,还有其放大器就方便的设 计成具有很低的电噪声水平。

扫描速度AESA有灵活控制的巨大优势,机械扫描雷达扫描中速率不可改变,AESA 则可根据所需的探测距离改变脉冲积累时间,或者随意在扫描中改变扫描速率, 适应不同威胁空域的监视需要。任何大天线雷达为提高探测距离必须减小扫描速 率,以方便窄波束完成和宽波束一样的脉冲积累数,不过即便使用相同的扫描速 率,探测距离增加的少些而已。

散热系统F22一直未作说明,目前看到的也仅是CIP的散热简要说明。但是我认为 APG77既然有远程探测的需用,高平均功率是必不可少的,因此必须采取相应的措 施提高平均功率。http://www.bjx.com.cn/files/wx%5Cdzjxgc%5C2003-5%5C2.htm,这是某雷达的散热系统介绍。

  



    美国60年代就开始搞机载相控阵,并且连续出了几部样机,投入大,可以说走的很远,技术也远较他国成熟,在有雄厚基础的情况下适当提高研制指标我想是可以的,F22作为GLA的21世纪飞机,各项指标都有突飞猛进的发展,发动机、气动、隐身、综合航电等关键系统都大大超过3代机,雷达作为战斗机最重要的传感器,研制之初给的指标必定是高标准的。70年代初美国搞出极其惊艳的AWG9、APG63,放眼当时的全世界,有谁能敌?以AWG9、APG63的指标,别说中国人,就是欧洲人、俄罗斯人哪个不叹服,但美国人楞是做到了,这就是雄厚的基础带来的技术飞跃。

仔细查阅了下资料,APG77的T/R组件接收噪声系数为2.9DB,比多数机械扫描雷达要好。但也有设计较精巧的机械扫描雷达达到4DB以下的接收噪声系数,不过功率水平远不及APG77。损耗因子机械扫描雷达双向累计有7DB以上,这个AESA有巨大优势。



    PD雷达可靠增加脉冲重复频率可以增加占空比,和增加脉冲宽度、增加峰值功率一样为增加平均功率的方法。半双工决定占空比最大能有50%,一般在50%以下,因为双工器有一定恢复时间,所以我对APG71的10KW峰值、7KW平均一直有疑问,除非雷达只发射不接收,但这样也无法跟踪目标,给AIM54C半主动盲射用?汗。所以我对STAR技术特别感兴趣,可以在峰值功率不变的情况下提高平均功率1倍,或者在降低峰值功率的情况下取得同样的平均功率,我感觉是很有前途的技术,但发射、接收通道确实比普通雷达复杂一些。

单MMIC的10W射频功率各大严谨资料都有,美国80年代就实现数瓦的MMIC了,10W还是成本、性能折衷的结果,事实上不考虑成本,MMIC的效率、射频功率很可能还能高些(以后改进APG77估计还会有大的提高)。AESA阵面的相位控制极其严格,似乎有自检系统,随时测试各单元的相位情况,这是保证低副瓣能量、高主瓣能量的必要措施。

扫描速率如果作固定速率扫描,可以参考AWG9、APG70等雷达的资料,一般搜索时扫描速率100度/S以下(因为必须照顾相参积累的点数),这个看所需探测距离的远近,如果选择三四十KM的距离量程,因为回波能量强,积累时间可适当减少些,扫描速度就可调快些。AESA的扫描速率可根据情况随时改变,实现跃进式的扫描图,如比较著名的SWT模式。

冷却系统没有好的资料,一直在召唤达人,不过冷却系统能力可以反推出大致的平均功率,可能美军暂时还不会公布。



   F22的环控系统似乎比3代复杂的多,包括空气-空气热交换、燃油-滑油热交换、液压油-燃油热交换等等,制冷能力为60KW,估计90%以上用于雷达及电子设备舱
其实可以一架飞机作为发射源,剩下的飞机雷达开着被动接受。然后通过接受敌机反射回来的电波也可以发现敌机。其实就是在天上实现收发位置分离。这样也可以的。
白云居士 发表于 2015-6-16 10:53
你可能以为空战时一个小队的飞机就跟电影里一样挤成一堆吧,
实际上F22四机编队是可以拉开十几公里到几 ...
可是,对面3.5代的电战能力也不是吃素的吧!电子行业发展这么快,00年代的有雷达稍长的优势,到现在不一定有了吧。如果一架或几架电战机,压制F22的雷达呢?F22是打还是不打?打了一开弹仓可能就被发现,不打,一直被压制,进入狗斗。如果进入狗斗的话,解决问题的可能就是最基本的航炮,这个任你红外、雷达隐形再牛逼,也躲不过吧。
toto332995805 发表于 2015-6-16 10:25
什么被动探测?你不会是说侧卫系上红外探测的那种球球吧?
F22有ALR94,这货到现在还是保密的,资料比APG77还少。。。

toto332995805 发表于 2015-6-16 11:47
可是,对面3.5代的电战能力也不是吃素的吧!电子行业发展这么快,00年代的有雷达稍长的优势,到现在不一 ...


我记得本坛曾经有过讨论,很多专业人员也有讨论,认为目前的三代机中最有可能击败F22的并不是阵风台风或者SU27系列的,而是F/A18咆哮者,用的手段就是电子压制,在进入目视格斗阶段之前用AIM120干掉它。

但这个假设其实很搞笑吧。
F22/F35/18或者任何一种战斗机,都不会是单机出来单挑敌方的整个空防系统吧,事实情形恰恰是相反的,只有其他国家单机出来单挑美帝的整个系统,要面对他的FA-18咆哮者或者其他电子战机。
难不成有人要假设澳大利亚这个小跟班有一天和美帝闹掰了要动用自己的FA1-18咆哮者干掉F22?
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:47
可是,对面3.5代的电战能力也不是吃素的吧!电子行业发展这么快,00年代的有雷达稍长的优势,到现在不一 ...


我记得本坛曾经有过讨论,很多专业人员也有讨论,认为目前的三代机中最有可能击败F22的并不是阵风台风或者SU27系列的,而是F/A18咆哮者,用的手段就是电子压制,在进入目视格斗阶段之前用AIM120干掉它。

但这个假设其实很搞笑吧。
F22/F35/18或者任何一种战斗机,都不会是单机出来单挑敌方的整个空防系统吧,事实情形恰恰是相反的,只有其他国家单机出来单挑美帝的整个系统,要面对他的FA-18咆哮者或者其他电子战机。
难不成有人要假设澳大利亚这个小跟班有一天和美帝闹掰了要动用自己的FA1-18咆哮者干掉F22?
taxwo 发表于 2015-6-16 10:46
现在的f22应该是静默的,但是未来升级之后就不一定了,据称35的雷达就可以做到较低的截获率,22升级之后也 ...
底可截获概率雷达就是从F22的APG77开始出现的,F35也只不过是继承和发扬,但是不是说F22就没有这个功能。
davidxtb 发表于 2015-6-16 11:50
我记得本坛曾经有过讨论,很多专业人员也有讨论,认为目前的三代机中最有可能击败F22的并不是阵风台风 ...
对于我兔或者欧洲来说,搞出F22可能难度稍大,但是搞出个咆哮者还是很有可能的,欧洲虽然不会直接干F22,但是,保不齐就要往外输出啊
ljwsex 发表于 2015-6-16 10:17
在偷袭的路上,必须全程电子静默;如果已经被敌人发现,进入空战阶段,就不需要了!
兔子的20和粽子能不能不静默??
白云居士 发表于 2015-6-16 10:53
你可能以为空战时一个小队的飞机就跟电影里一样挤成一堆吧,
实际上F22四机编队是可以拉开十几公里到几 ...
照这么说F22有编队的必要吗?或者说有4机编队的必要吗?相隔十几公里的编队有实战意义?
MD的雷达,我看就那样
柳下不惠 发表于 2015-6-16 12:13
照这么说F22有编队的必要吗?或者说有4机编队的必要吗?相隔十几公里的编队有实战意义?
当代科技进步是很快的, 多保持了解没坏处
taxwo 发表于 2015-6-16 11:37
22和三代平台之间的通讯问题迟早要解决吧,另外22间也不能这么干么?

22在这个过程中只是被动接受数据 ...
迟早解决?等解决了之后,再讨论吧。此外无源怎么确定位置,我只知道无源确定方向。
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:28
如果面对具备电战能力的3代半战机呢?同样优秀甚至有后发优势的雷达,电战系统,武器系统,只是没有隐身 ...
除非F22面对的3代机的电战能力达到F18G的水平。。。否则三代机依旧没戏。。。
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:35
那如果碰上对手电战飞机呢?通过强电磁干扰,假设F22雷达系统被压制会是什么情况?我觉得F22的雷达再牛逼 ...
摩尔定律不适用于雷达技术吧。。。
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:47
可是,对面3.5代的电战能力也不是吃素的吧!电子行业发展这么快,00年代的有雷达稍长的优势,到现在不一 ...
首先,不要被那个传言过分误导了
是曾近有一架咆哮者的机舱旁边画过一架F22的标志,但事实上美军并没有任何说明, 所谓靠电子压制F22后再行击落不过是一部分人的猜测而已。
而实际上,从2005年F22实现IOC以来,F22和美军乃至盟军的几乎所有作战机型进行过的演练何止千百次,其间各种初始设定条件都尝试过。比如在和英德台风演练时,就是以当时受到限制的过载和高度(正调查缺氧问题),没有头显,没有大离轴角格斗弹(AIM-9X还没装,只挂载AIM-9L),去和装备了头显以及阿斯拉木或IRST的台风战机进行初始设定就是格斗的练习。
在这样的设定, F22还是会偶尝败绩的,而F18作为美军中三代机里可控迎角最好的战机,装备有头显和9X导弹,在格斗演练中击败F22并不是太小概率的事件。

所以所谓靠电子战在很远的距离就压制F22一直到可以抢先攻击并击落F22, 基本只是个猜想,实践中你想做到,拿出些高科技的干货吧
toto332995805 发表于 2015-6-16 11:47
可是,对面3.5代的电战能力也不是吃素的吧!电子行业发展这么快,00年代的有雷达稍长的优势,到现在不一 ...
F22可以先爬升,再超巡,然后用高抛弹道把AIM120打出去,然后坚持到AIM120进入主动段,就可以脱身逃离了。。。
这时候对面的三代机可能才刚刚满足开火条件。。。
狗斗是最后的没有选择的选择,占据优势的F22是不会主动进入狗斗的,它可以凭借自己的隐身和速度先拉开距离再进行一轮BVR攻击。。。
你说的开弹舱被发现实际上不一定可靠,因为F22开舱的时候就算三代机捕获到了,但是发射完了舱盖一关,目标就丢失了,一共不到5s的时间,对面可能还没有锁定。。。
迟早解决?等解决了之后,再讨论吧。此外无源怎么确定位置,我只知道无源确定方向。
无源为什么确定不了位置?