转帖：振奋：我新研制雷达将使隐身飞机走下神坛！

先送上传送门，免得被河蟹：http://www.cnrand.com/jrjd/2010-09-07/777.html

本文前言：空间物理学主要研究地球20-30公里高度直到太阳大气这一广阔的日地空间环境中的基本物理过程。武汉大学是我国最早开展电离层及电波传播研究和教学的单位。1981年，武汉大学空间物理学被批准为我国首批博士学位授权点之一，1988年被确定为国家级重点学科，1997年，经论证进入“211工程”国家重点学科建设项目，总投入强度达1335万元。主要研究方向：电离层与磁层研究、中高层大气环境及其电磁波诊断方法、日地系统扰动传播及空间天气预测等。

空间物理监测学是们很复杂的学问，它的研究监测范围则按其监测对象大致可以分为中层大气、高层大气、电离层、磁层、日球、宇宙线监测等。在这里笔者不想多说，为了简单明了的让军事迷们明白，我就简单说明下高速战机在空间物理场中引发的一系列物理变化。

飞机在空中飞行时高速的，在飞行中会引起空气涡流、空气压力变化、空气带电离子变化、水蒸气变化、红外辐射等一系列的空间场景变化，这种变化是很剧烈的，能监测到这种变化的物理现象，就能监测到任何飞机的行踪，当然，这也是很困难的。最早的空间物理场监测手段，就是红外监测，红外雷达可以归纳到这一类，但红外监测飞机具有局限性，就是监测距离一般都比较短，大多在50公里以内。

现在第四代战机又加装了红外抑制技术，并采取了多种红外诱导手段，使监测能力大打折扣。广大军事迷们都会在歼11的图片上看到驾驶舱前面有一个圆形的突出物体，它就是歼11的红外线探测雷达，它能够探测到40公里以外的空中100W的红外能量体，拿军方的话来说，就是在40公里的位置上发现第三代战机（如F16）喷气热能量，由于F22等四代战机采用了红外抑制技术，发现距离最远大概是20公里。

如果想让隐形战机现身，空气水蒸气电离子监测是最有效的手段。喷气战机在空中飞行，机身会和大气剧烈摩擦，从而使周边空气分子和水蒸气分子带电，在空中形成一个彗星型的电离子带，如水面舰艇行驶留下的尾流现象。能监测到这个空间电离子带，任何战斗飞机也无法躲避被追踪的命运。我国最早于2002年开始研制空间电离子监测雷达，当时的用途是用来进行天气监测，监测空气中带电的云团，来给未来战场提供准确的天气情报。云团是怎样带电的，这个大家都很清楚，我这里也不需要进行介绍。空间电离子监测是项复杂的技术，工作原理就是发射一定频率的电磁脉冲波，电磁脉冲波与空间电离子相撞，产生新的放电现象，再用高精度接收器接收放电现象产生的电波。2004年我国第一台实验性空间电离子监测天气预报雷达研究成功，在计算机等新技术的支持下，我国又于2008年设计出两坐标空间电离子监测天气预报雷达。2008年9月，新的两坐标空间电离子监测天气预报雷达在东南沿海测试过程中，无意发现了几个扫帚型电离子带，电离子带的快速移动引起在场科技人员的极大兴趣，后经望眼镜观测，是我国海军航空兵的某战机中队在实验区域做飞行训练。消息传到军委后引起极大的震动，在10月份就下达了军用空间三坐标电离子监测雷达的命令，要求在2012年以前研制成功并装备部队。

然而，空间电离子监测雷达的研制却影响到了我国第四代战机的进度，因为以前的隐身设计理念面临全面落伍的危险，沈阳飞机研究所于2009年对我国F-XX第四代机设计方案进行重新修整，可以确定的是，新的第四代战机外形绝对不是美国F22那样的，也不要用F22战机所具有的技术特征来衡量我国的F-XX第四代机。

我国在空间物理场监测方面研究目前是走在世界最前沿的，并世界首次破解了“音障空气蒸气锥”现象，这得益于我国科学家的辛勤努力。“音障空气蒸气锥”现象，比较专业的军迷都会知道，就是超音速战斗机在进入音速的瞬间，在机体周围出现的蒸气锥现象。以前世界上的科学家都对这种现象难以理解，不能给出合理的解释。我国的一位韩氏科学家在2008年指出，“音障空气蒸气锥”现象是空压电离子引发的物理效应耦合现象，被科学界称为韩氏耦合效应。韩氏耦合效应也为我国空间电离子监测雷达指明了一条无限广阔的光辉大道。（由于一些内容牵涉到军事技术保密，笔者没有写入，还请广大军迷谅解

以F-22为代表的低可探测作战飞机（通常称作隐身战机或隐形战机）已经成为中国国家安全最大的实质性威胁，认识威胁是抗拒威胁的首要前提，不能真正的认识威胁到底是什么，就根本无法拿出有效的反制措施，本文的目的就在于探讨低可探测作战飞机的作战优势。

按照装备顺序，世界上已经或者将要装备的低可探测作战飞机有四个型号：F-117、B-2、F-22、F-35，分别是对地攻击型号机、战略轰炸型号机、重型制空战斗型号机、中型多用途型号机，笔者之所以强调“型号机”这个概念，就是提醒各位读者朋友，在美国NASA以及各大航空武器研制生产厂商的实验室、实验场和风洞里还有数不清的低可探测作战飞机预研项目正在进行，这些预研项目中的某几个很有可能也会在不远的将来成为笔者口中的“型号机”（工程化发展出来的具备完整作战能力装备机型），甚至还会出现低可探测非作战飞机型号。我们将要面临的威胁不仅仅是上述四个实际装备过、正在装备或将要装备的型号机，而是整个低可探测飞机概念对战争态势所带来的所有变化。不能将如何应对低可探测作战飞机这个历史性问题妥善解决，我们就会在未来战场上遭受无法承受的严重损失。

猛禽群飞——低可探测技术的实质威胁

F-117“夜鹰”的经验让美国人明白低可探测技术是杀手锏，但是仅仅具备低可探测功能并不能将这个杀手级别的性能发挥到极致。随着人类航空事业逐渐壮大和航空工程技术的不断进步，更重要的是伴随着种种涉及低可探测作战飞机战斗力实现的基础理论慢慢成熟，真正的低可探测威胁开始显露。这一次绝不是像“夜鹰”那样略带瑕疵，而是美国航空产业发展壮大和工业技术基础深厚积淀的蓬勃爆发。

美国在1971年开始的名为“先进战术战斗机”的航空预研计划，成就了目前最强大、最先进也是最具威胁的重型战斗机F-22“猛禽”，对它和F-35的实质威胁的探讨是本文最主要的内容。F-22是由美国洛克希德•马丁、波音和通用动力公司联合设计的新一代重型低可探测战斗机，主要任务为取得和保持战区制空权，在设计上具备超音速巡航、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线低可探测等特性。F-35“闪电II”是美国波音公司和洛克希德•马丁公司研制的多用途战术攻击战斗机，将与F-22一起构成美国新一代战斗机的轻重搭配。

通常人们将四代战斗机的性能特点归结为以下四点：低可探测、超音速巡航、一体化的航空电子系统和超常规机动性，但是这几点在性能设计上不同于以往任何战斗机的特征，并没有直接表述出四代机是如何形成实质作战优势的，而且在讨论低可探测作战飞机，尤其是美国的低可探测作战飞机的资料中，总是充斥着大量让人眼花缭乱的理念与名词。这让我们难以清晰而有重点地把握低可探测作战飞机实质优势。

笔者把低可探测战斗机共同的实质作战优势归结为以下公式：

低可探测战斗机实质优势=难以发现的频谱优势+全面的信息优势+强大的火力优势。

下文将会分别进行探讨和分析。

成熟的低可探测战斗机已经摆脱了“夜鹰”时代只能通过多面体近似的方式进行低可探测和气动设计的局限，现代先进军用处理器构成的巨型军用计算机性能远超前代，再配合多年研究下已经开花结果的低可探测和气动综合算法软件，构架起低可探测与气动兼顾的低可探测飞行器设计平台。F/A-22低可探测设计的特点非常明显，最主要的是通过大量的平行设计使回波波峰集中到少数几个非重要方向上，其迎头雷达反射面积（RCS）在0.06平米左右，侧向RCS在2平方米左右，比起RCS动辄十几甚至几十平方米的常规战斗机犹如幽灵一般。不仅如此，在具备极其优秀的低可探测性能前提下，“猛禽”在气动方面也达到了当今战斗机设计的巅峰，跨时代的超音速巡航和非常规机动更使其如虎添翼。

信号为王——雷达猝发脉冲的优势

如果说“猛禽”低可探测与气动双顾双全的外形设计能够使其在敌方严密的防空阵地与空优力量的围堵中依然成功夺取制空权，那么四代低可探测战斗机在射频管理上的巨大优势，足以让敌方在看不见的电波交锋中毫无还手之力。

通常有人在探讨第四代低可探测战斗机的时候经常把先进有源相控阵雷达、座舱显示设备和一体化航空电子系统放在一起，实际上这体现出一种对于电子科学与信号处理科学的混淆，虽然它们听上去都和电子有关，且在传统观念中似乎就是一起的，但实际上雷达系统、雷达告警系统、通信系统和电子对抗系统是信号以及信号处理理论的研究成果，虽说它们都涵盖在航空电子系统的范围内；而航空电子系统架构、数据总线和高速处理器通常都是在电子或者微电子领域。

也许读者会感觉这里有些难以理解，笔者尝试用一句话将这两个专业领域的区别说清楚，那就是：“信号与信号处理科学”探讨的是如何把电磁信号变成我们想要的样子，也就是信号处理算法；“电子科学”探讨的是如何将信号处理算法用实际的电路实现。虽然我们通常说“电子对抗”，但实际上进行对抗的不是电子设备而是信号。

F-22“猛禽”装备了APG-77有源相控阵雷达和ALR-94雷达告警接收机，F-35“闪电II”装备了AN/APG-81雷达和多功能综合射频系统/电子战系统。上述两型有源相控阵雷达除了传统雷达的功能外，都还能用于情报侦察、电子干扰和通信。

有人认为低可探测飞机要想实现真正的低可探测，就必须将雷达和通信设备全部关闭或者不发射电磁信号，保持“无线电”静默，从而得出低可探测机并不可怕的结论。因为如果低可探测战斗机想要攻击敌机就必须打开雷达，或者必须依赖别机的传感器，而这时候被攻击的敌机就会感知到自己被照射从而规避或者反击；如果低可探测飞机不能自由使用自己的雷达，那它的作战效能显然不像宣传手册上那样可怕。这个理论在F-117“夜鹰”时代是成立的，事实上“夜鹰”为了实现低可探测性，就避免使用有源传感器，但是“夜鹰”的瑕疵并没有遗传给后代，目前流行的采用无源反低可探测雷达对低可探测机进行探测定位，然后进行打击的战术恐怕不会产生什么效果。

实际上，AN/APG-77与AN/APG-81都已经不是简单的机载火控雷达，而是多功能射频管理系统，如果将此二者的工作特点加以概括，那就是：多功能射频管理系统=以猝发脉冲跳频扩频为主要手段的低可截获特性+灵敏的威胁告警+主动电子对抗+多功能射频集成。

[b]……………………感觉文章没完，偶也没办法，大家将就看吧先送上传送门，免得被河蟹：http://www.cnrand.com/jrjd/2010-09-07/777.html

本文前言：空间物理学主要研究地球20-30公里高度直到太阳大气这一广阔的日地空间环境中的基本物理过程。武汉大学是我国最早开展电离层及电波传播研究和教学的单位。1981年，武汉大学空间物理学被批准为我国首批博士学位授权点之一，1988年被确定为国家级重点学科，1997年，经论证进入“211工程”国家重点学科建设项目，总投入强度达1335万元。主要研究方向：电离层与磁层研究、中高层大气环境及其电磁波诊断方法、日地系统扰动传播及空间天气预测等。

空间物理监测学是们很复杂的学问，它的研究监测范围则按其监测对象大致可以分为中层大气、高层大气、电离层、磁层、日球、宇宙线监测等。在这里笔者不想多说，为了简单明了的让军事迷们明白，我就简单说明下高速战机在空间物理场中引发的一系列物理变化。

飞机在空中飞行时高速的，在飞行中会引起空气涡流、空气压力变化、空气带电离子变化、水蒸气变化、红外辐射等一系列的空间场景变化，这种变化是很剧烈的，能监测到这种变化的物理现象，就能监测到任何飞机的行踪，当然，这也是很困难的。最早的空间物理场监测手段，就是红外监测，红外雷达可以归纳到这一类，但红外监测飞机具有局限性，就是监测距离一般都比较短，大多在50公里以内。

现在第四代战机又加装了红外抑制技术，并采取了多种红外诱导手段，使监测能力大打折扣。广大军事迷们都会在歼11的图片上看到驾驶舱前面有一个圆形的突出物体，它就是歼11的红外线探测雷达，它能够探测到40公里以外的空中100W的红外能量体，拿军方的话来说，就是在40公里的位置上发现第三代战机（如F16）喷气热能量，由于F22等四代战机采用了红外抑制技术，发现距离最远大概是20公里。

如果想让隐形战机现身，空气水蒸气电离子监测是最有效的手段。喷气战机在空中飞行，机身会和大气剧烈摩擦，从而使周边空气分子和水蒸气分子带电，在空中形成一个彗星型的电离子带，如水面舰艇行驶留下的尾流现象。能监测到这个空间电离子带，任何战斗飞机也无法躲避被追踪的命运。我国最早于2002年开始研制空间电离子监测雷达，当时的用途是用来进行天气监测，监测空气中带电的云团，来给未来战场提供准确的天气情报。云团是怎样带电的，这个大家都很清楚，我这里也不需要进行介绍。空间电离子监测是项复杂的技术，工作原理就是发射一定频率的电磁脉冲波，电磁脉冲波与空间电离子相撞，产生新的放电现象，再用高精度接收器接收放电现象产生的电波。2004年我国第一台实验性空间电离子监测天气预报雷达研究成功，在计算机等新技术的支持下，我国又于2008年设计出两坐标空间电离子监测天气预报雷达。2008年9月，新的两坐标空间电离子监测天气预报雷达在东南沿海测试过程中，无意发现了几个扫帚型电离子带，电离子带的快速移动引起在场科技人员的极大兴趣，后经望眼镜观测，是我国海军航空兵的某战机中队在实验区域做飞行训练。消息传到军委后引起极大的震动，在10月份就下达了军用空间三坐标电离子监测雷达的命令，要求在2012年以前研制成功并装备部队。

然而，空间电离子监测雷达的研制却影响到了我国第四代战机的进度，因为以前的隐身设计理念面临全面落伍的危险，沈阳飞机研究所于2009年对我国F-XX第四代机设计方案进行重新修整，可以确定的是，新的第四代战机外形绝对不是美国F22那样的，也不要用F22战机所具有的技术特征来衡量我国的F-XX第四代机。

我国在空间物理场监测方面研究目前是走在世界最前沿的，并世界首次破解了“音障空气蒸气锥”现象，这得益于我国科学家的辛勤努力。“音障空气蒸气锥”现象，比较专业的军迷都会知道，就是超音速战斗机在进入音速的瞬间，在机体周围出现的蒸气锥现象。以前世界上的科学家都对这种现象难以理解，不能给出合理的解释。我国的一位韩氏科学家在2008年指出，“音障空气蒸气锥”现象是空压电离子引发的物理效应耦合现象，被科学界称为韩氏耦合效应。韩氏耦合效应也为我国空间电离子监测雷达指明了一条无限广阔的光辉大道。（由于一些内容牵涉到军事技术保密，笔者没有写入，还请广大军迷谅解

以F-22为代表的低可探测作战飞机（通常称作隐身战机或隐形战机）已经成为中国国家安全最大的实质性威胁，认识威胁是抗拒威胁的首要前提，不能真正的认识威胁到底是什么，就根本无法拿出有效的反制措施，本文的目的就在于探讨低可探测作战飞机的作战优势。

按照装备顺序，世界上已经或者将要装备的低可探测作战飞机有四个型号：F-117、B-2、F-22、F-35，分别是对地攻击型号机、战略轰炸型号机、重型制空战斗型号机、中型多用途型号机，笔者之所以强调“型号机”这个概念，就是提醒各位读者朋友，在美国NASA以及各大航空武器研制生产厂商的实验室、实验场和风洞里还有数不清的低可探测作战飞机预研项目正在进行，这些预研项目中的某几个很有可能也会在不远的将来成为笔者口中的“型号机”（工程化发展出来的具备完整作战能力装备机型），甚至还会出现低可探测非作战飞机型号。我们将要面临的威胁不仅仅是上述四个实际装备过、正在装备或将要装备的型号机，而是整个低可探测飞机概念对战争态势所带来的所有变化。不能将如何应对低可探测作战飞机这个历史性问题妥善解决，我们就会在未来战场上遭受无法承受的严重损失。

猛禽群飞——低可探测技术的实质威胁

F-117“夜鹰”的经验让美国人明白低可探测技术是杀手锏，但是仅仅具备低可探测功能并不能将这个杀手级别的性能发挥到极致。随着人类航空事业逐渐壮大和航空工程技术的不断进步，更重要的是伴随着种种涉及低可探测作战飞机战斗力实现的基础理论慢慢成熟，真正的低可探测威胁开始显露。这一次绝不是像“夜鹰”那样略带瑕疵，而是美国航空产业发展壮大和工业技术基础深厚积淀的蓬勃爆发。

美国在1971年开始的名为“先进战术战斗机”的航空预研计划，成就了目前最强大、最先进也是最具威胁的重型战斗机F-22“猛禽”，对它和F-35的实质威胁的探讨是本文最主要的内容。F-22是由美国洛克希德•马丁、波音和通用动力公司联合设计的新一代重型低可探测战斗机，主要任务为取得和保持战区制空权，在设计上具备超音速巡航、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线低可探测等特性。F-35“闪电II”是美国波音公司和洛克希德•马丁公司研制的多用途战术攻击战斗机，将与F-22一起构成美国新一代战斗机的轻重搭配。

通常人们将四代战斗机的性能特点归结为以下四点：低可探测、超音速巡航、一体化的航空电子系统和超常规机动性，但是这几点在性能设计上不同于以往任何战斗机的特征，并没有直接表述出四代机是如何形成实质作战优势的，而且在讨论低可探测作战飞机，尤其是美国的低可探测作战飞机的资料中，总是充斥着大量让人眼花缭乱的理念与名词。这让我们难以清晰而有重点地把握低可探测作战飞机实质优势。

笔者把低可探测战斗机共同的实质作战优势归结为以下公式：

低可探测战斗机实质优势=难以发现的频谱优势+全面的信息优势+强大的火力优势。

下文将会分别进行探讨和分析。

成熟的低可探测战斗机已经摆脱了“夜鹰”时代只能通过多面体近似的方式进行低可探测和气动设计的局限，现代先进军用处理器构成的巨型军用计算机性能远超前代，再配合多年研究下已经开花结果的低可探测和气动综合算法软件，构架起低可探测与气动兼顾的低可探测飞行器设计平台。F/A-22低可探测设计的特点非常明显，最主要的是通过大量的平行设计使回波波峰集中到少数几个非重要方向上，其迎头雷达反射面积（RCS）在0.06平米左右，侧向RCS在2平方米左右，比起RCS动辄十几甚至几十平方米的常规战斗机犹如幽灵一般。不仅如此，在具备极其优秀的低可探测性能前提下，“猛禽”在气动方面也达到了当今战斗机设计的巅峰，跨时代的超音速巡航和非常规机动更使其如虎添翼。

信号为王——雷达猝发脉冲的优势

如果说“猛禽”低可探测与气动双顾双全的外形设计能够使其在敌方严密的防空阵地与空优力量的围堵中依然成功夺取制空权，那么四代低可探测战斗机在射频管理上的巨大优势，足以让敌方在看不见的电波交锋中毫无还手之力。

通常有人在探讨第四代低可探测战斗机的时候经常把先进有源相控阵雷达、座舱显示设备和一体化航空电子系统放在一起，实际上这体现出一种对于电子科学与信号处理科学的混淆，虽然它们听上去都和电子有关，且在传统观念中似乎就是一起的，但实际上雷达系统、雷达告警系统、通信系统和电子对抗系统是信号以及信号处理理论的研究成果，虽说它们都涵盖在航空电子系统的范围内；而航空电子系统架构、数据总线和高速处理器通常都是在电子或者微电子领域。

也许读者会感觉这里有些难以理解，笔者尝试用一句话将这两个专业领域的区别说清楚，那就是：“信号与信号处理科学”探讨的是如何把电磁信号变成我们想要的样子，也就是信号处理算法；“电子科学”探讨的是如何将信号处理算法用实际的电路实现。虽然我们通常说“电子对抗”，但实际上进行对抗的不是电子设备而是信号。

F-22“猛禽”装备了APG-77有源相控阵雷达和ALR-94雷达告警接收机，F-35“闪电II”装备了AN/APG-81雷达和多功能综合射频系统/电子战系统。上述两型有源相控阵雷达除了传统雷达的功能外，都还能用于情报侦察、电子干扰和通信。

有人认为低可探测飞机要想实现真正的低可探测，就必须将雷达和通信设备全部关闭或者不发射电磁信号，保持“无线电”静默，从而得出低可探测机并不可怕的结论。因为如果低可探测战斗机想要攻击敌机就必须打开雷达，或者必须依赖别机的传感器，而这时候被攻击的敌机就会感知到自己被照射从而规避或者反击；如果低可探测飞机不能自由使用自己的雷达，那它的作战效能显然不像宣传手册上那样可怕。这个理论在F-117“夜鹰”时代是成立的，事实上“夜鹰”为了实现低可探测性，就避免使用有源传感器，但是“夜鹰”的瑕疵并没有遗传给后代，目前流行的采用无源反低可探测雷达对低可探测机进行探测定位，然后进行打击的战术恐怕不会产生什么效果。

实际上，AN/APG-77与AN/APG-81都已经不是简单的机载火控雷达，而是多功能射频管理系统，如果将此二者的工作特点加以概括，那就是：多功能射频管理系统=以猝发脉冲跳频扩频为主要手段的低可截获特性+灵敏的威胁告警+主动电子对抗+多功能射频集成。

[b]……………………感觉文章没完，偶也没办法，大家将就看吧