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日志

 
 

反隐身的新利器?-涣然一新的俄罗斯甚高频VHF相控阵雷达(二)  

2010-11-12 23:08:09|  分类: 武器装备 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       进入21世纪后,俄罗斯的新型VHF雷达不断出现,让隐身和反隐身游戏更加刺激。承担这项工作的是俄罗斯著名的雷达研制生产企业——下诺夫哥罗德无线电技术装备研究所(全称为“联邦科研生产中心《下诺夫哥罗德无线电技术装备研究所》无限股份公司”,俄文Открытое Акционерное Общество "Федеральный научно - производственный центр "Нижегородский научно - исследовательский институт радиотехники",简写ОАО "ФНПЦ "ННИИРТ",英文NNIIRT)。新型雷达采用了最新的固态雷达技术和先进的COTS计算机软件技术。至少有两个是有源电子扫描阵列(AESA)设计,拥有敏捷的改变波束方向能力(agile beam-steeringcapabilities),不亚于美国海军SPY–1 Begis“宙斯盾”雷达,并且在每1个接收天线元件内都采用微型化了的固态发射器-接收器。先进的杂波抑制技术,例如美国海军E–2D/D预警机上的空时自适应信号处理技术,就是目前俄罗斯最少两个VHF设计上的一个已知功能。
  撇开其他的先进技术不谈,有源电子扫描阵列AESA技术的运用是这些雷达的一个极其重要的进步,因为它不仅提供了快速准确的目标角速度(使用单脉冲测角技术),还允许使用强有力的调零技术(nullingtechniques)消除敌方的电子干扰。据称,一些新的米波雷达的精度已经达到了俄罗斯目前用作地空导弹跟踪雷达的L和S波段雷达的水平。而且和冷战时代设计不同,目前的VHF采用了具有高机动性的自行系统,并具备了真正的“打了就跑”能力。

       现在俄罗斯出产的最大且测距最长的VHF雷达是NNIIRT 55Zh6 Nebo U (北约代号:Tall Rack),它被配属于SB–21并被部署到了莫斯科周边地区。这种雷达的庞大身躯使得他的机动性不是大好。它还有一个特别的倒T型接收天线系统并有着非常精确的测高能力。

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55Zh6 Nebo U 三坐标雷达的精度已经有了显著提高,但机动性仍然欠佳

       相对而言,性能比较均衡的是RezonansN/NE,它的生产厂商给它贴上了“隐身战机早期预警雷达”的标签。和Nebo U/UE系列一样,它是一种战略级别的远程防空预警系统,完成部署几乎要花24小时。生产数量不详。与Nebo U/UE不同,它使用了波束成形技术。

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Rezonans N/NE 长波预警雷达,采用了波束成形技术

       真正属于新型野战防空导弹系统的雷达,是NNIIRT 1L119 Nebo SVU和Nebo MRLM-M雷达,因为NEBO的俄文意思是“天空”,所以这些雷达通常也翻译为“天空-SUV“雷达,他们是反隐身系统中的明星。

       早期的Nebo SVU采用了现代化的AESA有源电子扫描阵列设计,装载在半拖车上,并且可以在20分钟内完成部署,远远快于传统的苏联防空雷达。其可折叠有源电子扫描阵列拥有84个元件,结合了和传统雷达一样的方位角和倾斜角机械转向,同时可以进行电子波控。这可以用于环形扫描以提供高度准确的角度测量,下诺夫哥罗德无线电技术研究所声称其误差和用于SA–20上的S波段64N6E“大鸟”系列相控阵雷达相当。在分区搜索模式下,Nebo SVU被机械旋转到敌对区的那个点上,然后通过~50°弧进行灵活的电子波控,和爱国者MPQ–53相控阵雷达相似。Nebo SVU主要是应用于地对空导弹系统的目标探测。

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早期的“天空 SUV”雷达采用了乌拉尔4320型半挂拖车

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一个完整的“天空 SUV“包括3辆:1部天线拖车,1部6X6柴油发电机车,一部4X4操作车 

           下面这些图清楚地显示了雷达采用了3/8折叠偶极子天线,安装在一个常规栅阵列组合上
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       下面这张图显示的是在可旋转天线桅杆上三个主要的射频模块的安装结构。这些模块包括:移相器,可控衰减器,汇合网络,以及电源励磁系统。

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系统采用了风扇强制空冷

           有特色的是系统还集成一个IFF阵列,能够跟踪空中噪声干扰器。

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         下诺夫哥罗德无线电研究所发布的雷达天线方向图,切比雪夫锥度(峰值旁瓣电平-24dB)

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       显控台采用了成熟的COTS计算机软硬件技术,17寸液晶显示器,以及灵活的数字显示介绍,显示格式可以包括诸如边界的地理数据、防空区范围、边界等信息。

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       主要功能包括:
       有源相控阵天线(AESA雷达),每个单元集成了T/R模块,实现了每个通道的模-数-转换,可选择在反导ABM模式下的垂直面波束形成的数字模块设计。

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由“飞利-道盟”公司研制的铁氧体移相器

-全数字信号处理。
-自适应设计,可智能化选择对策和处理天线单元故障。
-采用数字处理处理恶劣天气和密集电磁干扰。
-自适应旁瓣对消。
-测高能力。
-500小时平均无故障时间。
主要数据:
-最大探测距离:
-500米高度,65千米;
-10千米高度,270千米;
-20千米高度,380千米。
-跟踪精度:200米,0.5方位角,1.5仰角

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由俄罗斯“进步”微电子器件研究所研制的雷达数字信号处理单元

       由于精度的大大提高,在新S-300系统的配合使用上,“天空SUV”VHF雷达主要用于目标跟踪,而S-300PMU-1系统的I/J波段相控阵目标跟踪与制导雷达30N6E Flap Lid 则可用于导弹上行引导雷达,这样显著提高了反隐身能力和抗干扰能力。

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       然而,俄罗斯人并不满足。他们推出了更新的天空M(Nebo M )RLM–M雷达。这是一种天空SVU的衍生型,性能更先进,更精确,拥有自行式机动能力。使用了结构不复杂但更大的液压接收天线阵列,它的AESA电扫阵列有168个发射单元,运载在8×8 BBZ-690915全地形底盘上,作为S-400防空导弹系统的雷达。它的探测距离差不多是Nebo SVU的1.4倍,角度测量精度也更高,保留了其前身电子波控的灵活性。

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天线处于折叠状态的RLM–M雷达,反应速度优于“天空SUV”

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RLM-M雷达,采用了巴斯-690915拖车

   尽管这样,俄罗斯人又在其基础上推出了终极武器——天空M(Nebo M)多频带反隐形雷达系统。这个系统包括甚高频的RLM-M、L波段的RLM-D和S波段的RLM-S有源电扫相控阵雷达,它们通过RLM-Ku指挥控制系统组成一体化。

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RLM-S有源电扫相控阵雷达采用了与这个Gamma S1/S1E 类似的设计,采用巴斯-64022拖车

 

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 RLM-D雷达
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 整套“天空M”多频带反隐身雷达系统

       默认情况下,这个系统必需要有1个雷达航迹融合功能,类似于前边美国海军协调作战能力(DED)系统。Nebo M系统采用综合探测原则,VHF甚高频雷达探测出入侵的隐形战机正面反射信号,而L波段和s波段雷达则负责隐身效果往往较差的敌机侧面信号。还有一点未说明,那就是随着在RLM–KU指挥系统中间中安装1个“类似于协同战能力”的航迹融合系统,配置其他功能更强的雷达系统也就大功告成了——例如,将数个RLM–M或RLM–D系统进行联网和航迹融合。

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       到底VHF雷达是神话,还是笑话,我们无法得出结论,但是俄罗斯在反隐形雷达技术开发上的努力是广泛而深刻的,并会在将来的10年内最终重塑出新的防空系统,美军将会面临风险。一个普遍的说法是:“新的俄罗斯防空系统为什么会比1991年的要越发优秀呢?”,因为它忽略了1991那时的要害技术方面的局限,在如今的防空导弹系统技术中已经不复存在了这一基本事实,他们现在的许多技术已经接近,相当或者超越了美国和欧盟的尖端设计。虽然在对抗隐形技术方面,甚高频波段雷达并不是“杀手锏”,但是这些雷达会让对方的隐形作战行动变得更为困难,而且一旦数量众多的诸如Nebo SVU雷达这样的精确三维设计装备得到广泛部署,为导弹连提供支持,那么在作战中想击败这种雷达,就需要付出更为专注且巨大的努力。毫无疑问,在这种情况下,不赞成发展隐形战机的人与老式非隐形战机的制造商就会说,隐形战机是一种昂贵但再过不久就会没用的奢侈品。不过,这种说法忽视了这样一个事实:俄罗斯最新一代的L/S/X波段雷达能够识别并锁定全部老式战机,其中包括新制造的F-16、F-15和F/A-18战机,以及欧洲国家制造的鸭式布局战机。隐形战机在这些波段针对威胁仍然有效并将保持有效,因为它能对抗雷达运行的基本物理原理。

  总之,基于“隐形飞机是完全看不见的”这种认知来制定的力量结构是非常危险的,要应对未来防空系统,就需要更加完善的技术性思维。

       

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