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美军新型氮化镓雷达登场 探测距离超红旗9雷达数倍|雷达|红旗-9_新浪军事_新浪网

2019-10-30 16:43云南旅游_云南旅游景点_云南旅游最佳路线_云南旅游攻略编辑:admin人气:


  作者署名:北国防务

  近日,美国陆军宣布雷神公司赢得“低层防空反导传感器” (LTAMDS)计划,该计划原本是要淘汰“ 爱国者”系统的MPQ-64雷达,但在 “一体化火控网络”成形后,新雷达不只能导引 “爱国者”系统,还成为 “陆军一体化防空与反导”(AIAMD)架构最重要的远程防空雷达。

  LTAMDS雷达不仅在技术上领先中俄现役防空系统配套的雷达,更重要的是其背后更高效的体系支撑让雷达和体系双重受益。今天,北国防务(微信ID:sinorusdef)特约撰稿人Flak就来说说这个全新的LTAMDS雷达。

  △雷神在美国陆军协会(AUSA)全球力量研讨会会场展出的LTAMDS雷达模型,其巨大的冷却模块非常突出。这是因为氮化镓雷达大幅提高了单位功率,也就需要更强力的冷却系统

  美国陆军上一次更新远程防空雷达是在随着 “爱国者”3型导弹而换装的MPQ-65雷达,这种雷达的外观与老式MPQ-53雷达相同,都是C波段的无源相控阵雷达,但藉由增加一具行波管发射机使平均功率增加一倍而达到20千瓦。

  其主要目的是要对抗弹道导弹,因为弹道导弹的弹头通常是圆锥状,其大角度后倾的表面会将雷达波斜射而使其仅有很小的雷达截面积(例如俄罗斯曾宣称东风-15型弹头的雷达截面积为0.002平方米),这使得老式MPQ-53雷达得用小角度 “凝视”模式才能及早发现高速来袭的弹道导弹。增加平均功率可使MPQ-65雷达以同样角度搜索更远的距离,或是以同样距离扫描更大的角度,以免遭到其它武器的突袭。另外,MPQ-65也增强多普勒信号处理能力来提高接收的灵敏度,并藉由增大带宽来提高脉冲压缩技术的测距分辨率,后者可提其辨别弹头与诱饵的能力。

  △雷神最早的 “爱国者”雷达升级方案是直接将原有的雷达车装上三面天线,没有考虑到额外的冷却需求。下图为早前的MPQ-65雷达,MPQ-65和MPQ-53均为无源雷达,但集火控和探测功能于一体,与同时期问世的S-300(探测和火控雷达分置)不一样

  雷神的LTAMDS主要也是延续提高发射功率与接收灵敏度的思路,它不但采用了功率更强的有源相控阵天线,而且还采用了最新的氮化镓半导体器件技术,这使其探测距离可达到传统无源相控阵雷达的数倍,将同期对手(如红旗-9、S-300/400)往后甩出很多(根据公开展出的型号来看,新的红旗-9B的火控雷达似乎已经采用有源相控阵体制,与其差距较小)。这除了增加它探测弹道目标的距离外,也将增强其探测隐身目标的能力。

  由于氮化镓技术的探测能力太强,雷神在主天线后方增设了2部较小的雷达天线,尺寸虽只有旧型 “爱国者”雷达的一半,但探测能力却是它2倍,如此LTAMDS也获得360°全方位不间断监视能力。美国陆军原本想放弃这项需求,依赖多部单面天线的“联防”来涵盖防区。然而,随着巡航导弹技术日渐扩散,越来越多国家可利用导弹航程加上地形掩护,绕到目标区后方来进行攻击,例如沙特的炼油厂攻击事件可能就是利用绕道躲过防空网的拦截;另一方面,崛起中的高超音速武器兼具弹道导弹的速度与巡航导弹的迂回能力,可能针对防空雷达进行“挖眼”攻击,因此LTAMDS的360°监视能力已成为必要。

  △“一体化防空反导作战指挥系统”的指挥中心,犹如野战“网吧”,只是士兵们是面对真正致命的威胁并发射真实的导弹

  对于早期的“爱国者”系统而言,火控雷达通常是通过指挥中心连接到导弹发射架,使得这3者成为捆绑在一起的套件。但美国陆军的“陆军一体化防空与反导”架构打破了紧密的相连,不管是导弹发射架还是雷达,都是通过整合火控网络链接到 “一体化防空反导作战指挥系统”(IBCS),由后者整合所有的实时情报信息并发出开火指令,甚至能做到 “跨系统整合”,例如可由 “爱国者”3型导弹拦截MPQ-64雷达跟踪的目标。

  LTAMDS雷达对于新架构更加重要,因为它不但看得更远,看得更多,而且能看360°,等于是一座共享雷达能提供信息服务给整个陆军一体化防空与反导架构;另一方面,虽然有些防空系统(如红旗-9、S-300/400)也会整合一具旋转式预警雷达来提供360°警戒效果,但这些雷达仅具备搜索功能,发现目标后还是要转动火控雷达的天线才能作战。而LTAMDS雷达提供的不只是360°搜索能力,而是360°作战等级的跟踪能力,这使得附近的防空系统都可以利用它的情报来开火,使来袭导弹想绕过它的意图成为不可能。

  △S-300/400防空系统的火力单元都会整合96L6E雷达进行警戒,但火控雷达仍只能迎战90度扇形范围的目标

  LTAMDS雷达也是美国野战防空雷达全面以氮化镓科技升级的一部份,其中最早服役的是诺·格为海军陆战队制造的TPS-80 G/ATOR雷达,将取代陆战队现有远/短程防空、空中管制与反炮兵雷达;另一种则是洛·马为陆军制造的MPQ-64A4“哨兵”雷达,原本是指挥“毒刺”导弹单位,在氮化镓升级后将具有中程雷达的探测距离,并能更有效地发现低可见度的巡航导弹。这些雷达都会连接到“陆军一体化防空与反导”架构,使“一体化防空反导作战指挥系统”取得更多锐利的耳目,连接成更完整有效的防空网。

  △中国军工最新推出的机载火控雷达很可能也已用上氮化镓元器件,其难度远高于陆基雷达

  前文提到,“爱国者”的新LTAMDS雷达若从技术水平来看领先中俄的红旗-9、S-400甚多,这确实是事实。但这其实并不是最关键的,至少对于中国而言发展类似雷达应该不存大的问题,重要的是随着技术的发展,雷达的多用途能力不断提升,红旗-9、S-400是否还有必要采用探测(多部)和火控雷达分置的架构?该架构源于早期的S-300,苏联人采用类似架构或许有诸如提升系统冗余度的考虑,但根本上应该还是与技术水平有关。俄罗斯最新的S-350防空系统,便已经将探测和火控雷达合为一体。

  此外,中俄都有远比美军绵密的防空体系,从长远来看,类似美军的“一体化防空反导作战指挥系统”架构对于中俄防空系统的进一步融合和作战效能提升都有着重要意义……

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(来源:未知)

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