圆盘机改装配件
为什么预警机要背个大圆盘?
大圆盘是预警机的雷达天线罩,天线罩的设计五花八门,不是非要背个大圆盘不可。我们先来说不顶大圆盘的,如图,以色列的费尔康是个大鼻子(包括英国“猎迷”),G550“海雕”则使用了最前卫的设计,***取了共形阵雷达天线,像贴磁砖似地在贴天线;美国与土耳其、韩国、澳大利亚装备的顶帽;瑞典“顶板”预警机,中印都有借鉴。所以说,未来预警机发展正如以色列的共形阵,这是预警机发展方向,不影响载机平台或尽量减小气动外形,布置位置更灵活。过去顶着一个大圆盘,犹似一个大蘑菇,对载机飞行性能多有影响,依美国E-3A“望楼”为例,直径9.1米,厚1.8米,重约2吨,由此看来,不是大飞机平台,顶这个玩意,真是不轻松。雷达天线设计不拘一格,以为共形阵天线才是未来方向。
动与不动。这个大圆盘的天线设计,借鉴的是昆虫复眼,由数只或数万只小眼组成,每只自成体系,预警机雷达天线为了得到更好的视野,***取了转动的方式,仍以美国E-3为例,每分钟6圈,旋转的机械设计十分复杂,而且要耗费大量的能量,这是脉冲多普勒雷达技术的有限吧,中国***取了有源相控阵雷达,天线可以是固定的,而且效果并不差,当然我们固定不转的天线设计,并不是处于机械装置复杂,搞不了,我们出口给巴基斯坦的zdk03式预警机,即***取了转动的方式。多所比较,在使用了之后发现,还是不动得好,以后发展空警-500,也使用了不旋转的方式。不过仍有例外,美国全新打造的舰载固定翼预警机E-2D,使用了全新的数字阵列式雷达,与我们空警-500等同,高度扫描使用电扫,方位扫描电扫与机描相结合,避免了“盲速”的出现。
未来天线什么样?要涉及到下代预警机的方向,正在朝“网络化、一体化、多元化、轻型化”发展,原因是电子技术的进步,多种平台装备的雷达越来越先进,减弱或抵消了大型预警机的技术优势,本身预警机伴随作战也是一个麻烦事,本身不具安全能力,空中作战体系化以后,大量隐身和微型无人机出现在战场,各种作战态势感知能力可即时性实现数字传输,使战场更趋透明,大型预警机越来越不赶时髦,不符合作战需求,所以未来预警机,轻型化是一大趋势,作为空间战场一个重要节点,以其隐微作用在前沿,正能发挥预警与侦察的作用。然这一步绝非朝夕之功,在可见的明天,预警机还将持续生存一个时期,这个时期有多漫长,就看技术发展速度了。
空警-600不是中国的名字。这是美国人为我们起的,一款舰载固定翼,会如何设计,是否如之E-2一样的?随着002型弹射型航母工作的展开,固定预引发人们的关注度越来越高,成飞所在珠海曾经展示一款名为“跃龙”的垂直起降无人机,方便灵活部署,大开一个脑洞的话,没准作为预警机使用,也许是不错的选择。无人机大型化的趋势越来越明显,随智能化的进步,二者的结合堪谓天造地设。魂舞大漠觉得吧,实现跨越式发展,超前技术设计,方得赢得未来。影响气动设计的大圆盘式天线,会随着电子技术的跃升,渐行渐远,毕竟把大型雷达搬到天上已经多年,大型飞机平台始终是一个挥之不去的梦魇,一旦被敲掉,损失的不只经济,由此而输掉战争才是军国大事。
大圆盘是预警机的雷达天线!预警机的雷达天线有二种:一种是长条型,探测角度有限,一般只能达到120度角。一种是圆形,可以360度探测。同样是圆形天线,工作原理也有不同。有种是机械旋转,就像圆盘转动的微波炉。还有种是电子式旋转,就是圆形天线里面装几组天线,依次轮流开机,模仿机械式均匀转动。
预警机为什么会被个大圆盘呢?难道是为了避雨?
答案:当然不是
我们会发现大多数预警机背上会背一个大圆盘,有的背着的是一根木棍。在现在战争中可以说预警机是作战时绝对的核心,一方用作预警机作战比没有预警机作战的一方往往具有巨大的优势。此外预警机还有远程警戒,用于搜索、监视空中或海上目标等作用。
那预警机背上的圆盘到底是干嘛用的呢?那是预警雷达的天线罩,里面装有监视雷达天线和敌我识别天线。预警机通过它可以像周围发射电磁波,雷达波碰上物体会有回波,预警机通过计算这些回波引导己方飞机和导弹对敌方进行攻击。
△我国很早就试图发展预警机
在预警机的发展初期,受技术的制约,预警雷达大多安装在载机的机身下方。而给我们印象较深的是,现在的大多数预警机的雷达天线都安装在机背上方的一个扁圆型的罩子内,这是为什么呢?
进入60年代后,冷战的全球化与军备竞赛的不断膨胀,导致大国参与或支持的大规模局部战争接连不断,空中打击力量的重要性日益显著。这些因素牵动了预警机的迅猛发展。而电子技术的进步也同时推动了雷达技术的提高,为预警机系统在性能上的大幅跃进打下了坚实的基础。
△我国的空警2000
60年代初,美国E-2舰载预警机问世,给预警机的发展又开辟了一条先河。E-2是由美国格鲁曼公司和通用电气公司联合研制的。为了达到要求的探测指标,通用电气公司在E-2上安装了UHF波段雷达。这是因为在复杂海况下,UHF雷达波的反射杂波要比S波段低10分贝左右。通用电气公司别出心裁地用八木天线阵替换了反射面天线,并连同敌我识别询问机天线阵一起容纳在一个直径7.23 米、高达0.76米的扁圆型天线罩内。并且,通用电气公司还采用了天线罩与天线一起旋转的方法,进一步减轻了天线罩内的电气与结构设计难度。自此,“旋罩”一词诞生了。
为了达到既拥有巨大的平均发射功率(用来支持雷达探测威力),又要尽量减少接收到的海面反射的杂波(为的是在高海况下搜索的目标信号不被杂波掩盖),通用电气公司研制成功了***用了脉冲压缩新技术的AN/APS-96型雷达。该雷达具备在高海况下远距离探测低空飞机的能力。
图注:圆盘雷达各方面的性能是最为均衡的
因为这个大圆盘里装着预警机最重要的装置——预警雷达。也不是所有的预警机都背着大圆盘,还有背着“棍子”(如萨博-2000、EMB-145、空警-200预警机等),或是机身两侧鼓着包(如“费尔康”)的预警机。不过,圆盘构型仍是最主流的方式。
大部分预警机之所以喜欢使用圆盘构型,主要是早期容易实现。在相控阵雷达还未研制出来时,当时的预警雷达都是多普勒体制,必须***用机械扫描方式来扩大监视范围。这样的话,圆盘型天线罩就是最好的选择,因为它是中心对称的,最容易实现360度旋转,且不会在旋转时产生气动差异。
图注:圆盘形的雷达天线罩
其次,圆盘构型的预警机性能最为均衡。与之相比,***用“平衡木”体制的预警机虽然在气动性能角度对飞机的不利影响更小,而且可以充分利用机身头尾的尺寸,把背负的雷达天线长度做得很大,从而提高探测距离。但是,这种性能的提升是以牺牲覆盖范围为代价的,虽然机身两侧方位象限的探测能力很强,但在机头和机尾方向却存在一定的盲区。***用机身共形天线的以色列“费尔康”预警机也存在这方面的问题,虽然为弥补探测盲区在机头和机尾都布置了雷达,但受尺寸限制,探测能力仍比两侧方位弱得多,全方位覆盖不够均衡。
其实对于预警机来说,很多时间不一定要求你探测距离有多远,但必须保证全方位无缝隙覆盖,而圆盘构型的预警机,不论是***用不转的三面天线还是旋转的单面天线,全方位覆盖能力都是最好的。
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