美軍雷達(dá)武器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘要：以美軍典型機(jī)載預(yù)警雷達(dá)為例，簡(jiǎn)述了美國(guó)機(jī)載預(yù)警雷達(dá)及其搭載預(yù)警機(jī)型的發(fā)展歷程，分析了雷達(dá)工作機(jī)理及主要戰(zhàn)技指標(biāo)，對(duì)下一代機(jī)載預(yù)警雷達(dá)發(fā)展方向作了簡(jiǎn)要評(píng)述。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)武器；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

一、簡(jiǎn)介

預(yù)警機(jī)是現(xiàn)代C4ISR電子作戰(zhàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，不僅能夠?qū)罩械臄硻C(jī)、地面部隊(duì)和海面艦艇進(jìn)行監(jiān)控，還能對(duì)己方戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航和空中管制。機(jī)載預(yù)警雷達(dá)是預(yù)警機(jī)的核心，一般采用12兆瓦以上的超高發(fā)射功率，工作頻率在超高頻（UHF）和甚高頻（VHF）波段，作用距離可達(dá)幾千公里，能在搜索的同時(shí)跟蹤100～200個(gè)目標(biāo)，主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)、中、近程彈道導(dǎo)彈，測(cè)定其瞬間位置、速度、發(fā)射點(diǎn)和彈著點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù)，為最高軍事機(jī)關(guān)提供導(dǎo)彈預(yù)警情報(bào)。

最初的機(jī)載預(yù)警雷達(dá)沒(méi)有下視能力，性能較差，一般只能搜索、監(jiān)視中高空和海上目標(biāo)，對(duì)陸地低空飛行目標(biāo)探測(cè)能力差，僅可預(yù)警，不具備指揮控制功能。20世紀(jì)60年代，采用機(jī)載運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示（AMTI）技術(shù)，雷達(dá)能在海雜波背景下檢測(cè)低空運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，但尚不具備對(duì)陸地上空目標(biāo)的下視能力。20世紀(jì)70年代后，出現(xiàn)了抑制地面雜波干擾的脈沖多普勒雷達(dá)，可探測(cè)低空和超低空飛行目標(biāo)。同時(shí)雷達(dá)還采用具有極低副瓣的平板裂縫陣列天線，在俯仰方向上利用相控掃描測(cè)量目標(biāo)高度。此時(shí)的雷達(dá)具備了優(yōu)越的下視性能，使得裝載預(yù)警雷達(dá)的預(yù)警機(jī)成為進(jìn)行預(yù)警探測(cè)和指揮空中作戰(zhàn)的空中移動(dòng)指揮所。

二、發(fā)展歷程

1、初始及第一代

代表：AN/APS-20/82雷達(dá)

美軍早期預(yù)警機(jī)裝備應(yīng)用的是通用電氣（GE）公司研制的AN/APS-20雷達(dá)。1943年，AN/APS-20雷達(dá)裝備于格魯曼（Grumman）公司的“復(fù)仇者”型TBM-3W。1944年美海軍在PB-1W型預(yù)警機(jī)上也采用了AN/APS-20雷達(dá)。雷達(dá)工作在S波段，峰值功率約1兆瓦，天線2.4米口徑，天線為拋物面型式，波束掃描方式采用機(jī)械掃描。雷達(dá)天線安裝在機(jī)腹下的天線罩中。

1949年，美海軍在WV-1/Ⅱ型機(jī)上，安裝了經(jīng)改進(jìn)的AN/APS-20雷達(dá)（AN/APS-70/70A）。雷達(dá)上已裝有早期的動(dòng)目標(biāo)顯示電路，具有初步的雜波濾除功能。

1957年，美國(guó)海軍采用了新的預(yù)警機(jī)SF-1。雷達(dá)是AN/APS-20的改進(jìn)型AN/APS-82。雷達(dá)天線罩為固定的、扁平橢圓流線型線罩，長(zhǎng)徑和高度分別為9.5米與1.5米。此時(shí)的天線罩已不再掛在機(jī)腹，而是架在機(jī)背上。天線口徑4.3×1.2米。雷達(dá)對(duì)小型飛機(jī)的探測(cè)距離達(dá)150千米左右，并且采用單脈沖技術(shù)，可測(cè)出目標(biāo)的飛行高度。

2、第二代

代表：AN/APS-125/138/145雷達(dá)

預(yù)警機(jī)系統(tǒng)第一個(gè)飛躍是60年代初的E-2系列。最初與之搭配的是1971年通用電氣公司推出的AN/APS-120雷達(dá)。雷達(dá)采用動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTD）技術(shù)，對(duì)每一距離單元上的信號(hào)進(jìn)行多普勒頻率濾波，以區(qū)別雜波和飛行目標(biāo)。

美海軍E-2C Hawkeye AEW系統(tǒng)采用AN/APS-125雷達(dá)。雷達(dá)選用UHF波段，低PRF。采用Rand公司生產(chǎn)的APA-171天線，安裝在機(jī)背的旋轉(zhuǎn)天線罩內(nèi)。天線為雙層背靠背八木端射陣列，由7800個(gè)組件構(gòu)成。主天線一側(cè)的前方裝有Hazeltine公司制造的RT-988IFF天線（小型八木陣列）。主天線為水平極化，IFF天線為垂直極化。雷達(dá)天線（主天線）具有較低副瓣。采用偏置相位中心天線（DPCA）技術(shù)補(bǔ)償平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，改善雜波影響。天線罩由玻璃鋼材料制成，直徑7.32米，厚0.76米，呈圓盤(pán)形。天線罩支撐在機(jī)背上，支撐架可伸縮?？傊?噸。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速6轉(zhuǎn)/分。發(fā)射機(jī)為主振放大式，發(fā)射低PRF線性調(diào)頻寬脈沖信號(hào)，有四個(gè)備選頻率，末級(jí)為束射四極管7648。中心處理系統(tǒng)能自動(dòng)保持對(duì)600個(gè)獨(dú)立目標(biāo)的跟蹤。處理系統(tǒng)可提供40多個(gè)突襲任務(wù)和不同形式的截?fù)簟?/p>

1990年后的E-2C換裝AN-APS-145，對(duì)飛機(jī)目標(biāo)的探測(cè)和確認(rèn)距離為556公里以上。雷達(dá)的掃描包線為6百萬(wàn)立方英里。該雷達(dá)具有全發(fā)射孔徑控制天線，可減少旁瓣引起的偏差干擾。

3、第三代

代表：E-737預(yù)警雷達(dá)

波音公司在澳大利亞項(xiàng)目“楔尾”機(jī)載預(yù)警和控制計(jì)劃的首架737-700預(yù)警機(jī)上安裝了格魯曼公司的多功能電掃描陣列（MESA）雷達(dá)。雷達(dá)天線罩為固定式，采用背鰭式的裝機(jī)樣式，即雷達(dá)安裝在后機(jī)身上面的背部結(jié)構(gòu)中，主陣在機(jī)體兩側(cè)運(yùn)行，各有120度的覆蓋范圍。頭、尾各60度的覆蓋范圍由縱向陣提供，縱向陣安裝在MESA側(cè)陣背鰭上部的扁平雷達(dá)罩中。兩個(gè)天線陣具有重疊的覆蓋范圍。天線陣整流罩沿著機(jī)體頂部運(yùn)動(dòng)，重約2270千克，其寬度約56厘米，因而能降低空氣阻力和對(duì)機(jī)體的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。在9000米高度飛行時(shí)探測(cè)距離達(dá)850千米。雷達(dá)工作波段在L波段，方位和俯仰二維相掃，可在350千米半徑的范圍內(nèi)同時(shí)跟蹤飛機(jī)和艦艇，而且波束掃描的靈活性可把扇區(qū)的探測(cè)距離增大到740千米以上。

三、發(fā)展方向

目前，波音公司向澳大利亞“‘楔尾監(jiān)視項(xiàng)目”交付波音737機(jī)載預(yù)警和控制系統(tǒng)飛機(jī)的時(shí)間已延遲至2009年7月。首批兩架飛機(jī)交付時(shí)將沒(méi)有電子戰(zhàn)（EW）系統(tǒng)，但可用于訓(xùn)練。按照約定，將在2010年年初裝配EW系統(tǒng)，并到2010年年底達(dá)到完全作戰(zhàn)能力，屆時(shí)將交付其他4架飛機(jī)。

結(jié)語(yǔ)：

空中預(yù)警機(jī)覆蓋空域大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，一直是研究發(fā)展的重點(diǎn)。自上世紀(jì)60年代第一代預(yù)警機(jī)裝備使用以來(lái)，目前成熟預(yù)警機(jī)技術(shù)已發(fā)展到第三代，下一代預(yù)警機(jī)及其雷達(dá)技術(shù)也已進(jìn)入當(dāng)前的研究視野。當(dāng)代最新的機(jī)載雷達(dá)采用有源相控陣體制，利用相控陣波束掃描靈活的優(yōu)點(diǎn)，使機(jī)載雷達(dá)功能更加完善，同時(shí)使對(duì)付多目標(biāo)的能力更強(qiáng)。目前我國(guó)已積極發(fā)展下一代預(yù)警雷達(dá)技術(shù)，在最新研制的“空警-2000”的預(yù)警機(jī)上，采用了固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，雷達(dá)天線為固定式，以電子掃描進(jìn)行俯仰和方位探測(cè)。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的變化，對(duì)預(yù)警機(jī)及其雷達(dá)的要求也越來(lái)越高，進(jìn)一步提高預(yù)警機(jī)的下視能力，增強(qiáng)電子對(duì)抗能力和生存能力，發(fā)展高科技武器裝備，提高戰(zhàn)斗力，是我們目前必須面臨和急需解決的問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：汲振，男，漢族，山東棗莊，本科，助理工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程。

（作者單位：河北省張家口市71352部隊(duì)）