曹晨研究员谈丝带雷达.doc

电子装备专家、国产某型预警机常务副总设计师曹晨研究员谈丝带雷达我国新型战斗机J-20横空出世后,其隐身性能及雷达性能成为广大军迷和读者关注的焦点之一。J-20到底有多隐身呢?它的雷达是不是有源相控阵雷达?其性能与F-22的雷达相比如何?J-20怎样与我国已装备的先进预警机协同作战?带着这些问题,我们专访了电子装备专家、国产某型预警机常务副总设计师曹晨研究员。到底应该有多“隐身”记者:提起作为四代机的歼-20,大家最关注的问题之一是它的隐身特性。您从雷达和电子的角度,如何看待战斗机的隐身问题?曹:在四代机的4s特征中,第一个s指的就是隐身特征。战斗机如果能不被雷达发现,是因为它对雷达照射过来的电波,反射回雷达的非常少,专业上称为“低可观测性”,这就是“隐身”的含义。实际上,关于具备哪些条件才能称为“四代机”,在世界范围内并没有达成一致。我国新一代战机到底应该怎么搞,也未必一定要遵循目前西方四代或俄罗斯五代的路子。但是无论如何,在信息化战争时代,加强新一代战机在信息争夺方面的优势,是最重要的也是在发展方向上最没有争议的。而在谋求信息优势方面,至少有两个方面的含义,一是自己的雷达要能看到对方;二是让对方的雷达不能看见自己。记者:如何评价战斗机的隐身能力?曹:虽然也有红外隐身,但雷达是最主要的探测器,所以,隐身能力主要是看雷达反射截面积(RCS),它衡量了一个物体把照射到自己的雷达波反射回雷达的能力。反射回的能量越多,RCS就越大,雷达接收信号也就越强,雷达对这个物体看得也就越远。如果某个物体的RCS是5米2,这个物体反射雷达波的能力就相当于一个截面积为5米2的圆球。记者:F-22、F-35和T-50这些四代机的RCS一般是多大?曹:从研制厂家自己提供的数据看,在x波段(频率为8吉至12吉赫兹,波长为3厘米),雷达波从F-22的迎头部位照射过去,其雷达反射截面积(RCS)。F-,T-。而三代机以及更早的战斗机,在同样条件下,其雷达截面积为3~10米2。记者:四代机的RCS比三代机缩小了几百倍甚至上千倍,为什么新一代战斗机在RCS上有这么大的变化?曹:人们想缩减RCS,是因为雷达的探测距离与RCS的四次方成正比。,即原来的1/500,雷达的探测距离将减少到原来的20%。加上战斗机的速度提高了一倍,对方的预警时间将大幅度减少。原来设计为能看400千米的雷达,只能看80千米,对现有的雷达系统冲击很大。RCS缩减带来作战效能的影响确实深远。我国著名科学家钱学森曾认为,隐身对现代战争的影响与核武器相当。记者:同为四代机,它们的RCS却并不相同。那么,战斗机的RCS到底做到多大才合适呢?曹:RCS不能无限制降低。首先,RCS同探测距离不是正比关系,而是开四次方的关系。把RCS降低16倍,探测距离才能减半,并不经济。其次,降低RCS需要花费很大代价。要降低战斗机的RCS,主要有两个办法,一是外形设计,使对方的雷达波照过来,反射回去的方向不是对方雷达的方向:二是吸波,使得对方的雷达波照射过来以后,反射的雷达波能量很小。吸波材料的研制很难,因为除了要吸收电磁波的能量外,还要轻,不能影响气动特性。隐身飞机的外形常常气动特性不好。所以,把RCS做小是有限制的,需要同其它方面折衷考虑。记者:看来在提高战斗机的隐身能力方面,只有适度隐身,没有绝对隐身。曹:是的。人们在谈论隐身特征时,实际上存在很多误区。我个人不赞同“绝对”隐身和“适度”隐身的说法。做这种区分本身就是不必要的。所谓隐身,是指降低战斗机本身对外来电磁波的反射特征,或者是自身辐射电磁波的特征。因为电磁波所覆盖的频率范围太宽,从几兆赫兹到成千上万个吉赫兹,覆盖无线电波频段、可见光频段、紫外和红外,要想让战斗机在这么宽的频率范围内做到隐身是绝对不可能的。另外,隐身的效果还要看频段和方向。一般讲的隐身,主要指的是对x波段的雷达反射比较小,世界上所有的战斗机上的雷达基本上都在这个波段工作。如果换一个别的波段,特别是米波波段,其雷达截面积可能大几十倍甚至几百倍。其二,战斗机本身的隐身特性,跟电磁波照射的方向有很大关系。F-,指的是飞机的鼻锥方向,或者说是迎头方向:如果是侧面或尾后方向,RCS要大几十倍甚至上百倍都是有可能的。因此,你不可能在各个方向上对各个频段做到隐身。记者:有俄罗斯媒体报道说,,与T-50相当。您如何看待这个数据?歼-20到底具备什么样的隐身能力?曹:如果歼20能够做到这个数据是比较令人鼓舞的,但我认为俄罗斯的这个数据缺乏依据。通过对比F-22的外形设计可以判断,歼-20的雷达截面积相比二代机和三代机肯定是大大缩小,具备了隐身特征。至于有多隐身,