魔高一尺,道高一丈!
在空空導彈成為空戰主要武器的今天,為了對抗空空導彈的攻擊。相繼出現了雷達告警系統(RWR)和導彈逼近告警系統(MAWS)。這兩種探測系統的出現,就是為了可以提前探測到來襲的空空導彈,并為飛行員提供來襲導彈的方向,高度,速度等信息,以便于飛行員做出決斷。如今,這兩種告警系統已經成為了戰斗機的保命符。基本山每架戰斗機都會裝的。
其中雷達告警系統主要的工作模式為被動探測,即接收到輻射源發射的雷達波后,進行告警。目的就是為了可以在戰機,被機載雷達和主動雷達制導的空空導彈鎖定后,及時的提醒飛行員。
當然了,雷達告警系統可不單單具備告警的功能。還可以精確的得知到輻射源具體的高度,方位等信息。
而導彈逼近告警系統,主要的工作模式為主動探測,通過紅外/紫外探測器,來探測飛來的空空導彈/地空導彈,以及時的提醒飛行員。
也就是說,飛行員可以通過雷達告警和導彈逼近告警系統的提示,來確定自己是否被導彈給鎖定。
雷達告警系統
雷達告警系統主要針對的是高頻掃描的雷達波,也就是對工作在跟蹤狀態或者鎖定狀態的雷達進行告警。一般來說,對工作在掃描狀態的雷達是不會進行告警的。
這里又牽扯到雷達的工作模式
早期的機載雷達只擁有較為簡單空對空工作模式,也就是只能探測空中的目標。如今的機載雷達擁有了空對空,空對地,空對海這3大種工作狀態。當然了,這3種工作狀態是同時存在的,而不是每次只能一種。而每一種工作狀態,又可以分為多種工作模式??諏展ぷ鳡顟B時的工作模式常用的有:掃描,邊掃描邊跟蹤,單目標跟蹤,雙目標跟蹤,搜索時測距,情景感知,速度搜索??諏Φ睾涂諏9ぷ鳡顟B時的主要工作模式有:合成孔徑成像,地形跟隨。
當然,除了以上的功能之外,雷達還具備電子戰,通信等功能。
既然知悉了雷達的工作模式,那么雷達告警系統就可以針對其特定模式進行告警。由于雷達的工作模式不同,其發出雷達波的頻次,范圍也不同。當雷達處于掃描模式時,其主要采用大范圍,低頻次的掃描,也就是沒有針對性的掃描。當雷達處于跟蹤模式時,就需要對目標發出高頻次的雷達波,以實時確定目標的速度,高度,航向,方位等信息。這時,需要不間斷的確定目標的位置,就需要雷達對目標有特殊的照顧,那就是向它多發射雷達波。
而雷達告警系統也正是針對被高頻次的雷達波照射時,才會發出告警的。假如說,受到雷達波照射時就進行告警,那么飛行員的工作將增加不少,要時不時關心一下,自己是否被跟蹤或者鎖定了。為了避免出現分出飛行員注意力這種情況的發生,所以就只是針對高頻次掃描時的雷達告警。
如今雷達告警系統的性能是越來越來越強了,下面就針對幾款比較典型的雷達告警系統進行說明。
蘇27戰斗機安裝的雷達告警系統的型號是SPO-15LM,該系統主要分布在蘇27雙進氣道兩側的三角形內部,尾椎兩側,翼身融合處。其可以接收到雷達波的頻率范圍為4.45Ghz—10.35Ghz,只能儲存6種雷達信息。那針對超出這個頻率范圍的雷達波自然是無效的。其頻率分辨誤差為20Khz,可以在輻射源鎖定距離的1.2倍處發現輻射源,也只有區分威脅目標大小一種功能。
一般來說,X波段雷達的頻率在8Ghz—12Ghz,由此可見,SPO-15LM雷達告警系統并不能覆蓋所有的X波段雷達,畢竟每個國家戰斗機的雷達工作波段都處于保密狀態,只知道工作在X波段,具體多少Ghz是保密的。
蘇35安裝的則是SPO-15LM的升級版SPO-32,主要分布在前緣襟翼和尾椎處。該系統可以儲存128種雷達的信息,其可以接收到1.2Ghz—18Ghz的雷達波,并且接收到雷達波的范圍擴展到了L波段。而測向角度達到了1°,不過頻率分辨誤差仍為20Khz。
當然,SPO-32系統不僅僅可以針對處于跟蹤模式下的雷達進行告警,也可以對處于掃描模式下的雷達進行預警。
陣風戰斗機安裝的為頻譜系統,主要分布在進氣道兩側和垂尾電子戰艙的兩側。不過該系統不單單只具備雷達告警的功能,還具備激光,導彈告警功能。也就是說,頻譜融合了雷達,激光,導彈這三種告警系統。
其中雷達告警系統可以探測到370千米,可以感應雷達波的頻率為2Ghz—40Ghz,且定位精度高達1°。
F22戰斗機安裝的雷達告警系統為ALR-94,其可以探測到位于460千米處的輻射源。不僅僅如此,還可以在220千米處精確定位該輻射源,并與APG-77雷達進行交聯,引導APG-77雷達以極窄波束鎖定目標,并發射AIM-120D空空導彈進行攻擊。嚴格來說,ALR-94系統基本上脫離了雷達告警系統的范疇,屬于被動打擊武器了。
F35安裝的雷達告警系統的集成度就更高了,將電子戰系統也融合進去了,這就是ASQ-239系統。該系統主要分布在前緣襟翼,后緣襟翼,副翼,平尾后部,可以提供360°的預警。
ASQ-239系統可以在482千米處探測到敵方輻射源,并在217千米處準確定位該輻射源。同ALR-94一樣,也可以與APG-81雷達交聯,并為其引導目標的具體方位。之后APG-81有源相控陣雷達也可以采用極窄波束快速的指向目標,并達成開火的條件。
綜合來看,隨著技術的發展,雷達告警系統已經不單單具備預警功能,還具備了被動攻擊的能力。但無論如何,最基本的雷達告警功能是不會少的,飛行員可以根據該系統的提示,確定本機是否被導彈或者雷達給掃描,跟蹤,鎖定了。
而空空導彈除了雷達制導的之外,還有紅外制導的。主動雷達制導的空空導彈在中段還是需要機載雷達為其進行中繼制導的,畢竟彈載雷達導引頭的功率,天線面積比較小,那相應的探測距離也就比較近,是無法在遠距離上鎖定目標的。所以說,戰斗機安裝了雷達告警系統后,基本上就可以發現主動雷達制導空空導彈的跟蹤了。
由于紅外制導的近距離格斗彈,不主動向外發射雷達波,雷達告警系統就失去了發現被這類導彈所定的作用。既然被動的不行,那就來主動的。
眾所周知,導彈也好,戰斗機也罷都是基于發動機才可以前進的。只要發動機工作,那就避免不了向外輻射電磁波(光波也是電磁波,只是與雷達波有著根本的區別)。
就可以使用紅外或者紫外探測器來探測到導彈飛行時與空氣摩擦以及火箭發動機產生的熱信號,從而發現導彈的攻擊,這也就是導彈逼近告警系統的工作原理。相對于雷達告警系統動輒高達上百千米的探測距離,導彈逼近告警系統對戰斗機或者導彈的探測距離就比較近了。
一般來說,導彈逼近告警系統分為紅外的和紫外的。紅外線導彈逼近告警系統主要存在虛報警率高,分辨率不足,探測距離近的弱點。主要是溫度高于絕對零度的物體都會向外輻射熱信號,只不過有的強有的弱而已。如此一來,紅外線導彈逼近告警系統就存在報虛警的可能性。不過隨著技術的發展,紅外線導彈,近告警系統的虛警率也在降低,也成為戰斗機必備的裝備之一。
紫外線導彈逼近告警系統具備探測距離遠,虛警率低,分辨率高的特點。主要是因為,紫外線導彈逼近告警系統工作在220納米-280納米的中紫外波段。而大氣中的臭氧層可以將大氣中的中紫外波段的波給吸收了。而導彈在飛形時,火箭發動機會向外輻射中紫外波,這對于紫外線導彈逼近告警系統來說,目標就比較明顯了。
也就是說,有的戰斗機安裝了紅外線導彈逼近告警系統,有的戰斗機則安裝了紫外線導彈逼近告警系統,也有的戰斗機將紅外線導彈逼近告警系統和紫外導彈逼近告警系統融合起來的。
蘇35安裝的SOER紅外線導彈逼近告警系統,對單兵防空導彈的發現距離為10千米,對機載空空導彈的發現距離為30千米,對地空導彈的發現距離為50千米。畢竟導彈體積越大,飛的越快,熱信號就十分明顯。所以,對不同導彈的發現距離還是不一樣的。
蘇57安裝的是101KS-U紫外線導彈逼近告警系統,該系統性能尚未可知,但是可以與101KS-O激光定向干擾系統搭配使用。既101KS-U精確測的來襲導彈的位置,再由101KS-O發出激光束,致盲紅外成像導引頭的格斗彈,從而達到主動干擾格斗彈的目的。
殲10C安裝的則是國產S740型紅外線導彈逼近告警系統,該系統可以在15千米處探測到來襲的空空導彈,在10千米處探測到迎頭飛來的戰斗機。另外,該系統還可以同時探測8個以上的目標。并且探測概率要高于98%,虛警率為2小時一次。分辨率小于1°。
陣風戰斗機安裝的則是頻譜系統,上文提到了,頻譜系統是將雷達,導彈,激光三種告警系統融合到一起。而導彈逼近告警系統的窗口主要安裝在垂尾電子戰艙的兩側,并具備導彈預警和紅外成像功能。
F22戰斗機安裝的則是AAR-56紅外和紫外導彈逼近告警系統,該系統融合了紅外線和紫外線,取得了優勢互補效果。該系統由6個光學窗口組成了覆蓋機身360°的探測器,并且可以與ALE-52干擾彈投放系統聯動,當來襲導彈距離本機一定距離時,既可以投放干擾彈進行干擾。
F35戰斗機安裝的是AAQ-37型EODAS系統,該系統由6個1024X1024百萬像素的銻化銦紅外探測窗口組成。其主要分布在F35的座艙前后部,機腹部,進氣道兩側。該可不僅僅是一部導彈逼近告警系統而已,還具備對地面,海上等武器進行紅外成像的能力。系統曾經在探測到在90千米處迎頭飛來的F16戰斗機,也探測到在1200千米處處于助推段的火箭。只不過該系統對來襲導彈的探測距離并未被公布出來,不過可以確定的是,肯定是要小于對戰斗機的探測距離。
綜合來看,飛行員可以通過導彈逼近告警系統來感知來襲的空空導彈。事實上,只要有格斗彈飛過來,那基本上就已經將本機鎖定了。因為紅外導引頭的探測距離遠沒有雷達導引頭遠,現有的機載紅外探測器,也難以實現為格斗彈提供中段制導。所以說,只能依靠格斗彈自身的紅外導引頭鎖定目標了。
綜上所述,在雷達告警系統和導彈逼近告警系統的共同作用下,飛行員就可以得知自己是否被機載雷達,彈載雷達,格斗彈給鎖定。只不過,如今的雷達告警系統和導彈逼近告警系統的功能是越來越強,越來越多樣,一改過去單一的性能。