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1 # 軍武資料庫
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2 # 科技之重
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,併為飛行員提供來襲導彈的方向,高度,速度等資訊,以便於飛行員做出決斷。如今,這兩種告警系統已經成為了戰鬥機的保命符。基本山每架戰鬥機都會裝的。
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後,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後,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,方位等資訊。
而導彈逼近告警系統,主要的工作模式為主動探測,透過紅外/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,飛行員可以透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。
這裡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,也就是隻能探測空中的目標。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。空對空工作狀態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,搜尋時測距,情景感知,速度搜索。空對地和空對海工作狀態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,通訊等功能。
既然知悉了雷達的工作模式,那麼雷達告警系統就可以針對其特定模式進行告警。由於雷達的工作模式不同,其發出雷達波的頻次,範圍也不同。當雷達處於掃描模式時,其主要採用大範圍,低頻次的掃描,也就是沒有針對性的掃描。當雷達處於跟蹤模式時,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,方位等資訊。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,那麼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效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戰鬥機安裝的雷達告警系統的型號是SPO-15LM,該系統主要分佈在蘇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範圍為4.45Ghz—10.35Ghz,只能儲存6種雷達資訊。那針對超出這個頻率範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雷達告警系統並不能覆蓋所有的X波段雷達,畢竟每個國家戰鬥機的雷達工作波段都處於保密狀態,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,主要分佈在前緣襟翼和尾椎處。該系統可以儲存128種雷達的資訊,其可以接收到1.2Ghz—18Ghz的雷達波,並且接收到雷達波的範圍擴充套件到了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於跟蹤模式下的雷達進行告警,也可以對處於掃描模式下的雷達進行預警。
陣風戰鬥機安裝的為頻譜系統,主要分佈在進氣道兩側和垂尾電子戰艙的兩側。不過該系統不單單隻具備雷達告警的功能,還具備鐳射,導彈告警功能。也就是說,頻譜融合了雷達,鐳射,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戰鬥機安裝的雷達告警系統為ALR-94,其可以探測到位於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,並與APG-77雷達進行交聯,引導APG-77雷達以極窄波束鎖定目標,併發射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範疇,屬於被動打擊武器了。
F35安裝的雷達告警系統的整合度就更高了,將電子戰系統也融合進去了,這就是ASQ-239系統。該系統主要分佈在前緣襟翼,後緣襟翼,副翼,平尾後部,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,並在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,併為其引導目標的具體方位。之後APG-81有源相控陣雷達也可以採用極窄波束快速的指向目標,並達成開火的條件。
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,還有紅外製導的。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,戰鬥機安裝了雷達告警系統後,基本上就可以發現主動雷達制導空空導彈的跟蹤了。
由於紅外製導的近距離格鬥彈,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,戰鬥機也罷都是基於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訊號,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。相對於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鬥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,解析度不足,探測距離近的弱點。主要是溫度高於絕對零度的物體都會向外輻射熱訊號,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,也成為戰鬥機必備的裝備之一。
紫外線導彈逼近告警系統具備探測距離遠,虛警率低,解析度高的特點。主要是因為,紫外線導彈逼近告警系統工作在220奈米-280奈米的中紫外波段。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,這對於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,有的戰鬥機安裝了紅外線導彈逼近告警系統,有的戰鬥機則安裝了紫外線導彈逼近告警系統,也有的戰鬥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,熱訊號就十分明顯。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鐳射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發出鐳射束,致盲紅外成像導引頭的格鬥彈,從而達到主動干擾格鬥彈的目的。
殲10C安裝的則是中國產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鬥機。另外,該系統還可以同時探測8個以上的目標。並且探測機率要高於98%,虛警率為2小時一次。解析度小於1°。
陣風戰鬥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,鐳射三種告警系統融合到一起。而導彈逼近告警系統的視窗主要安裝在垂尾電子戰艙的兩側,並具備導彈預警和紅外成像功能。
F22戰鬥機安裝的則是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個光學視窗組成了覆蓋機身360°的探測器,並且可以與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戰鬥機安裝的是AAQ-37型EODAS系統,該系統由6個1024X1024百萬畫素的銻化銦紅外探測視窗組成。其主要分佈在F35的座艙前後部,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戰鬥機,也探測到在1200千米處處於助推段的火箭。只不過該系統對來襲導彈的探測距離並未被公佈出來,不過可以確定的是,肯定是要小於對戰鬥機的探測距離。
綜合來看,飛行員可以透過導彈逼近告警系統來感知來襲的空空導彈。事實上,只要有格鬥彈飛過來,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,也難以實現為格鬥彈提供中段制導。所以說,只能依靠格鬥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,格鬥彈給鎖定。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,一改過去單一的效能。
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3 # 兵器知識譜
很簡單呀,聽到戰鬥機發出語音警告時就知道被導彈鎖定了嘛。以中國的戰鬥機為例:當飛行員聽到機載系統發出急促的“嘟嘟…”聲,並伴隨著“敵搜尋…敵搜尋…”時表示對方雷達開機;發出“敵跟蹤…敵跟蹤…”的甜美女性語音提示時,表示自己的戰鬥機已經被對方鎖定。
當提示音轉變成急促的“嘟嘟…”聲,並伴隨著甜美的“導彈逼近…導彈逼近…”語音提示時,表示對方已經發射導彈。
同時,多功能座艙顯示器上會顯示對方戰鬥機以及來襲導彈的大致方位,這時候戰鬥機飛行員就知道自己被導彈鎖定了,如果是渾身佈滿感測器的第五代戰鬥機,那麼對方戰鬥機以及來襲導彈的具體方位、距離、速度等資訊都能被詳細顯示出來。
很早以前戰鬥機是不知道自己被導彈鎖定的,飛行員直至駕機被擊中的瞬間可能都不知道怎麼回事,我們來舉兩個案例:
第一例、美製U-2高空偵察機,1962年9月9日,中國空軍地空導彈部隊用兩枚蘇制“SA-2”型防空導彈擊落了正在對中國軍事基地實施偵察的灣灣空軍U-2高空偵察機,至1967年,我軍一共擊落該型偵察機5架。
第二例、殲-5戰鬥機,1958年,中國空軍裝備的殲-5型戰鬥機正在沿海上空與灣灣空軍的美製F-86戰鬥機進行空戰,突然一架我軍殲-5戰鬥機在未發生交戰的情況下被命中併發生爆炸。
事後經當地農民上繳一枚導彈殘骸才知道我軍戰鬥機是被美製AIM-9型“響尾蛇”導彈所命中。
▼下圖為陳列在軍事博物館的美製U-2高空偵察機殘骸,中國是世界上第一個使用防空導彈擊落飛機的國家,同時也是世界上第一個戰鬥機被空對空導彈擊落的國家,當時的戰機上沒有導彈預警裝置,飛行時無法得知戰鬥機被導彈鎖定的。
不管是被地空導彈擊落的U-2高空偵察機還是被空對空導彈擊落的殲-5戰鬥機,它們在被導彈擊落前都有一個共同特徵——飛行員沒有察覺被導彈鎖定。
面對導彈威脅越來越迫切的問題,美華人率先發明瞭機載導彈來襲預警裝置,這種裝置安裝在飛機上以後,當飛機被導彈系統的火控雷達鎖定時,就會向飛行員發出“嘟嘟嘟…”的語音急促警告,飛行員就可以做出機動動作來規避鎖定。
比如說1974年7月,當我軍地空導彈部隊再次發射導彈攔截來犯的U-2高空偵察機時,竟然3發導彈全部脫靶,而且每次只要雷達鎖定目標,這個偵察機就會進行右轉規避。
經蘇聯專家研究推測,這是U-2高空偵察機安裝了導彈預警裝置,後來再次擊落該型偵察機以後確實證實了這個推測。
這類導彈預警裝置的工作原理說來其實十分簡單,那就是利用電子元件能感知火控雷達透過持續針對性的照射特點,來實現導彈預警的。
我們都知道雷達是透過向外界發射電磁波實現探測的,一般的搜尋雷達通常十幾秒或者幾十秒才能完成360度的掃描,比如說中國的306型遠端警戒雷達,掃描週期為45秒。
而火控雷達是為導彈進行制導的,需要對目標實施實時探測,所以它必須始終對著目標進行照射,而其它目標它是不管的。
▼下圖為戰鬥展開狀態下的俄製M3型“山毛櫸”防空導彈,紅色圓圈指示的是安裝在發射架上的火控雷達,它在開機以後將引導發射架轉動,保持導彈實時指向目標,當導彈發射後,制導依據就是火控雷達對目標的照射電磁波束,所以所謂“鎖定”的本質就是雷達波束持續不斷的、有針對性的照射。
因此導彈預警裝置就利用了這一特徵來實現預警,即感應到有周期性的掃描電磁波時,它判定為無來襲導彈;當感應到掃描電磁波是持續性的,即判定為導彈鎖定,並立即觸發語音提示。
這就是戰鬥機飛行員能知道自己被導彈鎖定的原因,現代戰鬥機、直升機、軍艦甚至部分民航客機都安裝了這類裝置。
需要特別說明的是,能打飛機的導彈並不侷限於雷達制導導彈,一些近程防空導彈以及近程空對空導彈的制導方式採用了紅外尋制導。
比如說上述例舉到的美製AIM-9型“響尾蛇”空對空導彈,當它的紅外引導頭感應裝置捕捉到目標明顯的紅外特徵以後,就會鎖定目標並引導導彈實施攻擊。
所以戰鬥機的導彈預警裝置除了需要具備感應雷達電磁波以外,還需要擁有感應制導光線的功能。
安裝了這類導彈預警裝置的戰鬥機,一旦受到敵方火控雷達照射時或者紅外製導光線時就會向飛行員發出警告,這就是文章開頭提到的“我軍戰鬥機能發出甜美女性語音提示”的原因。
當飛行員聽到這些“甜美女性語音”時就需要做出響應的處置操作了,要不然戰鬥機就會在演習中被判定為“擊落”,更可怕的是如果身處環境為實戰,當這類聲音響起時,那可就真的是有導彈撲過來了。
▼下圖為俄製蘇-35重型戰鬥機導彈預警系統感測器的安裝位置,有這些感測器組成的導彈預警系統型號為SPO-23型“繽紛”電子戰系統,由於蘇-35重型戰鬥機無法實現漢化,因此我軍裝備的該型戰鬥機在遭到導彈鎖定是所發出的甜美提示音為俄語。
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4 # 虛心竹有低頭
這個回答是我見過的最通俗易懂的的解釋。
看過現代空戰大片的軍迷們應該都領略過這樣一幕:當一架戰鬥機被敵方戰機的導彈鎖定之後,戰鬥機就會發出警告,比如會響起“滴答滴答”這樣的警告聲,提醒飛行員戰機已經被導彈鎖定了,要想辦法反制或者規避導彈,不然很危險。那麼問題來了,在空戰中,戰鬥機飛行員是如何知道自己被導彈鎖定的呢?
在被導彈鎖定的時候,戰鬥機會發出警告聲,是因為戰鬥機配備一個非常“親密”的戰友——戰鬥機雷達警告系統。這個雷達警告系統可以感應各種雷達波、紅外線和鐳射束射線。有人不禁會問,不管雷達波、紅外線還是鐳射束射線,本質上都是電磁波,而地球上電磁波無處不在的,比如電臺訊號、機場雷達訊號、廣播訊號等都屬於瀰漫在空間的電磁波,那麼戰鬥機是如何區分出哪道電磁波是敵人鎖定自己的電磁波呢?
其實,戰鬥機的雷達警告裝置有一個數據庫,這個資料庫儲存著本國或者潛在對手國家雷達的各種雷達訊號,這個雷達訊號是透過本國的電子偵察飛機長時間收集並積累下來的。如果來襲導彈的雷達波或紅外線正好在資料庫中存在的話,那麼雷達就會立馬識別出被敵方鎖定,並把警告資訊傳遞給飛行員。如果事先沒有儲存這種雷達訊號,雷達警告裝置就會從儲存的很多電臺訊號、廣播訊號中進行過濾,找出這種雷達訊號的異常,然後把潛在的“危險”訊號報告給飛行員。
另外,戰機在進行作戰的時候都會和地面指揮中心保持聯絡,一舉一動都要與地面進行彙報,做決定的時候也要經過他們的同意。同樣的,地面部隊也可以隨時得知他們某一時刻該機的飛行狀況以及作戰需求。如果戰機被敵軍的導彈鎖定的話,那麼雷達就會對戰機發出警報,並且會在同一時間傳給地面部隊,地面就會迅速發出命令讓飛行員跳傘,以此來保護飛行員的安全。畢竟大家都很清楚,戰機再快也無法快過導彈,也就是說戰機在被導彈鎖定之後幾乎沒有逃生的可能,唯一能救飛行員的辦法就是跳傘。
特別宣告:文章內容援引自光明網。
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一般來說,在戰鬥機(包括其他軍用飛機)上面會有雷達告警器,也叫雷達預警接收器。
雷達告警接收器,中下是天線
這些部件在戰鬥機上只是一些凸起的小天線,不注意看是很難找到的。
在戰鬥機飛行的時候,這些天線全部上線工作,它們會接收寬頻帶的雷達訊號。早期的告警天線會直接將雷達波調製成飛行員可以聽得到的聲音。大部分雷達進行搜尋的時候都會360度的旋轉。
所以在雷達搜尋範圍內的戰鬥機接收雷達訊號後飛行員就會聽到有節奏的嗡嗡聲。這個聲音和雷達波掃過戰鬥機的頻率起伏是一致的。
當雷達切換到火控的時候,就會一直照射捕捉目標。這時候聲音的節奏感就轉變成了持續性的嗡嗡聲,飛行員就知道自己至少是被火控雷達照射了。這就是被鎖定的徵兆。
由於飛機的各個不同角度都安裝了雷達告警器天線。飛機上的儀表也會根據不同位置的天線訊號強度不同轉化為光電訊號。
例如上圖,是一架Tu-160轟炸機駕駛艙內部的照片,注意看畫面左邊紅箭頭指示的那塊儀表,這就是圖-160的雷達預警接收器顯示器了。其實只有兩段和6個方向。雷達告警系統會根據持續雷達訊號的強弱來點亮上面12個燈中的一兩個。告知飛行員某個方位上有雷達的持續照射。
至於雷達鎖定了戰機後會不會有導彈的攻擊這是一件不確定的事情,大部分雷達告警器就只是給飛行員打個預防針。
在雷達告警接收器之外其實還有導彈告警接收器。
這是一組類似於雷達告警接收天線的攝像機。排布位置和雷達告警天線類似。其實在文章前部分展示的戰機雷達告警系統的圖片中也有了一些攝像機,那是陣風的系統,他們將兩個系統合併在一起了。
也是在一架戰機的各個不同方向進行排列的。
這些攝像機對紅外訊號或者紫外線訊號特別敏感,一旦攝像機的視野中出現快速移動的亮點就會判斷為導彈來襲。和雷達告警天線一樣會點亮不同方向上的警報燈。
不過……只要是空中快速飛行的特徵目標這種告警儀器都會去顯示,哪怕是飛向友機的導彈在發出光學訊號的時候也會直接啟用飛行員自己的導彈告警。當然了飛行員是不需要看到導彈告警就立刻採取機動的。甭管是不是打自己,先盡力躲開才能最大限度地活命。
所以,回到之前的問題,戰鬥機飛行員根本就不知道自己是不是被導彈鎖定了,而是隻能借助儀器來判斷是不是自己被火控雷達照射,同時是不是有導彈在天上飛。