可“燒毀”敵機(jī)的雷達(dá)

明　遠(yuǎn)

大家都知道，雷達(dá)是一種利用目標(biāo)反射(輻射)電磁波進(jìn)行探測定位的電子信息裝備，其主要作用是用于探測和定位。但在今年8月17日，伊朗國家通訊社宣稱該國成功開發(fā)了-一種能夠代替導(dǎo)彈來獵殺飛機(jī)的新型雷達(dá)，并稱這種神秘雷達(dá)尤以對付隱身飛機(jī)見長。一段時間以來，很多人一頭霧水，紛紛猜疑莫非雷達(dá)也能像反雷達(dá)導(dǎo)彈一樣，成為一種進(jìn)攻性武器，能夠上陣“殺敵”了。

據(jù)伊朗國家通訊社報道；伊朗專家組在一次雷達(dá)試驗(yàn)中，“不小心”在地面開動這種神秘雷達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種雷達(dá)發(fā)射的微波竟然在300米內(nèi)“烤熟”了一只兔子，伊朗專家意識到該雷達(dá)的這種功能將會“更有妙用”，而一旦把它運(yùn)用到戰(zhàn)斗機(jī)上來，對付敵機(jī)尤其是隱身飛機(jī)，將會“出奇制勝”。為此，伊朗決定把它用于F-14A雄貓戰(zhàn)斗機(jī)的改裝上來。

伊朗的F-14A戰(zhàn)斗機(jī)是美國F-14戰(zhàn)機(jī)的一種型號。F-14戰(zhàn)機(jī)是美國諾斯羅普·格魯門公司為美國海軍研制的雙座超音速艦載多用途重型戰(zhàn)斗機(jī)，主要任務(wù)是護(hù)航、艦隊(duì)防空以及遮斷和近距空中支援，用于取代美海軍的F-4戰(zhàn)斗機(jī)。該機(jī)于1967年底開始研制，1970年12月21日原型機(jī)首飛，1972年5月交付使用。格魯門公司共向美軍交付了600多架各型的F-14，為伊朗生產(chǎn)了80架F-14A。由于當(dāng)前F-14A在技術(shù)上已經(jīng)落后于新一代戰(zhàn)斗機(jī)，近年來伊朗為防止F-14A被淘汰，大力加強(qiáng)F-14A的技術(shù)改裝，如換裝了F110-GE-400發(fā)動機(jī)，改裝數(shù)字式航空電子設(shè)備，換裝這種新型神秘雷達(dá)也是其中關(guān)鍵的一項(xiàng)。

目前伊朗已在三架F-14A戰(zhàn)斗機(jī)上安裝了這種新開發(fā)的神秘雷達(dá)樣品，并成功進(jìn)行了“燒毀敵機(jī)”試驗(yàn)。所謂“燒毀敵機(jī)”，就是通過攜帶這種雷達(dá)的戰(zhàn)機(jī)集中發(fā)射微波，使目標(biāo)區(qū)域內(nèi)大氣產(chǎn)生3000～4000攝氏度的高溫，從而毀壞敵方飛機(jī)導(dǎo)彈上的電子元件。并且，由于這種雷達(dá)的天線單元所發(fā)射的電磁信號強(qiáng)度太大，使得任何外來電磁干擾波都無法影響它的工作。

事實(shí)上，伊朗堪稱世界上最早發(fā)揮飛機(jī)雷達(dá)“殺傷”功能的國家。剛從美國進(jìn)口的F-14A雄貓戰(zhàn)斗機(jī)時，伊朗就著手研制這種神秘雷達(dá)并重點(diǎn)開發(fā)雷達(dá)的“殺傷”功能，其頻率捷變性能可有效抗擊敵方干擾，甚至在上世紀(jì)80年代還曾因功率太大造成一架伊拉克米格-2l戰(zhàn)斗機(jī)上電子設(shè)備失靈，而當(dāng)場墜毀，引起了舉世震驚。

伊朗的F-14A雄貓戰(zhàn)斗機(jī)出廠裝備的是脈沖多普勒雷達(dá)。這種雷達(dá)是利用多普勒效應(yīng)進(jìn)行定位、測速、測距等工作的雷達(dá)。關(guān)于多普勒效應(yīng)，坐過火車的人應(yīng)該都有這樣一種體驗(yàn)，兩列火車交會時，聽對面來車的汽笛聲，其音調(diào)會隨著火車馳近而提高、遠(yuǎn)去而降低，即聲波的頻率會發(fā)生變化。無線電波也有這種特性。概括地說，當(dāng)波源和接收機(jī)相對運(yùn)動時，接收機(jī)收到的頻率和波源發(fā)出的頻率不同，而且相對運(yùn)動的速度越大，接收機(jī)收到的波頻率變化也越大。這種變化稱為多普勒效應(yīng)。而脈沖多普勒雷達(dá)的工作原理也可簡單地表述為：當(dāng)雷達(dá)發(fā)射一固完頻率的脈沖波對空掃描時，如遇到活動目標(biāo)，回波的頻率與發(fā)射波的頻率出現(xiàn)頻率差，稱為多普勒頻率。根據(jù)多普勒頻率的大小，可測出目標(biāo)對雷達(dá)的徑向相對運(yùn)動速度；根據(jù)發(fā)射脈沖和接收的時間差，可以測出目標(biāo)的距離。同時用頻率過濾方法檢測目標(biāo)的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，可使雷達(dá)從強(qiáng)雜波中分辨出目標(biāo)信號。所以脈沖多普勒雷達(dá)比普通雷達(dá)的抗雜波干擾能力強(qiáng)，能探測出隱蔽在背景中的活動目標(biāo)。

脈沖多普勒雷達(dá)于20世紀(jì)60年代研制成功并投入使用。20世紀(jì)70年代以來，隨著大規(guī)模集成電路和數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，脈沖多普勒雷達(dá)在軍事上得到廣泛的運(yùn)用，成為重要的軍事裝備。但是，隨著雷達(dá)技術(shù)和反雷達(dá)隱身技術(shù)的發(fā)展，使脈沖多普勒雷達(dá)暴露出了很多弱點(diǎn)。如采用低脈沖重復(fù)頻率時，沒有距離模糊，但存在盲速和有嚴(yán)重的速度模糊，等等，降低了雷達(dá)的“視力”。一言以敝之，就是在與當(dāng)前的隱身技術(shù)較量中，脈沖多普勒雷達(dá)在探測距離、精度等方面都存在很多的弊端。如海灣戰(zhàn)爭中，美軍的F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)，出動架次僅占所有作戰(zhàn)飛機(jī)的2％，卻攻擊了40％被指定的目標(biāo)，并且這些目標(biāo)大多數(shù)位于伊軍防空火辦強(qiáng)的最危險地區(qū)。究其原因，就是因?yàn)橐淋娧b備的雷達(dá)大多數(shù)都是脈沖多普勒雷達(dá)，這種雷達(dá)對隱身戰(zhàn)機(jī)并不管用。整個戰(zhàn)爭期間，F(xiàn)-117A無一架損傷，成為海灣戰(zhàn)爭中空襲兵器的“殺手锏”。

為有效對付隱身飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈，伊朗對F-14A雄貓戰(zhàn)斗機(jī)上的雷達(dá)進(jìn)行了換裝，這種神秘雷達(dá)取消了傳統(tǒng)脈沖多普勒雷達(dá)的機(jī)械式旋轉(zhuǎn)天線，改用成千上萬個微型天線單元，它能全天候搜索和發(fā)現(xiàn)500千米內(nèi)的空中和地面目標(biāo)。與脈沖多普勒雷達(dá)相比，伊朗這種新型雷達(dá)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅可以在極短的時間內(nèi)高精度、多次數(shù)地測量同一目標(biāo)，而且可以滿足同時跟蹤多批目標(biāo)或邊搜索邊跟蹤的需要。更為難得的是，它的功率很大，能夠大量發(fā)射微波，使目標(biāo)區(qū)域內(nèi)戰(zhàn)機(jī)的電子元件因吸收熱量而燒毀失效。

伊朗宣稱這種雷達(dá)很神秘，但是，從伊朗暴露的有關(guān)資料來看，這種雷達(dá)事實(shí)上就是一種機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)，并非很新奇的技術(shù)。當(dāng)今世界上很多國家的戰(zhàn)機(jī)都裝備了這種雷達(dá)，而美國的F-22更是世界最先裝備機(jī)，載有源相控陣?yán)走_(dá)的第四代戰(zhàn)斗機(jī)。當(dāng)前，有源相控陣?yán)走_(dá)正成為第四代戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)裝備，并作為第三代戰(zhàn)斗機(jī)現(xiàn)代化升級的重要內(nèi)容。

相控陣?yán)走_(dá)是采用相控陣天線的一種電掃描雷達(dá)。普通雷達(dá)的波束掃描是靠雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)動而實(shí)現(xiàn)的，又稱為機(jī)械掃描雷達(dá)，而相控陣?yán)走_(dá)是用電的方式控制雷達(dá)波束的指向變化進(jìn)行掃描的，這種方式被稱為電掃描。相控陣?yán)走_(dá)雖然不能像其他雷達(dá)那樣依靠旋轉(zhuǎn)天線來使雷達(dá)波束轉(zhuǎn)動，但它自有自己的“絕招”，那就是使用“移相器”來實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波束轉(zhuǎn)動。因?yàn)樗奶炀€是由大量的輻射器(小天線)組成的陣列(正方形、三角形等)，輻射器少則幾百，多則數(shù)千，甚至上萬，每個輻射器的后面都接有一個可控移相器，每個移相器都由電子計算機(jī)控制。當(dāng)相控陣?yán)走_(dá)搜索遠(yuǎn)距離目標(biāo)時，雖然看不到天線轉(zhuǎn)動，但上萬個輻射器通過電子計算機(jī)控制集中向一個方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn)，即使是上萬千米外的洲際導(dǎo)彈和幾萬千米遠(yuǎn)自衛(wèi)星，也逃不過它的“眼睛”如果是對付較近的目標(biāo)，這些輻射器又可以分工負(fù)責(zé)，產(chǎn)生多個波束，有的搜索、有的跟蹤、有的引導(dǎo)。所以，相控陣?yán)走_(dá)盤波束照射一周的時間，只相當(dāng)于普通雷達(dá)的百萬分之一。

但是，伊朗研制的這種機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)比較一般的有源相控陣?yán)走_(dá)，又確實(shí)有它的高明之，處。我們知道，雷達(dá)反隱身技術(shù)措施主要是通過增強(qiáng)雷達(dá)探測隱身目標(biāo)的能力和抗干擾能力來實(shí)現(xiàn)。包括三個方面：提高目標(biāo)的反射功率，即增大雷達(dá)的有效輻射功率與天線口徑乘積；提高在強(qiáng)雜波中提取小信號的能力，即提高靈敏度和反干擾及識別目標(biāo)的能力，采用先進(jìn)的信號處理技術(shù)；研究隱身目標(biāo)的可探測性，也就是要找出隱身技術(shù)的弱點(diǎn)或“窗口”，然后使雷達(dá)占有這些“窗口”。而伊朗在運(yùn)用雷達(dá)反隱身技術(shù)措施上卻是另辟蹊徑。伊朗認(rèn)為F-22等隱身戰(zhàn)機(jī)為達(dá)到隱身目的，其外表涂有大量吸波涂料(目的是大量吸收雷達(dá)波能，使之難以反射出去)，這樣一來隱身飛機(jī)很易加劇吸收電磁波從而飛機(jī)受到破壞。伊朗加大機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)的功率，使得隱身飛機(jī)一旦遭到大功率機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)照射，隱身飛機(jī)將因主動吸收大量電波，使飛機(jī)上大量電子設(shè)備失靈，從而招致“殺身之禍”。(文章代碼：2030)

責(zé)任編輯林京