簡述浮空器雷達載荷的發(fā)展歷程

摘要：浮空器雷達載荷的探測距離較地面雷達明顯推遠，而且探測空域更廣，對低空/超低空目標的探測能力大大增強，而浮空器雷達還擁有機載雷達無法比擬的獨特優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：浮空器;雷達載荷;發(fā)展

0 引言

浮空器雷達載荷是指以飛艇、系留氣球等浮空器平臺為載體，在幾百甚至上萬米的空中長時間持續(xù)工作，并且不受地球曲率、遮蔽物和地面氣流影響的雷達系統(tǒng)。自20世紀50年代美國海軍首次應(yīng)用以來，浮空器雷達載荷在美、俄、以色列等國的國土防空探測網(wǎng)絡(luò)中扮演了重要角色

1 平臺優(yōu)勢與作戰(zhàn)用途

與眾多形式的機載雷達一樣，因平臺的升空，浮空器雷達載荷的探測距離較地面雷達明顯推遠，而且探測空域更廣，對低空/超低空目標的探測能力大大增強，而浮空器雷達還擁有機載雷達無法比擬的獨特優(yōu)勢。一般的機載雷達因其載機安裝空間的有限性，對雷達天線有著嚴格的尺寸限制，而系留氣球，尤其是高空飛艇的尺寸通常很大，如美國高空飛艇計劃（HAA）中的飛艇直徑達50m，為大孔徑的雷達載荷天線提供了足夠的安裝空間，從而極大地提高了雷達系統(tǒng)的探測靈敏度，增強對巡航導彈、無人機等小型或隱身目標的探測能力。

無論是地面供電的系留氣球還是自帶發(fā)電裝置的高空飛艇，平臺外的電源供給方式帶給浮空器雷達持久滯空的優(yōu)勢。與一般機載監(jiān)視系統(tǒng)幾小時到幾十小時的滯空時間相比，浮空器雷達載荷通?？梢栽诳罩谐掷m(xù)工作幾十天，如美國陸軍的聯(lián)合對地攻擊巡航導彈防御空中網(wǎng)絡(luò)傳感器計劃（JLENS）中的監(jiān)視雷達可以連續(xù)720h（30d）執(zhí)行巡航導彈探測/跟蹤和廣域監(jiān)視任務(wù)。

浮空器雷達的生存能力也較強，尤其是高空飛艇雷達。制造飛艇所用的輕型纖維材料，有效地減少了飛艇自身的雷達信號，再加上飛艇通常飛行在20km以上的高空，超過了一般地面雷達的探測視界和地面防空武器的射程。

從成本上來看，浮空器雷達載荷也具有非常高的工作效費比。浮空器雷達系統(tǒng)的研制難度要小于空基/天基偵察監(jiān)視系統(tǒng)，而且日常工作維護費用較低。一般來說，浮空器雷達的每小時工作開支僅是具有同等工作性能的P-3/E-8等空中監(jiān)視飛機的相關(guān)費用的十分之一。但是浮空器雷達載荷的工作易受大氣環(huán)境的影響，在特別惡劣的天氣中，浮空器雷達甚至無法工作。

但總體來說，浮空器雷達系統(tǒng)具有非常重要的軍事價值，平時可以執(zhí)行空中巡邏、巡航導彈等低空目標預警、環(huán)境監(jiān)測等任務(wù)，戰(zhàn)時可以用于戰(zhàn)區(qū)的前沿防空和重要目標保護等，因此在國土防空探測網(wǎng)絡(luò)體系中扮演著極其有效的監(jiān)視工具角色。與其他平臺聯(lián)結(jié)在一起，可充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)威力，并顯著提高防空探測體系的抗干擾和抗摧毀能力。

2 未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，浮空器雷達載荷技術(shù)從最初的陸基/空基雷達改造階段，發(fā)展到如今復雜的專用浮空器雷達系統(tǒng)設(shè)計，其中的技術(shù)跨越映射了雷達技術(shù)的演變史。展望未來，浮空器在國土防空和其他準軍事行動中將顯現(xiàn)出越來越重要的戰(zhàn)略價值，其雷達載荷也將迎來更好的發(fā)展機遇。

（1）反導是浮空器雷達的未來任務(wù)方向

隨著導彈技術(shù)的不斷擴散，各國都在打造自身的導彈防御網(wǎng)絡(luò)體系，美、以、日、印、韓等國尤為積極。在龐大的防務(wù)投入中，選擇低成本、高效率的浮空器雷達作為反導網(wǎng)絡(luò)體系中的探測傳感器成員，當然是再理想不過的選擇。美國的JLENS計劃和HAA計劃便是有力的佐證。

（2）臨近空間是浮空器雷達的未來工作高度

近年來，距地面20km～100km高度之間的臨近空間成為高空預警偵察平臺的熱門工作空域，填補了航空和航天之間的空白，將在未來電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)領(lǐng)域發(fā)揮巨大的軍事應(yīng)用潛力。工作在臨近空間的浮空器雷達載荷，可以憑借其超大孔徑天線帶來的強大探測能力、廣闊的監(jiān)視空域和持久的滯空工作時間等性能，在巡航導彈、無人機等隱身目標探測領(lǐng)域發(fā)揮無以倫比的優(yōu)勢。

（3）有源相控陣是浮空器雷達的未來體制趨勢

有源相控陣雷達的眾多優(yōu)勢已經(jīng)在其他平臺上得到了淋漓盡致的作戰(zhàn)表現(xiàn)。在浮空器平臺上，無論是執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)監(jiān)視，抑或巡航導彈防御任務(wù)，有源相控陣雷達體制的優(yōu)越性終將贏得各國的支持。

（4）共形是浮空器雷達的未來主流結(jié)構(gòu)設(shè)計

將浮空器雷達的天線與平臺實現(xiàn)結(jié)構(gòu)相融，更多地采用共形設(shè)計，不僅可以減輕浮空器的任務(wù)載荷重量，增強雷達系統(tǒng)的抗環(huán)境能力，更利于實現(xiàn)浮空器雷達天線的大口徑設(shè)計，提高傳感器的探測感知能力。

（5）低成本是浮空器雷達的未來市場考量因素

低成本是浮空器雷達得以在21世紀初蓬勃發(fā)展的重要支撐因素?？紤]到浮空器雷達是用作空中預警機的能力補充，有效控制系統(tǒng)的研發(fā)、制造、采辦和日常維護成本是其能否在與眾多偵察監(jiān)視系統(tǒng)的市場競爭夾縫中生存并發(fā)展壯大的重要保證。

3 結(jié)束語

浮空器雷達的低成本、快速部署等優(yōu)勢，為其在國土防空探測領(lǐng)域贏得了一席之地。隨著各國在反導領(lǐng)域的深層次投入和浮空器技術(shù)的發(fā)展，未來也許會出現(xiàn)數(shù)量更多、體制更全、功能更強大的浮空器雷達。

參考文獻：

[1]臨近空間飛行器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].王亞飛.國防技術(shù)基礎(chǔ).2019（01）

[2]近地空間飛艇發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].蔣譜成.空間電子技術(shù).2018（03）

[3]美國平流層飛艇發(fā)展計劃和研制進展[J].姚偉.航天器工程.2018（02）

作者簡介：陳志強，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究