永载史册的科学发明

无源雷达

字体:16+-

为对付“有记忆”和“有思考能力”的反雷达导弹,1987年国外出现一种“无源雷达”(不发射电波)。这种雷达干脆不发射电波,以免发生引狼入室”的惨剧。

不发射电波,怎样探测敌方飞机呢?

原来,无源雷达是根据现代作战飞机一般都有许多电子装备,要辐射出很强的电波。既然如此,无源雷达就专门利用灵敏的接收机来接收,从而暗中探测这个“强电磁辐射源”的方位和距离,也就是说偷偷地探测敌机。

这种雷达保密性好,设备少,重量轻,成本低,可靠性也高。还有一点就是不招灾惹祸。

相控阵雷达

雷达在搜索目标时,需要不断改变波束的方向。改变波束方向的传统方法是移动天线,使波束扫过一定的空域、地面或海面,这种扫描是机械扫描。把天线做成一个平面,上面有规则地排列许多个辐射单元和接收单元,称为阵元。利用电磁波的相干原理,通过计算机控制输往天线各阵元电流相位的变化来改变波束的方向,同样可进行扫描,称为电扫描。接收单元将收到的雷达回波送到主机,完成雷达的搜索、跟踪和测量任务。这就是相控阵技术,利用相控阵技术的雷达称为相控阵雷达。与机械雷达相比,相撞阵雷达的天线无需转动,波束扫描更灵活,能跟踪更多目标,抗干扰性能好,还能发现隐身目标。

相控阵雷达的军事应用十分广泛,在地面远程预警、机载和舰载预警、地面和舰艇防空系统、机载和舰载火控系统、炮位测量、靶场测量等领域,都已经使用相控阵雷达。

无人雷达

现代战争促使雷达不断发展。据外刊介绍,为提高雷达网的严密性和有效性,尽可能消灭“雷达盲区”,并保证人员安全和避免日夜操劳之苦,国外正在发展采用高技术研制的“无人值班雷达”。

大家知道,现在已出现“无人驾驶飞机”、“无人驾驶坦克”。但是,雷达也能无人值班吗?

为什么不可能呢?美国五角大楼(国防部)于70年代就制定了一个代号叫“冰霜搜索”的计划,并组织专家进入初步研究阶段。当时确定在15个月内,广泛搜集有关资料,并向有关厂商发出意见咨询书。

当时,美国计划把这种“无人雷达”设置在人烟稀少或气象恶劣的高山、海岛和边远地区。预计研制70部这种高技术雷达,用来替换远程报警线上(全长4500千米)的老式雷达。

这种雷达设计有以下特点:(1)采用固态技术(有的新型雷达的全部电子设备都是固态化的),一般不需要维修,可靠性高,一旦某个部件有了毛病,维修也方便,换一个就行了;(2)采用一种“相控阵天线”,即电子扫描天线(不像常规天线那样转动,而是电子扫描);(3)对一些可能逐渐降低性能的部件,采用像小孩玩的积木那样的积木式结构,发现某个部件性能降低时,就换一个;(4)雷达机内设有自动检测和故障诊断系统。当某个部件性能降低时,会自动给出显示,这就不需技术员用仪表费苦心查找。只要随手更换一个就行了,不会耽误时间,影响战斗任务的完成。有了这种“无人值班雷达”,当然不需要许多士兵24小时轮流操纵和观测,也不需要许多雷达技术员经常维修。而且,这种“机器人”似的雷达不怕艰苦,是全天候的工作。特别是把“生死也置之度外”,何惧“反雷达导弹”的攻击。

超视距雷达

雷达波是直线传播的,受地球表面曲率的影响,探测距离有限。超视距雷达也称超地平线雷达,是一种能探测地平线以下的空中和海上目标的地面雷达。按电波传播途径分,有地波超视距雷达和天波超视距雷达。地波超视距雷达利用电磁波在地球表面的绕射效应工作,通常架设在海岸边,对飞机的作用距离可达200公里~400公里。天波超视距雷达利用电离层的反射特性,使电磁波在电离层和地面之间多次反射传播,有前向散射型和后向散射型两种。前向散射型超视距雷达的接收站和发射站相距几千公里,利用目标的前向散射特性或目标穿越电离层时引起的电离层扰动来探测目标,因性能不理想已很少使用。后向散射型超视距雷达是超视距雷达研究和发展的重点,其发射电磁站和接收站距离较近,利用多普勒效应测量目标的速度。在正常情况下,电磁波经过电离层一次反射,探测距离可达3000公里;经多次反射能探测到6000公里以远的目标。

超视距雷达主要用于预警,对低空飞行的飞机、导弹的探测记录远、预警时间长,是低空防御的一种有效手段。它还具有探测稳身目标的能力。它也存在一些缺点,如:设备庞大复杂。占地面积大;工作受电离层变化的影响,测量精度差等。