防空作战中的关键角色——雷达
美以伊冲突中,位于卡塔尔的“铺路爪”雷达遭袭,导致其对中远程弹道导弹的预警时间大幅压缩;位于以色列的部分雷达被压制/摧毁,导致拦截系统未能稳定跟踪伊朗发射“法塔赫-2”高超音速导弹的轨迹,使其顺利突防,并命中国防部外围;位于卡塔尔、阿联酋、科威特等基地的预警/火控雷达被无人机直接命中或遭电子干扰致盲,造成“体系失明”。
在防空作战中,雷达究竟扮演着怎样的角色?为了回答这个问题,让我们走近雷达、了解雷达。
·雷达的基本原理
雷达是音译词,源自英文单词Radar,是Radio Detection And Ranging的缩写,意为“无线电探测和测距”,这个名字高度概括了雷达的工作方式以及功能。
雷达的核心原理(见图1):发射电磁波→目标反射→接收回波→信号处理设备→获取目标信息。
▲图1 雷达原理示意图
典型雷达的组成包括发射机、天线、双工器、接收机、信号处理设备、显示器6个部分。其中发射机产生高频电磁波(脉冲、连续波),天线定向辐射波束并接收回波,双工器负责收发切换保护接收机,接收机放大微弱回波、滤波、解调,信号处理设备用于提取距离、速度、角度等目标信息,显示器呈现目标位置与轨迹。
·雷达的类型
防空作战中,一般按功能将雷达分为两种,一种是预警探测雷达,另一种是火力控制雷达。
预警探测雷达的首要任务是发现目标、发出警报、指示概略方向,通常以L、S波段360°机械旋转或大范围相扫的方式进行扫描,数据更新率较低。其探测距离远至数百甚至上千公里,但测量精度低。代表型号有美国“铺路爪”雷达、俄罗斯的“沃罗涅日”雷达等。
▲图2 铺路爪雷达
火力控制雷达的首要任务则是精确跟踪目标,引导武器(导弹/高炮)拦截,通常以C、X、Ku、Ka波段窄波束快速扫描,可连续锁定目标,数据更新率高至每秒数十至上百次,以确保实时追踪机动。其探测距离相对较近,但测量精度可以达到米级甚至分米级的极高水平。代表型号有美国的AN/MPQ-56雷达(“爱国者-3”)、AN/SPY-6系列雷达(“宙斯盾”)等。
▲图3 “萨德”AN/TPY-2雷达
·雷达的关键作用
雷达在防空作战中处于核心地位,其关键作用体现在以下几个方面:
1. 早期预警与首点发现。通过远程预警雷达等设备,能够在远距离探测到来袭的飞机、导弹、无人机等目标,为防御系统争取宝贵的反应时间,是实现“早发现、早准备”的基础。
2. 目标识别与跟踪。雷达可区分目标类型(如战斗机、导弹等),并持续跟踪目标的运动轨迹提供精确的位置、速度、航向等信息,为指挥决策和武器拦截提供依据。
3. 火力引导与控制。为防空武器系统(如防空导弹、高射炮、近防系统等)提供精确的目标数据,引导武器指向目标并进行拦截。
到这里我们对雷达有了基本的了解,可以试着回答开篇的问题了。如果将防空作战体系比作一个战士,那么雷达就是这个战士的“眼睛”和“神经中枢”——眼睛让他能够发现目标,神经中枢让他能够分析、识别、跟踪目标。一个战士如果没了眼睛、没有了神经中枢,那么他的拳头再硬也发挥不了作用。这也就是为什么在美以伊冲突中,当雷达被破坏后,会有预警时间严重压缩、导弹能够突防的情况发生了。
雷达技术是国家空天安全的重要基石,其发展水平直接关系到国土防御能力、国防体系完整性乃至国家发展的战略安全。投身国防的有志之士需要更多关注雷达的发展。
原创 空军科研在线