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预警直升机与中国海军航空兵
海空鹰眼-预警直升机与中国海军航空兵 - 小飞猪 - 小飞猪的博客
正在测试的我国直-8预警直升机

近日,我国海军航空兵引进的卡-31预警机首次公开亮相,这标志着我国海军海上防空作战能力又  大夸大迈上了一个新的台阶。

本世纪我国海军装备神盾舰队后,我国海军水面编队的防空作战能力有了质的飞跃,但是受限于相控阵雷达本身的限制,编队对于低空空情掌握能力还比较有限,因此配备预警戒直升机可以较为有限的弥补我国海军这个短板,进一步提高了我国海军的海上防空作战能力。

我们知道雷达以探测距离远、精度高、可以全天候工作而迅速成为现代舰艇的主要探测系统,但是雷达也有自己的缺点,其中一个重要的限制就是地球曲率;电磁波以直线传播,而地球是圆的,加上现代雷达常用的是米波及更高的频率波段,这些波段绕过地表突出部分的能力较弱,因此地球曲率限制雷达的视距,由此可以得到雷达的视距公式;雷达视距=地球直径的平方根*(雷达天线高度的平方根+目标高度的平方根),实际上考虑到无线电在大气中的折射等因素,这里的地球直径实际上比地球实际直径要大一些,大约在17000公里左右,根据这个公式我们可以得到,当目标飞行高度为10公里的时候,雷达的探测距离可以达到近400公里,而如果目标高度降低到0.1公里,那么探测距离就缩小到40公里,这也是为什么现代飞机多采用低空突防战术的主要原因,因此对于雷达来说,要探测到更远的低空目标,就需要把雷达天线放在更高的地方,以延伸自己的地平线,但是这又衍生了另外一个问题;我们知道电磁波波长越大,在大气中传播强度减少越小,所以远程警戒雷达一般选择较大的波长,但是波长对于雷达的探测距离并不都是有利因素,也有不利的一面,波长越长,天线的相对尺寸(天线的实际尺寸和波长之比)就小,其传播的方向性就差,同时天线的增益等于有效孔径除以波长的平方,这意味着在雷达天线面积一定的情况下,波长越长,增益就越低,也就是说天线辐射的能量不能较多的集中在主瓣上面,这显然会影响雷达的探测距离,所以雷达天线面积一定的情况下,雷达的探测距离实际上与波长呈反比,解决之道就是加大雷达天线,这显然会增加天线的面积和重量,所以我们看到远程警戒雷达都拥有巨大的天线,比如法国的远程警戒雷达天线,尺寸,重量为吨,对于水面舰艇来说,出于降低重心和风压的考虑,这么重的天线显然无法安装到桅杆较高的地方,进入上世纪90年代,现代舰艇大量采用相控阵雷达,相控阵雷达采用天线阵元实现辐射功率在空间的叠加和合成,从而有效的扩大了探测距离,但是由于天线上分布着众多的阵元和控制系统,因此其尺寸和重量往往比机械扫描天线还要大,比如我们熟悉的美国“宙斯盾”系统采用的AN/SPY-1型雷达,其天线尺寸为;,重量超过5吨,这样的庞然大物,以至于都无法安装在桅杆上面,只好整合到上层建筑中,这样我们似乎得到一个悖论;水面舰艇想扩大雷达视距就必须把雷达天线尽可能的放高,而如果提高雷达的探测距离就必须采用较大和较重的天线,后者又无法放置较高的地方。

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受地球曲率的影响,即使是神盾舰其低空探测能力也是十分有限的 

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点击数:  更新时间:2011-4-7 11:40:33
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