飛機如何發(fā)現(xiàn)目標,可不是靠飛行員的眼睛。那是靠什么呢?當然是機載雷達。
雷達采用類似于蝙蝠發(fā)射超聲波的方式來測量靜止或運動的目標,只不過雷達發(fā)射的不是超聲波,而是電磁波。電磁波打到目標上后,反彈回來的那部分被雷達天線接收到,通過比較返回的電磁波與輻射的電磁波的不同特點,我們就能知道目標在哪里,它是敵是友,它有多大,它離我們有多遠,它是靜止的還是運動的,速度有多快等等。
雷達通常由天線、伺服機構、接收機、發(fā)射機和處理機組成。
天線負責將電磁波信號輻射出去,并接收目標散射回來的電磁波。它的形式各異,通??煞譃槠桨蹇p陣天線、有源相控陣天線、微帶陣列天線等。我們在山頂、樓頂見到的“大鐵鍋”、“大平板”等均是天線形式之一。
若將天線比作我們的眼睛,那雷達伺服機構好比我們的脖子。為了實現(xiàn)更大的探測角度范圍,就需要伺服機構出馬,帶動天線轉(zhuǎn)起來。但隨著作戰(zhàn)場景的日益復雜,伺服機構的機械掃描太慢了,跟不上越來越機動的目標、滿足不了越來越緊迫的掃描時間,于是電掃描實現(xiàn)波束捷變的相控陣天線應運而生并成為主流,相控陣天線既有微波輻射功能又具備波束掃描功能,把伺服機構的活一起干了。
發(fā)射機和接收機是一對好兄弟,發(fā)射機負責將雷達產(chǎn)生的微波信號功率放大,送給天線向外輻射;輻射的微波信號經(jīng)過目標散射后,被天線收集回來,對各種微波信號進行處理。但經(jīng)歷了幾十年的好兄弟要分別了,因為敵方目標越來越危險,要求雷達探測距離越來越遠,需要的發(fā)射功率越來越大,而集中式功率放大的發(fā)射機能力有限,便發(fā)展為具備分布式功率放大的有源相控陣。
此時的有源相控陣已經(jīng)修煉得能力超強,但還差處理功能。不管之前如何演變,獲得的都只是數(shù)字信號,一堆看不懂的0、1數(shù)據(jù)。要獲得有價值的信息,為作戰(zhàn)決策所用,還得靠智能的大腦——處理機,作為信息處理和控制中心,它通過執(zhí)行各種算法、調(diào)度各項任務,可以完成空中目標搜索、海面目標檢測、多目標跟蹤、合成孔徑成像、氣象探測顯示等,最大可能地還原各種現(xiàn)實戰(zhàn)場態(tài)勢。
它類似于狙擊槍的瞄準鏡,能夠在很遠的距離發(fā)現(xiàn)并鎖定目標。當搜索到目標后,飛行員可以控制“鏡頭”對準目標,若是敵人,打你沒商量。我國的火控雷達,已經(jīng)達到了國際領先水平,當前最先進的有源相控陣雷達已經(jīng)成功列裝到國內(nèi)主戰(zhàn)飛機上。
它就像飛機的超長焦照相機,無論晝夜、無論氣候,能對很遠距離的地面目標拍攝雷達照片。哪怕是數(shù)百公里外的目標,也能拍得清清楚楚。
它用來查看天氣是晴是雨,保證飛機避開危險的氣象,安全抵達目的地。我國的飛機氣象雷達技術已經(jīng)十分成熟,得到了國際氣象雷達認證,就連最新的國產(chǎn)大飛機也都靠的是我們自己的氣象雷達來保駕護航。
飛機要低空飛行會遇到很多危險,例如高樓林立的城市、高聳入云的煙囪、山峰、高壓線等,為了能實現(xiàn)快速翻山越嶺,防撞雷達能通過對地形地貌的測量,告訴飛行員是否存在碰撞危險,從而避免發(fā)生危險。
機載雷達就像一個超人,他不僅有萌萌的大眼睛,還有一個超強大腦,能眼觀八路,耳聽八方,十八般武藝樣樣精通,只有你想不到,沒有它做不到。更厲害的是,未來的雷達不僅僅是安裝在飛機的頭部,而是遍布全身。
在機載探測領域,世界先進的戰(zhàn)斗機都在研發(fā)更高端的雷達探測系統(tǒng),在“躲貓貓”的游戲中,誰贏了,誰就占領了先機。