戰鬥機如何一打多，這項技術日本才是第一，最先進F16居然不在美
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2024年1月17號
BAE公司公佈了一個新消息
一架搭載了ECRS-MK2有源相控陣雷達的颱風戰鬥機
將於今年進行飛行實驗
儘管相比世界上其他四代機來說
颱風的有源相控陣雷達來的有些晚
但是BAE公司表示
ECRS-MK2是世界上功能最強大的機載雷達
可以大幅度的提升颱風戰鬥機的作戰能力
相控陣雷達相信觀衆們都不陌生
不管是新銳的五代隱身戰鬥機
比如F22 F35
還是四代機的最新升級版
F15EX F16V等等
無一例外都搭載了這種雷達
那麼相控陣雷達究竟有什麼過人之處呢
世界各國在升級自己的四代機時
爲什麼都把重點放在相控陣雷達上呢
今天大兵來跟兄弟們聊聊這個問題
要解釋爲什麼世界各國都對相控陣雷達
如此重視
其實很簡單
那就是它可以非常直觀的提高戰鬥機的戰鬥力
尤其是在當下超視距空戰的時代
相控陣雷達的優勢更是被進一步放大
大家都知道
雷達是利用電波的反射原理來進行探測的
雷達朝着探測方向發出一道電波
電波碰到物體就會發生反射
反射回來的電波被雷達接收之後
雷達就可以根據回波來測算這個物體的距離
大小等等信息
但是因爲一個雷達正面
一次只能向一個方向發射一道電波
所以當探測的方向需要更改時
就要整個雷達一起轉動
對於地面的大型雷達來說
這種方式還可以接受
但是對於戰鬥機的基載雷達來說
這就是個大問題了
雷達性能的提升主要是依靠功率的提升
而功率的提升一般就意味着體積的增大
戰鬥機的雷達一般都安裝在機頭位置
本身空間就不大
爲了轉動雷達來探測不同方向的目標
還要爲雷達的轉動留出餘量
而雷達的轉動也需要一套傳動機構來實現
這就進一步壓縮了機內的空間
導致基載雷達的體積始終被限制
也就影響了雷達的性能和戰鬥機的戰鬥力
而相控陣雷達由於擁有多個TR組件
每個組件都具有獨立發射和接收電波的能力
簡單來說就是用很多個獨立小雷達天線
拼成一個大雷達
這樣以來就不需要通過轉動雷達本身
來改變探測方向
只需要調整每個組件發出的雷達波
就可以改變整體波數的照射方向
相控陣雷達的第一個優勢就體現出來了
老式雷達的傳動機構和爲雷達轉動
所留的空間餘量都不再需要
所以相控陣雷達的體積要大得多
體積大就意味着功率的提升
而對本來就不算大的機載雷達來說
功率上的一點點提升都顯得尤爲重要
而相控陣雷達改變照射方向的全過程
都可以由機載的計算機來控制
只需要改變通往每個組件的電流即可
這種被稱作電掃描的方式
比機械掃描方式要靈活得多
這種靈活改變指向的能力
在瞬息萬變的現代空戰中也是必不可少的
除了靈活性之外
相控陣雷達還可以同時形成多個雷達波束
來執行不同的任務
比如同時進行搜索識別跟蹤制導等等
而與多任務能力配合的便是多目標能力
相控陣雷達可以實現同時跟蹤監視打擊多個目標
而且相控陣雷達還具有極高的可靠性
因爲每個TR組件都具備獨立的發射和接收功能
所以即便其中有一些部件損壞
對雷達整體工作效率的影響並不大
而TR組件本身的可靠性就非常之高
爲F22開發APG79相控陣雷達的雷神公司公開表示
APG79雷達的嚴重故障間隔平均時間可以達到17000小時
而上面搭載的相控陣天線
在10到20年內都無需特意維修
相控陣雷達的種種優勢決定了擁有這種雷達的戰鬥機
在面對沒有裝備相控陣的戰鬥機時
可以說是降維打擊了
一架裝備了相控陣雷達的戰機
可以輕鬆對抗數架沒有相控陣雷達的戰機
能擊落多少架只取決於它攜帶了多少空空導彈
這也促使世界各國紛紛開始爲自己國家的戰鬥機進行相關的升級
大兵在這裏要先問各位一個問題
世界上第一款裝備有源相控陣雷達的戰鬥機是哪一款
相信很多朋友會脫口而出
F22唄
還能是哪一款
F22確實開創了世界戰鬥機發展史上的多個第一
至今也仍然在引領世界戰鬥機的發展
但是要單論有源相控陣雷達的裝備
有一款戰機要比F22還要早
那就是由日本三菱重工與美國洛馬公司聯合開發的F2戰鬥機
F2戰機研製計劃是日本防衛廳爲了替換老舊的F1戰機而提出的
一開始三菱公司打算獨立開發
但是後來由於技術難度等問題
還是找來了洛馬聯合開發
爲了降低研發難度和節省資金
雙方決定以F16爲原型進行開發
這也就是爲什麼F2戰鬥機在外形上與F16幾乎是一模一樣
F2戰鬥機在1995年完成首飛
並在2000年正式裝備日本航空自衛隊
而其上搭載的JAPG-1雷達是全世界第一款安裝在戰鬥機上的有源相控陣雷達
F2戰鬥機作爲一款四代戰鬥機
相控陣雷達可以有效提升它的作戰能力
而對於第五代隱身戰鬥機來說
相控陣雷達就是唯一的選擇了
迄今爲止
世界上出現的所有五代戰鬥機全部裝備了相控陣雷達
這也是因爲相控陣雷達對於隱身戰機的隱身能力來說是必不可少的
隱身戰鬥機想要實現隱身作戰能力
它所裝備的雷達呢
就必須具備低攔截概率和低可探測性
簡單來說就是要讓戰鬥機發出的雷達波儘可能不被敵方的電子設備所發現和干擾
而相控陣雷達可以隨意的更改自己所發出的雷達波的功率和方向
這就可以讓敵方的干擾員收不到足夠強度的雷達信號
這就保障了隱身戰鬥機在複雜電磁環境下執行作戰任務的能力
美國國防部國防科學委員會曾在一份報告中提出
有源相控陣技術可以大幅提升雷達性能並擴展雷達的功能
所以在21世紀
美軍的所有軍用飛機都應裝備有有源相控陣雷達
而這其中就不得不提的F22
F22的革命性體現在多個方面
比如它的隱身能力和超音速巡航能力
但是隻有這些能力是不夠的
有源相控陣雷達帶來的超遠探測距離
以及多功能和多目標處理能力
可以讓它實現先敵發現先敵發射先敵命中
而這是以前的戰鬥機
包括之前所說的F2都無法實現
畢竟F2的底子仍然是一款四代機
F22所裝備的AN-APG-77雷達擁有2000個TR組件
波束的轉換時間可以低遲數十納秒
可以在遠距搜索中距全向搜索之間自由切換
而且它的被動工作模式可以讓F22在不起動主動雷達的狀態下
對400公里外的敵機提前預警
在F22引領了世界戰鬥機的發展方向之後
隨後的F35也毫無意外的裝備了新型的有源相控陣雷達
由於F35的機身比F22要小
所以它上所裝備的AN-APG-81雷達就要小一點
它的TR組件是隻有1600多個
但這並不代表這款雷達是弱化版
相反它的多功能能力得到了進一步的提升
因爲不同於F22的空優定位
F35從一開始就是作爲多用途戰鬥機所開發的
所以AN-APG-81雷達着重提升了空對地的能力
包括高分辨率地圖測繪
多地面移動目標指示
跟蹤和戰鬥識別等等
這些用在新型戰鬥機上的新型雷達技術
也順理成章的成爲了美軍四代戰鬥機升級的技術基礎
F16作爲美軍的現役主力
也是世界多國的主力戰鬥機
在F22以及F35的有源相控陣雷達研製的同時
針對F16的雷達升級計劃就已經開始了
這裏有一個比較有意思的事兒
那就是第一批換裝有源相控陣雷達的F16
並不是美國空軍的
而是阿聯酋空軍
阿聯酋投入了將近30億美元
支持洛馬公司的開發計劃
最終的計劃成果就是裝備在阿聯酋
訂購的F16EF戰鬥機上的AN-APG-80雷達
這款雷達擁有一千多個TR組件
可以同時針對多個目標執行對空
以及對地的搜索跟蹤和瞄準
而它的掃描範圍是F16之前
所裝備的雷達的兩倍以上
這件事兒也被媒體稱爲
美國首次向海外用戶
出售比本國軍隊更好的飛機
F16得到了新的裝備
同爲美軍主力的F15自然也不能落後
在F22停產之後
本應取代的F15CD被保留了下來
而且預計要服役到2025年
所以美軍也爲其換裝了新型的
AN-APG-63V2和V3主動相控陣雷達
新的雷達讓F15獲得了快速掃描
和多目標跟蹤能力
飛行員的戰場態勢感知能力也隨之提升
而得益於新雷達的探測距離提升
F15配合新型的AIM-120空空導彈的能力
也得到了提升
不僅可以在更遠的距離上使用
還可以同時制導多枚導彈
極大提升了F15的戰鬥力
那麼聊完了美國空軍
咱們來說說歐洲
歐洲目前還沒有一款
自主研發的五代戰鬥機
但是單純購買F35
並不能給歐洲國家的空中力量
帶來質的變化
因爲五代機的價格以及使用和維護成本
都決定了它只能作爲某種精英兵種
那麼對於歐洲各國現存的
大量四代機來說
換裝有源相控陣雷達
無疑是提升這些戰鬥機
作戰能力的最好方式
比如視頻開頭
咱們提到的ECRS計劃
這個計劃根據不同的要求和時間
可以被分爲三個部分
其中針對英國颱風戰鬥機的MK2
也是最新是最先進的
除此之外
還有科威特和卡塔爾是要使用的MK0
以及德國和西班牙選擇的MK1
而向來在軍事領域保持獨立的法國
在這方面就比其他歐洲國家
要敏感許多了
早在2004年
法國就開始了
新型有源相控陣雷達的研製計劃
雷達被命名爲RBE2AA
它的探測距離將提升到200公里
同時具有一定的反引能力
第一架裝備有源相控陣雷達的
陣風戰鬥機
已經在2012年進入法國空軍服役
通過今天的介紹
大家不難發現
目前世界各國都在通過
換裝有源相控陣的方式
來爲自己手中裝備的
大量4代戰鬥機進行升級
除了5代機研發難度大
使用成本高之外
有源相控陣強大的功能
和相對簡單的改造難度
讓它成爲了4代戰鬥機的戰力倍增器
這也就是爲什麼這些戰鬥機
會被稱爲4代半戰鬥機
因爲它們雖然
還是比不上真正的5代戰機
但是卻可以對沒有裝備相控陣雷達的
老4代機形成碾壓態勢
還隨着生化加氮化加等新型材料
以及寶形智能蒙皮等新技術的發展
相控陣雷達自身
也會不斷的得到進化和提升
我是大斌
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