预警机技术发展:中国不知不觉已经走到了全球最先进行列

大家对预警机的理解,还停留在机背上背个“大盘子”或者一条“平衡木”的飞机,而事实上现在的预警机确实基本都是这样,比如美国的E-3或者中国的KJ-2000以及KJ-200或者瑞典的“爱立眼”等:

但这些预警机技术却差别相当大,比如从最早的预警机到目前为止,已经经历了从倒置卡塞格伦、平板缝隙阵(PD)、无源相控阵(PESA)、有源相控阵(AESA)、数字阵列(DAR)和共形阵列(CLAS)六个阶段。E-3是属于平板缝隙阵(E-2D属于八木天线线阵),KJ-2000则是有源相控阵,KJ-500为数字阵列,而KJ-200B属于共形阵列。

平板缝隙阵

平板缝隙阵也被称为波导缝隙阵,这是一种常见的微波传输结构,波导表面开缝(槽),让这些小缝隙成为一个天线,将电磁波辐射出去。比较有利于和馈电结构匹配并且功率容量较大,比较适合作为预警机雷达的大功率天线。

E3使用的APY1雷达采用波导缝隙天线阵

这种天线看起来就是一块大平板,如果要360°覆盖无缝覆盖的话就必须要让这个天线转起来,所以E-2和E3的天线是转动的,视频中很容易看到这个转动的大盘子,照片中稍微留意下也能看出端倪。

无源与有源相控阵

平板缝隙阵属于机械转动雷达,而相控阵雷达是改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,这种雷达扫描速率比机械方式要高得多、波束方向改变快,有更强的多目标作战、边扫描边跟踪能力,以及空对空-空对地多模式同时工作的能力,目前的相控阵分为两大类:

  • 1、无源相控阵(PESA):天线表面的阵列单元只有改变“信号相位”的能力而没有发射信号的能力,信号产生还是天线后的行波管来完成的;
  • 2、有源相控阵(AESA):天线表面的每一个阵列单元T/R都能完整地包含信号产生、发射与接收的能力,也被称为主动相控阵;

前者结构相对简单,技术门槛低,而后者要求就高了,有源相控阵雷达即使有部分受损,剩下的部分依然可以正常工作,这也是目前雷达的方向。我国的KJ-2000是属于有源相控阵雷达天线,工作的时候大盘子是不转的。