最近一段时间,外界有传言称在空警-600之后,中国还在同步研发空警-3000与空警-700预警机。前者疑似为继空警-2000之后的新一代大型预警机,而后者则是空警-500预警机的后继型。

空警-600之后还有惊喜,传说中的空警-3000,被西方卫星抓拍到?

【外国商业卫星拍到的地面测试台】

外界之所以会开始传播这一传言,主要原因就是有西方商业卫星拍摄到了疑似新型预警机雷达的地面测试台。3座测试台分别安装有3台预警机雷达,且除照片最左边的雷达采用了等边三角形的雷达罩图案外,中间与右边的雷达都采用了一字横纹,只在雷达罩体积上有所差别。

要知道雷达罩上的图案可并不是为了好看而被刻意画上去的,会产生不同的图案是由于雷达的外壳往往由普通材料与透波材料共同组成,而我们在照片中看到的等边三角形与一字横纹就是普通材料在透波材料的衬托下显示出来的图案。

因为空警-500与稍早的空警-2000使用的都是三面有源相控阵雷达布局,每面雷达都面向一个120度的扇形区域,配合有源相控阵雷达能够进行电子扫描的性能特性,3面雷达正好可以组成等边三角形让空警-500与空警-2000无死角的探查360度方向上的目标。

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【空警-500预警机的三视想象图】

与之相对的,美军的E-2D预警机虽然也采用了有源相控阵雷达设计,但只有一部雷达天线布置在雷达罩中线位置。所以为了实现360度全向扫描,E-2D必须要在雷达支架上安装额外的旋转模组,让雷达天线在水平方向上转起来。

不难看出,这种机械扫描+电子扫描的复合设计存在很大的弊端,在进行全向扫描时信息刷新率与雷达天线的旋转频率直接挂钩,按照美军方面给出的数据,大概10-12秒才能刷新一次。在瞬息万变的战场上,谁也没有办法保证这段空窗期不会出什么事。

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【E-2D的雷达结构图】

而在E-2D将雷达指向特定方向进行重点扫描时,这又会限制E-2D的全向感知能力。在进行四面八方都有威胁的高强度空战时,这同样会影响E-2D对全局的指挥能力与战场生存性。对比采用了3面阵设计,在全向都具备持续扫描能力的空警-500,后者根本不会面对这些问题。

当然,美军会采用这种存在弊端的设计也不是没有理由。那就是预警机的最大探测距离往往与其雷达天线尺寸成正相关,天线越大距离越远。而想要在一个圆形雷达罩内布置一个可以看得足够远的雷达,雷达天线就只能安装在直径上。

相反,3面阵设计固然有优势,但代价就是每一面的雷达天线尺寸都有所限制。在陆基预警机上,这倒不是什么问题,把雷达罩往大了做就行。但在寸土寸金的舰载机上,E-2D这种单面阵设计就是现阶段的最优解。

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【E-2D预警机的3种扫描模式】

而这也是中国需要研发空警-3000与空警-700的理由,因为随着隐身、电子对抗等技术的高速发展,三面阵雷达的有效探测距离将在可见的未来不断缩短。

同时,运-9平台的升级潜力决定了以现阶段的技术,我们很难将雷达罩进一步做大以容纳满足未来解放军需求的三面阵雷达。

所以比起继续投资已经出现边际递减效应的三面阵雷达,解放军有必要做出适当地取舍让更大雷达上位,而此次受外界曝光,疑似是双面阵的雷达设计就是一个不错的选择。

首先双面阵雷达虽然在空间利用率上略差于最大限度利用雷达罩直径的单面阵雷达,但也没差太多,天线尺寸对比三面阵雷达仍有肉眼可见的提高。

其次,就像前面提到的那样,相比于寸土寸金的舰载机,陆基预警机的雷达罩可以做的更大。哪怕没有完全利用直径空间,双面阵的陆基预警机也有望在雷达天线尺寸上胜过单面阵的舰载机预警机。

最后,双面阵雷达虽然只能覆盖左右各120度总计240度的范围,难以照顾前后方向,但这可以通过在机身上布置额外的补盲雷达来解决。美国的新一代预警机E-7A(外贸型为E-737)就采用了类似的设计,而空警-500在应对因机身遮挡而产生的盲区时也有安装机体补盲雷达。

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【澳大利亚空军的E-737预警机】

可以说,随着技术的进步,双面阵雷达的性能优势正越来越大、劣势则在逐渐减少,除非有什么革命性的技术能够一举解除雷达性能与雷达尺寸之间的绑定,否则在可见的未来,双面阵设计将是预警机雷达的主流发展方向。

不过话又说回来,由于相关信息太少,我们目前也只能疑似认为曝光的雷达是一款双面阵雷达,而不能彻底排除这是单面阵雷达的可能性,毕竟美国的E-3预警机雷达罩图案也是一字横纹,而它却是单面阵雷达。

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【美军的E-3预警机】

好在这种可能性非常低,因为E-3会采用单面阵是因为早年雷达的多功能性能不太行,难以凭借单一雷达实现预警机对探测、指挥等各种情况的作战需求,所以只能在雷达罩前后划分出不同的功能区。比如E-3预警机顶的“蘑菇”,只有正面天线是可以探测目标的S波段预警雷达,背面天线则负责敌我识别和电子侦察。

而现在的数字阵列雷达已经具备了相当高的集成度,足以满足多种作战用途,继续在陆基预警机上搞单面阵雷达多少有些没必要。

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