空警200预警机,空警2000预警机性能究竟如何?
现阶段,中国空军预警机家族主要由空警2000、空警200和空警500组成,其中空警2000和空警200均是属于第二代预警机,空警500则是我军的第三代预警机(第一代预警机是1969年开始研制的空警1号)。空警2000的编号虽然很大,但它却是我国装备的第一款实用化预警机,也是我国打破外国封锁,构建信息化空情探测指挥系统的“争气机”。所以说空警2000不但是一款性能先进的预警机,还是我国提升空军信息化作战能力,打破外国封锁的重要标志。

(空警2000预警机)
(空警500预警机)
受当时国际环境的影响,空警2000的研制之路充满了坎坷。当年,我们只是想从国外引进一套现成的预警系统,但是在美国的干涉下,外购计划以失败告终。1994年,我国同以色列和俄罗斯合作,计划以伊尔76运输机(最早为俄制A-50预警机)作为预警机的载机平台,搭载以色列引进费尔康预警雷达系统。起初项目进展的非常顺利,我国也为此投入了大量的技术和资金支持,但是好景不长美国获悉该项目后,立刻向以色列政府施压,以切断军事援助威胁,迫使以方退出了项目。在海湾战争和科索沃战争中,美国空军的E3预警机发挥了巨大作用,这也给我国带来了极大的震撼,于是外购预警机项目被阻后,我国便下决心继续完成预警机的研制工作。随后,相关科研人员开始了艰难的技术攻关,决心发展自己的空中雷达预警指挥系统。不过幸运的是,以色列虽然停止了项目,但是他们留下了不少的技术设备,于是我国技术人员通过借鉴已经安装的雷达和电子设备,结合自身技术需求,完成了预警雷达和相关配套预警指挥电子设备的研制工作。最终,我国以伊尔76MD作为载机平台,并对其内外部空间进行整合,于2006年完成了空警2000的研制工作。
(印度空军的A-50I预警机)
(美军E3预警机)
空警2000安装的是国产三面电子扫描相控阵列雷达,在其硕大的雷达罩内,有三个电子扫描相控阵列天线模块以三角形布置,采用电子扫描方式来满足360度全方位覆盖。电子扫描明显优于美制E3和俄制A-50的机械旋转扫描。它的好处在于雷达扫描速度快,数据更新间隔短,将大幅提升预警机对目标的发现和跟踪效率。传统机械旋转式扫描因雷达天线旋转存在时间间隔,所以只能在雷达转到同一位置时才能进行探测和跟踪,这样就导致数据更新速度变慢,对空情的把握和处理也要低于电子扫描。例如E3预警机,其旋转天线对一个目标的扫描周期约为10秒,从发现目标到跟踪目标,需要扫描3至6次,那么整个过程就要耗时30秒到1分钟,而空警-2000却只需几秒钟就可以完成。除此之外,空警2000还拥有指挥能力,具备中继通信和电子战的能力,是一款集探测、侦查、预警、通信导航、指挥控制于一体的综合空中指挥作战平台。空警2000所使用的伊尔76载机平台航程很远,巡航速度也很快,所以它具备全天候预警能力以及伴随战斗机执行作战任务的能力。空警2000可以同时跟踪60-100个目标,探测距离也达到了470公里,但由于载机数量问题,空警2000只有4架。在亟需一定数量预警机的现实需求下,我国还研制了采用平衡木预警雷达的空警200,来弥补空警2000数量的不足,但这毕竟只是权宜之计。
(空警2000采用三面电子扫描相控阵列)
(空警200的“平衡木”雷达)
随后空警500的出现才解决了先进预警机数量不足的问题,它以国产运9运输机为载机平台,通过提升雷达和电子设备的性能,将它们安装到了比较小的载机平台。在中国预警机之父王小谟院士“小载机,大预警”的设想下,空警500采用数字相控阵雷达技术,成功缩小了雷达的尺寸和重量,同时也保证了空情处理能力和抗干扰能力。此外,空警500在识别隐身目标的能力上也有了提高,而且在探测高超音速目标、多目标处理、雷达盲区以及引导能力上也都有了进一步发展。空警500航程可达5700公里,巡航速度为550KM/,滞空时间长达10小时以上,进行空中加油后基本可以满足全天候全空域空中预警指挥的任务。
(以运9运输机为载机的高新项目)
(中国预警机之父——王小谟院士)
(空警500的预警雷达)
(空警500还具备空中加油能力)
空警2000和最新的空警500都是我国目前最先进的空中预警指挥系统平台,尤其是空警2000作为我国突破国外技术封锁的“争气机”,它极大地提升了我国空军信息化和现代化水平,也极大地提高了空军和海军航空兵部队的战斗力,为践行“空天一体,攻防兼备”提供了坚实的保障。相信在科研人员的努力下,我国下一代预警机以及舰载预警机,也将会在不久的将来面世。
(网传舰载预警机想象图)
为什么说航母没有预警机就没有战斗力?
我是雷达研发工程师,我来回答!雷达作为一种特殊的军事装备,自从诞生之日起,就在战争当中发挥了重要的作用,成为了战场的“千里眼”,使得人类交战进入了可以超视距的时代!
在分析上面两个问题之前,还是有必要先了解一下雷达的基本运作原理!小时候大家都在课本上学过蝙蝠的飞行,它是通过发音器官发出一种特殊的超声波,这种看不见的超声波一旦遇到障碍物,就会立刻发生反射,反射回来的超声波就会被蝙蝠的耳朵接收,蝙蝠就知道了前面有障碍物,飞行时候会及时规避,所以蝙蝠不断的发射超声波,就可以不断的知道飞行路线的情况,
现实中雷达的运作方式也是大致如此,首先整个雷达系统由主要有发射部分、接收部分和处理器组成。发射部分发射出雷达电磁波,在空中如果遇到障碍物也会发生反射,反射的电磁回波,同样也会被雷达的接收机接收,然后处理器进行处理,得到目标的距离、飞行方向和速度等信息,这样也就完成了基本的雷达探测!
为何战斗机有雷达还需要预警机?但是雷达也有探测距离的远近、探测精度或者探测目标数量多少等性能指标的区别,这些区别主要由雷达的发射功率、波段以及先进复杂程度等决定。可以最简单的理解为同样波段的雷达,在一定的功率范围内,雷达的功率越大,探测距离就越远!战斗机由于体型较小,携带的油料有限,功率提供有限,也只能携带体积不大的雷达,直接就导致了战斗机的探测距离有限。
所以就是因为体积和功率供应等方面的限制,导致了战斗机的雷达探测距离不远、精度较低、探测角度有限和可探测目标不多等缺点。
但是预警机的机型庞大,一般和普通的民航客机相当,空间大,载重量也大,能够携带更多的雷达设备和功率设备等。最简单的就可以增加雷达的天线数量和提高发射功率,这两者的提高都能提高雷达最基本的指标,也就是探测距离。同时预警机可以携带更为复杂先进的雷达系统设备,不光是探测距离获得了提高,精度和探测目标数量等指标都获得了提升。
而现代战争谁先发现谁,谁就抢占了先机,就可以首先发起攻击,获胜的概率就大!由于机载雷达的性能有限,所以就非常需要空中预警机的帮助,这样可以提前发现对方的空中目标,提前预警或者指挥战斗机前往打击,提高取胜的概率。
为什么说航母没有预警机就没有战斗力前面说了,雷达是现在战场上的千里眼,谁先发现目标,谁就有优势!而航母如果只是依靠自身的探测能力,就算把功率在怎么提高,由于受到地球曲率的影响,航母的舰载雷达的探测距离有限!
所谓站得高看得远,空中的预警机就避免了雷达的探测盲区!提高了探测范围,还具备前面所说的预警机拥有的其它探测优势,也就是探测距离远、精度高和可探测目标数量多等特点,这样就无形中把航母的保护圈扩大了几百公里!下图就是美国E2C舰载空中预警机:
这样使得对方不论是海上来袭目标还是空中来袭目标,空中的预警机也都可以提前发现,然后指挥舰载战斗机前往进行第一波拦截。如果没有全部拦截,舰载空中预警机还可以指挥战术型军舰,比如导弹驱逐舰再次对来袭目标展开拦截。
可以说航母战斗群如果没有空中预警机的预警保护,那么在海上的看不远,几乎相当于瞎子,当有目标来袭的时候,不能及时发现,等到目标接近航母的时候才能发现,这个时候已经晚了,现在攻击航母的武器很多都进行超音速飞行,瞬间都到了航母跟前。
不光是防御,航母发起进攻的时候,也需要空中预警机雷达的帮助,同时空中预警机同时还具有指挥的能力,不只是指挥舰载战斗机,还可以指挥航母的配套舰只对目标发起攻击。预警加上指挥,能够尽可能的发挥航母战斗群的战斗力!
所以航母战斗群必须要有舰载空中预警机的辅助,否则航母的进攻和防御能力都非常有限!
100预警机?
还在试飞阶段的俄罗斯A100型预警电子战空中指挥机。A100前型的A50/A50U预警指挥机。
从上面这两张照片对比,就能看出来A100要比A50U先进了一代,之所以叫它:预警电子战指挥机是因为:现代电子设备体积减小、但性能呈几何状增加,一架大型飞机可以装许多的电子设备!可以装大型预警雷达,也可以装电子监听或者电子干扰/电磁压制设备,已经不是先前那种用途比较单一的预警指挥机了。A100机头驾驶舱上面装有小型的雷达天线(可能是探测低空目标)、并且机身处也有众多的“刀片状”天线,这说明它具备了电子信号截收功能,也就是将敌方的电子、电磁信号截获以后,进行筛选、储存在机载大型服务器的硬盘里面进行实时破译、解析,或者回到基地以后再分析!它的这个拓展功能是A50U所不具备的!伊尔–76运输机的驾驶舱,操纵台完全是各种各样仪表、指示灯…显得非常落后。而伊尔–476则实现了“玻璃化”操纵台,显得“干净利落”,各种数据显示,形象直观!符合现代化的要求。
既然是大型预警机,就需要大型飞机平台,A100和A50U所使用的大型平台都是伊尔76运输机,只不过A100所使用的是伊尔76运输机的改进型伊尔476型。
上面两张照片的对比,显示出伊尔–476更加先进一些!“玻璃化”显示设计以数字形式直观的表现飞行数据和飞行姿态,是数字化电传飞控的一部分,甚至具备“语音提示功能”…对比于机械仪表和机械飞控是革命性的!并且使驾驶员更加舒适、轻松的驾驶飞机。伊尔476对比于伊尔76换装了新型发动机,据说功率大了25%,航程也提高了1500㎞,这样一来伊尔476的滞空时间要比伊尔76长出2个小时左右。A50U使用非常老式的荧光屏和各种机械使调节开关……完全是80年代初的雷达操纵/控制台设计。而A100则采用了液晶显示器和键盘鼠标……相比于A50U一下子跨进了21世纪!
从上面的图片对比可以看出,A100的雷达采用了数字式“有源相控阵雷达”主动天线;而A50U则采用老式的机械式“无源相控阵雷达”天线。对于,A100的雷达性能外界知道的很少,但俄罗斯曾经要与以色列和另外的“第三方”共同研制“费尔康”预警雷达,只不过美国的阻扰计划刚刚实施就终止了,但“费尔康”的一些资料有可能被俄罗斯掌握,这对于A100雷达的研制有促进作用。
总之,外界传言A100性能大概其与空警2000相类似,不过空警2000采用是“全固态数字式有源相控阵雷达”,也就是雷达不旋转雷达罩里面的三块数字雷达天线自行扫描……而A100不知为何还是采用旋转扫描,不清楚是什么原因。对于A100的服役后性能怎么样,还有待观察。
20战机能击落大型隐形轰炸机吗?
显然可以,而且会很轻松。大型隐身轰炸机的典型就是B2轰炸机,B2轰炸机的作战半径为5000多公里,总航程11000公里,最大飞行速度0.95马赫,最大起飞重量170吨,完全就是个战略轰炸机的级别,但是他的最大特征还不止这些,他还是世界上唯一的隐身战略轰炸机。
图为B2隐身轰炸机,他是世界上现役的唯一一种隐身轰炸机。
B2轰炸机的雷达反射面积是0.1平方米,比俄罗斯的苏57战斗机雷达反射面积还小,苏57雷达反射面积为0.4平方米,B2的雷达反射面积和我国的歼20战斗机、美国的F22A战斗机一致。一架如此之大的轰炸机,雷达反射面积这么小,主要因为B2轰炸机的几大独门技术:飞翼式机身结构、内埋式S型弯道式进气、排气设施,昂贵的隐身涂料。
图为B2轰炸机的正面,可见其正面投影非常简单,没有任何突出物。
B2为了追求极致的隐身,取消了飞机的尾翼、垂尾等翼面,要知道飞机表面突出物越少,越有利于隐身,而尾翼和垂尾就是最大的突出物,一架飞机可动的翼面越少,则隐身也越好,外形结构越简单。B2轰炸机就是最简单的飞机结构,他不需要追求机动性,毕竟大型轰炸机要机动性没有什么用,只要可以平稳的改变飞行方向就可以了,所以隐身才是他的第一追求,也因此不需要其他翼面了,只需要主翼就可以了。
图为B2轰炸机和B52轰炸机并飞,其实B2轰炸机一点也不小,可见其并不比B52小多少。
歼20对付这样的轰炸机,速度追得上,作战半径上看,歼20有1200公里以上的作战半径,超过了B2可以发射的贾斯姆等导弹的射程,因此可以有效防备防区外攻击。歼20可以超音速巡航,最大飞行速度超过了2.8马赫,是非常好的截击机,他的修长机体就是为高速飞行准备,前置鸭翼起到了非常好的配平作用,飞机的总体升力比常规布局飞机要好,意味着飞机的翼载比较小,对于高速飞行和高速中的机动都非常有利。
图为歼20战斗机拉起涡流,他有多个涡流发生器,降低了机翼翼载,提高了升力系数,有利于高速飞行和机动。
因此,歼20对付B2轰炸机只需要做到在远程对B2轰炸机的发现就可以了,歼20的雷达电子设备很好,有一部三面式的有源相控阵雷达,除机头主雷达外,还有机头侧面的两部雷达副天线,歼20的机翼上还有雷达副天线,这样歼20对空中目标的探测范围就会很大,有效提高了战斗机火控雷达的凝视效果,可以集中波束在主要扫描方向,也不影响其他方向的雷达扫描。
图为歼20战斗机双机编队飞行,可见歼20武器挂载能力较强,除了机腹弹仓,他还有侧弹仓,在执行截击作战中,有充沛火力保障,可以多次拦截。
歼20战斗机为了对付隐身目标,还装备了EOST和EODAS红外/光电瞄准系统、合成孔径系统。红外/光电瞄准系统可以让歼20在对付隐身目标时,多几个综合探测手段,虽然不能直接依靠雷达发现远距离的隐身目标,也不能单独利用红外/光电探测发现远距离隐身目标,但是在远程扫描到可疑的目标后,综合的多种物理场探测手段可帮助飞行员判断远处的目标类型,比如扫描到微弱雷达信号后,用红外/光电探测器也取得了目标的微弱红外信号,那么几乎就能断定那是一架飞机了。
上图为B2轰炸机,下图为歼20战斗机,歼20为了照顾机动性,设计了复杂的气动翼面,因此在隐身上看,B2和歼20的雷达反射面积是一样的。
因此,歼20战斗机的综合战场态势感知能力非常强,B2还真的很难在他的防线上取得突破,歼20战斗机完全可以对这样的大型隐身战略轰炸机实现拦截,但是需要其他系统的配合。比如,歼20要飞起来,飞在B2的航线上才能发现他,那就要求地面的国土防空系统在B2飞行的路径上先探测到他,然后才能派遣歼20前往拦截,否则,如果没有整个体系的帮助,歼20也只能停在机场上成为摆设。
中国歼20到底有多先进?
歼20是我国第一款5代机,而目前世界上5代机仅有4款,从这方面来看,歼20的性能自然是非常不错的。目前国际上对5代机的标准为4S,也就是超隐身性、超机动性、超音速巡航、超级信息感知能力,接下来从以上几个方面来看看歼20性能到底如何。
隐身性能
5代机最大的外观特点就是采用的隐身设计,歼20机身采用折线设计,机首最为明显,呈现出菱形,这样做的目的是使照射过来的雷达波向机身两侧反射,另外歼20采用DSI+S形进气道设计。DSI进气道特点就是减轻重量,可以屏蔽进入进气道的雷达波,S弯道进气道是为了遮蔽进气道扇叶。在进气道的设计山上歼20是由于F-22和苏57的。
另外,如采用一体式座舱盖设计,机身大量采用复合材料,涂有隐形材料等等都有助于降低歼20被探测的可能性。根据央视新闻报道我国歼20的隐身性RCS值在0.1,F-22为0.01,F-35为0.1-0.15,苏-57为0.4,未来歼20的RCS采用新材料会达到0.05-0.001。所以目前来看,歼20的综合隐身性能仅次于F-22。
超级机动性与超音速巡航
说起超机动性和超音速巡航能力,大家首先关心的就发动机的推力了,都是只要推力大,板砖都能上天。目前4款5代机苏-57推力最大,两台AL-41F-117S发动机总推力达到334千牛,其次是F-22两台F-119总推力的312千牛,然后是歼20的两台WS-10B总推力280千牛,虽然F-35总推力只有191千牛,但是人家只有一台发动机。从以上可以看到,我国歼20的发动机性能是最差的,而且是是唯一一款推重比不足10的发动机,也是双发重型战斗机中唯一一个没有矢量喷口的战斗机。
虽然歼20的发动机性能不足,但是,我们的设计师通过优秀的气动设计,一样达到了超机动性的要求。歼20通过较大的后略角、小展弦比的机翼、大长细比的机身、大放宽静稳定度的鸭翼、全动差动双垂尾等启动设计,可以很好的躲避敌方来袭超视距导弹和近据格斗导弹,并在攻击中速占据有利位置向敌机发起攻击,歼20通过优秀的气动设计使得其超机动性能与F-22不相上下,优于肥电F-35。至于超音速巡航这点,我们的歼20受发动机限制的确有所不足,这点也是歼20的最大短板,但是最终会随着单台达到180千牛的WS-15迎刃而解。
超级信息感知能力,另外一种说法是超视距攻击能力
在关于战场侦察和信息感知上,歼20有着较大的优势。歼20装备的AESA雷达有高达2000-2200个T/R组件,优于美国的F-22的APG-77V2的1956个,F-35的AN/APG-81型AESA雷达T/R组件只有1676个,苏57的前视AESA雷达T/R组件数量为1526个,歼20的雷达探测能力更强,这也是得益于我国近些年雷达技术的突破,使得我国在雷达方面技术已经达到世界一流水平。
▲F22的T/R组件数量
▲F-35的雷达T/R组件数量
▲T-50机载前视雷达T/R组件数量
另外歼20拥有与F-35同样的EOTS和EODAS光电探测瞄准系统,特别是光电分布孔径传感系统EODAS,飞行员可以在不开机的情况下将战机通过EODAS和头盔显示系统结合,无障碍观察战机360度方位情况,这项功能是F-22和苏-57所不具备的。F-22和苏57只能通过侧视雷达来感知更多周围的目标,缺点是探测方位有限,需要雷达开机,这就增加了自身暴露的风险。在攻击能力上歼20的PL-15和PL-10的组合不属于任何一款空对空武器。
▲歼20的EODAS光电探测装置分布
▲歼20的头盔显示系统
▲F-35的通过EODAS的360度环视景象
通过以上可以看到,歼20是一款隐身能优秀,机动性强,具备超强信息感知能力的战机,其综合作战能力不弱于F-22,堪称顶级战机之一。


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