摧毁隐身目标

     攻击和摧毁隐身目标的技术和措施 王稚、王耿罗 　　目前，攻击隐身目标的研究正在向着全方位、综合运用、系统集成的方向发展，主要有两类手段，一类是干扰和欺骗隐身目标，另一类则直接将其摧毁。
   　　①软杀伤隐身导弹的技术和手段 软杀伤和干扰隐身导弹的技术和战术包括：使用有源和无源诱铒诱骗隐身导弹；改变隐身导弹与雷达之间的传播介质，使隐身导弹难以截获跟踪目标雷达；使用激光致盲武器对隐身导弹进行软杀伤；使用人为的有源干扰，扰乱导引头上的电子设备；用有源干扰提前引爆隐身导弹引信。
    采用其中的一些措施攻击其它隐身武器，也应该有效。 　　②硬摧毁隐身武器系统的技术和手段 　　硬摧毁技术包括使用常规防空武器，如歼击机、防空导弹和高炮摧毁来袭隐身目标。
   　　第一，预警机指挥下的常规战斗机，阻截隐身飞机。预警机发现和跟踪隐身目标后，指挥引导战斗机从隐身飞机的侧上方阻截（F-117侧上方的雷达截面为0。  25平方米），在距隐身飞机20～30公里处打开机载雷达，搜索、发现、识别和跟踪目标，逼近隐身飞机，利用红外近距导弹或者航炮实施攻击。
  苏-27战斗机可在33公里处发现目标、装147-1雷达后具有下视下射能力的歼-8战斗机可以在17公里发现目标，其飞行性能和火力足以对付隐身飞机。   　　也可以利用自动化指挥系统纵深梯次配置的多种探测系统来引导战斗机进行交战。
  外层的地基警戒雷达发现隐身飞机后，在500公里纵深的防空系统，可以提供30分钟的预警时间，足以引导战斗机起飞对隐身飞机实施拦截。 　　红外制导导弹是对付隐身飞机和巡航导弹的关键武器。  美国正在研制红外成像制导的空对空导弹AIM-9X，计划装在F-14、F-15和F-22等战斗机上，用于拦截隐身巡航导弹。
   　　第二，运用适当的战术，使用普通战斗机打隐身飞机。普通战斗机在隐身目标前半球以45～70°航向角，在后半球以155～180°航向角，高度差2000～3000米，使用机载雷达对目标搜索最为适宜。
     　　第三，利用定向能武器系统攻击隐身目标。包括高能激光武器和高功率微波武器。高能激光武器具有快速、灵活、精确、抗电子干扰和威力大等优点，在对付隐身武器方面具有特殊的作用。
  隐身兵器的大量使用吸波材料，这些材料吸收微波能量的能力强，因此高功率微波武器能使其产生高温受损。   中国网 2003年11月 资料搜集：反隐身技术学术交流航空科学技术隐身飞机探测技术研究Researchon Detecting Technique of Stealth Aircraft摘要: 隐身兵器的出现使得现代战争的概念发生了深刻的变化,隐身飞机在多次局部战争中的成功使用使得反隐身技术成为当前的热门研究课题。
    隐身飞机的低可探测性使得普通雷达的探测效果大大削弱,但是这种先进技术也有一些难以克服的弱点,如何利用它的弱点发展相应的反隐身技术是我国国防现代化建设的艰巨任务。该文介绍了隐身飞机的隐身机理和隐身技术的局限性,并结合目前装备情况和未来发展趋势探讨了一些可采用的技术手段。
    关键词:隐身雷达散射截面积反隐身雷达□解放军电子工程学院吴丹大变革,并刺激反隐身技术的发展。抗击隐身飞机的关键在于建立一套行之有效的防空预警探测系统,雷达作为整个探测系统的核心必须要具有一定的反隐身能力,所以发展反隐身雷达是当务之急。
   一、飞机雷达隐身机理雷达隐身技术的核心就是降低目标的雷达散射截面积(RCS)。  雷达的最大探测距离可身技术是一种低可探测技术或目标特征控制技术,是改发现距离缩短的综合性技术。
  隐身飞机等隐身兵器投入使用后,打破由下式表示:1变武器装备等目标的可探测信息了已形成的攻防平衡态势,促使防Rmax=PtG2λ2σ3(4π)Pr#4!!!!!!(1)特征,使敌方探测系统不易发现或御系统中的各种探测系统发生重!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!英国马丁·贝克公司已生产了直升机装甲耐坠毁座椅,使乘员的耐坠毁和对地面轻武器防护力达到一个新的水平。
    这种装甲耐坠毁座椅实质上是由吸能装置和“凯芙拉”/碳化硼陶瓷层压板凹背座斗构成,能抗7。62mm弹丸多次命中与12。7mm弹丸单发命中。因为座椅装甲是用陶瓷材料做成的,重量比同样大小的钢装甲轻一半以上,并且不可燃,不需维护和不腐蚀。
  已研制出成形的舒适的座垫,这种座垫在8h之内不会降低乘员的工作效率,可使乘员乘坐特别舒适并在坠毁时免受伤害。  座垫中还有救生物品包。该座椅的突出特点是装甲座椅斗、安全带、救生物品包和座椅高度调节机构都安装在撞击减震系统上。
  减震系统又与直升机框架相连,为适应安装的需要,专门设计了连接点。撞击减震系统是由软的不锈钢管和固定座组成。减震系统通过固定座控制钢管变形来减弱可能出现的高撞击力,所以只有人体能承受的力才能传到乘员身体上。
    经过几十年的探讨和研究,直升机乘员救生技术获得了重大进步与发展。但应该看到,在武装直升机救生技术方面,尤其在抗坠毁救生技术方面,我国才刚刚起步,还要做不少工作。目前,抗坠毁技术广泛用于武装直升机救生,已为越南战争、海湾战争实践所验证,有很高的成功率。
  抗坠毁设计是武装直升机设计中的一项关键技术,它的优劣直接影响乘员的救生成功率。  参考文献1韩梦珍。国外航空救生技术现状及展望。航空科学技术,2003(2):22~252梁德文。
  直升机救生问题探讨。航空科学技术,2002(2):32~343黄爱琴。自动弹射救生的测控技术。航空科学技术,2000(4):36~384黄礼耀。直升机抗坠毁座椅用智能气囊缓冲器初步研究。  洪都科技,2002(3):12~14■36航空科学技术·2005年第5期航空科学技术学术交流式中Pt——雷达发射功率;Pr——雷达接受功率;Gt——雷达天线增益;λ——雷达波长;σ——目标雷达散射截面积;由式(1)可以看出,为了不被敌方雷达发现,减少飞机的RCS是最有效的办法。
    即采取各种措施使目标在雷达探测波束照射范围内具有极小的雷达散射截面积,大幅度的减少可被敌方雷达接收机截获的电磁波能量,使雷达对目标的探测距离缩短。目前可采取的手段主要包括外形隐身技术、材料隐身技术及对消技术。
  1。外形隐身技术外形隐身技术就是尽可能消除机体外形结构上的垂直相交表面,合理设计腔体,避免出现两面体、角反射器的矩形槽等凹状强反射结构。  合理设计机翼和尾翼,去掉平直翼,采用后掠翼、三角翼,可使雷达反射波偏离雷达探测方向;或者使机翼和安定面的前后缘角度保持一致,只在精心选择的少数几个不利于雷达探测的方向上散射雷达波能量;或尽可能使之保持不同,让能量向不同的方向散射开;还可把机翼翼尖修圆,使行波最小,减小朝向雷达接收机的二次辐射信号。
    借助机身遮挡强散射源,尽量减少散射源数量,取消外挂吊舱,采用内嵌式机舱,或将必需的翼下外挂物放在吸波材料制成的翼下容器内携带等等。2。材料隐身技术材料隐身技术就是采用能吸收或透过雷达波的涂料或复合材料,使雷达波有来无回、多来少回。
  目前主要使用的是雷达吸波材料,此类材料可将雷达波能量转化为其他形式运动的能量,并通过该运动的耗散作用转化为热能。  美国的B-2、F-117A和F-22隐身飞机均在金属蒙皮、机翼前后缘、垂尾和进气道等强回波部位大量使用吸波材料来减小RCS。
  3。对消技术对消技术是通过目标产生与雷达反射波同频率、同振幅但相位相反的电磁波,与反射波发生相消干涉,从而消除散射信号。对消技术分为无源对消技术和有源对消技术。  无源对消技术是采用特殊外形或材料等无源隐身技术手段产生干涉波的对消技术;有源对消技术是利用在目标上装备有源对消电子设备,以产生适合对消的电磁波,通过相消干涉减弱或消除反射波。
   二、反飞机雷达隐身手段隐身性能是一定条件下的低可探测性,而不是一切条件下均无法探测,隐身要求往往和作战飞机的其他性能要求相矛盾,为了保证一定的全机综合性能,只能在隐身方面做出一些让步。  另外,隐身技术本身也存在难以完全解决的矛盾,很难兼顾全向雷达隐身和全频段雷达隐身性能。
  目前隐身飞机设计主要是针对厘米波雷达,而对毫米波、米波、红外波段的雷达,隐身效果就会下降,特别是在长波雷达的监控下几乎没有隐身效果。雷达隐身效果还与雷达相对于目标的观察角有关,当观察角大于40°时,隐身效果明显降低。
    目前的雷达反隐身手段主要有频域反隐身和空域反隐身。前者就是利用了隐身飞机不能在所有频段都具有良好隐身性能的缺陷;而后者利用了隐身飞机RCS值的有向性。1。频域反隐身目前隐身飞机由于受到气动力学和吸波材料频率响应的限制,雷达隐身效果最佳的频段在1～20GHz之间。
    如果雷达工作频率超出此范围,就可以显著提高雷达探测能力,使隐身飞机隐身效果大大降低。频域反隐身技术就是利用隐身技术频域的局限性应运而生的。(1)米波、毫米波雷达当雷达波照射到目标时,其主要的散射形式为镜面反射、边缘衍射、尖端绕射和爬行波。
  当前的雷达外形隐身技术的实质就是改变散射中心的回波方向,消除角反射体和多径镜面反射源,使受威胁的主要方向上的电磁散射强度最大限度降低,从而获得最佳隐身效果。  米波雷达的工作波长通常为0。
  3～10。0m,是一种低频雷达。当米波雷达照射目标时,在镜面反射和爬行波之间会发生谐振现象,形成较强的反射回波尖峰,通常米波RCS要比微波RCS大几十倍甚至几百倍。毫米波雷达的工作波长一般为1～10mm,工作频率在30～300GHz之间。
    用毫米波雷达照射目标时,目标表面任何不平滑部位和缝隙都会产生电磁波散射,而且目标的边缘衍射和尖端绕射效应会显著增强,这样目标就会形成许多新的强散射中心,导致其RCS增大。
  从雷达隐身材料的隐身机理来看,无论是吸波涂料还是结构型吸波材料,都是针对厘米波雷达的。如果入射波长发生很大变化,材料的吸波效率就会急剧下降,失去隐身航空科学技术·2005年第5期37学术交流航空科学技术效果。
    所以米波雷达和毫米波雷达对付材料隐身技术也十分有效。我国拥有大量处于基础阶段的老式米波雷达,如果能采用新的算法滤去采集信号中的噪声,并将这些雷达联网,就能改造成反隐身雷达。
  (2)超宽带雷达超宽带雷达是一种高灵敏度雷达,其频率覆盖范围特别宽,最高几千兆赫,吸波材料只能吸收总能量的极小部分,因此隐身飞机很可能被雷达波中某种频率的电磁波探测到。  由于超宽带雷达的脉冲极窄,占空比小,平均功率低,难以将小目标信号从背景杂波和噪声中提取出来,而且作用距离有限,所以超宽带雷达的关键技术在于接收机、发射机的设计和提高发射功率。
  多频信号雷达和无载波雷达也属于超宽带雷达范畴。前者能够发射多种不同频率的信号,每个频率的反射信号有独立的通道接收和处理,可以探测到在特定频率上具有隐身能力的飞机。  后者发射一种无载波的极窄脉冲,宽度仅为0。
  1～1。0ns,重复频率为10～100KHz,其有效带宽能覆盖一个或几个谐振频率,外形隐身将失去作用,同时吸波材料也没有显著的吸波作用。(3)超视距雷达超视距雷达利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波在地球表面的绕射,对地平线以下的目标实施超视距探测和跟踪,作用距离为900～4000km,其工作频率在5～28MHz频段,波长为10～60m。
    超视距雷达之所以可以用来反隐身,一是由于工作波长长,外形隐身技术和吸波材料技术会失效;二是由于电磁波被电离层反射而返回地面,这样就可以由上方照射到隐身飞机的背面,而背面正是飞机隐身效果最差的方向。
  (4)无源雷达无源雷达也称为被动雷达,它本身不辐射电磁波,无需配置发射台站,借助于分析对方雷达辐射的信号,或者接收目标反射的电视台或调频广播电台发射的信号能量实现对空中目标的跟踪。  隐身飞机的隐身能力无论有多强,其机载的通信、导航、敌我识别、雷达和电子干扰机等电子设备总会辐射一定的电磁信号。
  无源雷达接收到这种电磁信号就会对隐身飞机进行探测、跟踪和定位,使其外形隐身技术和吸波材料技术失效,并且无源雷达本身不会暴露所在位置,从而很难被干扰和遭到反辐射导弹的攻击。  (5)谐波雷达雷达波照射到金属目标上时,除了散射基波能量之外,还散射高次谐波能量。
  谐波雷达就是根据这种物理现象研制的接收金属目标散射的谐波能量信号作为其回波信号的雷达。隐身飞机虽然采用了雷达吸波材料,但主要是对基波散射隐身。当它受到雷达波照射时仍会散射高次谐波能量,从而被谐波雷达接收。
    但由于高次谐波的辐射能量很少,谐波雷达如何利用这很少的能量来完成对隐身飞机的探测、跟踪和定位是技术难度很大的问题。(6)激光雷达激光雷达是以激光为辐射源并作为载频,具有波长短,光束质量高,定向性强的优点,其频率比微波雷达高3～5个数量级。
  激光雷达的测量精度、分辨率和抗干扰性比普通雷达好,且体积小。  当它采用小口径天线低仰角工作时,能够跟踪低空和超低空飞行的隐身飞机。(7)极化雷达当电磁波照射到目标之后,其极化状态将发生改变。
  目标对极化波的散射特征主要与照射到目标的电磁波的极化态有关,还与目标的大小、形状和姿态等因素有关,这些是由极化散射矩阵来表征,所以极化散射矩阵包含着丰富的极化信息。  极化雷达的研制就是在分析极化信息的基础上,把能得到的隐身目标极化散射矩阵的资料或者根据隐身飞机的形状和姿态模拟仿真出的极化散射矩阵预先存储。
  在战时可以利用这些数据,调整发射天线的极化矢量实现最大特征极化发射和最佳极化匹配接收,使雷达及早发现隐身目标。2。空域反隐身目前隐身飞机的设计只在几个主要方位上减小其RCS,如果雷达从其他方位采取俯视、仰视和侧视等多方向探测同一隐身飞机,那么隐身飞机就将失去隐身能力。
    空域反隐身技术就是针对隐身飞机这一弱点发展起来的。(1)天基/空基雷达探测系统隐身飞机的隐身重点多放在鼻锥方向±45°范围内,其次考虑侧面和尾部,至于顶部,采取的隐身措施通常较少。
  这样就可以从其上方实施俯视探测,并且居高临下探测面积大,从而容易发现隐身飞机。可采用的手段有:将雷达安装在地球卫星和宇宙飞船等空间平台上;利用和改进预警机、飞艇、气38航空科学技术·2005年第5期航空科学技术学术交流球、无人机等空中平台。
    (2)双/多基地雷达普通雷达是单基地的,发射机和接收机安装在一起。双/多基地雷达则是把发射机和接收机分置于不同的站点,站址可以选在地面、空中平台或天基平台上。通常把易暴露位置的发射机设置在安全地带,可以采用较大的发射功率,而接收机由于采用无源工作方式,隐蔽性强,可设置在前沿阵地。
    隐身飞机的设计主要是抑制后向散射波,不让入射的雷达波直接反射回雷达,这对于单基地雷达很有效,但在其他方向仍然有较强的散射能量。由于双/多基地雷达收-发之间存在较大的夹角,可以从多方向进行探测,这样总会有不同部位的反射波被双/多基地雷达中的接收机接收到,达到反隐身的目的。
    (3)雷达组网3。其他技术手段研发各种新体制的反隐身雷达及其相关系统需要耗费大量的人力、物力和财力,在我国目前经济状况和军队装备水平较低的情况下,提高现有雷达的探测能力和信号处理质量不失为一种效费比较高的反隐身技术手段。
  (1)提高雷达探测能力从式(1)可以看出,雷达的最大探测距离与雷达发射功率的四次方根成正比,与雷达天线增益的平方根成正比。  因此可以通过增大雷达的发射功率和天线增益来提高雷达的探测能力。
  当前主要的技术手段有:采用先进的固态有源相控阵雷达,能将强大功率以极窄波束集中照射隐身飞机方向;采用微波成像雷达,能直接显示目标电磁散射特性,并产生高分辨力目标图像;增大天线口径与发射功率的乘积;增加回波信号的相干积累时间;自适应技术等。
    (2)提高信号处理质量提高雷达接收机的信号处理质量,可以增加对低RCS目标回波的探测概率和抗干扰能力。主要改进手段有:降低接收机的噪声系数;采用高性能的数字滤波器等。隐身技术与反隐身技术的对抗是高技术战争的一个显著特点,反隐身技术是一项难度很大的综合性技术,只有从系统的角度考虑,综合运用各种可取的手段才是正确的发展方向。
    从目前的情况看,隐身技术更胜一筹,但反隐身技术正取得突破性的进展,有可能在不远的将来迫使隐身技术另寻途径。■雷达组网是把不同频段的雷达部署在地面、飞机和卫星上组成雷达网,整个雷达网由一个控制和数据处理中心管理。
  雷达网通过这些不同频段的雷达在大角度范围内从不同方位照射隐身飞机,既可利用隐身飞机的空域窗口,又可利用其频域窗口。  所有截获的信号由数据处理中心进行数据融合处理,即使某部雷达受到干扰或不能覆盖某一区域时,其他雷达也可提供相关信息,从而在公共覆盖域内获得比单部雷达更多的目标数据。
  这种方案具有频率分集和能量分集的特点,不仅能扩大空间和时间覆盖域,提高发现概率、角分辨率和改善跟踪能力,而且也大大提高了系统的可靠性、抗干扰能力和生存能力。  西安航空制动科技研发中心落成7月28日,中国一航西安航空制动科技有限公司在西安高新产业区隆重落成。
  中国一航副总经理胡问鸣、总经理助理郑晓沙及一航计划部、机载部、民品投资管理部、航空产品部领导,国家财政部驻陕专员办,空军装备部、空、海军西安军事代表局,陕西省国防科工委,陕西省航空工业管理局及中国民航西北管理局等部门的相关领导参加了当天举行的落成典礼。
    新成立的西安航空制动科技有限公司,是以陕西华兴航空机轮刹车系统有限责任公司的航空机轮刹车部分为核心,与贵州新安航空机械有限公司军品科研能力和产品及有关单位的机轮刹车专业人员、资产和产品整合重组而成。
  华燕光学公司提前四个月完成全年任务截至8月底,华燕光学公司完成军品产值为年计划的111%,比去年同期增长67%,提前四个月超额完成职代会确定的生产指标,创下历史新高。  华燕光学公司今年生产任务成倍增长,且产品交付量大,周期紧,技术要求高,该公司首先增加了性能好、精度高的进口机加设备,依靠先进生产力解决产品加工中的“瓶颈”问题,保证产品质量。
  同时,改进工艺,提高生产效率,以技术进步促进生产发展。 航空科学技术·2005年第5期39 摘自 　　 。  。