根据雷达理论,雷达的有效探测距离与目标RCS的四次方根(将RCS开四次方)呈正比关系。这一定理说明,要想使对方雷达的探测距离缩短为原来的1/2,那么己方目标的RCS就要缩小为原来的1/16。
而对于战机来说,RCS从10平方米以上减少到1平方米是相对比较容易做到的事情(如F/A-18E/F“超级大黄蜂”的改进),要继续降低到0.1平方米,就需要很多隐身优化手段(如F-22和歼-20采用的诸多办法),而要从0.1平方米继续往下减,就需要更多的非常规手段,而且难以进一步优化了(如B-2轰炸机)。
也就是说,隐身和反隐身的角力中,最终的胜利者还是雷达。
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第三代战机配备的首先是机械扫描的脉冲多普勒雷达,随后像米格-31这样的战机开始配备无源相控阵雷达(PESA),或者叫被动相控阵雷达,其主要特点是通过一个电子阵列天线,实现了雷达波的电子分发和控制,实现了真正的多目标搜索与跟踪能力。
有源相控阵雷达(AESA),或者又叫主动相控阵雷达的出现是技术上的又一革命性进步。它取消了传统的中心式高功率雷达波发射机,把天线和发射/接收(T/R)设备合二为一,天线每一个阵元都是由砷化镓微波集成电路构成的小模块,包括了完整的雷达波束制造、发射、接收功能,是一个微型的完整雷达。
相控阵雷达,尤其是有源相控阵(AESA)雷达与传统的机械扫描雷达相比,功能和性能有天壤之别,优点多到了难以尽数的地步。而对于战机性能来说,最主要的两点一是实现了真正的多目标能力,二就是功率大为提升。
由于AESA雷达使用高效率的微波集成电路发射/接收阵元(简称T/R模块),微波能量的损耗可以忽略不计,对于同一安装空间(同样的功率和天线罩)来说,AESA雷达所辐射的有效功率要比机械雷达大10倍,探测距离要远75%。
AESA雷达的优点还有:部分模块故障不影响总体性能,雷达可靠性获得飞跃;多目标多任务特性突出,可分配不同的模块组合去执行不同的任务等。AESA的成功应用是对传统机载雷达的一次革命,她就像电脑从落后的DOS升级到丰富多彩的Windows系统,极大地扩展了雷达的应用领域和提高了雷达的工作性能,进而提高和丰富了作战飞机执行任务的能力和作战模式。
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