现代空战技术条件下各国军队怎么打隐身飞机?

现代空对空导弹的直径不够大吧,它们怎么盯住隐身飞机呢?能发现22的雷达都是大块头相控阵,那些小小的弹头引导系统怎么跟踪?

samoy:足够近。

深潜者:引导到几公里之内即可,从侧面、后面攻击也行。

一旁围观:1.发现隐身飞机,2.跑到它旁边,3.轻轻敲一下。就这么简单。

TSHT2011:隐身飞机的对雷达隐身主要是对搜索距离几十上百公里的雷达采用的波段进行的优化。那些作用距离较近的波长较短的雷达并不在优化范围内。你要搞清楚,其实隐身飞机的目标不是让雷达完全看不见,而是发现距离失去战术意义,比如原来上百公里能发现跟踪,现在压缩到十几公里你看到了也来不及采取措施防御了。

深潜者:现在有毫米波空空弹吗?

Gressxp:雷达AA不用毫米波,用啥波?

monitor:半主动导弹或者红外导弹啊,前者只要机载雷达够强就可以随便打,后者不使用雷达制导。

深潜者:X波段的厘米波呀!

tzf023:打机场和航母啊,有本事呆天上别下来,点穴战上有提。

ike:红外导弹表示压力不大。

avatar:要用红外你得在隐形机的6点钟方向。

深潜者:只有古老的短波红外弹才必须从尾部射击吧?现在的中波红外成像弹只要不恰好正面迎头好像都可以。

avatar:作为被动探测,红外导引头作用距离天然就短,所以至今没有出现增程型红外弹。如果还只能针对正面,红外特征进一步减弱(一般认为正面的红外特征小机尾2个数量级以上,并不比一些常见自然现象的红外特征强烈,比多云天气下的云彩的红外辐射强度还低,对发射条件要求极高。估计得净空了。。还是要引导到很近才行,还不如电视/激光制导呢。
另外攻击的战机,也很难抓住隐形机的前半球,顺利进入发射阵位。

cqduoluo:隐身又不是彻底没有了,无非是制导距离近了而已。

Scat:萨姆6怎么打f117的,这是唯一确定的战例,萨姆6是指令引导。

icyblue:打下F117的是萨姆3。萨姆6是全程半主动雷达制导。

avatar:其实是有的。。。红外就是毫米波啊。雷达最高用到Ka也就1厘米出头。

深潜者:红外算微米波好不!长波红外也才8-14um。

avatar:我记混了,纳米记成微米,不过1毫米确实是远红外与微波的分界点。

深潜者:分界点?THz不是独立的即不属于远红外也不属于毫米波吗?

avatar:远红外上限扩展到1毫米接微波,50-1000微米都是远红外,就没有了两不靠的波段了,只是红外导弹的红外成像一般在十几微米左右。

reflectarray:典型主动aa对典型3代机的探测距离大约在20km左右,对0.01m2级别的目标,就会近到只有几公里咯~缩短了发射后不管的距离。所以这也是一个改进方向啊。

lzgadsl2:那就是制导火箭弹了,设定成五公里起爆炸出一堆钨弹,所谓制导也就是一个发射巢的十几二十枚保持一个方向减少散布。

深潜者:嗯,如果把工作频率从X波段的10GHz提升到Ka波段的30GHz,同时将导弹直径从7寸变回8寸,那么波束宽度可以收窄71%,也既发射增益提高10.75倍/10.7dB,同时若假设天线单位面积的发射功率不变,则发射功率和接收增益都提高30.6%/1.16dB,在加上隐身战机在30GHz下的RCS通常叫10GHz下的高,姑且将其算做2倍/3dB。这样一共就能积累出16dB的增益,探测距离可提高1.512倍/4dB。也既如果原来面对RCS=1m2的目标,探测距离是20km,现在能增强到50.24km,看起来还不错。

malganis:主动AAM基本都是X或者Ku的吧?

reflectarray:现在一般是ku k 波段左右。

深潜者:K波段?不是说K波段大气衰减严重,大家通常只有K波段两边的Ku和Ka吗?

reflectarray:没,k波段用的也挺多的。严格来说,k是介于18-26.5ghz的,很多卫星通信也在用。衰减这个大家都有,取相对损耗低一些的几个频率点就好了。

深潜者:卫星用的K波段貌似是26/40GHz这种,基本上是K波段边缘了吧?20GHz附近好像基本没法用。

reflectarray:导引头好像一般没有用x波段吧,要稍高一点,我记得20ghz的多一些吧。假设是导引头的10ghz升到30ghz,波束宽度确实只有原来21%,理想情况下增益会提高(阵列变大,波长变小的结果)天线增益确实提升10.7分贝。不过你的计算有一个漏洞,就是收发天线都是增加10.7分贝的增益,单位面积发射攻略恒定的话,确实发射功率会增加1.16分贝。隐身目标架设rcs增加到原来3分贝,这里出来的总提升应该是10.7*2+1.16+3=25.56分贝,探测距离是原来的25.56/4分贝,就是4.36倍~。这样理论上原来对0.01m2目标看4km,那现在就能恢复到以前正常的17-18km左右。
不过上面都是过于理想的推测,有几个难点。
1、频率提升后,系统损耗会增大。天线的辐射效率是会下降的,实际增益提升没有那么高。
2、频率提升后,发射机的功率密度多半是会降低很多的(30ghz这个准毫米波频率左右的器件目前都还在完善),也就是说发射功率也不是我们想的那么高。
不过加大导引头直径这个思路也许是有用的,使用aesa体制的导引头看能不能弥补一下。

深潜者:收发天线都有增益提高的算法是通常基于分贝计算的以波长为距离单位法,但在这种算法中随着频率的提高,传播损失也同步提高了,而这部分显然是可以拿来和接收天线增益抵消的(也既如果以米为距离单位计算增益的话,传播损失是恒定的,接收天线增益也只与面积有关)。
至于你说的系统损耗随频率增加、天线面功率随频率降低的问题……这个怎么说不是受物理定律限制的嘛,是有希望减少的,就算没法从20km增加到50km,那或许也能到40km,总归还是能增加的嘛。

reflectarray:确实有,我这两天看的论文都有提到20g左右的卫星天线设计。
我随便复制几个吧:
【1】In this paper, a single-layer element is introduced to achieve dual band operation and orthogonal linear polarizations(horizontal and vertical) in X- and K-bands. The application of the reflectarray antennas utilizing the proposed element is in the satellite links and VSAT systems.The proposed element provides more than 450° linear phase range over the bands 8.7–10.7 GHz (X-band) and 18–20.4 GHz (K-band) 这文章是设计的10g和20g左右两个频率的。
【2】<Design and Manufacture of Cosecant-Squared Complementary Reflectarrays for Low-Cost Applications> 这文章设计的是一个中心频率在16ghz,也就是k波段的移动雷达天线。
k波段还是会用的,衰减大。说实话,上了这个频率,谁也好不到哪里去,尽量避开氧气和水分子谐振点就好啦。

传播损耗也是和频率有关的啊,接收天线和发射天线在导引头上都是同一个天线啊,两者增益是一样的。如果要计算传播损耗,还得再另算一下。

深潜者:AESA体制大约没戏吧?根据有些文章的说法,AESA雷达的双程信号损失大约是0.5dB/11%(从TR经过双工器、移相器等到天线算一程);而平面缝隙雷达的双程信号损失高达3.3dB/53%,看起来AESA的双程信号比平面缝隙强了91%,但如果再考虑到TR组件的发射效率只有30~40%,而平面缝隙用的兴波管高达50~60%的话,ASEA的信号优势就只有20%了。

如果以米为距离单位计算真空传播损失的话,其实是与频率无关的。通常用的那个公式有关是因为它是以波长为距离单位计算的。

reflectarray:日本已经用上aesa体制的导引头了。我们也正在做这方面的工作,这个我就不多说了。
首先一个效率问题,这个和雷达是一样的啊,主动导引头不过是个小雷达而已,aesa效率怎么会比机械扫描阵列天线低呢。
假设那篇文章说的双程损耗数据靠谱,我觉得也确实差不多。T/R组件确实有插损,但是我们算发射效率,是从发射机后面开始算,tr之前的损耗就是另外的了,只要tr组件输出功率够,这个就没问题。(传统tr组件一般包含了移相器和双工器部分了,插损没必要重复计算)。如果是考虑供电级过来的功率损失,才会把tr的插损算进去。
相同技术下说平板缝隙损耗低,这是绝对不可信的。为什么呢,因为功分网络的插入损耗,是远大于tr的,特别是到了高频(准毫米波),传输线的损耗甚至可以大到抵消阵面增大引起的增益增加(也就是说再增加天线口径,增益可能不会怎么增加了)。
使用aesa体制,还可增加接收机灵敏度,整个系统损耗是肯定更低的。
这个问题可以逆向思考啊,aesa如果效率优势不大,为啥会取代pesa和机扫呢?

都考虑传播路径损耗了,当然不能只是真空中的自由球面扩散损耗啊,当然得带入那个有大气损耗的公式作为估算。
回头我翻下书。那个公式是和频率有关的,不同波段,用的公式也不一样。


本文作者:kkndlmf 

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