1989年美軍在入侵巴拿馬,出動了F-117A隱身戰(zhàn)斗機,突然襲擊了駐扎在巴拿馬城以西120公里的一個空軍機場和兩個步兵團,使后續(xù)的空降部隊未受任何抵抗就輕而易舉地占領(lǐng)了機場。有人驚呼,隱身飛機的出現(xiàn),將使昔日如“千里眼”般的雷達“致盲”,成了“睜眼瞎”。
那么隱身飛機是不是就無法對付呢?不,因為有矛就有盾。有隱身武器就必然有反隱身武器。目前,國外正在研制對付隱身飛機的各種雷達,有些已經(jīng)裝備使用。超視距雷達
超視距雷達,也稱超地平線雷達。它比一般雷達“望”得遠,并能“看”到直線視距以外的目標。超視距雷達的工作頻率為2~90兆周,波長在5~150米之間。它能克服地球曲率限制,通過地球電離層反射目標信號來實現(xiàn)超視距探測和跟蹤。在正常情況下,雷達波經(jīng)電離層反射一次能探測到5000公里左右的目標,再反射一次,能探測到8000公里處的目標。由于波長較長,探測距離遠,所以,不管隱身飛機的外形如何設計,都會因飛機機體與波長相當而產(chǎn)生某些諧振,引起較強反射,導致隱身飛機不再起隱身作用。
另外,隱身飛機大都是針對正前方正負45度而設計的,而對上部和腹部的隱身作用考慮較少。而超視距雷達波則正好是從上方和下方兩個側(cè)面射向目標的,這樣,隱身飛機在這種雷達視野中也就暴露無遺了。
超視距雷達的另一特點是,它在一定情況下能夠?qū)Ω锻坑形ㄍ苛系娘w機。因為,許多吸波涂料都是采用諧振結(jié)構(gòu),使吸波涂料前面的反射正好被后面的反射波抵消,當超視距雷達波長與涂料的厚度成一定比例的情況下,它可使吸波涂料的吸波機理減弱,從而達到能發(fā)現(xiàn)和跟蹤隱身飛機的目的。
無載波雷達
此種雷達發(fā)射的脈沖沒有主載波頻率,而是代之以近似矩形的脈沖,可使隱身飛機使用的電介質(zhì)和磁性吸波材料失去吸波作用。因為隱身飛機采用的雷達吸波涂料是利用涂料內(nèi)部的自由電子吸收高頻能量、進行重新排列而消耗雷達波能量的,所以,當雷達發(fā)射的脈沖中沒有載波成時,隱身涂料的這種吸波機理也就失去作用,無法掩飾飛機的機體。因此,專家們認為,用這種無載波雷達來探測高度隱身的飛行器是非常有效的,它是一種最有發(fā)展前途的反隱身宙達。
雙基地雷達
世界各國當今使用的雷達,基本上都是單基地雷達,即雷達的發(fā)射機與接收機都設在同一陣地上,共用一副天線工作。盡管這種雷達在目標檢測和估值功能上已達到相當高的水平,但對于采用了最新隱身技術(shù)的飛機、巡航導彈來說,它卻顯得一籌莫展。因此,近年來,各國又紛紛進行了對雙基地雷達的研制工作。所謂雙基地雷達,即發(fā)射機和接收機設置在不同陣地上的雷達。
隱身飛機是通過外形設計和吸波涂層相結(jié)合的辦法,來減弱雷達信號的反射波,縮小雷達反射截面積,或使反射波偏離輻射源方向,以達到躲避雷達探測和跟蹤的目的。而雙基地雷達恰恰利用了這一點,它通過發(fā)射機向目標發(fā)射雷達波,由設在另一陣地上的接收機接收其反射波,從而達到發(fā)現(xiàn)隱身飛機的目的。特別是當發(fā)射機、目標和接收機三者形成的雙基地角大于一定角度(比如165°)時,其雷達截面積比單基地雷達的截面積增大很多。據(jù)反映,一架機長2l米、翼展52.4米的巨型B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機在單基地雷達熒光屏上只顯示出與一只空中飛鳥一般大小的目標甚至更小,其雷達反射截面積僅為0.046平方米。但是,這種隱身飛機碰到雙基地雷達,就很難有所作為了。雙基地雷達除了對付隱身飛機外,還具有反射偵察、抗干擾和反雷達導彈轟炸的能力。
激光雷達
當今的隱身飛機均是對付微波雷達的,然而,它對采用光波的激光雷達就原形畢露了。激光雷達的結(jié)構(gòu)和工作原理與微波雷達相似,所不同的是前者是以激光為輻射源和載頻,因此,隱身飛機在它面前只能“束手就擒”。此外,激光由于具有高單色性、高相干性、高準直性、高頻率性等特點,因而,它的探測精度、分辨率及抗干擾和一些特定參數(shù)又是普通雷達所不能比擬的。并且在功率相同的情況下,激光雷達的體積小、重量輕,單臺設備可進行高精度探測,所以,它對正在低空和超低空飛行的隱身飛機也可進行有效地跟蹤。
天基雷達
目前,一些發(fā)達國家已開始發(fā)展天基雷達,即把雷達部署在太空。在太空居高臨下具有視角大、干擾小,障礙少、無國境限制、安全可靠等許多“得天獨厚”的優(yōu)越性。另外,它采用毫米波工作,頻率各種雜亂回波和地面干擾的能量均無法到達天基雷達。因此,該種雷達識別目標的能力很強,美國“星球大戰(zhàn)”計劃已將其列為重點武器裝備,并正在研制具有各種用途的天基雷達,以防坐以待斃。據(jù)悉,美國現(xiàn)在還正在擬定警戒陣雷達、分布式空間雷達、衛(wèi)星機載雷達幾種方案,預計不久將投入使用。
米波雷達和毫米波雷達
現(xiàn)代隱身飛機對于工作在1—20赫茲頻率范圍的常規(guī)厘米波雷達來說,可以大顯身手,來去自由,但在米波雷達和毫米波雷達面前卻表現(xiàn)得無能為力,只能甘當“俘虜”。米波雷達的反隱身措施是,當雷達工作波長與其所照射物體的尺寸相近時,來自物體的反射和爬行波與其周圍的其他波之間能產(chǎn)生諧振現(xiàn)象,形成較強的反射尖峰。 毫米波雷達則是用毫米波照射隱身飛機的。當隱身目標被照射時,不平滑部位會相對增多,而任何不平滑部位都會起到角反射器的作用,形成較強的電磁散射,導致雷達截面增大,使隱身飛機的隱身性能大打折扣。此外,毫米波雷達還具有分辨力高、抗干擾能力強、低空性能好、體積小、重量輕等一系列優(yōu)點。
除上述的反隱身雷達外,現(xiàn)在國外還在研究仰視雷達、諧波雷達、低截獲概率雷達等,這些雷達都可用于反隱身探測。由此可見,這些雷達一旦用于戰(zhàn)場,個個都會表現(xiàn)出非凡的本領(lǐng),到那時,隱身飛機再也起不到隱身的作用了。