俄羅斯“集裝箱”超視距天波雷達(dá)系統(tǒng),看名字首先不要望文生義,這玩意兒名字叫集裝箱,可不是真正的模塊化、小型化的袖珍雷達(dá),光是其信號發(fā)射站和接收站的部署位置就相距300多公里,實際的雷達(dá)天線也是“鐵塔”級別的龐然大物;其次,“天波”、“超視距”什么的,也不是什么新鮮玩意,美蘇歐等國都差不多玩了半個多世紀(jì),連澳大利亞都是在五十年代開始和英國聯(lián)合研究,后來澳大利亞一邊研究、一邊部署、一邊升級(當(dāng)然也有美國的技術(shù)支持),到現(xiàn)在仍然部署的有較為成熟的JindaleeOperationalRadarNetwork(JORN)天波超視距雷達(dá)系統(tǒng)。
俄“集裝箱”超視雷達(dá)值班,對北約有啥影響?
軍事上的影響,可能沒有俄羅斯對歐政治宣傳的影響大,相比較而言,俄羅斯那些蓄勢待發(fā)的核彈、部署在靠近西歐核心地區(qū)的“伊斯坎德爾”影響會更為猛烈些吧。俄羅斯“集裝箱”超視距天波雷達(dá)系統(tǒng),看名字首先不要望文生義,這玩意兒名字叫集裝箱,可不是真正的模塊化、小型化的袖珍雷達(dá),光是其信號發(fā)射站和接收站的部署位置就相距300多公里,實際的雷達(dá)天線也是“鐵塔”級別的龐然大物;其次,“天波”、“超視距”什么的,也不是什么新鮮玩意,美蘇歐等國都差不多玩了半個多世紀(jì),連澳大利亞都是在五十年代開始和英國聯(lián)合研究,后來澳大利亞一邊研究、一邊部署、一邊升級(當(dāng)然也有美國的技術(shù)支持),到現(xiàn)在仍然部署的有較為成熟的Jindalee Operational Radar Network(JORN)天波超視距雷達(dá)系統(tǒng)。
俄羅斯的“集裝箱”天波超視距雷達(dá)也只不過是在蘇聯(lián)時代Duga系統(tǒng)上的繼續(xù)發(fā)展罷了,改進(jìn)解決了前一代系統(tǒng)的某些問題,至于效果怎么樣,只有俄羅斯人自己真正清楚,所以面對這種雙方都有且研究了幾十年的東西,對北約能有什么影響?▲俄羅斯“集裝箱”天波超視距雷達(dá)的天線先說說“天波超視距”雷達(dá)對地面雷達(dá)來說,“老生常談”的問題就是如何“超越地平線”,也就是所謂的探測距離如何突破地球曲率的限制(架高雷達(dá)的方法終有極限),而“天波”探測體制就是從上世紀(jì)五十年代以來,世界各國對這個問題原理性解決方案探索的成果體現(xiàn)。
▲天波超視距雷達(dá)的工作原理既然一般雷達(dá)增加架設(shè)高度會面臨工程和效果上的實際限制,那么人們就轉(zhuǎn)而從原理上尋求解決辦法。通過研究發(fā)現(xiàn),利用雷達(dá)天線發(fā)射高頻頻段的電磁波(3-30MHz短波),高頻電磁波被地球大氣電離層反射,以天波模式傳播到超視距以外,探測目標(biāo)后經(jīng)后向散射被天波雷達(dá)接收機接收,實現(xiàn)超視距(500-4500公里)探測目標(biāo),克服常規(guī)雷達(dá)受地球曲率影響無法探測地平線以下目標(biāo)的缺陷。
▲天波雷達(dá)與常規(guī)雷達(dá)探測對比當(dāng)天波雷達(dá)站工作時,天線發(fā)射的高頻電磁波斜向入射到電離層,被電離層反射后向超視距外的目標(biāo)散射,其中一部分電磁波將沿著可能的路徑再次返回被電離層反射,并散射向雷達(dá)接收機陣地。當(dāng)然,這種模式原理很簡單,但是實際工程應(yīng)用要解決的問題也很多,硬件、軟件、環(huán)境等都有許多問題需要解決,諸如軟件算法、電離層受太陽活動干擾、背景噪聲和雜波影響等等。
比如美國的 AN/FPS-95天波超視距雷達(dá)(已經(jīng)在1973年撤銷項目),該雷達(dá)系統(tǒng)雖然在試驗階段成功探測到了3700公里外的飛機,但是在后續(xù)測試時仍然發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)背景噪聲比設(shè)計高約30分貝,使雷達(dá)整體性能未能達(dá)標(biāo)?!绹?jīng)部署的 AN/FPS-95天波超視距雷達(dá)再談?wù)劧砹_斯的“集裝箱”天波超視距雷達(dá)蘇聯(lián)/俄羅斯的天波雷達(dá)研究也起源的很早很早,至少在1947年蘇聯(lián)科學(xué)家卡巴諾夫就提出了“電離層反射雷達(dá)波效應(yīng)探測目標(biāo)”的設(shè)想;1958年,蘇聯(lián)通過研究發(fā)現(xiàn)“理論上可以對經(jīng)過一次電離層反射距離處的飛機(約3000公里)和經(jīng)過兩次電離層反射處的彈道導(dǎo)彈(約6000公里)”進(jìn)行超視距探測;1972年,蘇聯(lián)完成了N-17試驗性天波雷達(dá)的工廠試驗,雖然雷達(dá)性能不怎么樣,但是解決了“自動排除干擾”、“自動適配電離層反射特性變化”等問題;1976年,蘇聯(lián)研制成功的首型5N32天波超視距雷,達(dá)開始在烏克蘭的切爾尼戈夫州工作,根據(jù)蘇聯(lián)的說法“該雷達(dá)甚至成功探測到美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角基地發(fā)射的火箭”。
▲俄羅斯“集裝箱”天波超視距雷達(dá)探測范圍示意在這方面有豐富技術(shù)積累的俄羅斯因“蘇聯(lián)解體后遺癥”和資金不足的困擾,原本在90年代初就計劃重新發(fā)展天波超視距雷達(dá)的計劃一直未能落地。后來終于攢足經(jīng)費的俄羅斯從2002年開始進(jìn)行“集裝箱”雷達(dá)樣品的試驗,一直試驗到2013年,并于同年年末在莫爾多維亞共和國投入試驗性戰(zhàn)斗值班。
▲俄羅斯“集裝箱”天波超視距雷達(dá)部署地衛(wèi)星圖根據(jù)俄羅斯的說法,計劃將“集裝箱”超視距雷達(dá)的掃面扇面區(qū)從180°擴展到240°,雷達(dá)接收天線布置陣列長1300米,天線高34米,布置144個接收饋線桿,改進(jìn)后對空間目標(biāo)探測距離超過3000公里,對彈道導(dǎo)彈探測距離6000公里。并且該雷達(dá)可以對電離層以下空間、地面和海上各種運動目標(biāo)進(jìn)行探測,包括飛機、隱身飛機、艦艇、列車、彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈等,并且跟蹤計算其彈道/軌跡、移動參數(shù)。
▲澳大利亞Jindalee (JORN)天波超視距雷達(dá)除了俄羅斯公布的上述“集裝箱”天波雷達(dá)的一些性能以外,并沒有公布實質(zhì)性技術(shù)細(xì)節(jié),所以俄羅斯所說的種種能力也無從判斷。但是既然其已經(jīng)開始部署,相信至少滿足了俄軍的基本需求,對俄羅斯現(xiàn)有的導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)形成有效補充,強化探測歐洲區(qū)域的空間態(tài)勢?!砹_斯“集裝箱”雷達(dá)的天線陣列實際上,俄羅斯“集裝箱”雷達(dá)的技術(shù)基礎(chǔ)和幾部布置與上一代基本類似,還是采取“發(fā)射陣與接收陣分離”的模式,以避免自相干擾。
其第一套“集裝箱”雷達(dá)的發(fā)射站和接收站分置于下諾夫哥羅德州和莫爾多維亞共和國相距300公里的兩地。不過采用這種方式的不止俄羅斯一家,美國的AN/FPS-118天波雷達(dá)的發(fā)射/接收陣地相距約160公里,澳大利亞JORN天波超視距雷達(dá)的兩陣距離則有80公里?!▏鳱ostradamus天波超視距雷達(dá)天線陣列反觀1994年開始工作的法國Nostradamus天波超視距雷達(dá),則實現(xiàn)了發(fā)射雷達(dá)站和接收雷達(dá)站的合一問題(當(dāng)然,這種布置方式并非全是優(yōu)點),以單一雷達(dá)站的模式實現(xiàn)了360°全向超視距探測覆蓋,并在1999年探測到飛往巴爾干地區(qū)執(zhí)行任務(wù)的B-2隱身轟炸機,還是有一定可取之初的。