俄羅斯專家所說的太赫茲雷達,會用在五代機、六代機上嗎?
(文章來源:兵工科技)
圖註:中國研製的太赫茲雷達樣機
2017年10月初,據俄羅斯媒體報道,俄羅斯軍用電子技術專家稱中國和俄羅斯正在積極開發一種大有前途的新體制雷達技術——太赫茲雷達,並預言這種新雷達將來會用在俄羅斯和中國的第五代、第六代戰鬥機上,並徹底顛覆現有的空戰信息獲取模式。那麼,什麼是太赫茲雷達?它真的會用在五代機、六代機上嗎?
什麼是太赫茲雷達?
太赫茲雷達,就是採用太赫茲波段作為工作波段的一種新體制探測雷達。所謂太赫茲(THz)波介於毫米波與紅外之間,稱為亞毫米波或者遠紅外光,處於從電子學向光子學的過渡區,也就是說處在目前的雷達波探測和光學紅外探測兩種手段之間。相比目前使用的雷達波,比如精度很高,用於精確武器制導的X波段(常用於戰鬥機火控雷達),太赫茲波的波段更短,這意味著它能實現更大的信號帶寬(這樣輸出能力就強,也更難被敵軍干擾)、天線波束可以做的很窄(這樣探測精度比X波段火控雷達還要高出一個級別)。更精確、更能抗干擾,意味著它比X波段更有優勢。如果用太赫茲體制來做成像雷達,更能得到比X波段火控雷達更精細的圖像。同時,與波長比太赫茲波更短的紅外光學探測波段相比,太赫茲波也有優勢,它能穿透紅外光學探測穿透不了的煙霧、沙塵等遮蔽,能夠在敵軍武器裝備釋放干擾彈、煙霧的情況下,也準確地偵測到目標。而紅外光學探測在這種情況下就只能抓瞎了。
圖註:太赫茲雷達具有很強的穿透能力,可以用於非接觸探測,如反恐安保探測等,圖為用太赫茲雷達進行隱藏槍支檢測試驗圖像
太赫茲雷達確實有軍用價值
首先,太赫茲雷達是反隱身的利器,無論是基於形狀隱身還是雷達吸波塗料隱身,甚至基於等離子體隱身,太赫茲雷達都可以使其現出原形。F-22等現役第五代戰鬥機的雷達隱身手段,針對的主要是C、X波段,對於更短的太赫茲波段沒有抵抗力。更何況太赫茲雷達的探測精度比X波段更高,這意味著使用太赫茲雷達作為制導/火控雷達的導彈會成為隱身戰鬥機的噩夢。
其次,太赫茲雷達可以用於SAR合成孔徑或ISAR逆合成孔徑成像雷達,它們的成像比目前廣泛使用的C、X波段合成孔徑雷達更精細、解析度更高,可以提高地理信息地圖繪製的精度,為軍事偵察、監視任務提供質量更高的信息情報。由於不懼沙塵、雲霧的全天候工作特點,太赫茲成像雷達還可以用於探測敵方隱蔽的武器、偽裝埋伏的武裝人員,以及煙霧、沙塵中的軍事裝備。如果裝備了太赫茲雷達,在阿富汗、伊拉克這種沙漠、荒漠地形居多的戰場環境中和雨霧居多的海洋戰場環境中,偵察、打擊的成功率就會大大提升。太赫茲雷達還具備很強的穿透力,甚至可以探測地面以下一定深度的目標,比如敵方埋在地下的地雷等,可以用於雷場勘察和掃雷行動。
圖註:用太赫茲成像雷達對縮比坦克模型的成像試驗圖像
用於機載雷達有優勢
太赫茲雷達用於新一代戰鬥機的機載雷達?從技術上講有幾個明顯優勢。第一,太赫茲波與X波段(目前主流機載雷達工作波段,F-22和殲-20戰機均採用X波段雷達,屬於厘米波)相比具有較短的波長,探測定位精度更高;第二,其組件可以做得比X波段更小,也就是說研製出來的雷達尺寸和質量都更小,從理論上講應用在導彈和飛機上比X波段雷達更容易,可以做更輕的雷達,甚至分布在機身各處的共形雷達。第三,太赫茲波段具有傳輸速率高、容量大、方向性強、安全性高及穿透性好。帶寬大,意味著信息傳輸能力強,追求更高帶寬恰恰是目前機載雷達發展的主要方向之一。
圖註:美國噴氣推進實驗室用太赫茲成像雷達對目標成像的效果圖
有可能應用於六代機
當然太赫茲雷達要實用化也有很多困難,第一,太赫茲波容易被大氣對流層吸收,遠距離探測難度大,需要解決相關技術,極大拓展探測距離。第二,太赫茲雷達目前尚處於實驗室研發階段。美國是世界最早研發該技術的國家,2007年研製首台試驗樣機,但目前仍未推出實用化產品。中國2011年研發首台太赫茲雷達樣機。俄羅斯與中國研製進度相當。預計要推出軍用太赫茲雷達產品,起碼還需要20到30年時間。從這點來看,太赫茲雷達用於五代機深度改進型號或六代機,確有可能。
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