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重磅!國產全世界唯一激光反隱身雷達:F22未來不敢起飛了

眾所周知,目前對於各種飛機、火箭、導彈等飛行器的探測主要依賴無線電雷達和紅外偵查設備。雷達的功率大,探測距離遠,穿透力強,不受雲霧雨雪等惡劣天氣影響,是世界各國主要的對空中目標探測裝備。然而,隨著電磁對抗技術的發展和隱身材料的研製,無線電雷達越來越受到各種限制,比如主動雷達站很容易暴露自己從而成為被優先攻擊的目標,強電磁干擾可能使得雷達屏幕一片雪花雜訊而失效。更嚴重的是,美、歐等西方國家研製的隱形飛機,如B-2轟炸機,F-22戰鬥機和F-35戰鬥機等,已經將雷達散射截面降到常規飛機的1%到0.11%,紅外信號降低到常規飛機的10%,這對我國的雷達系統以及輔助的紅外偵查探測設備是一個嚴重的挑戰,但正所謂「道高一寸,魔高一丈」,我方三大反隱身系統目前已經陸續裝備部隊,一些技術更是開創了反隱身技術的先河。

軍事專家告訴記者,我國科學家經過多年研究,從原理上進行創新,提出了利用光的散射原理來探索隱身飛機。據資料介紹,當光束與材料相互作用時,它的一部分被透射,部分被反射,部分被散射。超過99%的散射輻射具有與入射光束相同的頻率:相同頻率的散射光主要是米氏散射和瑞利散射;極少部分的散射輻射的頻率與入射光束的頻率不同:又被分為拉曼散射和布里淵散射。常規的雷達在探測目標時,利用的都是目標自身直接的回波信號。紅外探測器可以通過對目標溫度與背景的溫度差感知目標的存在。針對這些情況,現在的飛行器的隱身方法,主要是利用兩點:1. 減小雷達散射截面,比如設計特殊的形狀減小背向回波信號,在機身塗覆吸收材料,吸收從微波到光波的電磁波;2. 減小尾流的紅外信號,比如對尾流進行預先降溫,把噴氣管隱藏在機背上,對發動機噴管隔熱等等。

但是,噴氣式飛機飛行時發動機將會持續產生高溫,高壓、高速的尾流,除非發動機不工作,當做超音速飛行時尾流特徵更為明顯。飛行器尾流化學組成也與大氣相差極大,主要成分是高濃度的二氧化碳和水汽,以及一部分燃燒顆粒物。只要確定了尾流的存在,就能發現飛行器的軌跡,從而進行跟蹤、導引甚至擊毀目標。並且尾流的目標軌跡比飛行器要大得多,持續時間也較長。我國科學家們研究出了一種利用拉曼散射探測空中飛行器尾流的激光雷達系統,利用大功率激光器或者激光器陣列對某空域發射激光,探測系統對相應的區域進行常規時間分辨探測,如果發現回波信號中有強烈的二氧化碳和水汽的拉曼散射信號,則激光雷達系統加大掃描速度,確定待測對象的特點和移動速度,判別是高速飛行目標還是常規空中目標,一旦確定後即啟動跟蹤程序。

由於雲霧的拉曼散射信號主要以水汽為主,無高濃度二氧化碳峰,可很好的排除天空的雲霧雨雪背景干擾。如果發現某處二氧化碳和水汽兩者相對強度都超過了正常值的5倍以上,且移動速度在一定範圍(如0.3倍音速)以上,則運動源可以確定為飛行器,從而通知作戰部隊準備應對。據初步試驗表明,可發現356公里外距地表10公里的飛行目標,尤其適合做空中雷達預警機的輔助探測手段,據悉,目前,以新一代新體制米波組網雷達、高空反隱身無人機、反隱身共形雷達為核心的三大反隱身體系已經建立,同時,我國科學家還利用布里淵散射和瑞利散射原理,來探測水中的物體。布里淵散射和瑞利散射海洋激光雷達系統可探測水中物體的有無以及位置大小。當探測到的布里淵散射信號變得強烈或微弱時,說明探測水域存在物體;當探測到的布里淵散射信號無明顯變化時,說明探測水域不存在物體。

軍事專家告訴記者,該海洋激光雷達不再依賴於目標自身的反射,從原理上突破了目標反射率低的問題。據公開資料披露,布里淵散射海洋激光雷達可實時探測海洋深度達100米以上的潛艇,且可抗潛艇反激光隱身塗層,並且可快速的從水面上發現海洋溫度躍層,大大利於我方進行潛艇戰。該雷達是國內外第一台用于海洋監測的布里淵散射激光雷達系統 。由於布里淵散射信號較弱,且隨著距離增加其信號強度較差,我國科學家在布里淵散射海洋激光雷達研製成功的基礎上,又研製出瑞利散射原理海洋激光雷達,其信號強度大大優於布里淵散射海洋激光雷達,但其具體性能還處於嚴格保密階段。


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