秦假仙
发表文章数: 417
武功等级: 拈花指
(第七重)
内力值: 404/404
如何对抗F-22
作者；无人永生
在这里我们首先重温一下现行携带主动中距离拦射导弹的F-22的典型作战过程：
在预警机的指挥下，猛禽基本保持无线电静默状态，被动接受预警机提供的敌机方位、距离、高度、速度的信息，然后猛禽长机开雷达进行第一轮扫描，确认前方敌机的数量等具体情况，然后进入边扫描边跟踪模式同时通过数据链将雷达信息传送给其他猛禽战斗机，建立初始发射条件。
之后根据猛禽的巡航状态，迅速进入超音速巡航状态向攻击目标逼近，在相对接近导弹不可逃逸区（这个根据导弹性能和战斗机巡航速度和相对速度计算得出）的地方发射导弹，并且继续使用边跟踪边扫描模式（或者是传闻的低截获概率扫描模式）跟踪敌机并且向导弹发送中继指令（也可以在需要的时候进行导弹重新瞄准）；
待导弹进入计算出的不可逃逸区的时候，猛禽战斗机一般会启动导弹的主动雷达导引头，当导引头已经锁定目标的时候，可以说猛禽的任务已经基本完成，可以改出脱离了。
回顾整个作战过程，可以说猛禽是处在一种信息单向透明的状态下在作战，由于其自身的雷达反射截面积RCS很小，它可以逼近到对敌机来说已经非常危险的距离依然保持不被敌机发现甚至锁定，从而在导弹速度和能量都保持的比较好的情况下让导弹进入自动导引，其间并不触发现代常见的雷达告警器，从而实现静默攻击。目前对猛禽的探测距离并没有确切的说法，根据老鸟方方的说法要探测到猛禽的话以SU-35和台风战斗机雷达恐怕要到30-40公里左右的距离才能发现猛禽，锁定距离要更短。
说到这里军迷们肯定要说了，猛禽虽然RCS很小，但并非不可发现的，只要雷达照在上面总有一点回波的丫，你是不是夸大了猛禽的隐形性能呢？性子急的网友可能又要有“恐美”、“崇美”、WT诸如此类的帽子拿在手里准备扔过来了……没错，原理上来说这是对的，隐形并不是雷达完全看不见，而是被看见的概率很低而已，准确的说法叫做低可探测性，但为什么笔者还敢这样想定猛禽的作战过程信息单向透明呢？自然是有原因的。
大家应该都懂得雷达的工作特性，雷达拥有一个平面发射和接收天线，其发射和接收范围或者说探测范围基本上就是一个倒三角的圆锥体（当然前提是雷达天线是圆的，一般来说也都是圆的丫），其探测距离离天线平面越远，控制的体积空间也就越大，就好像一个大碗越到碗口越大一样的道理，天线就是碗底，其探测距离越远，碗口就越大，那么大家可以想象一下，被猛禽的低可探测性大量压缩了探测距离的雷达的控制空间减小的有多厉害？加上猛禽对雷达照射能量大量散射的特性，雷达工程上要想截获并且分辨出F-22的回波就非常困难了，要截获并且锁定猛禽并不是不可能的，但是需要几个条件：
1、对雷达的杂波过滤算法要改进，过滤能力要提高，过滤门限要降低。
2、对猛禽各方向的雷达反射信号必须建模，不然就没有对雷达杂波过滤算法进行改进的数据基础，如果简单的降低能量门限其结果就是虚警率以几何级数的提升，到时候别说猛禽，连F-15C被发现了飞行员都会条件反射的怀疑是虚警，那就不用打仗了。
3、发展能量更加集中的冲激雷达，这种雷达特点是扫描能量极高，可以有效抵消回波能量的散射丧失，但目前这方面还在原理探索中，似乎尚未进入工程阶段，更谈不上装机。
这三点可以说是飞行器雷达探测F-22猛禽这类低可探测性飞机的必由之路，第三条是技术上最有前途的。
撇开猛禽的雷达低可探测性不说，估计又有人会提出来我们可以用红外光电探测猛禽丫，前些日子不是还有人写过类似的文章吗？说SU-27上那种红外光电探测系统就可以有效探测猛禽等等，似乎猛禽在IRST面前就好像给剥光了衣服一样赤身裸体了……真的是这样吗？
在第一篇和第二篇里我就提到过猛禽在降低自身红外信号特征方面也下了很大功夫，F/A-22的红外辐射强度减缩措施主要包括：采用有利于喷流冷却的矩形（二元）喷管；垂尾、平尾与尾撑向后延伸，可遮挡尾喷管的红外辐射；在机翼蒙皮上采用波音名为“面漆”（Topcoat）的红外抑制涂料，降低超声速巡航时蒙皮气动加热产生的红外辐射强度；可利用机翼内部燃油对超声速巡航时的蒙皮加热进行冷却等。有报道称其F119发动机的尾喷口还采用了保密的红外抑制措施。这些措施效果到底如何呢？按照虚幻某达人（似乎是当头一砖大虾）的说法，F-22猛禽超音速巡航时候的红外特征比起SU-27不开加力巡航时候的红外特征还要小。
在这里要说明一下IRST探测器材的工作原理，首先这个非雷达探测系统是由两部分组成的，一部分是被动红外成像探测系统，另一部分是主动激光测距系统，其工作顺序是被动红外成像探测系统对目标的红外信号进行被动感知，当发现目标并且测角能够达到一定精度的时候用主动激光进行测距，从而知道目标方位角和相对直线距离；这样的工作方式带来了两个问题：
首先换句话说在不知道对方位置的情况下这被动红外探测阵列是必须进行扫描的，我不知道这东西的口径多大，但似乎从SU-27上那个器材的形状尺寸来看跟雷达还是不能比的，其控制范围多大就不好说了，不过肯定没法跟雷达比，如果装在机身上的话俯角有一定死角，作为吊舱的话仰角又有死角（因此美国人似乎用吊舱搞对地成像攻击的比较多）。
其次就是测角精度和器材灵敏度和可靠性要求很高，这个从其工作的先后次序上可以看出来，因为测距是必须测准了角度才能测的，不然可能发射的激光根本就从目标旁边穿越过去了，所以在现代空战里这种技术运用的比较少，因为其可靠性远不如雷达，有时候探测距离近的离谱，比如SU-27SK的IRST系统对不开加力的米格21探测距离仅仅15公里，还是尾追的，迎头方向更低；对猛禽的红外探测比较乐观的预测是俄罗斯SU-35的IRST系统可以在40公里左右的距离发现猛禽，欧洲台风的IRST性能更好可能更远一些，但能不能据此发射导弹恐怕还是很大的问题，因为IRST几乎是不可能测速的，这对导弹发射时机的确定带来了很大的困难，当然一定要发射是可以发射了。
但严格来说，红外探测并不是没有潜力可挖的，比如西方格斗导弹使用的红外凝视材料就很有前途，比如128*128阵列的锑化铟和２５６*２５６阵列的碲镉汞等等，现代战斗机上用的IRST就主要是锑化铟的，但这还有个波长敏感问题存在，前者主要对3-5微米敏感，后者似乎也没有用于８－１４微米的记载，猛禽的前向红外特征主要来自蒙皮气动加热，一般而言飞机蒙皮的红外辐射波段宽，其红外辐射与大气传输窗口的吻合比尾焰要好．但是强度弱，而且偏离多数空空用IRST的锑化铟元件敏感范围。中长波的热成象系统（焦平面）的工作波段本就可有３－５和８－１４两个光谱范围，而在３－５这范围内目前的效果比８－１４的要强，具体点就是灵敏度要高２－３倍．在这个范围内锑化铟也好碲镉汞也好都具备较好的感度．但听说碲镉汞比锑化铟还要好些．可见在这个频段其热窗效应可能解决方案或措施尚不可靠，但肯定是个发展方向。
在雷达和红外上探测都有困难了那怎么办呢？还有一个办法，是见效比较快的，那就是发展自己的隐形战斗机，这个技术某种程度上并没有绝对的技术瓶颈，可以迅速拉近和猛禽这种变态飞机的作战距离，也就是说有了一拼的力量：我超视距打不过你，格斗总可以吧？你猛禽再牛B,还能躲过红外格斗蛋的锁定不成？
整体来讲，除了自己的隐形机外，上面说的都是在技术上在空战中发现猛禽的办法，但发现猛禽不等于可以击落它，猛禽之所以难缠，更多的是在于它出色的飞行性能，就好像同样模拟我可以击落一架B2A，可猛禽却连毛都没摸到一根的道理是一样的。
空战里发现猛禽很困难，但地面防空里就要好一些了，因为地面或者海上可以安装一些空中飞机上无法装的大型雷达，比如米波雷达和超地平线雷达，还有新出现的多基地雷达和被动雷达等等，这些雷达或者是凭借长的波长，或者是凭借被动搜索，都可以探测到猛禽，这至少可以解决一部分发现的问题，但这里面还有很多数据融合的事情和工程优化的事情要做，因为这些雷达的精度都不足以提供导弹的制导，那么不能用来制导起码要能够让飞行员和高炮炮手同步看到我们米波雷达雷达兵看到的图像吧？不然中间有个时间差的话，猛禽这么滑溜飞过去可能已经不在了。
在国土防空里对付隐形飞机我在B2A的文章里已经提到过了，这里就不在赘述，本文主要讨论的是空战里对抗猛禽的办法，在这里我总结一下：
最快速的解决方法：发展自己的隐形飞机，以隐形对隐形，双方打烂仗，但前提是这种飞机发动机要过关，起码不能过分落后猛禽的F119，否则超音速机动性赶不上对手的话就好像猛禽踩着风火轮打着天马流星拳冲过来，我们的隐形飞机还在原地慢吞吞的玩太极,那等于要重复抗战时期壁山空战I-152打日本A6M零战的悲剧了。
最釜底抽薪的解决方法：突破冲激雷达和红外观测器材的瓶颈，争取发现猛禽，打碎其隐形优势。
最长远最有意义的解决方法：建立一套地空一体，融合覆盖整个战场的数据融合，共享和增值网络，这个过程投资最大，时间最长，但一旦建立起来，就只需要完善补充就可以了。
整个文章写完了，老实说，写猛禽这篇是最郁闷的，因为这东西是整个系统性能最完善和均衡的，你就算找到一个性能上的短板，也给系统弥补掉了，猛禽的隐身不是绝对的，但飞的快，机动性好；猛禽机动性再好没有导弹好，但它是低可探测性的，可以抢先开火；可以说，这是高技术和系统论结合的典范，值得我国的飞机和兵器制造业好好学习和思考。
敌人强大不可怕，可怕的是不知道敌人为什么强大，很多人都对美国兵器工业不服气，可如果仔细观察一下就知道，越是钻研的深，越是觉得不得不服气，美国军队为什么强大？是他们一个子系统一个子系统搭起来的，凭借的是他们科学的管理、严谨的实干精神和疯狂的探索精神，无论是从对战争的认识上还是对战争中取胜规律的探索上，美国人都走在了全世界的前面，他们不是没有走过弯路，但他们每次都不会错的太离谱，追赶起来也非常的快，同样是超级大国，苏联走一次弯路就一蹶不振，再也没有翻身的机会了……
最后说句废话，只要踏踏实实的一步一个脚印，不要好高骛远，不要手忙脚乱，更不要脱离科学规律异想天开，天下并没有无法对抗的武器，即便需要时间，我们现在也没有跟美国人正面开战的打算，我们完全可以加快我们的发展脚步的，但前提是我们必须科学的管理，科学的计划，科学的实施……科学和工程，容不得半点虚假！
赵子允是一个极其极其牛逼的人物。
| 发表时间：2005-10-10, 03:37:05 |
 作者资料
|
散热片
发表文章数: 289
武功等级: 太极剑法
(第三重)
内力值: 370/370
Re: 如何对抗F-22
1、对雷达的杂波过滤算法要改进，过滤能力要提高，过滤门限要降低。
2、对猛禽各方向的雷达反射信号必须建模，不然就没有对雷达杂波过滤算法进行改进的数据基础，如果简单的降低能量门限其结果就是虚警率以几何级数的提升，到时候别说猛禽，连F-15C被发现了飞行员都会条件反射的怀疑是虚警，那就不用打仗了。
-----------------------------------------------------------------------------------------------
中国有高速DSP吗？恐怕能有希望处理这种适时信号的都是被限制进口到中国的吧？至少TI就有些芯片不是随便能买到的，甚至以前听说连PS2都曾经限制进入中国，因为里面的浮点处理器有“潜在危险”（可能是谣传）
提高信噪比有很多算法，但很多有效实用的算法都是有巨大运算量的。比方：叠加多次重复周期取样信号（几十上百次） 热噪声或者任何随机噪声被平均消除，而有用信号得到放大。
又比如用某种检波滤波器（具有信号特征）去做卷积，显然不管是先做DCT，或者是直接卷积都变成了加乘，还是离不开高速DSP......不懂雷达天线，纯粹拍脑袋想的。
-----------------------------------------------------------------------------------------------
3、发展能量更加集中的冲激雷达，这种雷达特点是扫描能量极高，可以有效抵消回波能量的散射丧失，但目前这方面还在原理探索中，似乎尚未进入工程阶段，更谈不上装机。
-----------------------------------------------------------------------------------------------
还是基础工业的问题，很难相信连医用B超的相控阵超声探头都做不好，还谈什么相控阵雷达？
| 发表时间：2005-10-11, 13:02:40 |
作者资料
|