艦載預(yù)警機(jī)不好設(shè)計(jì),核心問題就在于預(yù)警雷達(dá)天線與機(jī)身的矛盾。 艦載機(jī)在航空母艦上使用,后者的空間很狹窄,艦載機(jī)不得不做得很緊湊。而預(yù)警雷達(dá)要看得遠(yuǎn),天線孔徑就小不了,這樣的天線就很大。于是,大天線和小飛機(jī)就成了艦載預(yù)警機(jī)設(shè)計(jì)中最尖銳的沖突。 E1是“大天線小飛機(jī)”最合適的例子 隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,陣列雷達(dá)越來越多。簡單的說,所謂陣列雷達(dá)就是把很多根同樣的天線并排在一起。每根天線通電后在空間上產(chǎn)生一個(gè)小波束,通過精確地饋電以及控制電流相位等參數(shù)來調(diào)整不同天線的波束,在空間合成出一個(gè)大的主波束來。 俄羅斯“集裝箱”天波雷達(dá)的天線陣列 陣列雷達(dá)有側(cè)射陣和端射陣之分。側(cè)射陣很常見,就是主波束的輻射方向與陣列平面垂直。而端射陣的主波束輻射方向是天線的兩端,最常見的端射陣就是魚骨狀的電視天線也就是八木天線。說得通俗點(diǎn),側(cè)射陣就是天線陣面要立起來,而端射陣的陣面則是躺著。 E3的雷達(dá)是側(cè)射陣 而前面已經(jīng)說了天線要看得遠(yuǎn),陣面孔徑就要大,這樣側(cè)射陣的缺點(diǎn)就出來了:預(yù)警機(jī)上頂著一個(gè)挺大的側(cè)射陣,飛機(jī)要是很大還好說,馬馬虎虎也算將就過去了??墒菍τ谂炤d預(yù)警機(jī)這種小玩意來說,側(cè)射陣的個(gè)頭就大得不能忽略了。本來艦載機(jī)就不大,再頂個(gè)龐大的側(cè)射陣在外面,這空氣阻力就大得別提了。所以,還是用端射陣吧。于是,從美國的E2預(yù)警機(jī)開始,都是用端射陣了。 E2雷達(dá)的端射陣天線 用端射陣緩解了空氣阻力問題。但天下沒有兩全其美的事,端射陣也有致命弱點(diǎn),就是端射陣的波束較寬,這是天生的缺陷。要不然大家為什么都愛用側(cè)射陣呢,就是因?yàn)閭?cè)射陣的波束窄,精度高。但是對于艦載預(yù)警機(jī)而言已經(jīng)沒有別的辦法了,波束寬點(diǎn)就寬點(diǎn)吧,總比啥都沒有強(qiáng)。不過高頻段的波長短,這樣不是可以把波束壓得窄點(diǎn)嗎?抱歉,對艦載預(yù)警機(jī)是不行的。為什么?繼續(xù)看。 艦載預(yù)警機(jī)的個(gè)頭小,帶來的另一個(gè)問題是發(fā)動機(jī)功率低。沒辦法,發(fā)動機(jī)功率高了油耗就上去了,那樣的巡邏時(shí)間就短了。而預(yù)警機(jī)的巡邏時(shí)間是越長越好,最好上去了就別下來,最短也得四個(gè)小時(shí)以上才夠資格叫預(yù)警機(jī)。既然發(fā)動機(jī)功率低,那么輸出來分給發(fā)電機(jī)的功率也高不了。而雷達(dá)系統(tǒng)的輸入功率與發(fā)電機(jī)功率直接掛鉤。天線的輸出功率又要盡可能的高,不然探測距離受影響啊。所以就要在雷達(dá)的波段上想辦法,什么波段的輸出功率高就用什么波段,那當(dāng)然還是低頻波段了。所以,艦載預(yù)警機(jī)的波段一般都選低頻段,比如E2預(yù)警機(jī)雷達(dá)的就是P波段,波長0.7米。中國的艦載預(yù)警機(jī)大概也得用這個(gè)波段。而低頻段的波長短不了,連帶著波束也窄不了。所以,game over。 總之,海軍的艦載預(yù)警機(jī)由于個(gè)頭小,在設(shè)計(jì)上受到的限制要比空軍的大型岸基預(yù)警機(jī)多得多,在陣列選型、發(fā)射功率、頻段選擇等方面都受到嚴(yán)重影響,導(dǎo)致在總體性能方面不如岸基預(yù)警機(jī)。 |
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