空警3000或用运20平台不再背大圆盘 技术超美军一代

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资料图:图为采用共形天线的RAH-66“科曼奇”(Comanche)武装直升机剖面图,其垂尾就集成有通信系统天线,共形天线优点就是天线与直升机一体化,没有突出机身表面,既降低了直升机的RCS,也降低了阻力,但研制难度较大。(拖拽图片可查看大图)

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(中国国防报7月17日报道)据媒体报道,日前,中国航空工业集团研制出一种新型机载共形天线,并成功用于军用直升机上。无独有偶,在不久前举行的第八届世界雷达博览会上,中国电子科技集团也展示了一款机载共形天线,可安装于机身或机翼表面,在不影响气动布局的情况下,提升了无人机的探测性能。由此,共形天线再次进入人们视线。那么,什么是共形天线?

随着中国空警-2000、空警-200、空警-500等预警机的服役列装,中国正式进入预警机时代。然而,尽管像空警500/200这样的运-9/8平台预警机的出现,使中国摆脱了预警机对进口飞机平台的依赖,但是由于伊尔-76这样的大型空中平台依旧紧缺,所以中国的空中战略预警能力依然受到极大的限制,中国迫切需要一款国产平台的大型预警。随着运-20飞机的服役,在运-20基础上研发一款新型预警机的呼声越来越高。从公开资料判断,这确实也是目前最为现实、可行性最大的一种方案。

众所周知,天线是电子设备中用于发射和接收无线电信号的重要装置。现代作战平台为了更好地完成作战任务,往往配备有多种电子设备,它们的正常工作都离不开天线。传统的天线可安装在平台外部也可安装在平台内部,但会带来各种问题,如影响隐身性能或者造成散热难、挤占内部空间、影响载荷配置等。由此,共形天线应运而生。

澳门新葡亰平台官网,网友绘制的空警-3000想象图,空警-2000标志性的大圆盘不见了

共形天线是指能与武器平台的外形保持一致的天线或天线阵,它相当于贴附在平台外表面一样,与平台外形结构融为一体。相对于常规天线,尽管共形天线的优势十分明显。

近日,有网友绘制了以运-20为基础改装的空警-3000预警机想象图。从想象图上看,这款预警机取消了空警-2000最为标志性的圆盘形天线,在飞机的机头和机尾加装了探测雷达,同时采用了智能蒙皮加共形天线。

首先,共形天线使平台保持了武器良好的气动布局和隐身特性。其次,贴在机身表面或者直接做成蒙皮的天线,可在更大的空域和距离上实现对目标的扫描和探测。

迷彩派认为,虽然中国下一代空中预警机可能与网友想象绘制的想象图有很大差异,但这张空警-3000预警机所采用的智能蒙皮加共形天线技术,确实是中国空中预警机的未来发展趋势。

第三,共形天线的使用,在不改变弹体尺寸的情况下,增大天线孔径、导引头功率或者促进复合制导的应用,提高对目标的适应能力和打击精度。最后,共形天线不仅能适应运输机等大型平台,也能应用于战斗机等小型平台,使它们在执行既定任务的同时,还能开展侦察监视任务或实施电子战,从而不需要开发专门的侦察机或电子战飞机。

所谓共形天线是指把天线做到跟物体外形一致,而不是传统的形状。共形相控阵天线具有极大的实用尤其是军事应用价值。共形相控阵天线能够大幅度提高装备雷达等电子系统的观测视场,并且能与高速载体的外形设计完美贴合,极大改善平台的气动性能和电磁隐身特性,可以显著提升武器平台的作战能力和生存能力。

当然,引入共形天线后,最大的好处是彻底改变了天线突出武器表面的情况,达成了天线与机身的一体化设计,水面舰艇也实现了天线与桅杆、与舰桥的一体化设计。从而最大限度地保持了战机和战舰的隐身特性和机动能力,进而极大地提升了战力水平。

由于以上原因,早在1989年,美国空军提出的宇航飞行器智能蒙皮计划,其本质就是将多副天线与飞行器载体有效共形的研究计划。中国关于共形相控阵天线的研究起步较晚,但近来也逐渐重视共形阵列在机载雷达上的应用,空警-2000预警机就部分地采用了共形相控阵天线的概念,其机顶直径14米圆盘形天线平台上,三面相控阵天线就是准共形相控阵天线。

当前,共形天线发展的一个重要方向是柔性共形天线。它能弯曲成任意角度,贴合任意表面,保证与平台的任意曲面“共形”,并能自我修复或调整阵元的电磁波,让电磁波以合适的大小指向任意方向。更有吸引力的是,它有利于更好地实现可穿戴天线,带来单兵装备的革命性变革。如此看来,柔性共形天线将具有更广泛的军用前景。

中国工程院院士王小漠在谈到中国预警机发展趋势时就曾对媒体表示,人们可以在机身表面的各个部位安装共形天线,从而彻底打破机身气动外形对于雷达天线布置的限制,彻底实现真正意义上的共形。可见,目前在共形相控阵天线技术己成为中国在预警机研制过程中最需要考虑的问题之一。

王小谟院士曾对媒体表示,下一代预警机应该有更高的目标,就是全面领先,由中国人来引领预警机的新潮流。

如果中国能在下一代空中预警机,如空警-3000这样的大型预警机上,采用共形天线加智能蒙皮技术,那么意味着中国在预警机研发方面技术将再次领先美国一代。

据相关数据统计,截止2014年,美军共有E-3G预警机32架,E-2C预警机75架,P-3预警机4架。参考美军的预警机数量,结合中国自身的需求分析,即使不考虑舰载固定翼预警机的需求,解放军仍需要20架左右的大型固定翼预警机,也就是说,中国至少会生产20架左右的空警-3000。

需要指出的是,随着中国无人机技术和雷达技术的快速发展,高空、长航时及多用途等高性能无人机系统能遂行的作战任务已经可以由战术层面迈向战役、战略任务层面,中国完全可以发展一款大型无人预警机来弥补现在空军在战略预警体系方面的不足。此前曝光的神雕高空长航时反隐身无人机,未来很有可能会发展成为一款大型无人机预警机,从而弥补中国空中预警机平台不足的问题。

未来空警-3000的研制成功将会进一步扩充中国预警机家族。中国空中力量还将获得更多探测距离远、低空探测能力强、机动范围大的空中预警平台。在大型预警机、中型预警机、预警直升机、无人预警机都得到充分发展的同时,中国也会着重解决舰载固定翼预警机缺乏的问题,从而开辟解放军海空作战的新领域。

空警-3000未来采用共形相控阵天线是一个技术发展趋势

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