飛機(jī)如何發(fā)現(xiàn)目標(biāo),可不是靠飛行員的眼睛。那是靠什么呢?當(dāng)然是機(jī)載雷達(dá)。
雷達(dá)采用類(lèi)似于蝙蝠發(fā)射超聲波的方式來(lái)測(cè)量靜止或運(yùn)動(dòng)的目標(biāo),只不過(guò)雷達(dá)發(fā)射的不是超聲波,而是電磁波。電磁波打到目標(biāo)上后,反彈回來(lái)的那部分被雷達(dá)天線接收到,通過(guò)比較返回的電磁波與輻射的電磁波的不同特點(diǎn),我們就能知道目標(biāo)在哪里,它是敵是友,它有多大,它離我們有多遠(yuǎn),它是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的,速度有多快等等。
雷達(dá)通常由天線、伺服機(jī)構(gòu)、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和處理機(jī)組成。
天線負(fù)責(zé)將電磁波信號(hào)輻射出去,并接收目標(biāo)散射回來(lái)的電磁波。它的形式各異,通常可分為平板縫陣天線、有源相控陣天線、微帶陣列天線等。我們?cè)谏巾敗琼斠?jiàn)到的“大鐵鍋”、“大平板”等均是天線形式之一。
若將天線比作我們的眼睛,那雷達(dá)伺服機(jī)構(gòu)好比我們的脖子。為了實(shí)現(xiàn)更大的探測(cè)角度范圍,就需要伺服機(jī)構(gòu)出馬,帶動(dòng)天線轉(zhuǎn)起來(lái)。但隨著作戰(zhàn)場(chǎng)景的日益復(fù)雜,伺服機(jī)構(gòu)的機(jī)械掃描太慢了,跟不上越來(lái)越機(jī)動(dòng)的目標(biāo)、滿足不了越來(lái)越緊迫的掃描時(shí)間,于是電掃描實(shí)現(xiàn)波束捷變的相控陣天線應(yīng)運(yùn)而生并成為主流,相控陣天線既有微波輻射功能又具備波束掃描功能,把伺服機(jī)構(gòu)的活一起干了。
發(fā)射機(jī)和接收機(jī)是一對(duì)好兄弟,發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)將雷達(dá)產(chǎn)生的微波信號(hào)功率放大,送給天線向外輻射;輻射的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)目標(biāo)散射后,被天線收集回來(lái),對(duì)各種微波信號(hào)進(jìn)行處理。但經(jīng)歷了幾十年的好兄弟要分別了,因?yàn)閿撤侥繕?biāo)越來(lái)越危險(xiǎn),要求雷達(dá)探測(cè)距離越來(lái)越遠(yuǎn),需要的發(fā)射功率越來(lái)越大,而集中式功率放大的發(fā)射機(jī)能力有限,便發(fā)展為具備分布式功率放大的有源相控陣。
此時(shí)的有源相控陣已經(jīng)修煉得能力超強(qiáng),但還差處理功能。不管之前如何演變,獲得的都只是數(shù)字信號(hào),一堆看不懂的0、1數(shù)據(jù)。要獲得有價(jià)值的信息,為作戰(zhàn)決策所用,還得靠智能的大腦——處理機(jī),作為信息處理和控制中心,它通過(guò)執(zhí)行各種算法、調(diào)度各項(xiàng)任務(wù),可以完成空中目標(biāo)搜索、海面目標(biāo)檢測(cè)、多目標(biāo)跟蹤、合成孔徑成像、氣象探測(cè)顯示等,最大可能地還原各種現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。
它類(lèi)似于狙擊槍的瞄準(zhǔn)鏡,能夠在很遠(yuǎn)的距離發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)。當(dāng)搜索到目標(biāo)后,飛行員可以控制“鏡頭”對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),若是敵人,打你沒(méi)商量。我國(guó)的火控雷達(dá),已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,當(dāng)前最先進(jìn)的有源相控陣?yán)走_(dá)已經(jīng)成功列裝到國(guó)內(nèi)主戰(zhàn)飛機(jī)上。
它就像飛機(jī)的超長(zhǎng)焦照相機(jī),無(wú)論晝夜、無(wú)論氣候,能對(duì)很遠(yuǎn)距離的地面目標(biāo)拍攝雷達(dá)照片。哪怕是數(shù)百公里外的目標(biāo),也能拍得清清楚楚。
它用來(lái)查看天氣是晴是雨,保證飛機(jī)避開(kāi)危險(xiǎn)的氣象,安全抵達(dá)目的地。我國(guó)的飛機(jī)氣象雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,得到了國(guó)際氣象雷達(dá)認(rèn)證,就連最新的國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)也都靠的是我們自己的氣象雷達(dá)來(lái)保駕護(hù)航。
飛機(jī)要低空飛行會(huì)遇到很多危險(xiǎn),例如高樓林立的城市、高聳入云的煙囪、山峰、高壓線等,為了能實(shí)現(xiàn)快速翻山越嶺,防撞雷達(dá)能通過(guò)對(duì)地形地貌的測(cè)量,告訴飛行員是否存在碰撞危險(xiǎn),從而避免發(fā)生危險(xiǎn)。
機(jī)載雷達(dá)就像一個(gè)超人,他不僅有萌萌的大眼睛,還有一個(gè)超強(qiáng)大腦,能眼觀八路,耳聽(tīng)八方,十八般武藝樣樣精通,只有你想不到,沒(méi)有它做不到。更厲害的是,未來(lái)的雷達(dá)不僅僅是安裝在飛機(jī)的頭部,而是遍布全身。
在機(jī)載探測(cè)領(lǐng)域,世界先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)都在研發(fā)更高端的雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng),在“躲貓貓”的游戲中,誰(shuí)贏了,誰(shuí)就占領(lǐng)了先機(jī)。