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魔高一丈?高速飛行器及洲際導彈的克星 計算機

2019-04-03 05:39:10

     高速飛機的出現(xiàn),對雷達裝置和技術(shù)提出了更高的要求??茖W家設(shè)想將計算機和雷達結(jié)合起來,以解決自動雷達偵察的問題。

在美國和加拿大,全國裝置了帶有先進設(shè)備的雷達,以探測從各方面入侵的飛機,將雷達得到的信號傳遞給計算機,計算機可決定出動什么飛機來完成攔截任務(wù)。

在洲際導彈發(fā)射成功之后,盡早報警成為迫切需要。第一滿足這個要求的雷達設(shè)置在格陵蘭。它有四個天線,每一個的寬度都超過90米,發(fā)射峰值功率達幾兆瓦。

探測距離為4800公里,它的計算機可以確定導彈的軌道、目標和到達的時間。一般的導彈速度為320公里/分,所以對于入侵的洲際導彈,至少可以在15分鐘之前發(fā)出警報。

      

      此外,戰(zhàn)后又發(fā)展了多種小型軍事(或民用)雷達。其中最突出的是機載小型雷達。飛機運載這種帶有小型天線(朝向地面)的雷達,沿固定航線飛行。雷達系統(tǒng)將天線接收的信號送計算機分析處理。

飛機在飛完航程后,雷達所獲得的信息就相當于一個大型雷達獲得的信息而且分辨率更高,這就是合成孔徑雷達。50年代大功率速調(diào)管出現(xiàn)后,根據(jù)多普勒效應(yīng),制造目標顯示雷達,可以探測出目標的速度,進一步完善了雷達的探測預(yù)測功能。

     陣列雷達

由于微波的方向性比超短波電磁波(300兆赫~3000兆赫)要好,所以在第二次世界大戰(zhàn)中,微波雷達取代了超短波雷達。

但戰(zhàn)后,由于在超高頻范圍內(nèi)可以實現(xiàn)高功率,雷達又開始返回超短波范圍。但超短波雷達需要的天線比微波天線要大得多,必須固定在一個地方不能轉(zhuǎn)動,為此雷達系統(tǒng)被設(shè)計成由幾百個到幾千個小天線組成的陣列進行掃描,幾級天線接收的信號不同,可以控制發(fā)射束的方向。這種類型的天線系統(tǒng)被稱為相控陣雷達。

隨著無線電技術(shù)和雷達探測設(shè)備的發(fā)展,雷達隱身技術(shù)得到了很大的發(fā)展。雷達隱身是由通過減弱、抑制、吸收、偏轉(zhuǎn)目標的雷達回波強度,減小其雷達散射截面,使其在一定范圍內(nèi)難以被敵方雷達識別和發(fā)現(xiàn)的技術(shù)。

目前世界各國所采用的軍事探測雷達,其波長多選擇在米波以下的分米波段和厘米波段,甚至毫米波段,其工作頻率一般都在1~20GH,范圍內(nèi),而現(xiàn)代所有的飛行器,其特征尺度均在米級以上,甚至百米左右,因此現(xiàn)有目標在雷達照射下的雷達散射截面值主要按光學區(qū)的雷達散射現(xiàn)象進行分析。

當雷達波照射到飛行器上時,其主要散射形式是斜面反射波、邊緣衍射波、尖端繞射和爬行波。其中斜面反射波最大,它是目標最強的散射波。邊緣衍射和尖端繞射的回波強度雖然較小,但在目標上出現(xiàn)的方位要比斜面的反射寬,幾乎所有的邊緣上的點都是散射點,而且往往同一部位因電磁波的衍射和繞射效應(yīng),導致產(chǎn)生相互疊加的結(jié)果,形成很強的散射中心。另外飛行器相互垂直或交角的反射也會因回波疊加形成很強的多徑斜面反射源。

因此要使飛行器達到雷達隱身的目的,就必須降低其被敵方雷達的探測率,盡量減小其雷達散射截面,使敵方雷達接收不到足夠強度的回波信號而喪失目標。

因此現(xiàn)在普遍采取低雷達散射截面值的合理外形設(shè)計和采用吸波材料的特殊電磁特性,來縮減某些關(guān)鍵部位的雷達回波強度,達到最佳隱身效果。

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