当前位置: 华文星空 > 军情

中国六代机巨型光电窗口震惊美媒!不开雷达就能探测距离超300KM!

2024-12-31军情

中国接连进行两款六代机的试飞,引发全球轰动。从26日起,社交媒体上充斥着对这两款六代机的热议,包括对六代机的定义、飞行速度、武器系统等方面的讨论。甚至有国外网友懵懂地问道,中国已有双五代机,为什么还要发展双六代机呢?

当外国朋友们热烈讨论六代机时,中国却又下水了076两栖攻击舰,并首次试飞了KJ-3000预警机。这两艘舰艇的体积甚至超过了法国的航母,能够承载高达66吨的Y-20运输机进行改装为预警机。外媒这时才意识到,成飞的这款六代机配备了两个巨大的光电窗口,报道指出,如果这被认定为EOTS系统,那将是相当可怕的。此外,机头的尺寸足够大,甚至可以设计为双座配置,如果装载雷达的话,岂不是变成了一架小型预警机?

歼-36的巨型光电窗口究竟有何用途?

近期,网友们对歼-36的编号颇有争议,其实没有必要过多讨论。因为在26日首飞的这架飞机机头下方标有36011的编号。按照国内战斗机的编号惯例,36代表的是歼-XX的代号,而011则表示这是该机型的第11架,值得注意的是,这并不代表量产的数量,每架飞机都有其独特的测试项目。接下来,我们将以歼-36为主题进行深入探讨。

在歼-36试飞视频被上传至社交媒体后,众人的关注点主要集中在这架飞行器是否为六代机、其气动设计的优势、三台发动机的型号,以及那个超过8米的巨大弹舱能够容纳哪些导弹等方面。很少有人注意到机头两侧的那两个淡蓝色窗户。

美国媒体TWZ对此进行了关注,报道指出这个地方似乎是一个光电窗口,这种探测技术可以显著提升该飞行器的生存能力,而其较大的尺寸则有助于探测距离的倍增。然而,目前尚缺乏更多信息,无法确认具体是何种传感器。

种花家也注意到了这个「玻璃窗」,最初的反应竟然是指向驾驶舱,但显然这架战斗机并不需要将驾驶舱放在侧面,从这个位置开窗,而且左右对称,确实更像是一种探测装置。与「玻璃窗」对应的,很可能是EOTS。之前F-35和J-20将其安置在机腹部,但鉴于六代机对于远程探测的要求,机腹下过大的尺寸会影响雷达散射截面(RCS)并增加风阻,因此将其集成在机身侧面似乎更为合理。

EOTS(光电瞄准系统)是一种被动红外探测技术,具备高度解析成像、自动跟踪、红外搜索与跟踪、雷达指示、测距及雷达点跟踪等多种功能。该系统整合了前视红外成像(FLIR)、红外搜索和跟踪(IRST)以及激光指示瞄准(LTD)等多项技术,等同于将传统光电雷达、前视红外成像吊舱和目标指示瞄准吊舱的功能集合于一体。

与传统的IRST仅具备跟踪能力不同,EOTS可以直接提供目标的位置和距离,并能将这些火控数据用于导弹发射。这意味着在对方没有任何察觉的情况下,可以被动获取敌方飞行器的信息,从而在中距离发射空空导弹。这项技术具有相当大的威胁性,因此自从F-35和J-20导入该技术后,美国一直希望在F-22上实现类似配置。

不过,EOTS系统的体积较大,如果想要将其安装在F-22上,就必须对机头结构进行改动。然而,F-22已停止生产,无法通过修改机体结构进行升级,因此只能放弃这个计划。那么问题就来了,在六代机这种先进战斗机上装备五代机已经具备的系统是否还有意义呢?

实际上,继续使用五代机甚至四代机上的合适装备是完全可行的!不过,中国需要向大家强调的是,在光电探测技术方面的进步,远超众人的想象!据2022年8月23日【南华早报】报道,中国国防工业的工程师在【红外与激光工程】期刊上发表的技术论文中提到,中波红外系统已经能够在285公里的距离内探测并追踪民用飞机。

「通过红外光谱图像,可以清晰地辨认出目标的轮廓、旋翼、机尾及发动机的数量,」四川某国防承包商的光电工程师刘志辉带领的团队如此表述。

大多数红外探测系统的有效距离通常不超过20公里,因为中红外波在大气中容易被吸收。然而,刘志辉团队采用了一种「少量光子检测」技术,只需捕捉从目标发射的少量光子便能进行目标识别。试想一下,能够在距285公里的远处识别出「目标轮廓、旋翼、机尾及发动机数量」,如果降低识别要求,仅仅识别目标轮廓,距离估计有希望超过350甚至400公里!

这意味着什么呢?假设歼-36装备了这种探测器,在300公里的距离上探测到了接近的B-21,此时有两种选择:一种是开启超巡,加速接近并追踪直到将其击落;另一种则是直接下载火控数据,发射一枚PL-17导弹,待超远程空空导弹飞至目标附近后,再启动大功率相控阵雷达进行锁定并打击。

这里需要强调的是,无论飞行器多么隐形,在雷达功率达到「烧穿」距离时都无法完全隐藏。因此,使用光电探测锁定目标后,可以发射PL-17空空导弹。这是因为PL-17拥有双向数据链,发射后能够持续更新目标信息并引导导弹接近目标。同时,PL-17的雷达开启后,可以将获得的信息传递给后方的战斗机,实现视野共享。

歼-36在左右两侧装备的光电窗口,被认为是我国在极少量光子探测技术方面的巅峰之作。由于其体积较大,无法以吊挂的形式安装,因此只能集成在机头两侧,这也让该探测窗口的设计得以大胆放大。进一步设想,大型预警机和加油机的体型都非常庞大,识别距离自然会更长,假设能够达到500千米,那么射程可达500千米的PL-21导弹便能够在超远距离内致命打击预警机。

这个距离甚至超越了美国E-3和E-2D雷达的探测范围。简单来说,这种探测模式对美军的战斗机、预警机以及加油机构成了极大的威胁。尽管美军并非没有相似的技术,但他们的下一代空中优势战斗机NGAD虽然体型与中国的歼-36相仿,仍需在对抗中一较高下,看看谁更具威胁!

歼-26的巨型雷达:这尺寸将会有多庞大?

在探测技术方面,另一个备受瞩目的焦点是歼-36的雷达。根据机头的尺寸来看,其能够容纳直径超过2米的雷达。而相比之下,歼-20的雷达直径仅约为1米,T/R单元的数量约在2000至2200个。如果按照标准圆形计算,直径增加两倍会使面积扩大四倍,推测歼-36的T/R单元数量可以达到8000至8800个,这实在令人震撼!

然而,TWZ指出,歼-36的机头位置除了可以容纳机头雷达,还需预留空间给两个侧视雷达。经过试飞的歼-36侧面可以见到两个浅色斑块,推测可能是与机头蒙皮材料不同的透波复合材料,这个区域的面积也不小。此外,从位置上看,这一区域距离机头雷达比较靠后,并没有与机头雷达产生冲突,因此这两者之间可能不存在相互干扰。这样一来,三个大型相控阵雷达面经过波束偏转后,能够共同形成一个无死区的前半球探测区域!

歼-36的雷达技术可能具有高度的先进性。这可能体现在多个方面,比如采用了最新的相控阵雷达技术,具备更高的探测精度和实时跟踪能力。此外,可能会实现多目标追踪,同时兼顾空中、海面及地面目标的监测,确保在复杂环境下的作战能力。此外,其雷达系统或许还具备电子对抗功能,能够有效应对敌方的干扰,提高生存能力。总之,歼-36的雷达系统或将代表当今航空器技术的前沿水平。

确实,讨论歼-36的雷达系统现在可能有些早,因为这款飞机刚刚进行试飞,尚未有官方确认的信息。然而,我们仍可以根据一些迹象来推测其雷达的先进性。例如,从我国预警机技术的发展趋势可以获得一些线索。值得一提的是,中国西飞在27日成功试飞了KJ-3000预警机,这也为我们提供了参考。

这款预警机是基于运-20B运输机设计的,搭载WS-20发动机,属于与KJ-2000(以伊尔-76运输机为基础)相同级别的大型预警机,区别于KJ-200和KJ-500等中型预警机。从目前在网上公开的照片来看,KJ-3000似乎采用了「两面阵」设计,而非KJ-2000所用的「三面阵」配置。

有网友指出,三面阵采用的是有源相控阵雷达技术,而两面阵则是常规的机扫雷达。然而,实际情况并不完全如此。三面阵能够在不旋转的状态下实现360°视野,而通过旋转大盘子来实现360°视野的则是机扫方式。那么,这两种机制各自的优缺点是什么呢?

在相同大小的盘子上,三面阵的T/R单元数量比两面阵多出1.2倍以上,但获得的信息量却只有80%左右。两面阵的缺点在于它的战场信息刷新频率大约为每10秒一次。对于空情信息而言,这10秒的时间似乎是可以接受的。毕竟随着T/R单元的增加,探测距离也会相应提高。究竟选择三面阵还是两面机扫,最终还是要根据具体的取舍进行决定。

雷达系统选择:数字阵列还是共形阵列?

显然,答案是数字阵列,因为如果选择共形阵列,就会失去大碟子!大家可能对这句话感到困惑,因为数字阵列和共形阵列是涉及预警机雷达技术的术语。通常来说,目前预警机雷达大致可以分为几个世代:

目前,美国军方的大型预警机E-3使用的是平板缝隙阵,而KJ-2000则采用有源相控阵,这使得两者之间至少存在两代的差距。KJ-3000采用的是数字阵,差距达到三代。数字阵以及之前的雷达系统都有明显的形状,例如圆盘状或平面状。而第六代的共形阵则没有固定形状,可以直接贴附在机体表面,适应各种曲面。计算机将控制这些T/R单元进行信号的发射与接收,并处理因处于不同平面而产生的时差和相位差,从而形成战场态势。

中国在共形阵雷达领域具备独特优势,但这一技术并未应用于KJ-3000,至多只是使用了数字阵而已。实际上,预警机的雷达技术与战斗机的机载雷达技术是相似的。关于歼-36,国内普遍认为它采用了数字阵,这也是有源相控阵的一种,只是比传统的有源相控阵技术更为先进一代。

歼-36雷达的具体功率尚未公开,相关数据通常由军事机密保护。不过,普遍认为其功率在现代战斗机雷达中处于较高水平,以确保其探测和追踪目标的能力。

歼-20所采用的氮化镓T/R组件,根据2020年的公开资料显示,当时我国的单个氮化镓T/R单元组件最大功率可达119瓦。即使将此数据减半至60瓦,其2200个T/R单元的总功率可以达到132千瓦。此外,还有资料指出,歼-20单个T/R单元的功率约为20瓦,整体总功率大约在44千瓦左右。

F-22的AN/AGP-77有源相控阵雷达使用的是相对较早的第二代砷化镓,其单个功率约为10瓦,1956个T/R组件的总功率大约在20千瓦左右。因此,即使是歼-20的最低功率数据,其雷达功率也明显高于F-22。至于歼-36,能够安装的雷达截面积是歼-20的4倍,这意味着其功率至少应为160千瓦。如果假设单个功率为60瓦,那么总功率将达到480千瓦,这是否显得有些惊人呢?

雷达的性能很大程度上取决于功率,功率越大,探测距离就越远,能够探测到的目标也更小,同时发现隐形目标的几率也会增加。当然,另一个影响反隐形雷达效果的关键因素是波段,低频波段对隐身目标的探测能力更强,因为隐身涂料对长波的反应较弱,主要吸收是在机载雷达的工作波段。但是,当功率达到一定水平时,隐身能力也变得难以维持,所谓的烧穿距离也恰好说明了这一点。

再加上侧扫雷达,歼-36几乎可以视为一架小型预警机!大家不要感到意外,因为歼-36的机载电子系统本身就要求能够控制忠诚僚机,并且必须具备强大的数据链系统,能够将卫星、地面和空中等所有接入数据链的视野进行共享,成为整个作战体系中最为关键的环节。

六代机的恐怖之处在于,它能够随时调用数据链中的所有资源对付你,而你却仍停留在所谓的隐身或强大机动性这种「单兵作战」的状态,两者之间完全不是一个层次的对抗!