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魔高一丈?高速飞行器及洲际导弹的克星 计算机

2019-04-03 13:39

     高速飞机的出现,对雷达装置和技术提出了更高的要求。科学家设想将计算机和雷达结合起来,以解决自动雷达侦察的问题。

在美国和加拿大,全国装置了带有先进设备的雷达,以探测从各方面入侵的飞机,将雷达得到的信号传递给计算机,计算机可决定出动什么飞机来完成拦截任务。

在洲际导弹发射成功之后,尽早报警成为迫切需要。第一满足这个要求的雷达设置在格陵兰。它有四个天线,每一个的宽度都超过90米,发射峰值功率达几兆瓦。

探测距离为4800公里,它的计算机可以确定导弹的轨道、目标和到达的时间。一般的导弹速度为320公里/分,所以对于入侵的洲际导弹,至少可以在15分钟之前发出警报。

      

      此外,战后又发展了多种小型军事(或民用)雷达。其中最突出的是机载小型雷达。飞机运载这种带有小型天线(朝向地面)的雷达,沿固定航线飞行。雷达系统将天线接收的信号送计算机分析处理。

飞机在飞完航程后,雷达所获得的信息就相当于一个大型雷达获得的信息而且分辨率更高,这就是合成孔径雷达。50年代大功率速调管出现后,根据多普勒效应,制造目标显示雷达,可以探测出目标的速度,进一步完善了雷达的探测预测功能。

     阵列雷达

由于微波的方向性比超短波电磁波(300兆赫~3000兆赫)要好,所以在第二次世界大战中,微波雷达取代了超短波雷达。

但战后,由于在超高频范围内可以实现高功率,雷达又开始返回超短波范围。但超短波雷达需要的天线比微波天线要大得多,必须固定在一个地方不能转动,为此雷达系统被设计成由几百个到几千个小天线组成的阵列进行扫描,几级天线接收的信号不同,可以控制发射束的方向。这种类型的天线系统被称为相控阵雷达。

随着无线电技术和雷达探测设备的发展,雷达隐身技术得到了很大的发展。雷达隐身是由通过减弱、抑制、吸收、偏转目标的雷达回波强度,减小其雷达散射截面,使其在一定范围内难以被敌方雷达识别和发现的技术。

目前世界各国所采用的军事探测雷达,其波长多选择在米波以下的分米波段和厘米波段,甚至毫米波段,其工作频率一般都在1~20GH,范围内,而现代所有的飞行器,其特征尺度均在米级以上,甚至百米左右,因此现有目标在雷达照射下的雷达散射截面值主要按光学区的雷达散射现象进行分析。

当雷达波照射到飞行器上时,其主要散射形式是斜面反射波、边缘衍射波、尖端绕射和爬行波。其中斜面反射波最大,它是目标最强的散射波。边缘衍射和尖端绕射的回波强度虽然较小,但在目标上出现的方位要比斜面的反射宽,几乎所有的边缘上的点都是散射点,而且往往同一部位因电磁波的衍射和绕射效应,导致产生相互叠加的结果,形成很强的散射中心。另外飞行器相互垂直或交角的反射也会因回波叠加形成很强的多径斜面反射源。

因此要使飞行器达到雷达隐身的目的,就必须降低其被敌方雷达的探测率,尽量减小其雷达散射截面,使敌方雷达接收不到足够强度的回波信号而丧失目标。

因此现在普遍采取低雷达散射截面值的合理外形设计和采用吸波材料的特殊电磁特性,来缩减某些关键部位的雷达回波强度,达到最佳隐身效果。

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