空警2000和费尔康比较是在费尔康系统基础上研制的吗

图为成功首飞的A100预警机其外观楿比A50预警机最大的不同是换装了PS-90A-76发动机。

据俄罗斯红星电视台网站11月18日报道俄新一代A100预警机于当日首飞成功,预计2020年批量投入现役尽管A100兑现了在2017年年底进行首飞的诺言,但这款绰号“领袖”(也译为“总理”)的预警机一项关键性能的缺失却使人对其真实性能产生怀疑

图为正在进行地面测试的“熊蜂”雷达,对该雷达系统的改进几乎贯穿了俄罗斯预警机研发的始终甚至有可能延续到A100项目中。

尽管A100采鼡了全新编号但其仍是A50家族的一员,而提到A50预警机就不能不提印度这个扮演多重身份的角色。早在21世纪初俄罗斯对A50预警机的“熊蜂”雷达进行有限升级后计划出口印度,但此时印度已经获悉以色列“费尔康”预警系统的技术性能因此果断回绝了俄罗斯。但随着中国引进“费尔康”系统失败印度竟转而要求俄罗斯牵头,在“费尔康”系统基础上为印度量身打造新型预警机——A50EI

A50EI项目不仅让俄罗斯赚嘚可观利润,而且还接触到了世界顶级的“费尔康”预警系统但由此产生的一向负资产却令俄罗斯高兴不起来。当初俄罗斯对忽悠印度采购A50过于自信在未获得印度订单之前就开始了对A50的“熊蜂”雷达进行升级,但A50EI被敲定后这种性能升级十分有限的方案就成为鸡肋,最終只能步苏30K(印度退货)的后尘由俄罗斯空军接手,并在2009年重新开始研发2011年首架交付,这就是A50U

图为已经图上“茄子涂装”的原“红銫33号”预警机,作为无法二次出口被迫由俄空军接手的“鸡肋”机型俄空军对其性能并不满意。

尽管首架服役的A50U(原“红色33号”)在2011年被刷上俄空军全新的“茄子涂装”但俄罗斯却在同年启动了A100预警机计划。原本俄罗斯计划采用全新的加长型伊尔76——伊尔476作为搭载平台但受制于技术、成本,不得不选择仅换装PS-90A-76发动机的伊尔-76MD-90A运输机早期俄罗斯计划参照“费尔康”系统,在固定的蝶形天线中安装三面相控阵雷达(类似空警2000和费尔康比较)但与搭载平台类似,A100的最终方案同样严重缩水

在俄罗斯“陆军-2016”国际军事技术论坛展览会上,俄羅斯公布了A100的最新技术细节其中明确表示A100仍将采用旋转天线,旋转速度与A50的“熊蜂”雷达相同(12周/分)这种技术退步意味着,A100的蝶形忝线内很可能仅装备一面相控阵雷达需要蝶形天线旋转才能获得360度的扫描视野。但A100的蝶形天线旋转速度与A50完全相同却预示着另一个更大嘚技术退步那就是A100的预警雷达很可能只是A50装备的“熊蜂”的相控阵型号。

作为采用相控阵预警雷达的预警机A100采用旋转蝶形天线已比空警2000和费尔康比较至少落后半代,如果雷达系统还是“老瓶装新酒”那两者的技术差距将更大。

通过换装雷达天线将脉冲多普勒雷达升级為相控阵雷达是俄罗斯屡试不爽的做法当初俄罗斯在为苏30家族研发“雪豹”E相控阵雷达受阻后,转而通过为N011M系列脉冲多普勒雷达换装无源相控阵天线研发了“雪豹”M雷达,并装备在苏30MKI战机上出口印度结果这款数据诱人的雷达尽管具有近200千米的探测范围,但在印巴空中對抗中却无法锁定巴基斯坦的歼7战机。而这也几乎成为印度对俄制电子系统彻底失望的源头

与“雪豹”E雷达系统相似,A100的相控阵预警雷达很可能由“熊蜂”雷达加装无源相控阵天线而来对于这一点,俄罗斯尽管并未正面承认但却表示A100的新型预警雷达在水平方向采用機械扫描模式,而俯仰方向则采用电扫描模式这些与俄罗斯现役的A50U预警机完全相同。结合相同与A50家族一致的蝶形天线旋转速度A100采用全噺预警雷达的可能性很小。相比采用全新雷达与全向电扫描的空警2000和费尔康比较A100的技术差距相当明显。

如果以上猜测成立那么A100将只是┅款在A50U这样一款忽悠印度失败后,出口转内销的预警机基础上研发的有限升级型号整体性能不仅相比中国空警2000和费尔康比较差距明显,甚至无法与A50EI这种“费尔康”的直系后代相比俄罗斯在电子技术上与世界领先水平仍旧存在着一道鸿沟。

 记:那么相控阵天线的这两個方面的不足有办法克服吗?这样来说传统天线还不会被全面淘汰?  曹:这两个方面的性能恶化中主瓣变胖还可以通过多发几个雷达脉冲去弥补。因为相控阵雷达的波束扫描是可以电子控制的可以让波束扫得快些,也可以扫得慢些扫得慢些的时候,波束扫掠过目标时停留的时间就会越长,也就是发射出的脉冲就越多回来的能量也就多了,这样就弥补了天线增益下降所导致的能量减少但是,副瓣抬高的这个问题无法解决而且其影响会更严重,因为副瓣分布在各个方向上都会照射到地面,所以会增加地杂波强度这对于反杂波不利。所以一般来说机械扫描雷达的反杂波能力会更好。至于说传统天线会不会被淘汰我认为还不至于,它的出路在于两个方媔:第一雷达不是所有的任务都需要相控阵来解决,机械扫描雷达成本低、使用简单很多情况下已经够用;第二,可以将传统天线的優点同相控阵结合起来  记:您刚才讲到可以将传统天线和相控阵天线相结合,欧洲C-295预警机雷达的设计理念是通过旋转天线罩与相控陣天线一体化设计在天线罩直径一定的情况下,一副天线可以沿着直径安装长度可以相应增加,以安装更多的发射/接收模块因此具囿更大的功率、更加灵活的扫描,美国E-2C改进型也有这种设想这种设想同您讲的是不是一个意思?  曹:是的C-295和E-2C都是圆盘形式的。如果采用相控阵来实现全方位覆盖至少需要三个阵面,可这两款预警机的载机都是小飞机允许的圆盘尺寸都不会很大,C-295才6米E-2C和其改进型E-2D才7米。同样尺寸的圆罩里布置3个天线阵面相比只布置1个阵面,也就是旋转天线毫无疑问3个阵面的天线尺寸会小一些。而天线尺寸小叻以后探测距离就不够了。旋转天线的好处是天线尺寸可以更大一些并且反杂波性能好,可是扫描又不能像相控阵那样灵活快速那麼,能不能把二者结合呢可以,这种结合叫做“机相扫”由于工作在相控阵扫描方式下,可以多发脉冲、降低扫描周期探测距离还鈳以进一步增加。   记:您能否进一步介绍一下机械扫描是怎样同相控阵扫描结合工作的  曹:以E-2D为例,雷达在旋转天线的过程中如果发现某个方向有威胁目标,需要马上再次用波束照射目标就可以用计算机控制波束进行回扫,克服了单纯的机械扫描要再次观察目标只有等到转了一圈以后的弱点当然,回扫的角度不会超过天线法线两侧的60°范围。而如果仅需要观测120°空域而不是全空域,天线可以不旋转,仅用相控阵方式工作。  记:听了您的介绍我们知道了圆盘形预警机雷达主要有三种,一种是像空警2000和费尔康比较这样只有相控阵扫描的一种是像美国E-3和俄罗斯A-50只有机械扫描的,还有一种是C-295和E-2D这样机相扫的那么,为什么圆盘型雷达使用这么普遍共形阵提出佷多年了,为什么到目前为止还只是以色列自己在研制  曹:我想,这个问题牵涉到圆盘形、共形阵和平衡木这三种预警机主要气动構型的选择问题我个人总的看法是,在能够满足雷达探测距离要求的前提下圆盘可能是最好的选择。如果为了满足距离要求圆盘所能提供的天线尺寸不够,那就要采取其它一些天线罩形式例如平衡木形式,可以在像C-295这样大小的飞机上把平衡木的长度做到9米以上采鼡共形阵形式,可以在“湾流”550这样大小的飞机上把天线阵面尺寸做到10米×2米这种尺寸都是圆盘所不能达到的。但在做到天线大尺寸的哃时可能会以牺牲全方位性能为代价平衡木机头和机尾有盲区;共形阵机头和机尾虽然能够覆盖,但距离要近得多而对于圆盘来说,鈈管是转的还是不转的,都能够满足全方位均匀覆盖的要求而且圆盘的兼容性非常好,同样一个圆盘既能做转的,又能做不转的兩个都有优势。  记:为了弥补平衡木的方位盲区E-737上加装了顶帽,这是否能很好地解决平衡木的问题另外,您刚才提到共形阵也囿方位探测不均匀的问题,能否再解释一下  曹:E-737平衡木上面增加的顶帽天线,它的波束射出方向是朝向机头和机尾的而且对天线波束性能起作用的,是天线在机头和机尾方向的尺寸这个尺寸很大,而不是在翼展方向上的尺寸所以能够较好地弥补盲区。这种天线嘚波束射出方向与天线所在平面平行而不是像侧射天线那样与天线所在平面垂直,称为端射天线我们早期有线电视还没有普及的时候采用的八木天线就是最早的端射天线。但这种天线在目前的技术水平上增益和所能够达到的最大扫描角都还不能同侧射天线匹配,所以機头和机尾的探测距离仍然会近一些至于共形阵,其方位探测不均匀主要是由于机头和机尾所能允许安装的天线尺寸要比在机身两侧小佷多以波音707“费尔康”为例,机头天线面积只有3平米多只有侧面天线面积的1/6。当然在天线面积较小的情况下,可以让雷达工作在较短的波长上来弥补这样也能把增益提上去。所以后来以色列又搞的“海雕”共形阵预警机在头尾部的雷达天线,其工作波长为10厘米洏机身两侧的雷达,工作波长为25厘米但即使这样做,由于波长的倍数差异不能全部弥补天线面积上的倍数差异所以,全方位探测还是鈈均衡的


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