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原来,你知道的“萨德”信息一半都是错的

发布时间:2017-05-01  原作者:张亦驰   点击数:

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关于萨德之眼的一些传言

  通过我们上面的计算和分析,基本对TPY-2雷达的一些原理和性能有了基本的认识,这也为我们澄清一些关于TPY-2雷达的流言奠定了基础。那么,流传于中国网络上的那些关于萨德之眼的流言,到底是真是假呢?

  1:中国上空的目标将一览无遗。

  这是一个广为流传的说法。但是这种说法忽视了一个重要的因素,那就是地球曲率的因素。这就要求必须目标上升到一定高度才能被雷达探测到。发现距离D与目标高度ht和雷达距离地面高度hr符合以下关系:

4.12这个系数是考虑大气折射后的系数
4.12这个系数是考虑大气折射后的系数

  为了方便计算,我们假设h为0。那么对于2000公里外的目标,其飞行高度必须达到235.6公里,对于2900公里外的目标,其飞行高度必须达到495.5公里以上,在这个距离上不要说看不到飞机,就连很多近程弹道导弹弹道顶点都飞不了那么高。如果按照飞机的飞行高度2万米来算,最远只能在582.7公里外才能探测到。很显然,根据上面的计算,在中国上空的航空目标基本看不到。对于“在东北发射的导弹”,也需要目标上升到200公里高度以上才能发现。对于不同距离目标的高度,读者可自行计算。

  除了高度因素以外,还有一个重要因素在于X波段雷达实际上并不适合进行大范围快速搜索。因为其波束宽度过窄,并不利于搜索。

X波段雷达由于波束过窄,不适合大范围搜索,TPY-2雷达很难独立地快速发现助推段导弹,它必须在卫星或其他传感器的配合下才能有效工作
X波段雷达由于波束过窄,不适合大范围搜索,TPY-2雷达很难独立地快速发现助推段导弹,它必须在卫星或其他传感器的配合下才能有效工作

  实际上,根据《“萨德”反导系统雷达前沿部署操作手册》前沿部署的TPY-2雷达主要有三种搜索模式(计划)。第一种是自主搜索计划。这种搜索模式会给出某种特定的搜索区域,例如10度x20度。但是正如前面计算的,由于其波束驻留时间较长,加之波束较窄,所以搜索较慢。第二种是聚焦搜索计划,主要针对助推段目标。一般是在天基红外系统获得导弹发射信息后,通过指挥控制系统为TPY-2雷达进行目标指示。由于天基红外系统获得的目标的坐标和速度信息不太准确,所以TPY-2雷达还是需要在一个较小的范围内进行“聚焦搜索”。第三种搜索是精确引导搜索计划,通常针对非助推段目标。例如,当“宙斯盾”等其他前沿传感器获得了目标的信息,可通过指挥系统向TPY-2雷达提供精确的目标指示,后者能够很快对目标进行截获跟踪和识别。

  亦驰君认为,AN/TPY-2雷达进行前沿部署时,最主要的搜索模式将是聚焦搜索,天基红外系统可以快速发现导弹发射,而TPY-2雷达则可以精确跟踪。由于其搜索能力较差,因此其自主搜索模式主要进行配合,因此在进行前沿部署时,该雷达很可能不会像普通的情报雷达那样长期开机从左到右从上到下地、“不停地对中国空域扫描”,而只在关键时期对重点空域进行扫描。

TPY-2雷达的阵地部署示意图
TPY-2雷达的阵地部署示意图

  2:TPY-2雷达对RCS为100平米的目标探测距离为2300公里,对RCS为1的目标探测距离为1700公里。

  这是一个目前出现较多的数据,看上去更准确更专业,因为给出了对应的RCS,而且对RCS为1的目标探测距离为1700公里的说法与我们上面的计算颇为吻合。但是细看也有矛盾之处。首先,这两个探测距离和RCS的关系不符合雷达方程。如果以RCS 为1平方米目标探测距离为1700公里计算,不考虑传输距离增加引起的大气衰减损失增大,那么对RCS为100平方米的目标的探测距离应该是5376公里左右。当然,实际中大气衰减对X波段雷达影响很大,若按0.015dB/km算X波段衰减,2000km就衰减30dB,距离只有原来的18%。但是对于空间目标而言,相当大的距离是在大气层外的,所以即便考虑到大气衰减导致的系统损失,也可以认为其对RCS为100平米的目标,探测距离应该大于2300公里。

  第二,雷达通常不用RCS为100平米这样的指标。雷达探测距离通常是以典型目标来计算的,例如防空雷达的典型目标的RCS通常是5平米或者3平米,按照这个数值给出最大探测距离的较多。很少会给出100平方米的目标的探测距离。100平米通常是大型、非隐身战略轰炸机的RCS。在2300公里的距离上,目标飞行高度应该在311公里左右,在这个高度通常是RCS不到1的洲际导弹的弹头,哪里有100平米的目标可供探测?

  3:前沿部署模式和终端部署模式的探测距离之所以相差很多,是因为两者探测的目标不同,前者探测导弹的弹体,而后者探测导弹的弹头。

  这个说法只能说是部分的正确。确实前沿部署模式可能探测到对方反射面积较大的弹体或者上面级,但是前沿部署模式探测远的原因不仅限于此。

  正如我们上面的分析谈到,TPY-2以前沿模式部署式对数据率的要求要远比中段模式对数据率的要求更低。这样的话,雷达可以延长波束的驻留时间,可以多接收几个驻留脉冲,然后进行运算,这样便可大大延长探测距离。打个可能不太恰当的比方,这好比一个人向着目标方向多盯一会,这自然可能会看的更清楚一样。一些具备逆合成孔径模式的雷达,例如SBX,其波束驻留时间达到了秒级,可以清晰对目标成像。因此,不排除TPY-2雷达处于前沿部署模式时具备逆合成孔径工作模式的可能,那么其波束驻留时间可能会像说所的达到1秒。而处于终端模式时,波束驻留时间更短,以满足数据重复率的要求。

部署在日本的一处TPY-2雷达的卫星照片。目前日本已经部署两部该雷达
部署在日本的一处TPY-2雷达的卫星照片。目前日本已经部署两部该雷达

  4:从TM模式向FBM模式转换只需要8小时或者更少。

  这是美国陆军官方的说法,应该说没有问题。据美国陆军出版物的说法,“两种模式的雷达硬件是相同的,但是控制软件、运行逻辑和通信组件是不同的。”另外,雷达具备高度机动性。他能空运,并且抵达新的部署地后能够在4小时内完成投入使用。那么这8个小时的转换时间用来干什么呢?亦驰君猜测很可能包括调整天线俯仰角。前沿部署模式要求天线的俯仰角较低,而终端部署模式要求的天线俯仰角则较高。另外很可能包括更换通信模块。毕竟前沿部署模式需要为远方的反导系统提供精确的目标信息,而终端部署模式在接收信息的同时还要保持与发射装置的联系。至于决定探测距离远近的模式,很可能只需要一个开关就能解决。

本文授权转载自微信号: 看空天 微信ID: kankongtian

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