中國軍事飛機設計師提出新型翼內雷達以擴大空中監視範圍

·作者 Henderson·Engineering
中國軍事飛機設計師提出新型翼內雷達以擴大空中監視範圍
重點
  • 新型雷達嵌入飛機機翼內,可擴大監視範圍。
  • 此設計有助於解決空中預警的核心挑戰。
  • 多架飛機可作為分佈式雷達網絡運作,提升效率。
  • 較小的無人機可能提供更大的靈活性和檢測性能。

中國軍方飛機設計師提出了一種新型空中預警雷達,該雷達將嵌入飛機的機翼內,而非傳統的鼻部雷達罩或機身上方的大型雷達圓頂。這一概念利用飛行姿態的變化以及多架無人機之間的協同來擴大監視範圍,潛在地使較小的裝置具備傳統上與專用空中預警機相關的某些能力。該設計在中國同行評審的期刊《測量與控制技術》上發表,作者包括任雲松及與中國航空工業集團成都飛機設計研究所相關的研究人員,該所開發了中國的 J-20 隱形戰鬥機,並設計了兩座位的 J-20S 型號,旨在與無人機協同作戰。

新型雷達設計的優勢

雷達陣列嵌入機翼之中,傳統戰鬥機通常將主要雷達安裝在鼻部,並配備保護性雷達罩。與此同時,空中預警機通常使用安裝在機身上方的大型雷達陣列,以提供廣泛的監視範圍。這兩種方法都有其侷限性:戰鬥機的鼻部限制了天線的大小,而大型雷達結構則增加了重量、阻力和複雜性。中國團隊提議將雷達天線、控制元件及相關設備嵌入飛機的機翼內部。天線的輻射面將朝下,並且保護蓋將根據機翼的外部輪廓設計。

這種配置可以在不需要顯著外部雷達圓頂的情況下,提供更大的天線孔徑,《南華早報》報導。

主要挑戰在於機翼雖然提供了相當大的表面積,但橫截面相對較薄,限制了雷達硬件可用的體積。因此,該設計旨在更有效地利用機翼的表面,同時依賴飛機的機動來引導雷達的覆蓋範圍。在一種提議的操作模式中,無人機將滾轉超過 45 度,將機翼上的天線傾斜至飛機的一側。透過改變飛行姿態,平台可以將雷達波束重新定向至不同的區域,而無需完全依賴機械旋轉的天線。

分佈式雷達網絡的潛力

多架飛機可以作為分佈式雷達網絡運作,該提案基於分佈式空中作戰的理念,此概念在 2014 年曾由 DARPA 探討。分佈式作戰不再依賴單一昂貴的飛機提供廣域監視,而是使用多個較小的平台來共享檢測和追蹤任務。研究人員描述了四種機翼雷達的操作模式,涵蓋全向和多向檢測、廣域監視、針對特定目標的集中搜索以及旨在應對電子幹擾的協調操作。多架飛機可以分擔監視任務,或結合其努力以改善特定區域的覆蓋範圍。

這種方法有助於解決空中預警的核心挑戰,即在不依賴少數大型昂貴平台的情況下提供廣泛的檢測覆蓋。

傳統的空中預警機擁有足夠的空間來安裝大型雷達陣列和強大的機載系統,但其體積和成本可能限制了其部署數量。因此,若能達到足夠的檢測性能並可靠協調,較小的無人機可能提供更大的靈活性。該概念最終可能考慮應用於未來的中國戰鬥機,包括 J-20 及通常所稱的 J-36 和 J-50 的下一代設計。然而,該論文並未將這些飛機確定為該技術的具體平台,亦未披露開發時間表或飛行測試結果。

新型雷達設計對空中監視的影響

這種新型的雷達設計不僅能有效擴大空中監視範圍,還能減少對昂貴大型平台的依賴。透過將雷達嵌入機翼,這種設計能更靈活地應對不同的作戰需求,並且在多架飛機協同作戰的情況下,能夠共享監視任務,提升整體作戰效率。這對於未來的軍事應用,尤其是在無人機技術日益成熟的背景下,將可能帶來顯著的戰略優勢。

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