超宽带雷达和高功率微波武器一体化设计

　　1　引言

　　传统概念中,雷达不具有攻击性,但美国正在研制一种不通过爆炸或碰撞就能破坏敌方电子系统的新型雷达,这种可作为武器使用的雷达能满足美空军对攻击型武器提出的“发现目标、准确识别、立即攻击”概念的要求[1]。美国前空军参谋长约翰·江珀证实:新型有源相控阵(AESA)雷达如果加以改进,将能够直接打击敌方电子系统,该技术具有相当的破坏性。江珀还表示: AESA雷达与HPMW“非常相似”。

　　UWBR是一种新体制雷达,HPMW是一种新概念武器,前者用于目标探测,后者用于目标攻击,它们有较多的共同点。将两者兼容,设计一个同时具有UWBR和HPMW功能的系统,是未来防御装备发展趋势之一。该系统不仅可以实施低功率探测、跟踪目标,还可以迅速提高功率,对敌目标的电子设备实施干扰、破坏或对目标实施硬杀伤摧毁。进行UWBR和HPMW一体化设计分析,可以为装备的发展提供新的参考,为国土防御提供新的思路。

　　2　国内外研究现状

　　美国空军空战司令部(ACC)首席科学家表示,把雷达对敌方电子设备的破坏作用这一雷达新技术用作未来的非动力学武器,将是五角大楼领导们的长期努力目标。科学家们已经在悄悄地研究这种新概念,美国空军也开始了雷达武器作用的试验。有源相控阵雷达(AESA)的出现使雷达具有攻击性成为可能。

　　目前,美国分别装备于F-22、F-35飞机的有源电扫雷达APG-77、APG-81(如图1所示),在搜索敌方飞机和回波微弱的巡航导弹的同时,可以对敌方雷达进行电子干扰。将装备于E-10监视飞机的多平台雷达技术引入计划(MP-RTIP)雷达,能够定位隐身的机载目标并干扰其上的计算机和制导系统,通过应用X波段雷达能量的聚焦波束,足以干扰对象偏离航程;在8~10GHz带宽内能进行精确的聚焦,具有武器效应[2]。

　　俄罗斯在托木斯克地区进行野外演习试验的高功率微波UWB防空雷达工作于X波段,峰值功率达到1GW,脉冲宽度为5ns,重复频率为100Hz。该雷达探测到了50km以外的飞机,其距离分辨力小于10m,更重要的是该雷达在1~10km内可对敌目标实施干扰,具有软杀伤能力[3]。

　　以色列飞机公司正努力使“箭”式反导系统的核心—“绿松树”雷达的功率加大1倍,以增加作用范围,如图2所示。同时以色列借鉴美国的研究成果又提出了新的设想,即将这种雷达改造为定向能武器,对付来自伊朗和叙利亚的导弹威胁。“绿松树”雷达天线为36×12ft,能够安装更多的T/R模块,其武器效果前景诱人[1]。

　　瑞典的AESA计划命名为NORA,其英文含义即“不仅仅是雷达”,NORA还同时具有电子战和数据通信的功能。该计划于1994年启动,2004年一个约有1000个T/R模块组成的AESA雷达进行了试验,该雷达主要用于对本国的主力战斗机“鹰狮”JAS-39装载的雷达PS-05进行改装[4]。