战斗机如何知道自己被火控雷达锁定?又如何知道被敌机跟踪?

在小雨中


有矛就有盾,战斗机是通过雷达告警器感知是否被敌方导弹锁定、是否被雷达搜索和跟踪的。

雷达告警器工作原理

雷达告警器(Radar Warning Reciever),早在上个世纪40年代就已经出现。最早是装在英国的轰炸机上,通过检测特定波长雷达波功率来判断是否被德国的雷达搜索发现到的。

现代的机载雷达告警器一般由宽频段接收天线,信号处理器,控制器,显示器,电源组成。雷达告警器的工作过程如下:

首先通过多个宽频接受天线分布在机身各处,完成雷达波接收的全向覆盖;接收到雷达信号后,通过电波扫频分类, 由于火控雷达通常是X波段,与搜索跟踪的S波段、C波段、L波段波长不同,因此是被火控雷达照射还是搜索雷达照射可以较好的识别出来;再通过数字信号处理器(DSP)进行高数据率采样, 使用电脑对采样信号进行比对和分析, 寻找出搜索/火控雷达的特征码,从而知道目前是被处在被 火控锁定/持续跟踪/广域搜索中的哪一种状态,甚至识别出已知的雷达型号,并将方位,雷达型号,模式显示在显示器上,同时产生声音告警。

以上工作原理说着简单,其实实现可不容易。因为现代的机载雷达使用了频率捷变技术, 雷达信号按一定数学规律散落在很窄的频段内,这就为雷达告警器的接收和过滤信号带来很大的麻烦。为了应对这种电子对杭手段, 先进的雷达告警设备会通过接受电路将接收电磁波进行相参, 利用不同位置接受到的同一个电波的不同相位, 判断出电磁波来源的大概方向, 并对这个方向上所有电波进行累积, 和存储的已知雷达特征信号进行比对。当然,如果使用的雷达告警器增益差,信号处理能力弱,那么探测能力是很捉急的,战斗机飞行员就自求多人福吧。

苏27的雷达告警显示器,非常简易,实战效果不好。

苏27的雷达告警器天线

既然已经介绍了雷达告警器,不妨多了解一下机载雷达本身的工作模式,以便对雷达告警器是如何识别威胁有一个更深入的了解。

机载雷达工作模式

1、速度搜索 Velocity Search(VS)

此模式下只能检测敌机的速度和方位角,不具备跟踪功能;此模式的特点是雷达的重复频率被设置为最高,以便精确检测速度;此模式下扫描轨迹是一个闭合曲线。不在这个闭合曲线中的目标无法检测。

2、测距离&搜索 Range While Scan(RWS)

此模式以牺牲精度为代价,实现雷达全角度,全高度方向的搜索。由于完成一次扫描需要数秒,在这种模式下,雷达告警器接受到的信号重复频率较低。

3、跟踪&搜索 Track While Scan(TWS)

具备此功能的机载雷达,其计算机计算性能是比较先进的。此模式下雷达波会在每个目标上停留一段时间,每次停留扫描一次距离和角度信息;并利用曲线平滑和预测技术让计算机估计出未来目标的方位,以便在下次扫描时雷达快速找到目标。一旦这个过程可以持续,就完成了对多目标的跟踪。此模式下,雷达搜索角被限制在一定范围内,雷达告警器接收到的重复频率回上升;

4、单目标跟踪Single Target Track(STT)

如果敌机飞行员标记了一个目标进行跟踪,那么雷达的搜索角会集中在这个目标上,此时所有的重复脉冲都照顾到这个目标上,计算资源也全部用于处理这一个目标,这个目标的距离,角度,速度,加速度信息都会被计算出来,雷达可以精确预测出未来这个飞机的位置;于是会被持续跟踪,此时雷达告警器接收到脉冲的重复频率最大。TWS和STT模式下战机都可以发射主动弹。

锁定了也不告诉你

其实导弹还有一种攻击模式,非常无赖。那就是反辐射的攻击模式。这种模式下导弹的引导头是无源的,不发出雷达波,而是追踪雷达波。一旦目标飞机的雷达开机,导弹将追着电磁波的来源一头扎过去,比如R-77某种型号就具备这种能力。这让雷达告警器彻底失去了功能~这种模式下只能用紫外型导弹逼近告警系统通过识别导弹尾焰来发现了。


纸上的宣仔


战斗机用雷达告警器来识别雷达信号,判断是否被跟踪和锁定。原理跟车上用的电子狗一样,实际上电子狗学名也是雷达告警器。


雷达的电磁波是属于一种能量波,扫描区域和范围越大,单位能量密度也就越小。所以雷达进行大范围搜索跟进行火控锁定时,雷达波特征不一样。被搜索雷达照射时,感受到雷达波能量较弱,而被火控雷达针对时,感受到的雷达波能量密集,波长较短,而且是持续被照射,对方需要获得你全部详细特征,方便命令导弹进行攻击。
米格-29的雷达告警器仪表
,可以提示对方雷达类型和主要威胁方向

同样,电子狗也是这个道理,他是根据侦测测速雷达经常工作的几个波段和信号特征,来判断前方是否有测速雷达,再发出警报。


由于主动雷达导引头的导弹,末端靠导弹自身的雷达导引头制导,发射平台的火控雷达只需要引导到目标周围就可以了,因而对于目标所需要的精度大幅度降低。所以美军在F-14雄猫战斗机的AWG-9雷达中,首次加入了TWS(边扫描边跟踪模式)。这种工作模式介于搜索和锁定之间,导致两伊战争中,伊拉克空军装备的苏制战斗机无法辨别,损失非常惨重。


两伊战争中,伊朗空军F-14A曾经一枚导弹摧毁4架伊拉克战机。对方4机编队低空密集飞行,不知道自己已经被锁定攻击,结果一架被击中后产生的碎片和火焰摧毁了整个编队。以至于后来伊拉克空军一侦测到雄猫F-14A的雷达信号就掉头跑。


五岳掩赤城


前段时间以色列F-35被S-300锁定,后来以色列飞行员闻讯而逃的事情的余波还在继续。许多人都感慨S-300怎么多年了依然能够宝刀未老,甚至还有把F-35打下来的可能性,当然,说句实话,S-300真的发射了导弹,F-35也能避开,当然,也有F-35被击落的可能性,这里就不在多说。毕竟走火事件没有爆发,一是以色列飞行员识趣,一是俄方克制。

在关注S-300与F-35的这场对决的同时,我们也要注意其中的一个细节,就是F-35在发现了S-300锁定了自己之后,逃离了战场。F-35知道了自己被敌方的防空系统锁定,这一点就非常值得玩味了。按理来说,战斗机不可能知道自己被锁定了,否则防空导弹如何展开攻击?飞行员如何知道自己被锁定?依靠肉眼几乎不可能,要依靠高级设备。

现在是制导时代,导弹能够在很远的地方打击敌方目标,所以要说用肉眼看敌方目标无异于天方夜谭,况且导弹还没有发射,如何通过肉眼知道自己被锁定?所以这里还要依靠电子技术来帮忙了。

这里先说一下简单地原理。在敌方的制导武器锁定一个目标的时候,出来的雷达电波会不断地射来,而战斗机的自卫系统就会接受到这些信号,具体来说就是雷达告警接收器以及导弹逼近传感器,在敌方还没有展开进攻的·时候,这两个系统就会将可能到来的打击信号传递给飞行员,让他有时间做出反应,脱离战场或者利用机动规避防空导弹的打击,以此避免被击落。F-35也是依靠这个技术,才脱离了危险。

如果从这件事脱离出来,那么还能发现其他的技术也有类似的功能,例如电子吊舱,也能够捕捉相关的目标。目前,我军已经开发出这种技术,并且在不断地进行优化,以此提高战场适应能力。另外,目前战斗机经常与预警机、电子干扰机共同出动以提高战斗的成功几率,而这些信号也能够被辅助战机所检测到,然后上传给战斗机相关信息。

所以,战斗机想脱离被制导武器锁定的危险的方法还是很多的。


水镜晓先生


在战机上面都或多或少的有一些不符合气动原理的突起物,这些突起物会增加飞行阻力,降低战斗机的机动性。但依旧存在着于战机外面。例如这架

阵风战斗机的垂尾上就有一个十分不符合启动外观的长方体盒子。再如F-16的雷达整流罩后边有两个十分碍眼的小粉刺。

如果单纯从气动设计上来看,这些东西去掉后经过飞机的气流会更加流畅,不论从飞行速度还是稳定性上飞机都会有所提升。牺牲掉飞行速度和稳定性的原因就是——这些东西太重要了,必须安装!


这个东西叫做RWR(Radar warning receiver,雷达告警接收器)。战机就是通过这些东西来得知自己是不是被雷达扫描了,以及是不是被对方火控雷达照射了。


其实从实质上说RWR天线并不复杂。

这种天线是一个圆柱体上面以固定角度作出的疏密线圈,由于利用了固定角度制作疏密线圈,那么就有两个特性了,第一,可以接收到不同波长的信号;第二,在不同角度入射的信号强度会有差别。

于是,这个线圈上的信号会经过处理器进行简单的处理,信号的波长作为识别对方雷达的依据,而不同角度的电压强度变化,则成为了在显示屏上显示的依据。



最终传感器天线上的信号就显示在战机内部的仪表盘上了。但要注意的一点是,这个仪表仅仅显示哪个方位哪个距离段上有雷达信号。至于这架战斗机是不是被对方跟踪是没有办法判断的。


或者题主所提到的跟踪是火控雷达的锁定。那么继续聊。

战斗机上的雷达系统会至少分为两种:搜索雷达和火控雷达。搜索雷达的宽度比较大,但雷达的信号强度比较低,而火控雷达的宽度比较窄但其信号强度要大几百倍。


这时通过RWR的信号强度就可以感知出照射自己的雷达是搜索雷达还是火控雷达,同时不同的雷达的信号频率和编码是不一样的,接送到搜索雷达的编码顶多是证明自己会在对方雷达上显示,但接受到对方火控雷达的频率则是表明了自己将要被导弹攻击。同时导弹上还有雷达,频率也是可以检测出来的,一旦检测到导弹上面雷达信号,那么就是敌人的导弹已经发出来了。

这些信号在早期二代机上仅仅是在屏幕上做了一个简单的显示(单色屏幕),到了现代战机上已经可以用不同图标进行区分。


但整体上的功劳还是前面图片上那个缠绕不均匀的圆柱线圈的作用。其余的都是后期为了提高信号可读性作出的努力。


军武数据库


现代空战中对于对手的探测非常重要,同时也要知道是否被对方跟踪和瞄准,一般战斗机都是在战斗机的前部安装火控雷达,而对于在后面的战斗机就缺乏相应的主动探测装置。虽然说目前战斗机的空战会有预警机的参与,但是战斗机在空中战还是需要第一时间掌握对手的动向。预警机具备很强大的探测能力,通过携带的雷达可以进行大范围的搜索从而获取对手的具体的位置,然后指挥相应的战斗机进行作战。

世界上不仅仅预警机可以对对手的战斗机进行探测,战斗机本身也可以通过一定的装置感知对手的动作,这其中就包含对于对手火控雷达锁定信号的探测。战斗机上安装有不少传感器,其中就有一款叫做雷达告警装置的组件,通常这套装置是安装在机身后部,包括在垂尾上。作为主动雷达制导空空导弹在发射前需要获得对手的目标信号,而火控雷达在这个阶段会进行重点的扫描工作,火控雷达会向锁定的目标发射比一般扫描更为能量高的雷达波,而且这些雷达波是有相对固定的频率范围的。

在战斗机尾部的雷达告警装置就是通过接受这些一定范围内的雷达波来判断是否被火控雷达锁定的,当发出警告之后就需要采取各种措施了,一般情况下是不管三七二十一发射各种干扰装置,包括箔条和红外干扰单,因为不能立马确定是红外制导格斗导弹还是雷达制导空空导弹。让这个现象就是在战斗机后面看到一串一串的火光,实际上其中还有箔条,只是因为光线的问题看不到而已。

当然如果干扰装置用完之后战斗机只能以最快的速度逃逸了,在这期间如果有峡谷的话就采用钻峡谷的方式,不过被空空导弹盯上要逃脱是比较困难的,毕竟空空导弹的速度比较快。


航空视界


我国新锐战机将配量子雷达 美战机隐身性能形同虚设近日,中国电科14所智能感知技术重点实验室研制完成了量子探测机理、目标散射特性研究以及量子探测原理的实验验证,这预示着在不久的将来,我国战机或武器将装备这一先进雷达。估计,我方战机装备了量子雷达后,其弹道导弹可达超远程作战,从理论上讲,我方战机的弹道导弹可以攻击距离提升至千公里之外。敌方的五代机隐身性能讲形同虚设。


现在的战斗机跟以前比雷达系统丰富很多,火控雷达只是其中的一种,敌方战机在锁定我方战机的时候,我方战机会发出告警电磁波,战机就能够接收雷达信号。这是,战机就会拉响警报,表示对方雷达已锁定我方战机,飞行员就要做出规避动作。


现在的战机都配有先进的自卫武器,我国研制的“有源相控阵雷达”,就是当今世界上最为先进的雷达,与美国的“神盾舰”雷达可有一比。可以自主判断敌方发射的雷达波是激光系统还是红外装置,或者说会告诉飞行员,敌方已经向我方战机发射跟踪导弹。


相控阵雷达全名称术语叫“相位控制电子扫描阵列雷达”,利用许多小型天线元件排列成控制天线阵面,密密麻麻的很多排列,每个天线单元都是独立的,有一整套开关控制,基于“惠更斯”原理,通过各天线元件控制发射时的时间差,自动进行计算,就能计算出不同相位合成的主波束时间差。相控阵雷达还分为"主动有源式"与"被动无源式"两种雷达门类,在上个世纪80年代,这类雷达还属于主打产品。在我国的飞机舰艇等武器装备上还大量使用。随着我国国民经济的综合国力越来越强,现在技术门槛较低的"被动无源式"雷达现在基本上被淘汰。我国的军事现代化越来越大步向前,而性能更优异、发展前景更好,但技术门槛较高,成本也很高昂的"主动有源式"雷达已开始装备部队,已经在战机与舰载系统及军事装备上开始服役。


在战机的自卫行动中,有两件装备最为关键,一是雷达的告警接收器系统,接收器系统是战机的护尾器,当敌机雷达照射的时候,会发出警报声响。二是导弹逼近的传感器系统,其主要作用是告诉飞行员作出机动规避动作。当然一旦战机被火控雷达锁定后,凭借现代导弹技术超过几个马赫的速度,想逃脱弹道导弹的攻击基本上概率非常低。


兵戈铁馬


火控雷达的雷达部分也是雷达嘛,本质也是发射和接收电磁波,而火控雷达的要求较高,所用电磁波波长很短(毫米级别),对方战机或者军舰只要安装有这个频段的信号的接收器(能探测到我方雷达发射的信号)就会发出报警

另外火控雷达在扫描状态时会大范围的进行扫描(电磁波的发射和接受),一旦进行锁定,会减小扫描的范围,提高信号强度(功率不变能量密度上升),通过计算机不断快速反应获取目标的位置,盯紧目标不放,信号强度上来了对方也是能够探测得到的




伞兵三多


这个问题问的很好,对于许多军迷来说,也是最想知道的一点。


战机如何知道自己被火控雷达锁定,对于这点,当战机被敌军雷达一旦锁定后,敌军会在短时间内向其发动攻击。这个时候,战机飞行员通过两点可以知道是否被敌军雷达锁定。

第一点,是依靠战机上安装的专业仪器进行提醒。这其实和我们经常开车用的导航差不多,快到收费站和测速照相时,导航都会自动提示。同样,战斗机上也有这种东西。


第二点,那就是飞行员依靠自身经验进行判断的。要知道,能开战斗机的飞行员,必然都是老司机,所以当他们的战机被火控雷达锁定后,在短时间内就会判断出是否被锁定,以及对应的解决方案。


军武视界


现在空战中,与敌方战斗机进行导弹互射,已经成为了现代空战中的主要作战方式,但我们经常在电影上看到,敌方战斗机如果锁定了一架战斗机,对方马上就能发现自己被敌方锁定,并做出相应的规避动作。

那么问题来了,他们是如何知道自己已经被敌方战斗机锁定的呢,其实这个问题很简单,战斗机后方(尾翼与垂直尾翼附近的地方)有一个类似于电子应答之类的东西,它可以检测到敌方战斗机制导雷达的频率,从而判断自已已被敌方锁定,从而报告给飞行员。

举个例子,在上世纪50-60年代,美蒋的高空侦察机就经常对我国进行高空侦查,当时我们国家的歼-5,歼-6还不能飞到RB-57,U-2等飞机的高度,用刘亚楼同志(中国空军第一任司令员)的话讲:我们现在是看得见,摸不着。意思是说,我们的雷达,歼击机能看见他们,缺打不下来,引进萨姆-2地空导弹后,击落了RB-57D和U-2后,敌人开始研制预警系统,成功的破解了我们制导雷达的频率,之后的十一次侦查活动,没有一次被击落。

所以说,敌方战斗机如果锁定你,就会被后方的预警系统接收,从而报警,但是如果加装电子吊舱或者在电子战飞机的配合下,就算锁定了你,也感觉不到。

以上均属于我个人意见,如有不对,请另行指教,谢谢大家。


东风中校


雷达告警装置。当敌方火控雷达照射你的时候,雷达告警装置有N个探头,会接收到对方的雷达波束,并确定方位,然后向飞行员发出提示。


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