雷达用于军用飞机
雷达的英文为“RADAR”,是“Radio Detection and Ranging”(无线电侦测和定距)的缩写。雷达能够通过无线电发现目标并测定目标的空间位置、高度、速度等特征。
雷达的出现与军用飞机有很大关系。第二次世界大战中,英国受困于德国轰炸机频繁轰炸,急需一种能探测空中金属物体的技术,希望能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
雷达最初是使用在夜间拦截任务上,在战斗机上安装小型雷达测距仪追踪目标的距离,协助飞行员找到最佳射击时机,提高射击命中率。
英国惠灵顿IC型轰炸机机顶上安装的拦截型旋转雷达,其外形如同小型螺旋桨。
随着电子相关技术的发展,雷达的功能愈来愈多,除了协助机炮瞄准敌机以外,还可以搜索与追踪视野以外的目标,发射炮弹并计算炮弹与目标的撞击点,并描绘前方的地形并且与自动飞行系统合作进行回避等。
军用飞机小知识
沃森·瓦特发明雷达
沃森·瓦特是英国的科学家,他从声音传播的回声中得到启示,认为电磁波传送出去也有发射回来的可能性。他尝试向飞机发射无线电波束,再接收由飞机反射的无线电波,并通过所耗费的时间计算距离。这一成果使他设计出世界上第一个实用雷达系统。
美国EC-121侦察机,最明显的特征是机身背部有一附加的雷达天线罩。
然而功能的日益多样化也代表雷达的操作越来越复杂,甚至战斗机上需要配备一名专门的雷达员负责观察雷达显示屏,判断目标的信息。直到电脑成为雷达系统的一部分,可以将接收到的信号加以处理、简化、分类之后以简单的符号和数字加以显示。如美国F-15战斗机的AN/APG-63雷达,使得雷达提供的资讯能够更快速地被运用。
美国F-15战斗机上的使用AN/APG-63雷达是机载雷达的里程碑,可以将探测信息自动送往中央计算机,并通过计算后直接将结果实时反馈给飞行员,无需人工判断雷达信息。
F-15战斗机的AN/APG-63雷达
AN/APG-63雷达结构示意图
1.电子扫描阵列波束转向控制器
2.低压电源
3.雷达处理器
4.阵列供电系统
5.模拟信号转换器
6.接收器
AN/APG-63具有两个不同功能的显示器,一个称作“垂直战情显示器”(Vertical Situation Display),简称“垂显”(VSD);另一个称作“平视显示器”(Head Up Display),简称“平显”(HUD)。垂显位于控制台的左上方,主要用于显示对远程目标的截获和跟踪,经计算机处理后的雷达视频数据用字母数字和符号表示,显示的信息有:目标姿态、地速、航向、距离、方位、接近速度和加速度。平显可自动接收来自雷达的信息,主要用于近程空中格斗,显示拦截目标所需的各种信息。APG-63可探测迎头或尾追作高空或低空飞行的飞机或小型目标。
苏联米格-17战斗机,由于进气口位于机鼻处,雷达只能安装在机鼻偏后的位置,安装空间较小,制约了雷达型号的选择,从而影响了雷达的性能。
雷达的出现对飞机的外形也产生了一定影响。如早期喷气战斗机的进气口通常设置在机鼻处,后来为了将空间腾出来安装更大的雷达而移动到机身其他的部位。20世纪70年代以后设计服役的战斗机机鼻空间都留给雷达使用。
目前,雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展为雷达、红外线、激光以及其他光学探测手段融合协作的综合探测系统。