越南 VRS 系列防空预警雷达

文 / 林令宝   2018-08-14 10:02:55

◎ 越南VRS-M2D雷达系统,标准系统由天线车和工作站车组成,天线支柱采用液压起竖方式,与P-18M有所不同

◎ 越南VRS-M2D雷达天线的液压支柱底座,可见其可向后折叠收缩

◎ 越南P-12雷达

◎ 越南P-15雷达

◎ 越南P-18雷达近年来,越南开始在全境内部署多型国产雷达,用以替代原来的老旧苏式雷达,这些雷达与同时引进的乌克兰、白俄罗斯雷达共同构成了越南国土防空预警探测体系。其中发挥骨干作用的就是由VRS-2DM和VRS-M2D等型构成的VRS系列雷达,该系列雷达以越南原有系统为基础,采用了先进的现代技术,代表了越南自主雷达技术的发展方向。

越南国产 VRS 系列雷达的发展

虽然越南军工电子技术基础薄弱,军用雷达研制水平不高,目前处于探索起步阶段,但是越南充分利用国外先进技术和已经熟练掌握的雷达系统,开发了多个系列的雷达型号,其中最为典型和成功的就是VRS系列雷达。

改革中的P系列雷达升级 由于长期遭受战争的影响,越南国防工业基础薄弱,发展缓慢。越南防空空军的防空雷达主要是P-12、P-14、P-15、P-18、P-37、PRV-16等苏制P系列雷达,进入新世纪后这些雷达不仅使用技术落后,而且系统老化失修,为此,越防空空军近年来开始着手研制并自行生产部分雷达装备,并与国外公司达成现有雷达改进技术转让合同,引进技术设备生产线。正是在这一背景下,越南开始研制包括VRS系列在内的多个系列雷达系统。

VRS系列雷达的研制与生产 2015年初,越南国防部在主题为“革新、融合、发展”的越南“2015社会经济成就展”上,首度公开展示了越南军用电子电信集团(Viettel)自主研发的VRS-2DM分米波二坐标低空搜索雷达和VRS-M2D米波二坐标中程防空警戒雷达。该系列雷达是越南军工部门继RV系列防空警戒雷达后在军用雷达领域取得的又一成果。其中,VRS-2DM雷达的验证型号为VRS-2DM-S,天线借用P-19对空警戒雷达的制式天线,用以测试VRS-2DM雷达的设计和技战术性能,并以此为基础研发具有越南自主知识产权的分米波低空搜索雷达。该雷达的改进型号为VRS-2DM-W,据称是真正意义上的越南制造。而对于VRS-M2D米波雷达,越南军用电子电信集团没有公开技战术参数,仅对外宣称该雷达可向防空导弹提供目标参数。但是从外观来看,其与P-18M非常相像。这两种雷达的出现构成了米波与分米波体制的雷达组合体系,基本可以代替越防空空军中现有的大部分P系列雷达,从外观看,越南不但是在P-19和P-18M基础上的仿制,而且对其进行了改进和升级。

加快VRS系列雷达作战部署 2015年后,随着越南多型防空雷达的引进和生产,越防空空军开始大规模换装,其中VRS系列雷达也开始大规模部署。由于目前VRS系列雷达分别属于米波和分米波两个波段,分别担负对空警戒和探测引导作用,因此两型雷达几乎同时部署。按照越南“南防北攻”和“突出海上防御”的军事战略,越南VRS系列雷达可能从北向南开始替代老旧的P-12、P-18和P-15及P-19等型雷达,未来很可能利用其较佳的地面机动性前出部署到南海岛屿(礁)上,加强南海重点方向的对空警戒以及地空防御火力引导能力。

雷达系统构成

越南VRS系列雷达基本沿用了P系列雷达的设计框架,但采用了诸多新技术,使结构组成更加简单高效。总的来看,VRS-2DM和VRS-M2D两种VRS系列雷达组成接近,均由以下几部分组成。

  雷达天线车 两者的雷达天线车和工作站车都采用了俄制6×6轮式“卡玛兹”卡车底盘,这是俄自主生产的多用途标准化卡车底盘。该卡车底盘改装的各种越野卡车越野性好,可靠性高,能够适应越南热带和亚热带气候和雨季期较长的野外泥泞环境,深得越南军方肯定,因此越南自主设计雷达系统时首选了俄制底盘。VRS系列雷达中,VRS-2DM雷达采用了上下并排的双横抛物面天线,这与苏制P-15和P-19雷达天线几乎完全一样。越方也透露初期采用了P-19天线进行性能测试,相信越南自主型的VRS-2DM仿制了P-19天线,但从越南在2015年成就展上公布的照片看,越南科研人员对该天线的伺服机构进行了改进,使其具备了一定的自动液压升降和折叠功能。VRS-2DM天线前部布置了一个短方舱,用于天线操作和数据的初步处理,天线后部布设有长方形的机电箱,主要配置有天线机械操作的动力装置。VRS-M2D雷达天线则完全照抄了P-18雷达的8对振子对称设计,P-18雷达在越南得到捷克工程人员的帮助和改进,不但实现了数字化,而且在电线下方增加了4对对消天线,从而形成了现在的P-18M,这些设计被原封不动地搬到了越南VRS-M2D雷达上,但是在天线伺服机构设计上,越南则采用了一些自主新技术。越南科研人员使用液压伸缩支柱代替了P-18M上的桁梁结构支柱。需要注意的是与P-18雷达将天线架设在方舱中部以上位置明显不同的是VRS-M2D雷达使用了直接安装在汽车底盘上的专门液压支柱和位于前部的短方舱,从而使VRS-M2D雷达天线车显得更加简洁。

◎ 越南VRS-M2D雷达工作站方舱车,可见其车头的“卡玛兹”车标

◎ 越南VRS-M2D雷达工作站方舱内的工作终端

◎ 越南VRS-M2D雷达天线,可见其天线上的8对电线振子

◎ 越南VRS-2DM雷达的天线及位于驾驶室和天线之间的短方舱雷达工作站 VRS-2DM 和VRS-M2D两种VRS系列雷达都有工作站模块设计。其中,VRS-2DM在展览中没有专门的雷达工作站车,天线前部模块方舱具有一定的数据处理能力,但是长期部署仍需要专门的雷达工作站车。而VRS-M2D从2015年展会照片看,明显设计有专门的雷达工作站车,该车仍使用6×6轮式“卡玛兹”卡车底盘,采用后侧开门,方舱内一侧并排设置3个操作台位,空间略显拥挤。根据P-18M改进情况看,VRS-M2D雷达也进行了较高程度的数字化改进,不但使用晶体管替代了电子管,而且在与天线车主机之间使用了光纤通信,不但增大了信息传输容量,而且加快了信号传送速度。

电源保障车 从VRS-2DM和VRS-M2D两种雷达的展示图片看,两系统均没有专门的电源车,但是从设计思路看,两种系统都应该在天线车上配置了较大功率的涡轮燃气发电机,以保障数小时的高功率电力供应。此外,还应该配置有柴油发电机组,也就是机动电站,这种电站可以提供数十小时的持续稳定供电。

总体上看,越南所谓自主设计的VRS-2DM和VRSM2D两种VRS系列雷达,实际上继承沿用了苏式P-19和P-18的设计框架,只是增加了一些自动化和数字化技术,使用更加便捷。

雷达性能特点

虽然VRS-2DM和VRS-M2D雷达都是从越南装备的苏式雷达改进而来,但是经过越南的改进和升级,性能具备了诸多新特点。

系统兼容性佳,探测盲区少 越南研制VRS两型雷达主要用于替代现有的苏式P-19和P-18等型雷达,因此其具有良好的系统兼容性。该系列雷达既需要与原有的苏式防空指挥体制兼容,还需要与近来从乌克兰、以色列、白俄罗斯等国引进的多型雷达体制兼容,因此在信号标准和系统接口上采用了数字化标准设计,不但VRS-2DM和VRS-M2D两种分别使用分米波段和米波段的雷达在使用上相互兼容、覆盖,而且可以与其它体制和系列的雷达相互弥补和增强。从越方公布的情况看,VRS-2DM雷达可自主发现和跟踪目标,最大探测高度6千米,探测距离300干米,但是外界估计该雷达主要担负低空警戒和目标引导任务,因此其实际探测距离在开阔的海面可能也只有100余千米;改进后的VRS-2DM W雷达可接入国家防空预警系统担负战备值班任务,也可向防空导弹系统提供目标参数。而VRS-M2D雷达不但外观与P-18雷达相似,而且系统也是在P-18M基础上改进升级的。虽然越南称VRS-M2D不是P-18的简单升级版,而是越南自主设计制造的米波二坐标中程警戒雷达,但外界估计其很可能是P-18M的越南自主版,电气性能不会发生大的变化。而P-18M探测距离280千米,因此VRS-M2D不会超过这一战标,该雷达可与VRS-2DM分别担负远程探测和目标引导的任务,从而减少高低空、远近距离和宽窄频段之间的探测盲区。

操作自动化强,系统反应快 越南雷达系统的科研人员通过改进“东方-E”雷达和P-18M雷达逐渐掌握了雷达伺服机构的自动化设计技术,在VRS系列雷达的设计中,充分使用了天线控制系统自动化技术。其与仿制“东方-E”的RV-02雷达一样采用了液压传动系统替代原有的固定桁架式天线起竖系统,天线可自动展开和折叠,从而减轻雷达操作人员的工作强度,缩短了作战部署和撤收时间。其中,VRS-2DM由于采用双抛物面天线,可自动控制天线放倒到后部机电箱上,而VRS-M2D雷达则使用了两节与RV-02雷达非常近似的液压支柱,可将雷达天线收缩折叠,然后放倒到后部两侧,减少天线车外廓,便于公路机动。两种天线控制系统都可以在操作室内通过液压系统快速启动和起竖,缩短了系统进入战斗状态的时间,并减轻部署的人工强度。

◎ VRS-2DM雷达天线车前侧视,可见前部短方舱和后部机电箱

◎ VRS-2DM雷达天线车后视,可见前部短方舱和后部机电箱天线设计先进,抗干扰性强 在VRS-M2D雷达设计中,越南吸收了捷克为其改进P-18M雷达时采用的抗干扰技术。其在主天线下方增加了4个副天线,其作用是发射消除主信号旁瓣的电磁脉冲,增强抗干扰能力,防止对方对雷达电磁信号发射源的定位。此外,VRS-2DM分米波雷达也通过软件改进,具备一定过滤低空杂波和干扰信号的能力,使其低空探测距离比P-19有所增加。

  重数字化改造,信号传输快 越南在2011年8月的全军雷达科技研讨会上就提出全军所有雷达实现数字化的要求,这一要求率先在其自主研制的VRS系列雷达上得以贯彻。首先,越南科研人员将雷达主机与控制终端之间的信号电缆全部更换为光纤连接,增强了系统抗电磁干扰能力,避免了自身信号的干扰和串扰,同时降低了微波信号的衰减,提高了信号传输的速度;其次,越南将雷达控制显示终端全部更换为数字设备,缩小了占用空间,提高了显示分辨率和范围。这些改造使VRS系列雷达与其仿制前身相比有了全面提高。

部署及作战运用

新旧雷达配合部署 在未来相当长的时期内,越南不得不采用新旧雷达配合部署的方式,即在老式P系列雷达体系基础上逐步让VRS-2DM和VRS-M2D两种雷达融入其防空指挥网。目前,越防空空军建立了“军种-防空师-雷达团-雷达站”的四级指挥体制,雷达侦察系统主要由各防空师下属的各雷达团、雷达站和航空师下属的雷达站组成。原有的苏制P-12、P-18等型号技术落后,因此每个雷达阵地均为多部雷达混合部署,而VRS-2DM和VRS-M2D将逐步替代P-15和P-18。

性能高低搭配 越防空空军常在重要方向和区域组织部署多部性质和功能不同的雷达。这样既可增强抗干扰能力,又有利于发现和掌握各种不同高度的目标;同时将警戒和引导雷达相结合,警戒雷达可担负引导任务,引导雷达也可担负警戒任务,还能帮助警戒雷达校准机型、架数,借此扩大警戒和引导范围。VRS-M2D米波雷达探测距离远,可对重点在X和S波段隐身的主流隐身飞机起到较好的探测效果,而VRS-2DM分米波雷达具备较好的地空探测性能,可以为地面提供更精确的目标引导和指示,甚至可以直接为某些防空导弹提供目标指示。

  多套系统备份 越南防空师是其地面防空预警部队的战役组织单位,其每个防空师通常编有至少1个雷达团,每团下辖4~8个雷达站。每个雷达站通常又编配多部雷达,这些雷达在探测频段上相互覆盖衔接,而每个防御区又有2~3个雷达站。为保护雷达免遭打击或干扰,越防空雷达还采取了多套备份、交替开机的措施,确保开机数量不超过雷达总数的1/3,并且不规则地变更开机序列,避免反辐射武器的锁定并保证对空域的长时间不间断监测。

◎ 左图为越南VRS2DM雷达天线底座,可见其向后折叠机构

◎ 上图及右图为越南VRS-2DM雷达天线车,其采用较为粗犷的俄式卡车

◎ 越南VRS-M2D雷达天线支柱和源于P-18M的4副对消天线预设阵地机动运用 由于越南地处中南半岛东部,国土形状呈“S”形,南北长约1 640千米,东西最宽处约600千米,最窄处仅50千米。受国土地形特点影响,越地面防空雷达站不得不以主要作战方向和战略要地为中心进行部署,实现在主要方向上外线、中线和内线三线配置。其中,外线雷达24小时值班,尽早发现远距离目标;中线雷达负责判明机型和数量,弥补外线雷达盲区;内线雷达主要担任要地警戒和为防空阵地提供空中目标情报。但即使这样,考虑到雷达探测高度敏感性差异,以及性能的老化和无故障时间有限等因素,仍随机会出现探测区域、方向和高度层的空白,这就需要临时机动部署,以加强某些方向的探测能力。VRS-2DM和VRS-M2D雷达采用俄制越野汽车底盘,天线操作具备较高自动化水平,因此可以实现多个预设阵地的快速机动和展开部署,并可以在任务中快速机动疏散隐蔽,这与以往的P系列雷达相比有显著提高。

发展意义

越南已经拥有大量P系列雷达,而且从白俄罗斯、乌克兰和以色列等国引进了大量“东方-E”和ST68U以及E/LM系列防空雷达,那为什么还要自主开发VRS系列防空雷达呢?

  为雷达技术探索新途径 越南在现有自主雷达发展中都先引进关键型号或技术,再尝试开发模仿验证型,最后发展基本自主的国产型。例如,RV系列雷达发展中就是先开发了完全组装仿制的RV-01,尔后才开发了RV-02,而在VRS系列雷达发展中则率先仿制了VRS2DM-S,尔后在此基础上才发展了自主化更高的VRS2DM-W型,在W型基础上实现了VRS-2DM雷达的批量生产。

为更新老化装备奠定基础 目前,越装备有P-12、P-14、P-15、P-18、P-37、PRV-16、55J6、L13-3、“铠甲”和“卡斯塔”等型雷达近150余部。大部分雷达技术落后,要在短时间内汰旧换新几乎不可能,因此对现役雷达进行现代化、数字化改造是越军未来雷达发展的方向。VRS系列雷达通过改进信号发射系统,提高了雷达的可靠性和稳定性;改进信号接收系统,提高接收机灵敏度;改进天线和工作体制,提高抗干扰能力;通过数字化处理技术,改进信号处理和显示系统;通过光纤技术提高雷达信号处理质量和可靠性,提高信号处理能力。这些通过VRS系列雷达验证的新技术可直接应用到老式雷达的改造中。

  对引进新技术自主可控的尝试 受到技术水平和过去的国际环境限制,越南在防空体系构建中长期使用苏式雷达,而这些雷达型号和工作体制与周边国家近似,这使越南对原有系统和防空体制缺乏安全感。为此,越南积极倡导开发现有各类型雷达的国产仿制型。例如,2010年前后,越南通过捷克对其现有的苏联制造的P-18雷达系统进行了升级,将其改造成数字雷达系统,升级后的该雷达被称为P-18M,在此过程中捷克向越南转移了相关技术。而P-18M成为越南VRS-M2D雷达研制的原型;而通过从白俄罗斯引进“东方-E”雷达则使越南不但掌握了RV系列雷达技术,而且掌握了天线液压控制的伺服技术,这一技术在VRS-M2D雷达上得到了应用,使其比P-18M雷达用起来更方便。

满足国土防御的大规模换装需要 越南的雷达部署体系十分庞大,仅P-18雷达在越南防空空军中就部署了50余部。要全面实现换装和改进,以及长期维护和维修,经济成本是越南难以承受的。虽然自主设计和生产可能在短时期内需要负担较大的经济和时间成本,但这种方式不但使越南自主掌握了先进雷达技术,也为以后长远的维修和升级提供了可能;而且由于经济原因,如此庞大的换装计划如果不走自主发展的道路几乎别无可能。

◎ 越南VRS-2DM雷达天线车,可见双抛物面天线和前部短方舱

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