透视越南引进仿制“东方”E 反隐身雷达
◎ 正在展开部署的“东方”E雷达天线,可见天线液压支柱系统的工作过程亚洲多国的空中力量已开始装备隐身飞机,而越南早在十余年前就对此做好了准备,大量引进并仿制了先进的反隐身远程预警雷达,并在近期全面形成作战能力。越南引进的这些反隐身雷达性能究竟如何?将如何作战使用?这要从越南十余年前引进和仿制的“东方”E/ RV-02反隐身雷达谈起。
引进仿制过程
越南根据越南战争的经验与教训,认为其未来最可能面临的威胁形势是空中打击。但是越南地域狭长,海上门户洞开,防御纵深短浅,因此其非常重视发展远程警戒能力,为此长期保有大量的远程警戒雷达系统。
越南在上世纪70~80年代重建国家防御体系时,在继承越战中大量苏制雷达的基础上,又专门补充引进了部分当时较为先进的苏式P系列远程警戒雷达,其中仅P-18型雷达就50余部,P-12雷达20余部,这些雷达探测距离远,部署简单。例如,P-12 为VHF波段机动式脉冲两坐标防空预警雷达,雷达采用高增益八木天线阵,整个系统包括两辆车,一辆电源车,另一辆装载天线和雷达。P-18雷达是P-12的升级型,基本部署在前沿地带,对空监视范围覆盖整个南沙海域。
随着时间的推移,这些雷达逐步落后,有些已经超过使用年限,设备妥善率较低,为此越南开始与捷克等国家合作对这些P系列雷达进行升级改进,但是随着周边国家隐身飞机的发展,以P系列雷达为主的远程空中警戒系统已难堪重负。为应对未来威胁,越南在2005年一次性外购引进7台“东方”E雷达,次年即在越南防空部队中服役。经过多年使用和评估,雷达部队对该型号反映良好,为此越南开始仿制“东方”E雷达,以全面更新现有P系列远程预警雷达。
越南在获得“东方”E雷达的技术转让后,研制了越南版“东方”E雷达——RV-01。后来越南在其基础上又进行改进,生产出最新的“东方”E雷达改型,称为RV02。RV-02雷达于2014年定型,但直到2016年只造出3部。通过验收后,该型雷达进入量产阶段。外界认为,在未来相当长的时间里,越南中远程警戒体系将形成以“东方”E和RV-02雷达为核心的局面。
雷达系统构成
标准的“东方”E/RV-02雷达系统按照功能可以分为天线系统、信号传输系统、数字化信号处理系统、信息显示系统和控制系统等,而按照组成则主要包括1部车载雷达(天线系统)、1部车载自动化工作站(信号处理与信息显示)和1台柴油发电机。
雷达天线 “东方”E和RV-02雷达天线配置在1台卡车底盘上,T字形天线体由液压支柱和“一”字形阵面组成。其中,“一”字形阵面由呈矩形的两幅主阵面和从主阵面向外延伸出来略窄的两幅扩展阵面组成,组合天线阵面共由28个振子组成,阵面扩展后宽达21.6米。扩展阵面可收缩到主阵面中,而两幅主阵面可以在液压支柱收起后向后折叠,使其符合搭载车辆外轮廓,便于地面机动。整个天线的起竖与展开,以及收拢与折叠过程都由液压机构控制,这使其雷达的作战部署和撤收时间缩短到只有10~15分钟。液压支柱起竖后,天线阵面顶端高度可达11米,可有效提高雷达探测距离并减少地物干扰。整个雷达天线体全重18吨,阵面可实现每10秒旋转一圈。越南在仿制过程中将RV-02雷达天线进行了改进,对底座和液压机构进行了加固,使其可以抵御越南沿海频繁遭遇的阵风,液压调平机构可以适应越南更加松软的红土地质条件。
工作站舱 “东方”E和RV-02雷达自动化工作站舱也配置在1台6X6卡车底盘上,系统包括数字化信号处理系统、信息显示系统和控制系统等。舱室内集成了3个操作台,用于信号处理、远程控制和信息显示。作为枢纽雷达系统,“东方”E和RV-02雷达工作舱室略显局促,但也还能胜任复杂的野战环境。越南在仿制过程中将RV-02雷达主机使用的软件文字和操作标识实现了全部越南化,同时使用光纤代替了原来的高频电缆,这不但提高了雷达信号数据的传输容量、速度和精度,而且减少了电磁脉冲干扰和串扰,增强了系统整体抗干扰能力。
电源供应车 由于“东方”E/RV-02雷达工作在米波段,且要求探测距离较大,因此需要较大的主机功率驱动,这对雷达电源提出了更高要求。“东方”E/RV-02雷达使用通用柴油发电机,通常柴油发电机搭载在专门的电源车上,而如果部署在固定阵地,则使用电源机房内的柴油发电机或通过机房内的变配电装置将市网用电提供给主机使用。
◎ 在港口卸货测试的“东方”E雷达车
◎ 折叠后进行公路机动的“东方”E雷达车雷达性能特点
目前公开的“东方”E/RV-02雷达性能资料较少,但是参照俄罗斯同类型雷达情况,我们可以对“东方”E/ RV-02雷达性能进行大致判断。
警戒距离远,但低空性能差 “东方”E/RV-02雷达的工作频率在米波波段,载频数量可达50个,载频重调时间为3微秒。与工作波长较短的分米波和厘米波雷达相比,米波雷达最主要的优势之一是探测距离较远,能更有效地探测隐身目标。外界估计,“东方”E/RV-02雷达在没有主动干扰的情况下,当目标高度为10 000米时,对非隐身飞机(如苏-27)的探测距离约为360千米;在有主动干扰的情况下,当目标高度为10 000米时,对B-52轰炸机的探测距离为255千米;对F-16战机的探测距离为133千米,对F-22的探测距离为72千米。该雷达可压制来自3个方向的干扰,抵抗被动干扰的工作范围为0~360千米。此外,越南宣称其仿制的RV-02雷达信号处理得到了升级,反干扰能力及抗阻塞对消能力得到显著提高。
“东方”E/RV-02雷达与其它米波雷达一样,最大的缺点就是低空性能难以提高。“东方”E/RV-02雷达较远的探测距离是在目标处于10 000米以上的高度情况下得到的,如果对方降低高度,雷达探测距离就要大幅降低,实际上随着地形跟踪雷达、飞行控制系统的进步,现代作战飞机可以在昼夜全天候条件下,凭借复杂地形掩护发起攻击,新一代隐身飞机也具有较高的飞行机动性和低空突防性。
可发现隐身目标,但探测误差大 由于受技术以及飞机机动性能、维护保障能力、造价费用等诸多限制,现代隐身飞机一般不可能实现全隐身,其隐身重点是飞机的前部和腹部,隐身的最佳频段大都在0.3至29吉赫兹,因此米波雷达能避开隐身波段探测隐身飞机。实际上越南原有的很多P系列雷达都属于米波雷达,但是由于老式米波雷达高度测量受限、体积重量较大、抗干扰较弱、可靠性较差,所以探测能力有限。而以“东方”E/RV-02为代表的新型米波雷达由于采用了一些新技术,有效降低了体积和重量,减小了损耗,提高了灵敏度,扩大了覆盖空域,强化了高度测量,大大优化了探测水平和电子对抗能力。但是由于新型米波雷达技术复杂、对电子器件要求高,设计和制造难度都很大,因此掌握和部署的国家并不多,越南也只是引进部件试验性制造了较少的RV-02,无法大规模生产,因此在2014年RV-02雷达定型的同时,越南又不得不外购了20台“东方”E雷达。
“东方”E/RV-02在拥有米波雷达优点的同时也难以克服该类雷达的缺点。该类雷达通常误差都达到数千米级,而且由于“东方”E/RV-02雷达天线采用矩形,造成探测波束误差更大,外界估计探测误差不可能低于300米。这使其不得不启用其它波段更短的雷达接力探测,但是隐身飞机对更短波段隐身效果较佳,从而导致防空导弹和攻击机都无法得到空中引导,因此其只是起到警戒告警的作用,无法实现防空火力的指挥控制。
设备简单可靠,但系统体积较大 “东方”E/RV-02这种米波雷达设备构成较为简单,可靠性高,对于材料和工艺要求低,具备一定的超视距能力,受海浪干扰较小,还有一点就是其抗反辐射导弹的能力较强。目前反辐射导弹的尺寸在米波雷达的波长之内,因此当米波雷达照射到反辐射导弹的时候会发生谐振,从而提高米波雷达对于反辐射导弹的探测能力。而受到弹体空间限制,现代反辐射导弹的被动制导系统接收天线较小,工作频率一般在500兆赫兹以上,无法达到米波雷达工作的300兆赫兹,也就无法攻击米波雷达。
由于雷达的探测距离与天线增益呈正比,波长越大天线孔径就要随之增加以保证必要的增益,而且波长越大,天线孔径就要越大以提高雷达的探测精度,但考虑到机动性能、成本等因素,天线的孔径又不能太大。另外在陆地受多路效影响,波束容易分裂,低空探测性能较低,还有就是这个频率存在大量的民用通信设备,容易互相干扰。正是由于天线尺寸设计的局限导致其目标太大,这样容易被对方确定位置,从而受到攻击,特别是对方如果有较强的侦察与探测能力,可以迅速得到“东方”E/RV-02雷达的位置,然后派出隐身飞机低空突防进行攻击。对方只需要在接近雷达探测区域边缘低飞就可以避开它的探测,然后使用滑翔增程制导炸弹或空地导弹进行防区外攻击。
系统反应较快,但需体系配合 从系统构成和采用技术来看,“东方”E/RV-02雷达具备良好的快速反应性能,能同时监控120个目标并处理其信息。雷达由卡车机动运载,天线的展开和收回提供半自动和手动两种模式,从开启到捕获目标的时间最长只需 6分钟,操作人员只需 2名。越南在2014年对RV-02雷达定型时称,该雷达全部由计算机代替了上一代机械按钮控制方式。RV-02雷达天线高11米,可探测数百千米外的空中目标。越南科研人员改进了雷达底座,确保了大风等极端情况时的载荷要求,同时使用光纤代替了老式雷达使用的常规高频电缆,使雷达信号传输速度优化。此外为提高天线部署速度,RV-02雷达采用了自动控制的液压系统,可使部署或撤收时间缩短到10~15分钟,远低于以前老式雷达系统所需的45分钟到1个小时。
但是由于单台“东方”E/RV-02雷达定位精度较低,越南在部署使用中不得不采用体系方式,也就是说雷达车到达阵地后要以3辆以上雷达车多角度布阵,这无疑增加了部署难度,也使系统目标变大,更易遭到打击。
◎ RV-02雷达展开,可见其面前的车库及车库后的P型雷达
◎ RV-02雷达工作舱内的控制台,可见舱壁上显示器中雷达天线状态◎ 越南河内机场附近的“东方”E雷达站位置(红球标注处)
◎ 越南引进的“东方”E雷达车的原型车,可见其天线较低,且电源车为拖挂式,与越南引进型和RV-02不同部署情况
早在2014年越南第二次引进“东方”E和RV-02定型之前,第一批“东方”E即完成部署。从目前透露情况看,该型雷达部署主要有两个方向,一是面向北部,二是集中部署在南部沿海地区。其中,北部主要部署在北部湾沿岸。2011年8月,越南国家电视台公布了一系列越南人民军演习的画面,其中在北部湾沿岸的演习中出现了“东方”E型雷达,这也是越南装备该型雷达后首次被公开。从越南部署的“东方”E/RV-02雷达阵地情况看,该型雷达作战部署时,雷达车距离自动化工作站约500米,距离柴油发电机约50米。越南最早部署的“东方”E雷达阵地位于河内机场附近。从卫星影像看,“东方”E雷达站构成较为简单,水泥部署场坪区内似乎只有1台雷达天线车和两座规则的钢筋混凝土水泥建筑,西侧较大的方形混凝土建筑很可能是车库,自动化工作站方舱车和机动电源车以及其它保障车辆均部署在此,而该车库与雷达车部署场坪之间的小型单层矩形建筑很可能是用于固定阵地的油机房,内部部署有固定柴油发电机及利用市网电力的变配电设备,并储存有一定的燃油,保证应急电力供应用油。
战略作用
早期预警 “东方”E/RV-02雷达对较大型目标探测距离可以达到300~400千米,这对海上方向国土纵深短浅的越南而言已经可以发挥战略预警作用,可封堵南海周边国家部署的各种第三代战斗机的渗透,甚至对海上方向突入的F-22等隐身飞机也具有一定的预警能力。可见,“东方”E/RV-02雷达是一种适合越南周边现状的早期预警系统。
中近探测 “东方”E/RV-02雷达虽然在远距离上对隐身飞机的探测能力有限,但是采用3部以上体系部署的“东方”E/RV-02雷达不但可以很快查证隐身飞机等目标,而且可以保证探测数据的较高精度,为越南部署的S-300引导雷达提供早期预警,协同完成对空中高速或隐身目标的探测。
海上补盲 随着越南“东方”E/RV-02雷达在陆地方向部署的完成和南海岛礁上部署的P-18等雷达的淘汰,未来“东方”E/RV-02雷达很可能加速部署到越占岛礁上,以弥补越南在海上方向的防空盲区。
空中引导 由于越南目前装备的苏-27和苏-30等主战飞机的雷达探测系统均无反隐身功能,因此在未来与隐身战机对抗中将处于单向透明状态,而利用“东方”E/RV-02雷达可以为越南主战飞机提供空中态势报告,甚至为其提供空中目标引导,增强越战机的空中主动性。