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西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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大预的意义  

2009-11-26 12:38:10|  分类: 鹰击长空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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国庆60周年阅兵中,空中阅兵的领队由大预担任。大预凝聚着中国航空的汗水,也代表了中国空军的希望,但大预的意义不仅于此。

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国庆60周年阅兵中,大预正式露面了,大预身上凝聚着中国航空的汗水,也代表了中国空军的希望大预的意义 - 晨枫 - 晨枫小苑
同时展示的还有人称小预的空警-200预警机

大预当然就是大型预警机。预警机开始于战后不久,初衷是用大型机载雷达填补雷达的低空盲区。但现代预警机早已超过了简单的空中雷达站,已经成为空中的指挥通信中心、电子战中心和网络战中心,真正成为空地一体战场的核心。

中国空军 研制自己的预警机已经有一段时间了。在文革期间,就有将雷达装上图-4 轰炸机的空警一号,但技术上遇到严重的困难,最后只得放弃。90年代之后,台湾获得了美国的E-2T预警机,使台湾的防空作战水平有了质的提高,解放军空军的紧迫感空前提高,再次启动预警机计划。这一次是和以色列合作,用俄罗斯的伊尔-76作为机体,由以色列提供已经用于“费尔康”预警机的雷达和信号处理技术。在美国的强力阻挠下,“中国费尔康”终于折翼。在中国政府的坚强决心和中国科技人员的发愤图强下,中国自己的大预终于研制成功,不但填补了中国的空白,还为中国的军用高科技杀出一条血路。

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还在60年代,中国已经尝试研制空警一号,但因为技术困难太大,不得不放弃
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90年代时,中国和以色列合作,在“费尔康”的基础上研制中国大预

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同期中国还和英国就“猎迷”预警机技术进行合作

大预不是简单地将雷达架到飞机上,这里面涉及的技术复杂性非同小可。大预的核心技术之一是雷达。机载雷达是军用电子技术之花,俄罗斯在批准向中国转让苏 -27生产许可的时候,就卡住雷达、发动机和飞控,意图控制中国的进步。但大预的雷达是所有机载雷达中要求最高的。大预的雷达不但要求探测距离远,还要能全向覆盖,并且能跟踪大量的目标。不能全向覆盖的大预将有很大的盲区,不能跟踪大量目标的雷达很容易被战场环境所饱和,失去预警和指挥的功能。

美国的E-3用机械转动天线实现全向覆盖,以色列的“费尔康”使用多块天线实现全向覆盖。机械转动天线有重量、可靠性、转动的反扭矩的问题,还无法根据战场实际调整监视密度,增加对局部方向的观察。“费尔康”的多块天线不是相同的,虽然没有机械转动天线的问题,但在各个方向上的观察能力不均匀,容易形成观察上的漏洞。中国大预独创性地采用三面相同的天线阵,每一面视角120度,在360度周边形成稳定、不间断的观察,还可以根据需要对部分方向集中观察,这在世界上是独有的。

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美国的E-3是西方典型的大预,技术成熟,性能先进,但还是采用机械扫描天线

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美国海军的E-2比E-3更早,使用国家也更多

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E-737是美国最新的预警机,已经出口澳大利亚、韩国和土耳其

中国大预还采用了主动电扫雷达技术,在世界上预警机中处于技术领先地位。雷达和手电筒有点相似。传统手电筒用单一灯泡,灯泡后配以一个反光镜,光线集束后射向前方,增加光照距离。传统雷达也是一样,用抛物面天线聚焦雷达能量,发射到前方。但手电筒也可以用很多小灯泡,就像现在的LED手电筒一样。小灯泡共同指向同样的方向,形成强大光柱,光照距离比灯泡-反光镜式的手电筒有过之无不及。更重要的是,要是小LED可以分别转动,那就可以根据需要,或者把所有 LED集中到一个方向,增加光照距离;或者把LED分散到很多方向,同时照明多个目标。电扫雷达好比LED手电筒,具有将雷达波束能量集中或分散的能力,在探测距离和同时跟踪目标的数量之间达到实时最优平衡。另一方面,在部分单元出故障时,雷达不至于整体失效,就好比LED手电筒“瞎”了几个LED会损失亮度,但手电筒不至于整个瞎掉一样。

主动电扫雷达在技术上还可以达到很多传统抛物面天线雷达难以做到的事情。主动电扫雷达和LED手电筒中LED相对应的东西是发射/接受单元,简称T/R单元。如果需要,可以将部分T/R单元继续按雷达使用,其他T/R单元则改作通信、导航、电子监视、电子干扰之用。F-35战斗机的雷达就是这样一个多用途天线单元。不同T/R单元按不同频率特性优化之后,雷达发射信号可以在不同T/R单元之间跳跃,而不再依赖单一发射机的电子系统实现变频,极大地增加了频率捷变的敏捷性,同时降低了系统损耗。T/R单元的敏捷性也有助于低截获概率雷达的实现,容易实现精确的功率和信号特性控制。

中国大预采用主动电扫雷达,不仅说明了中国雷达技术的巨大进步,还显示了这一先进技术的成熟性。将主动电扫雷达小型化、用于战斗机火控雷达,对于大幅度提高歼-10、歼-11的战斗机、填补与第四代战斗机的间隙,有着巨大的作用。

大预的另一个核心技术是网络和信息融合。大预上有各种专用系统,不一定都是在标准平台上开发的,但需要通过网络共享数据。计算机联网不是一个新鲜事,但不同质的计算机联网,那就不简单了。大预的网络不仅要求高速,还要求高度可靠。战斗打到白热化的时候出现系统当机,那是要死人的。大预在研制的时候,开发了操作系统扩展,容许各种不同的系统在同一网络上高速、可靠地跑起来,其意义不仅局限于大预,还可以用于四代新歼,和其他军兵种、武器系统的信息系统,这对于全军信息战能力是十分重要的经验。

信息融合是信息战能力的又一个十分重要的环节。信息融合能力不仅对大预重要,对战斗机也同样重要。战斗机飞行员需要掌握的是敌机的型号、位置、速度和方向,但没有信息融合的时候,需要反复比较红外、雷达、数据链传来的友机(包括编队内、编队外、预警机、地面等)提示等。现代战场上传感器越来越多,同一目标可能有多个传感器共同捕获。由于传感器的天然误差,多个传感器的数据不一定会完全一致,这时需要用先进算法判断到底是同一目标,还是不同目标。不同传感器捕获的目标特征不同,通过对多种特征的对比,先进算法可以进一步判定目标的性质,还可以得到比任一单一传感器更高的定位精度。信息融合最终可以向用户提供有用的战术信息,形成明确的战术态势,而不仅仅是多种传感器的原始数据。这对及早判断敌情至关重要。

大预在系统设计上采用开放结构,这是现代计算机控制和数据处理系统的典型方式。系统按开放的协议和规范设计,只要符合协议和规范,所有相似模块都可以插入使用。这不仅使系统改装、升级和扩展十分容易,也保证了模块的供应。现代电子器件的更新换代十分迅速,不仅性能大幅度提高,价格也迅速降低。开放结构使得军用系统可以得益于民用电子产品的进步,也降低了成本。

大预在信息技术上的经验不仅可以用于其他预警机或电子战飞机的研制,还可以用于战斗机、舰艇、装甲车辆等所有战场信息战成员的研制,这还建立了中国信息战体系的标准。在中国研制第四代战斗机的努力中,很多人关注发动机的瓶颈,这确实是一个巨大的挑战。但现代战场上信息的作用可以是决定性的,缺乏强劲的发动机好比瘸子,但缺乏耳聪目明的信息系统就好比瞎子了。同样的问题也存在于舰艇、车辆、火炮、导弹等。大预信息系统成功整合的经验的意义是怎么说也不为过的。

大预也是中国大型高科技的一个标杆。这个“上达天听”的超级项目不仅投资巨大,意义深远,也牵涉到无数部门。工艺标准和质量控制,项目管理,进度控制,这些过去只有模糊概念但没有实际运作经验的事,现在都走了一遍。大预T/R模块是中国自己设计、制造的,但一开始时没有工艺控制和质量控制的概念,大概差不多就交差了。结果以色列方面拒绝接受工艺质量参差不齐的产品,迫使中国方面不顾老工人和部分技术人员的不解和不满,严格实行工艺和质量标准,结果使成品率大幅度提高,后期调试率大幅度下降。这种有益的经验对其他军品和精密高科技的影响也是巨大的,这是一个心态的变化,是科研和企业文化的变化,意义远高于单纯技术突破和工艺更新。工艺标准和质量管理不是不必要的繁文缛节,质量就是这么出来的。

大预的研制过程前后多次遇到卡脖子的问题。中国空军希望装备预警机已经由来已久了,在文革中就曾不顾技术条件的极端困难,试图研制空警1号。改革开放后,中国试图从英国获得“猎迷”预警机技术,但真正的契机是以色列。当以色列“费尔康”技术的大门对中国打开的时候,中国的大预真正走上了正轨。虽然“费尔康”的基本技术是以色列的,但中国“费尔康”和以色列“费尔康”有很大的不同,用机背蘑菇形雷达罩实现全向均匀探测,性能上更加先进。然而,在美国的巨大压力下,中国“费尔康”最终夭折了。好在中国决定和以色列合作研制“费尔康”的同时,也同步研制中国自己的预警机技术。在合作破裂后,中国自己的技术最终开花结果,成为今日的大预。然而,在大预的电子技术完善后,俄罗斯在大预机体上设置障碍,在某种程度上致使中国大预的大量装备陷入瓶颈,只得转向运-8为机体的“平衡木”小预,在性能上受到一些损失。

引进还是自研,这一直是一个很难回避的问题。自研当然有利于长远,但从空军的角度来说,成熟技术的引进有利于及早战斗力,空军的使命不是为国争光,而是保卫国家,空军希望及早形成不仅先进而且可靠的战斗力的动机无可非议。但在引进技术的供应链不可靠的时候,依赖引进就出了问题。在中国越来越成为世界山举足轻重的国家的时候,有些国家对中国军事实力的顾忌也越来越大,将或明或暗地制造技术障碍,迟缓中国军力的发展。大预(还有歼10)的成功在一定程度上建立了空军的信心,给与足够的时间和资源,中国是可以干成好东西的。这样的正反馈一直是中国的军方-工业循环中缺乏的,希望大预是一个转折的契机。

考虑到中国对外军购中的国际政治变数,中国近年来的重大军购常常和国内研制同步进行,用引进技术解决燃眉之急,并从引进技术中得到启示,加速发展中国自己的相应技术,这个双轨制取得了良好的效果。其实想到这个双轨制不难,难的是有足够的经济实力支撑,这就是拜改革开放之赐了,中国在军工科研上从来没有这样财大气粗过。过去有过国家资源大量向军工倾斜的时候,但那是勒紧裤带的勉强为之,在本质上是不可持续的,和现在的大炮黄油两不误是更本不同的两回事。不仅在引进和自研上中国开始了双轨制,在自研中也走双轨制,鼓励适度竞争,在技术和生产能力上互为冗余,避免把鸡蛋放在一个篮子里。这都是在国家经济实力有了根本性改善之后才提得上的事情,这也是中国高科技正在起飞的前夜的道理,高科技不是巫术,是可以掌握的。中国人不比别人笨,也不比别人聪明。别人在科技上走到了前面,是他们投下去的资源与时间的结果。中国人过去在贫困和饥寒中挣扎,没有条件投入这样的资源和时间,现在有条件了,在走同样的路,路走过了,境界也就到了。不要急于求成,不要好高骛远,更不要悲悲戚戚,这里面没有什么只可意会不可言传的秘密。大预的成功证明了一点:中国人是可以干成事情的。有了更多的资源和时间,中国可以干成更多、更大的事情。大预或许是对大运的一个促动,给大运增加了一点紧迫感和信心,这或许是中国高科技起飞的转折点。
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