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米28长得威猛却是条废柴,打仗还得看武直10

作者:佚名    转贴自:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxOTE3NTM4Mw==&mid=404179821&idx=2&sn=348ddb53b593f390547d7ce174c3    点击数:68


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问:请问小编,能否简单科普战机的有源相控阵、无源相控阵、多普勒、合成孔径、毫米波等几种雷达和它们的优劣?


我们首先要科普楚几个概念:相控阵指雷达天线的扫描方式,跟机械扫描相对应;而有源-无源则是根据天线-发射机组合体制划分的;多普勒和合成孔径是雷达的其中两种工作模式;而毫米波则是波段的一种,在雷达体制、工作模式、波段这些不同范畴的概念之间我们无法对比优劣,必须细分来说(小编开始进入装X模式)。


举个栗子,就拿电视来说吧,雷达的体制就相当于是电视的液晶屏和显像管屏;工作模式相当于接机顶盒还是闭路电视;波段就相当于用4G还是WIFI。


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借答题纪念下刚刚去世的歼10之父宋文骢老爷子,这是当年他正在向刘华清上将介绍歼10A战斗机,注意雷达的机械扫描天线


歼-10A的标配雷达,就是厘米波波段的机械扫描雷达,而俄罗斯苏-35则是厘米波波段的无源相控阵雷达,歼-10C和歼-20的雷达则是厘米波的有源相控阵雷达,它们都可以用多普勒模式攻击空中的敌机,或者使用合成孔径模式寻找地面的敌人;而歼-8II的雷达,也是厘米波的机械扫描雷达,但是它的工作模式就只有多普勒没有合成孔径,所以只能对空不能对地;而AH-64D旋翼顶端的“长弓”雷达则是毫米波雷达,有动目标检测模式,可以搜索地面的车辆。


无源相控阵雷达,是采用一台集中式的发射机接收机,用电子管或者是固态发射机,通过馈电系统连接到天线,再由分配网络把发射信号分配到各个阵元,同时也把接收到的信号发到接收机。而有源相控阵,则是采用若干分散的发射-接收机,直接安装到阵元上,省去了馈电系统和分配网络。


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无源(左)和有源(右)的区别,直接挑干活说:有源的链路短很多,而无源的复杂机制就相当于一条公路上有大量雁过拔毛的收费站。


有源相控阵主要有三个优点:(1),可以使用单管功率较小的晶体管,一个阵元用1到4个功率晶体管结构简单可靠,很容易提高整体信噪比,而无源相控阵则是用几十个甚至上百上千个电子管-晶体管组成复杂的推-挽结构,内部干扰大而且不可靠。(2)省掉了馈电系统和分配网络,无源相控阵的馈电系统和分配网络一般会带来8分贝以上的内部噪声,取消馈电系统等于让整机有效功率提高几倍,在相当的功率下大大提升性能。(3)无源相控阵发射机-接收机都是一个损坏全部完蛋,而有源相控阵有上千甚至上万个发射机-接收机组合,哪怕坏掉几百个,也能凑合使用,可用性远超无源相控阵。


这就和液晶电视与老式显像管电视的区别非常接近:液晶电视一个点坏了顶多是屏幕上多几个黑点,而显像管坏了相当于整个电视机报废。而且,液晶电视的耗电量发热量也比显像管低得多,多快好省就是技术进步的优势。


最后来说说工作模式。多普勒是一种滤波方式,即雷达信号处理设备通过多普勒效应,滤掉那些固定不动的目标,它同时还能测量目标速度。在多普勒滤波模式出现以前,机载雷达对下方目标探测时,大量地面反射来的杂波会把目标完全掩盖。因为地面是固定不动的,所以依靠多普原理把它们过滤掉以后,剩下来的目标就是低空的飞机。有点像以前生物课本里提到过的青蛙抓蚊子:不动的就看不到,动弹的就一下子抓住。


在多普勒雷达普及以前,超低空突防躲避雷达是对地打击战术的主流,像F-111、SU-24和狂风就是典型的贴地飞机,但是多普勒雷达普及后,这种战术的优势就逐渐弱化乃至接近消失了。


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多普勒雷达挤掉了很多靠超低空突防的战斗轰炸机的饭碗


合成孔径原理则是利用一个小天线沿着长线阵的轨迹等速移动并辐射相参信号, 把在不同位置接收的回波进行相干处理, 从而获得较高分辨率的成像雷达,可分为聚焦型和非聚焦型两类。以前的侧视侦察雷达是七八米长的天线,也就能取得几米的精度,而合成孔径雷达的数据处理能力提高后,一个800毫米直径的天线就能取得0.5米精度,性能提升是非常惊人的。


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美军E-8“联合星”战场监视机肚皮底下的凸起就是台大型合成孔径雷达


毫米波雷达则是使用波长很短的毫米波发射机,毫米波波长短,因此相同的口径下波束更窄,精度更高。但是毫米波容易被雨珠反射,因此全天候适应性不佳。


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阿帕奇直升机的“长弓”毫米波雷达,毫米波波长小,所以该雷达只需要尺寸很小的抛物面天线(红框里的物件)就可以有效地将毫米波信号发射出去。这样,毫米波雷达的体积也相对小巧,可以装在直升机的桨毂上。


好啦,雷达导论课上完了,下面布置作业,让我们用雷达术语来造句:


歼20装有一部工作在厘米波段的有源相控阵雷达,它可以采用带多普勒滤波的工作模式搜索、并引导空空导弹攻击空中目标;也可以切换到合成孔径工作模式,获取地面图像,发现目标,并给机上挂载的北斗卫星导航制导炸弹装订目标诸元(地面目标的方位、与飞机直线距离等)。


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怎么确定一款战斗机是否用相控阵雷达?看它的机头雷达天线整流罩与机身的结合部,倾斜的肯定是相控阵雷达。这是因为相控阵雷达天线不需要进行机械扫描,天线面不需要与水平线垂直,斜置可以减小飞机的迎头雷达反射截面积(RCS),利于隐身。当然,像苏35、F-15SG这些三代半飞机,本来就不要求隐身能力,它们即便采用相控阵雷达,天线也是与水平线垂直的。


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美军换装了相控阵雷达的F-15C战斗机,天线与水平线就是垂直的,没隐身考虑。


问:为什么武直19不安装航炮?你看同样是轻型武直,日本的OH-1却安装了航炮。另外,武直19相对于OH-1水平怎么样?


这位网友,你看到的安装航炮版本的OH-1,其实只是它早期的一个试验型,真正交付自卫队的型号和直19一样,是没航炮的。实际上自卫队的OH-1甚至连反坦克导弹都不是标准装备,实际部署的OH-1大多只能挂载小型空空导弹。


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OH-1带航炮的样机


而中国陆航的武直-19是一种相对完备的武装直升机,能兼顾对空-对地作战任务,尤其是可以挂载半主动激光制导的AKD-9反坦克导弹,射程远且灵活。而OH-1哪怕是验证机,也只能挂载有线拖曳制导的陶式反坦克导弹,能力差距相当大。


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直19的配套武器品种很齐全


一套机炮和炮弹的重量,对飞机来说是小事情,对直升机就是大事,尤其是轻型直升机。直升机这种飞行器,是靠旋翼旋转同时产生升力和推力,由于旋翼的特性,所以其升力效率很低。直升机永远是载重量不足,而不是安装空间不足,减重永远是提高性能的第一办法。法-德合作的“虎”式直升机,挟罗尔斯罗伊斯公司世界顶级的MTR-390发动机,也必须在航炮上省重量,生生将其拆两个版本:带全套火控和反坦克导弹的版本就没航炮;而取消桅顶观瞄系统也不能使用重型反坦克导弹的版本才有航炮。


实际上目前世界上能做到兼顾飞行性能-外挂武器-航炮-全套设备-防护的武装直升机,只有美国的AH-64“阿帕奇”,其他各国的直升机都有不同程度的偏科:比如AH-1Z防护和机动性差,MI-28设备差且无法兼顾航程和载荷,中国武直-10航炮威力太小等问题。


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“阿帕奇”才是我国陆航目前口水和追赶的目标啊



问:武直10和世界同类产品比较优缺点在哪里


武装直升机在当前来说,最大起飞重量是从12吨级到3吨级都有,而武直-10刚好是在中间,5吨多不到6吨,属于6吨级。那对比起来也不能说跟重型的比火力,跟轻型的比价格,只能综合起来比较了。


重型武装直升机主要是美国AH-64、AH-1Z和俄罗斯的MI-28和KA-52,中型是中国的武直-10和欧洲的虎式以及AH-1系列的其他型号,轻型则是武直-19、日本的OH-1和意大利的A-129系列。


从性能来说,AH-64虽然已经30岁了,但是其吨位大,动力强,而且不断升级,综合性能最好。MI-28吨位虽然大,但是由于空重过于巨大,因此实际的有效载荷很低(AH-64有效载荷近5吨,而MI-28只有3.2吨),而且其旋翼技术差,所以飞行性能弱。KA-52使用共轴双旋翼,升力特性好,载荷能力比MI-28好,但是其在机动状态时上下旋翼可能碰撞导致坠毁,实际上是不适合做武装直升机的。AH-1Z则是在原来AH-1W基础上翻新的二手机,缺陷不少,设备很先进,但是飞行能力差。


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以目前来看,还是AH-64最为均衡,所以我国即使有了武直10/19两款机型,也还嚷着要研制重型武直


AH-1系列其他型号都采用二叶跷跷板旋翼,虽然结构简单价格低廉,但是性能实在是狗肉不上席,哪怕换了高性能发动机,载荷能力和高温高原能力都较弱。


武直-10和虎式两者非常相似,不过虎诞生太早,所以设备限制使得其无法同时兼顾普通对地支援和反坦克任务,必须分拆成两个不同的亚型,而武直-10在配用比较轻的航炮,还有现代化的光电系统后,可以同时兼顾。不过武直-10现阶段使用的发动机只相当于早期的虎式,比最新改型的发动机要差一些,所以高温高原性能比虎略差,更不如AH-64系列。至于那些轻型武装直升机,首要的还是省钱,性能何足道哉。


窃以为从整体来说,AH-64当世第一,之下就是AH-1Z,欧洲虎和武直-10水平相当。


看上去最威猛的MI-28反而很弱,他空重达到了8059千克,带八发导弹和燃油有10.3吨重,比起同样载荷下只有不到5吨的武直-10,功率孱弱得不行。虽然可以带很多武器,但是带了大量武器笨重不堪而且装不满油箱,只能纯粹拿来演示。


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MI-28的挂载虚头太多,单枚反坦克导弹重量小、弹径小,破甲能力远不及美国的海尔法和中国的AKD-10重型反坦克导弹。


问:明朝的火器有多厉害


明朝的火器有多厉害?一点都不厉害,而且是引进的……虽然有点伤民族感情,但也只能这么说了。


在明朝广泛使用,而且受到赞誉的火器,比如佛郎机,铜发熕,鸟铳,红衣大炮等,基本上都来自引进。而这些火器引进后的仿制生产,又混乱不堪,一是生产质量缺乏管理,二是生产和使用者不通原理,进行各种乱七八糟的修改,使得产品性能远远逊色于原版。


比如说红衣大炮,欧洲一门6磅的长炮,重量大概在1500到2000磅,而明朝同类产品超过3000磅甚至4000磅,由于炮膛光滑度不足,性能还远不如欧洲产品。引入佛郎机后,明朝官员进行了简单放大成为大将军炮,完全违反了科学规律,使得其炸膛风险极大,士兵根本不敢按照官员们随后胡诌的装药量装填,甚至根本都不敢在平时训练发射,到了战时就赌命乱放。


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红衣大炮


实际上明朝人自己已经有所认识,茅元仪在武备志中说到:“鸟铳贵在于造时炼铁熟,两筒相包,原孔甚小,用钢钻钻之,一日钻寸许,至底而止,一月钻光者为上。近来洞晓此中病痛者既少,而又不任真任怨责成工匠,听其卷成铁筒,粗细厚薄不同,已可容三四钱铅子矣。腹内未曾用钢钻钻光,以致铅子不得到底,出口不直,厚处不容子入,薄处遇火爆裂,甚至单筒卷成,举即炸毁,人手安敢托架于前?官给铅子,大小不一。子大而铳口小,则子入不深,出口便落。子小而铳腹大,火药先铅子而泄,则铅子无力,何以致远?或铅子溶液于腹内,则为虚发。”鸟铳质量太差,士兵根本就不可能正常使用,所以实战效果很差。


而清军和明军对抗的结果也是,他们很清楚的认识到鸟铳和红衣炮是非常好的武器,大量的征发朝鲜火枪手和自己生产大炮,但是清军却认为明军火器最是无用。每次会战,明军士兵都是隔着几百米就乱放火器,根本打不到人,等到清军冲到阵前,火器却已经打热无法再用,除了守城守寨以外根本没啥意义。



问:继95式自动步枪后 中国有没有下一代成体系步枪的研制方案


当前还没有看到,我军目前还是刚刚开始推广95-1步枪,95-1换用了新的弹种,设计结构上也有一些变化,但是变化不算很大。正常情况下,一款步枪的服役跨度可能非常漫长,比如美国的M4/M16系列,虽然美军想换,也一直没有合适的接替者。


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95-1步枪,前两年才开始换装,至于很科幻的“05式战略步枪”,那应该还是很遥远的事情。


问:请从技术和结构等专业和发展历史对比的角度讲解运输机与轰炸机的区别 运输机可以改装成轰炸机吗?


传统意义上的轰炸机,需要突防能力较好,也就是飞得高或者飞得快,又或者是后来的飞得低(可以贴地飞行躲防空雷达),同时航程较大。而运输机,分军用和民用,军用要求有大的通舱而且地板离地要近,开有大型尾门,还要有尽量好的野战起降能力,所以一般都是上单翼布局,民用运输机则是我们一般常坐的客机。


运输机能不能当轰炸机用?早期是常有的,30年代由于民用客机更新更快,所以实际上客机飞的比军机快,纳粹德国的HE111轰炸机其实本来就是汉莎航空的客机发展而来,著名的DC/C-47家族也衍生了轰炸机B-18,苏联在二战期间也经常用国产的DC-3运输机当轰炸机用。


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Fw-200“秃鹰”,也是客机半路出家的轰炸机,二战中被打得很惨


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道格拉斯B-18轰炸机实际上是在DC-3客机基础上设计的


但是二战中轰炸机和运输机就逐渐分开,双方最后的羁绊就是C-97系列运输机:它是从著名的B-29轰炸机发展而来,沿用了B-29的机翼、动力和起落架,换了新的机体,外型上看起来差别还是蛮大的。B-52运输机跟波音707客机、C-141运输机只能通用发动机,但是60年代轰炸机开始搞超音速化以后,跟运输机的关系就几乎彻底断绝。


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B-29发展而来的KC-97正在给B-29的改型B-50加油


不过波音一直在鼓吹用运输机改装轰炸机,因为除了B-2隐身轰炸机以外,现有轰炸机基本都是远距离发射远程巡航导弹,不需要突防能力了,所以载弹量和航程才是关键,所以波音退出用波音747客机或者C-17运输机改装轰炸机。当然,也不出意外的被美国空军否决了。


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今天还剩下一朵奇葩:毛子的伊尔76翼下保留了俩挂点,偶尔会兼职当轰炸机。


问:详解坦克各种复合装甲防弹机理,就说你所知道的能够公开的就可以,不嫌多


用越野车爱好者很熟悉的词汇:坦克都是承载式车体,也就是说得靠车体的钢板来承载受力。因此,装甲钢除了要求防弹性能,还要求韧性好,强度高,不然在高强度行驶很容易损坏。而陶瓷或者高硬度钢板等,防弹性能好却力学性能差,没法做车体材料。复合装甲就是结合二者的优点,同时利用各个材料不同的特性来形成更强的防弹能力。


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典型复合装甲结构


复合装甲的类型,无非就是消耗和破碎。同等重量的装甲,复合装甲一般有钢装甲的一倍半到两倍,单纯这个距离就可以起到间隙装甲的效果,而且其中还有大量的高硬度耐高温的陶瓷材料或者高硬度钢板等材料。


破甲弹的射流先打穿外层钢板后,进入复合材料层,因为材质不同其能力就会向周围扩散而不是继续向前,同时还被陶瓷板不断削弱,极大降低效能。


而针对穿甲弹,则主要是柱状陶瓷块,在穿甲弹弹芯打入后,因为陶瓷不是均匀的,而是棱柱状,弹芯的两侧受力不均匀就会使得前进方向变歪,甚至可能直接导致受力不均折断。同时高硬度的陶瓷在粉碎的同时也会损坏弹芯本身,等于是正面顶侧面夹,来破坏弹芯。


问:对地攻击机与武装直升机在对付装甲目标时有何异同


在武装直升机出现的70年代早期是有比较大的差异的:当时反坦克导弹只有“陶”这样的有线指令制导导弹,发射平台必须低空低速飞行跟踪目标,而且也要防止拉断导线,所以只有武装直升机才能挂载发射。


而当时攻击机可以用来打击移动目标的只有电视/激光制导武器:如小牛系列导弹(电视、激光半主动、红外成像制导)、宝石路激光制导炸弹等。当时电子技术比现在落后得多,这些导引头都价格昂贵而且体积较大,只有在这些200多公斤级的武器上才能使用。一架战斗机执行近距离支援任务只能挂六枚小牛导弹或者宝石路激光制导炸弹,灵活性不足。


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冷战时期的羚羊直升机发射霍特线控反坦克导弹,直到命中以前直升机不能做大幅度机动,否则线会被扯断。


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硕大的小牛导弹


不过80年代海尔法反坦克导弹和AH-64直升机一起服役,其采用了激光半主动制导模式,也就可以从高速飞机上发射,随后又在其基础上开发了毫米波制导的长弓海尔法和硫磺石导弹,欧洲和中国在最近十几年也开始把激光制导和红外成像制导的反坦克导弹投入使用。实际上对地攻击机与武装直升机在对付装甲目标时已经没有太大的差异了。


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狂风战斗轰炸机满载“硫磺石”导弹,这种导弹其实就是从阿帕奇的“海尔法”反坦克导弹改进而成。