飞机是怎么知道被导弹锁定并发出警报的?
▍ℰ飞机是怎么知道被导弹锁定并发出警报的?
因为飞机尤其是战机尾部(大多在垂尾上)装有预警雷达,一旦有导弹来袭或被对方雷达锁定,便会发出警报。尤其象歼20、F35这样的四代机(老毛子称之为五代机),周身布置有探测传感装置,对任何空中目标的探测能做到360度无死角。
▍↸飞机是怎么知道被导弹锁定并发出警报的?
所谓的飞机被“锁定”其实是被雷达锁定,这个雷达的锁定可以是导弹的,也可以是战斗机的,现在的空空导弹想要击中目标,基本上都是需要雷达帮助的,因为战机之间的速度快,距离远,没有雷达帮助的话,就会很难发现并锁定目标,至于一些红外制导空空导弹,这玩意的攻击距离一般都很近,基本上都是在十公里甚至几公里内锁定目标,近距离格斗时才好用,远程超视距打击都是需要复合制导的!
而雷达波就是一种电磁波信号,当战斗机被雷达锁定的时候,机载设备(ECM)中的雷达告警系统(RWS)就会响应警告飞行员,但是,前提是RWS要分析出有威胁的雷达信号,为什么?首先,就是飞行空域电磁环境复杂,其次,战机雷达在搜索和锁定时候的雷达波信号是有区别的,所以,这个就需要空情部门在平时对敌军相关雷达波、通信信号等信息)进行分析处理,进而得出敌军雷达的工作特征和信号模式,再把这些信息储存到战机的RWS上,当战机被有威胁的雷达信号锁定时,就能及时反应!
所以,空情部队是知道战机被雷达锁定时有怎样的信号特征的,只要把这个信号特征提前装进RWS就行了,不过,也不是所有雷达的信号特征都有,如果是那些陌生的雷达信号,那么就要靠RWS的内置算法了,通过计算后判断雷达信号是否具有威胁,而现在的雷达为了对付战机,也是各出奇招了,比如有种叫LPI雷达(Low Probability of Intercept 低截获概率雷达)的玩意,就能在电子战部队的截获接收机的可检测雷达信号范围外发现目标。
最后说一下,飞机上的雷达告警系统(RWS)本身是不具备敌我识别(IFF)能力的,它只能根据设定好的优先逻辑来判断雷达信号的威胁性强弱,比如被主动雷达制导导弹的雷达波锁定、火控雷达信号锁定(发射导弹指令导引信号)等,从而发出相应的警告!
▍▬飞机是怎么知道被导弹锁定并发出警报的?
W君细说飞机识别来袭导弹报警是要分两块:无线电和远红外技术是一块;还有战机飞行员自己的“眼”(歌词:你是我的眼~~~)是一块。
早年间(二代机开始,一代机时没有导弹这家伙)战斗机的预警系统能够准确的知道被“导弹”锁定。原因不是看到导弹,而是利用对方战机的一个“bug”。
当二代敌方战机的火控雷达照射本方战机时,本方战机是可以接受到对方的火控雷达的信号的。而敌方发射导弹的一瞬间火控雷达会在极短的时间内中断发射信号,这不是火控雷达的特性引起的事件,而是因为当时的战机电源问题。在发射导弹的那段时间里,由于功率小,导弹发射的电击会对电路造成一个电子回路上的断电现象。虽然大概是百分之几秒,但利用这短暂的中断照射,就制造了初代的导弹预警装置-----接收火控雷达照射时一旦出现短暂中断后恢复的现象,就会持续不断的发出报警。
直到三代机改进了航电系统后,这样的识别发射机制就不灵了。那时的保守做法就是一旦被火控雷达照射,立即发出警告,战机飞行员做出规避机动。
但是,上述方案是半主动雷达制导导弹的飞机识别套路。下面说的是格斗导弹的一个大户-------红外制导导弹。(热源感应追踪)
早年间(还是二代机时代)这个是没法利用飞机无线电技术感知的,只能是飞行员“眼观六路,耳听八方”来识别。极为考验飞行员的眼力、反应和心里承受能力。(漫天找不说,看见了就要赶紧大过载机动,晚了就被锁死,那叫一个刺激)
近些年随着电子技术的小型化,战机也发展出远红外预警装置(福音啊)。根据安装位置的不同,就可以监控战机特定区域内的来袭导弹(只要是热源式的)。
这些装置和系统计算机连接,根据红外特征(速度、热度、方向等)判断后,自动发出来袭警报。这时,飞行员可以从容做出拋诱饵(红外的拋红外的、雷达的拋雷达的)或者启动电子战系统致使来袭导弹失去目标、做机动(大角度离轴)和来袭导弹“say”拜拜。
综上,目前飞机判定导弹来袭是以接受红外信号加以计算机自动判断预警为主的。
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其实这很好理解。
图片来自wiki的彭嘉傑。
上图是几种不同颜色的激光,现在问你:
我用红色激光照到你身上,你是不是知道我在用红激光照射你?
你必然知道。
我再用绿色激光照到你身上,你是不是知道我在用绿激光照射你?
你还是知道。
激光的本质是什么?
一种电磁波而已。
雷达波本质是什么?
也是电磁波而已。
既然雷达波是电磁波,那么根据波长的不同,也就分成了不同的雷达波。
你瞧,过去的广播,也就是用收音机能收听的广播,我们能听到几千公里外传来的无线电波,这说明广播的波长很长。
同理,如果我们需要雷达能探测到很遥远的战斗机,就需要雷达波的波长稍微长一些。
如果两架战机相距较近,此时,雷达波的波长就得较短的那一种,否则探测精度不够。
火控雷达,顾名思义,其是控制开火的,而不是单纯地为了“探测”,都要开火了,两战机必然是相对很近。或者说,地面的雷达要向战机发射导弹时,为了精确地引导导弹击中目标,就需要波长很短的雷达波。
这也就是说,当雷达正在引导导弹准确命中目标时,就需要一种波长很短的波,这就是火控雷达发射出来的波。
所以,当战机识别出敌方的雷达波是一种很短的波时,就说明被火控雷达锁定了,从而也就推导出,导弹正在飞来。
问题来了,雷达波有几十种,怎么就能知道哪一种波是火控雷达波呢?
这一点也不难,就像不同颜色的激光,我们能轻易识别一样,战机上的接收器也能轻而易举识别出不同波长的雷达波。
如果有兴趣,还可以在今日头条搜索这篇文章“被火控雷达照射是一种怎样火辣辣的感觉?”
你会得到更多。
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飞机是怎么知道被导弹锁定并发出警报的?
对于现代战机而言,除了敌方的空中力量外,对其威胁最大的无疑就是地面陆基或者舰载的各类防空导弹系统了。而战斗机的飞行员,在面对各种防空导弹的威胁时,是如何获取本机被敌方锁定的信息并以此做出相应的对策呢?
(面对防空导弹的威胁时,飞机与飞行员是如何知道自己被导弹索敌并发出告警的呢?)
这种情况下,机载自卫防御系统中的告警系统就显得十分重要了。按字面意思就能理解,机载告警系统主要是面对敌方的各类威胁时,提前给飞行员进行预警与告警提示的系统。
而机载告警系统系统中,装备最多的自然是雷达告警系统(RWR)。主要原因,现代战争条件下,雷达无论是在预警探测还是火控制导领域中的运用都是最广泛的,而针对敌方雷达进行告警是飞行获取威胁信息的最佳方式。
(现代战机上广泛装备的雷达告警系统,图为F-16机翼上装备的 “啤酒罐”雷达告警天线)
雷达告警系统(RWR)是现代化战斗机不可缺少的设备,它的主要任务是截获、识别、定位敌方雷
达的信号发射源,并使用代码显示和告警语音描述威协类型,排列威胁等级,描绘敌武器系统的工作状态(搜索、跟踪或发射),以及提供威胁的位置或相对方位。飞行员可根据这些信息得知自己是否处于被敌方发现或锁定的状态。并采取回避行动,避开危险地带,启动对抗设备,或发动攻击信号等相应对策。
(雷达告警系统的显示终端,从这上面可以获取各类威胁信号的方位与威胁程度。)
除了装备最广泛的雷达告警系统外,针对一些比较少见的激光制导防空导弹(如英国的星光防空导弹、瑞典的RBS-70单兵导弹等)或者敌方导弹火控系统使用的激光测距仪,一些战斗机也会装备激光告警器(LWR)来进行告警探测,激光告警器和雷达告警器一样都是处于被动工作状态,只要接收到了敌方激光制导武器或激光测距仪所发射的激光信号,就能第一时间对其进行反向定位并提醒飞行员“我们已经被敌人的给盯上了”。
(阵风战斗机上装备的激光告警系统的接收窗口,属于“频谱”机载自卫系统的一部分。)
以上所提到的雷达告警系统和激光告警系统,都是可以在敌方导弹发射之前就能给我方飞行员提供告警的。而一些告警设备,则必须在敌方导弹发射以后才能提供有效的告警,典型的就是导弹逼近告警系统(MAWS)。
(一些如MAWS这类告警系统只能在导弹发射后才能提供有效的告警提示。)
导弹逼近告警系统最早是为了针对被动红外制导(如红外格斗弹、单兵导弹等)这种不主动发射电磁波与激光,导致很难被雷达告警器和激光告警器提前发现的制导武器而诞生的。
导弹逼近告警器按工作体制可以分为紫外、红外、多普勒三大类,这三类MAWS主要负责敌方导弹发射后,在其逼近我方战斗机时的告警任务。
(我国歼-11B战斗机在机尾装备的SE-2型紫外成像体制导弹告警逼近系统的告警探头。)
紫外体制的MAWS主要靠探测敌方来袭导弹火箭发动机工作燃烧所产生的强紫外辐射羽烟来探测与发现目标;
红外MAWS则是通过探测敌方来袭导弹火箭发动机工作燃烧所产生的强红外信号来探测与发现目标;
而多普勒MAWS的原理和预警雷达基本一致,是通过雷达波来探测来袭目标并进行告警。
以上三种MAWS都通过在战斗机机身各处布置多个探头的方式来获取360°无死角的告警探测范围。
(F-35上广为人知的EODAS,可以看做是MAWS的进化版本。)
现代战机正是依靠以上所提到的多种预警探测手段的组合,通过复合探测来实现全天候、多手段、高可靠性的对来袭威胁进行早期告警的能力,尽可能的提高战斗机在高威胁环境下的生存能力。
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