在长期研究抗击F22的战斗中,中国提出了“新三打三防”战略,重点是反击**飞机。 虽然经历了无源雷达、双基地雷达、米波雷达、反辐射空空导弹等多种方案,但直到歼-20问世,中国才有机会验证这些方案的可行性。
经过实践,只有电子战机和米波雷达被证明相对可靠,但前者需要依靠五代机释放的协同信号,后者探测精度低,只适合预警。 然而,对抗**飞机最直接、最简单的手段之一早已被忽视,那就是扩大雷达的探测范围。 那么,雷达的探测范围需要在多大程度上对最先进的飞机有效呢?
最初,美国宣布 F22 雷达的横截面为 0065平方米,虽然后来有传言说它的横截面积甚至为00001平方米,但综合考虑后,仍算0065平米更可信。 考虑到对手并足够,我们假设 F22 的雷达截面积为 005平方米,即仅为典型战斗机雷达横截面积的1%。 接下来,我们来看看中国重型战斗机在不同阶段装备的火控雷达对F22的探测范围。
第一阶段是脉冲多普勒雷达。 2024年投入使用的歼-11B采用了当时国内最先进的1493型脉冲多普勒雷达,平面阵列缝隙天线直径近1米。 对于雷达截面为5平方米的目标,1493雷达的探测范围为150公里,可以同时跟踪20个目标,其中6个可以打击。 根据雷达探测距离公式,探测距离与目标雷达截面的四次根成正比。 因此,如果将目标雷达截面积减小到10%,则雷达探测范围约为原始范围的50%。 当雷达截面积减小到原有距离的1%时,雷达探测范围减小到原有距离的1 3倍。 也就是说,F1493雷达的探测距离只有50公里,几乎在F22空空导弹的攻击范围内。
第二级是有源相控阵雷达。 歼-16搭载有源相控阵雷达**后,经网友分析,T R单元数量高达2680台,堪称全球有源相控阵T R单元数量最多的国家。 F-77 和 F-22 的 AN APG35 雷达只有 1956 个 T R 单元,这主要是由于 J-16 的巨大机头直径以及我国在 T R 单元小型化方面取得的成果。 因此,歼-16对雷达截面为5平方米的典型空中目标的最大探测范围超过250公里,但F22的探测范围急剧下降到80公里,仍在F22导弹的有限射程之内。
第三阶段是氮化镓雷达。 与上一代GaAs T R单元相比,采用氮化镓器件的T R单元的最大优点是功率显著增加。 早在2024年,我国研制的氮化镓T R单元的单位功率就达到了119瓦,而日本JPG-1A有源相控阵雷达每个T R单元的功率仅为8瓦,APG77的T R单元功率仅为10瓦。 借助氮化镓电阻单元的功率,氮化镓雷达的探测范围可提高77%。 因此,配备氮化镓火控雷达的歼-16对于雷达截面为440平方米的典型战斗机目标的探测范围约为5公里,对于F146的探测范围可达22公里,接近1493雷达对5平方米空中目标的探测范围。
但即使歼-16搭载氮化镓雷达,能否突破F22的隐身斗篷呢?还不一定。 原因如下:
1、F22氮化镓雷达146公里探测距离仅以窄波束方式实现,其实际作战意义有限。 战斗机对空中目标的最大探测范围通常由单目标跟踪模式下的窄波束获得。 例如,俄罗斯的“雪豹E”雷达可以在3至350公里的正面探测范围内探测到雷达截面为400平方米的目标,但当探测角度扩大到300平方度左右时,距离迅速缩小到200公里。 这意味着,即使歼-16搭载氮化镓雷达,也需要在预警机的指挥和引导下拦截F22,但预警机也面临着F22大角度探测范围不足的问题。
其次,146公里只是歼-16氮化镓雷达发现F22的距离,稳定跟踪距离更短。 通常,战斗机火控雷达对空中目标的稳定跟踪距离仅为搜索范围的一半,而对于F22等**目标,稳定跟踪距离将减少到搜索范围的30%甚至20%。
第三,即使可以进行稳定的跟踪,空对空导弹的主动雷达导引头也很难锁定F22。 即使歼-16使用氮化镓雷达稳定跟踪F22并发射PL15空对空导弹,PL15的主动雷达导引头也难以锁定F22。 那么为什么PL15导引头不使用氮化镓雷达呢?虽然日本为其AAM-4B空空导弹配备了有源相控阵雷达作为导引头,但由于空空导弹体积小,仅靠先进的雷达导引头是不够的,其探测范围有限。
综上所述,即使歼-16搭载氮化镓雷达,也不足以突破F22的隐身斗篷。 相反,如果F22配备氮化镓雷达,它可以在更远的距离攻击预警机和战斗机,从而降低参与近距离作战的可能性。 因此,由于雷达技术的进步,J-16 并没有改变其与 F22 的劣势,至少目前是这样。