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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标  题: 预警机 VS 匿踪巡弋飞弹 
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月25日16:06:58 星期二), 站内信件

预警机 VS 匿踪巡弋飞弹
　
　　波音公司于二月三日宣布，17套北约订购的E-3预警机雷达系统改良套件（RSIP，R
adar System Improvement Program）已经完成安装，北约已经拥有第一支RSIP改良过的
预警机机队。
　　RSIP计画是美国E-3预警机自1981年服役以来，最重大的一次改良。波音公司与诺斯
若普?格鲁曼公司是在1994年取得这项价值八亿美金的改良工程，预计要改良33架现役的
E-3预警机，包括北约的18套，英国的八套，美国的四套，并可能日后继续再追加11套。

　　这不是E-3预警机第一次接受改良，但是之前的改良大多专注在预警机的次系统上，
例如：资料键、电战支持设备、人员操作平台…然而其核心APY-2雷达自从服役以来，就
一直没有大幅更动。这次RSIP改良计画，则将把APY-2雷达脱胎换骨一番。
　　近十年来，雷达遭遇的最大危机就是『匿踪科技』。以往无远弗届的全天候电眼，
变成伸手不见五指的大近视。然而，对美国而言，这似乎不是问题。因为匿踪飞机的技
术还是被美国所垄断，没有一个国家可以制出同等级的匿踪战机。（在南联击落F-117后
，有消息指出南联将坠落的F-117残骸卖给中国图利。美国记者询问美国国防部对此的看
法，发言人表示：『F-117运用的只是我们第一代的匿踪科技，比我们现在的技术已经落
后许多。』空军技术人员私下更是尖锐地指出：『以中国的工业水准，就算拿到碎片也
是不会作』。）这是因为匿踪飞机的外型极度破坏气动力稳定，而匿踪效果又非常难以
评估。只有美国有能力将匿踪飞机的气动力外型最佳化到能够稳定飞行的程度，故其它
国家就算作得出来匿踪快艇、匿踪车辆…终究作不出来一架匿踪飞机。
　　那美国有什么好怕的呢？答案是匿踪巡弋飞弹。巡弋飞弹的气动力设计就比飞机简
单了许多，加上巡弋飞弹比飞机的尺寸小上好几号，要设计一个匿踪能力的弹体容易得
多。事实上，在1974年，美国自己还完全没有掌握匿踪科技时，设计出来的AGM-86空射
巡弋飞弹正面就只有0.1平方公尺的最小RCS值。而近年来法国的Apache、德国与瑞典合
作的KEPD50金牛座….等匿踪巡弋飞弹，都利用匿踪原理，采用多边形弹体将雷达波大角
度反射以减少RCS。虽然，这些武器仍然是由美国的盟国发展，但是美国仍然在忧虑在世
界军火市场的激烈竞争下，总有一天这些武器会被不择手段推销的军火商卖到未来的敌
人手上，则美国海外作战的军队可能就会被这些武器攻击。
　　匿踪巡弋飞弹的RCS虽然比传统飞机目标小上十到一百倍，但其实仍然不能跟美国的
匿踪战机相提并论。因为这些飞弹受限于发射载具的空间，不可能设计成像B-2轰炸机一
样大角度飞翼，也不可能包上昂贵的匿踪蒙皮。美国相信，其RCS仍然在0.1到1平方公尺
之间，而匿踪战机的RCS则在0.001到0.01平方公尺之间。
　　所以巡弋飞弹要匿踪还有另外一个前提：超低空飞行。美国的匿踪战机是不采取低
空飞行的，因为高空飞行的低阻力可以弥补匿踪设计损失的航程。然而，雷达能不能侦
测目标，除了跟目标的RCS有关，也跟背景的噪声强度有关。在高空飞行时，背景噪声最
低，所以飞机光点很容易被分离出来，故只有艺高人胆大的匿踪战机才敢在高空飞行。

　　然而，在低空飞行时，地面反射的噪声形成良好的掩护。或许有人会问：『都卜勒
雷达不是可以滤除地面噪声吗？』。没错，目前的雷达都用都卜勒原理，使其可以在低
空环境侦测目标，但是，其只能『相对滤除』噪声，不能把噪声『绝对滤除』掉。
　　就像这世界没有完美的东西，都是有点副作用的。都卜勒雷达的副作用就是除了滤
除地面噪声外，整体的灵敏度也跟着下降。也就是说，运用都卜勒原理时，雷达的『视
力』会稍微减退。但如果我们调整都卜勒滤波能力，让它不要滤那么干净的话，雷达的
灵敏度就会提高，可是在低空环境下，噪声也就开始造成假目标，使你的雷达屏幕『雪
花片片』。所以，军用雷达在仰视高空目标时，通常会减少都卜勒滤波的能力，或甚至
关闭以追求较高的灵敏度，在俯视低空目标时，就需要提高都卜勒滤波的能力，以减少
假讯号。
　　这就使巡弋飞弹有了可趁之机，在地形复杂地区，例如科索夫的山区，地面噪声非
常的强，所以雷达一定要大开都卜勒滤波，使眼力衰减。在高空，巡弋飞弹的RCS不足以
让雷达看不到，但在低空环境，这个RCS值就足以让这些『近视』的雷达视若无睹。故巡
弋飞弹的低空飞行能力，搭配匿踪弹体，就成为弹道飞弹之外，美国最害怕的敌人。
　　其实原本超低空飞行的导航系统也是美俄巡弋飞弹才独有的能力，但是军用电子技
术的快速发展，这种地貌追沿系统甚至有欧洲国家已经可以做出套件出来卖，不管你的
飞弹怎么作，插进去就变成巡弋飞弹。因此美国自豪的讯息掌握能力，将无法完全掌握
飞弹的行踪。于是就产生了RSIP计画。
　　在雷达界有所谓的『再平衡』（Rebalance）概念。就是因应匿踪科技缩短雷达的侦
测距离，雷达也应该提升性能去抵销匿踪科技的功用。这是因为雷达真测距离并不是越
远就一定越好，以一架40000呎高空巡弋的预警机为例，它所看到的地平线距离就是450
公里左右，超过这个距离就会被地球曲度影响而失去意义，所以雷达设计只要能达到这
个侦测距离就够了，过大的功率只是增加无谓的成本。然而当匿踪设计缩短这个侦测距
离到160公里，甚至更短后，预警机雷达就需要增加其灵敏度，让其侦测匿踪目标的距离
重新推回到450公里，『平衡』匿踪科技的影响。
　　之前介绍过新兴的反匿踪雷达，例如被动雷达、多基雷达…。但这些非传统雷达都
有一些副作用，其或许解决了雷达侦测匿踪目标的问题，但却衍生出精度不足以导引攻
击，价格上升，实作困难…等问题，使其战术上的价值相当有限。因此美国不用这些新
科技对付匿踪巡弋飞弹，而将现有的E-3雷达进行改良。
　　RSIP计画主要是采用所谓的脉冲压缩技术，这种技术可以将长而低功率的脉冲压缩
成极短的强脉冲。以往采用这种技术的雷达主要是着眼于其脉冲短，距离分辨率就高；
敌人电子截收与反制的可能也减小。RSIP计画预计可以将E-3雷达的距离精度增为六倍，
使得预警机有接近射控所需的精确度指引战机发射AMRAAM飞弹攻击巡弋飞弹。
　　另外，尖峰功率上升，使雷达回波也增强，但值得注意的是，雷达功率越强，目标
反射越强，地面反射也是越强，所以巡弋飞弹还是可以利用地面噪声掩护。然而，由于
距离分辨率提高，雷达可以将回波依据距离轴分成更多更细的小范围，运用高速运算器
进行的数字都卜勒处理不像传统的都卜勒处理是『全盘通杀』，一个地方的噪声会让整
个灵敏度降低。现代高速复利叶运算可以针对一个个小格子的回波进行频谱分析，精确
地分离每一点的地形噪声。故脉冲压缩增加距离精度，新的讯号处理器增加滤波的的精
确性，雷达整体的侦测性能就可以提升。RSIP计画将使E-3雷达的侦测能力提高十倍，侦
测距离增加70％到100％。也就是说，可以在540公里外低空侦测到RCS只有0.5平方公尺
的巡弋飞弹目标，正好将E-3的侦测距离推回到没有匿踪科技的水准。
　 　最后再强调的是，美军如此重视这个改良案，跟其环境很有关系。因为其军队是以
全球作战为己任，故雷达侦测性能是以最差的状况：地形复杂的山区作为考量。然而台
湾四面环海，海面的雷达噪声是随海象变化的，海象平静的时候，雷达噪声甚至低到可
以不计，所以台湾对匿踪巡弋飞弹的侦测能力的需要并没有那么迫切，从海面来的巡弋
飞弹没有地形回波可以掩护，只能靠地球曲率缩短被侦测的时间。其实美国海军的预警
机也没有进行类似RSIP的改良，事实上，美国海军最新的预警机雷达，也就是台湾E-2T
的APS-145雷达，最大的改良是增加陆地上抗噪声能力，而不是海面抗噪声能力。

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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