[科普中国]-为什么预警机要背个大圆盘？

出品：科普中国

作者：崔永杰

策划：赵清建

监制：光明网科普事业部

网友提问：为什么预警机要背个大圆盘？

专家解答：

预警机上背的大圆盘是预警雷达的天线罩，内置预警雷达。早期的预警雷达都是采用机械扫描的方式搜索目标，需要360度不停的旋转，为了不影响飞机的正常飞行，只能用一个圆形的天线罩把整个雷达罩起来。天线罩从顶部看是圆形，侧面截面则为椭圆形，接近机翼的形状，采用透波材料制造，单独看很像飞碟。在天线旋转时，圆盘需要同步旋转，这样，天线波束需要穿越的这一部分透波罩体始终是固定的，只需要把这一部分罩体的透波性能做好就可以了，否则，如果圆盘不动，雷达转动，那么就需要把所有方向的圆盘罩体透波性能都要做好，这样工程实现上比较困难。

美国的E-3“望楼”预警机和E-2C“鹰眼”舰载预警机是典型的这种设计，这种预警机的天线罩内一般有两部背靠背排列布置的雷达，不停的旋转以实现对全空域的360度无死角扫描。雷达天线被设计为长条形，并让其在中空的圆盘形整流罩内，以圆心为轴心进行水平周向旋转，此时，雷达天线的长度基本上等同于圆盘的最大直径，由此保证了雷达天线的孔径最大化。

不过，这也是比较老旧的一种设计了。随着技术的进步，采用电子扫描的相控阵雷达较多的应用在预警机上。相控阵天线波束位置的变化完全依靠电子计算机进行控制，无需旋转天线，波束指向的切换没有机械惯性，可以省却伺服系统，而且可以在计算机的控制下，天线覆盖空域的扫描速度可变且更快。

例如，瑞典萨博公司的S100B预警机，其机载雷达为“平衡木”构型。“平衡木”天线罩是细长型，两侧分别布置两块天线，每一块相控阵天线覆盖侧面120度空域。平衡木雷达构型的预警机的缺点为，机头机尾各有60度盲区。但这样带来的优点为，一是对飞机气动阻力很小，二是“平衡木”充分利用头尾的尺寸可以把雷达的孔径做到最大化，18吨的飞机就能达到9米的雷达天线长度。而美国E-3预警机，起飞重量高达150吨，圆盘天线罩直径才只有9.1米。

我国的空警2000预警机在圆盘内以最大等边三角形关系内置三面部相控阵雷达，在固定不动的情况下就能实现全方位扫描，更为先进。

崔永杰：海洋军事科普专家，就职于中国船舶重工集团公司第714研究所，高级工程师，主要从事国内外海军舰艇，潜艇与作战飞机的高精度数字模型仿真与隐身性方面的研究。研究成果主要应用于雷达和导弹等装备对目标的识别，跟踪与锁定，舰船与飞机等航行器的隐身性优化设计等领域。