AN/AWG-9機載平板縫陣脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)雷達

AN/AWG-9 機載火控雷達是美國海軍 F-14A/B 戰鬥機上所裝備的火控雷達

基本介紹

  • 研製時間:1968年
  • 體制:脈衝都卜勒、單脈衝
  • 頻段:X
  • 研製廠商:雷神電子系統
  • 裝備時間:1973年
  • 裝備機種F-14 A / B
  • 配用武器:空空飛彈、對地火箭及炸彈
  • 價格:250萬美元
技術特點,性能數據,分系統,研製、試驗、銷售、裝備情況,

技術特點

AWG-9主要用來制導AIM-54遠程空空飛彈,改進後的雷達增加了連續波制導能力,以控制AIM-7中距飛彈。F-14A可攜帶6枚AIM-54A飛彈或6枚AIM-7飛彈,或這兩種飛彈的組合再加上4枚AIM-9紅外制導飛彈。此外還裝有一門20mmM61轉管炮和若干空對地火箭和炸彈。據稱F-14A空對地投放精度要求達到相當於A-7E攻擊機的水平。
AWG-9雷達能為F-14A的所有對空武器進行目標探測、跟蹤和測距,並為對地武器進行測距,為實現遠距搜尋,該雷達採取如下措施:
(1)採用了一個寬頻帶的圓形平板隙縫陣天線,減低了旁瓣,提高了天線效率。該天線直徑達0.91米。
(2)發射機中採用了柵控行波管,從而降低了對調製器的要求,增大了輸出功率。
(3)接收機中採用了微波功能快的固態組件,提高了接收機的性能。
結果AWG-9雷達對於戰鬥機的搜尋距離可達160公里;對巡航飛彈據稱也可達112公里。對於同等大小的目標來說,其作用距離約為F-4J所用AWG-10雷達的2到2.5倍,遠距掃描的空間立體角範圍為AWG-101.5倍
AWG-9雷達可作為遠距和中距脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)探測器使用,能從地面或海面雜波干擾背景中下視和跟蹤低空飛行目標;或作為遠距和中距的普通脈衝雷達使用。
AWG-9還具有邊搜尋邊跟蹤的能力,能同時跟蹤24個分散的目標。它與火控計算機和AIM-54A飛彈的末段制導系統配合實現多枚飛彈的同時發射。這裡的末段制導是指當飛彈離目標約16公里時,使用彈載雷達接替飛彈控制,從而提高命中機率。這種“同時”發射和制導的能力,可使AWG-9系統在搜尋其他空中目標的同時,將6枚AIM-54A飛彈在時間分隔(2秒內)的基礎上幾乎同時導向六個分散的目標。由於AIM-7飛彈是的半主動雷達制導飛彈,飛彈在飛行過程中要求雷達波束連續照射目標,因而只能對單個目標進行攻擊。對紅外導引的AIM-9飛彈,正像對其他飛彈一樣,AWG-9為之截獲目標,完成必要的發射計算,並幫助飛彈的紅外導引頭在發射前截獲目標。
AWG-9雷達採用了頻率分集技術,提高了抗干擾性能。在發射部分,由於採用了寬頻帶的柵控行波管,使雷達能在19個頻道發射脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)搜尋信號。這種多適應性的管子能接受不同形式的調製,既適用於普通的脈衝雷達,也適用於脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)雷達,並在高、低脈衝重複頻率(PRF:Pulse Repetition Frequency)下都能工作。
AWG-9雷達在71、72、73年度要求達到平均無故障時間(MTBF:Mean Time Between Failures)分別為28、32、39小時。雷達廣泛採用了機內自檢(BIT:Built-In Test)裝置,能將組成系統的31個盒子的任一個有故障部位進行隔離,並鑑別出故障發生的位置以及通知飛行員,雷達仍能使用的工作方式。
作為AWG-9雷達的補充,F-14還裝有紅外搜尋跟蹤裝置其作用如下:
(1)AWG-9雷達由於故障或受對方干擾時,紅外搜尋跟蹤裝置將作為雷達的輔助手段,通過被動測量獲得足夠的信息,以發射AIM-54AAIM-9飛彈。
(2)紅外裝置的視界可不依賴於雷達天線的轉向。當雷達在一個方向上掃描時,紅外裝置可通過搜尋另一空間來增大系統的搜尋空域。當雷達搜尋低空目標時,紅外可以在目標與背景輻射之比大的高空搜尋。另外,紅外視界也可由AWG-9雷達天線帶動,這一窄的紅外視界僅重疊雷達視界的一小部分。
(3)由於紅外裝置工作在較短的波長,因而在雷達看來是群目標的情況下,紅外裝置能分辨其中各個目標。
由於系統採用二十世紀六十年代末期的電子元件和封裝技術的成果,使系統的體積、重量由原F-111B火控系統的1.3立方米、907公斤降為0.85立方米、612公斤

性能數據

工作方式脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler):搜尋和跟蹤、脈衝搜尋和跟蹤、邊搜尋邊跟蹤、邊搜尋邊測距、連續波制導、紅外搜尋和跟蹤
作用距離:對戰鬥機(迎頭)277公里、(側向)213公里;對巡航飛彈112公里以上
掃描範圍:方位正負65度;俯仰8行、
脈衝重複頻率(PRF:Pulse Repetition Frequency):高脈衝重複頻率(PRF:Pulse Repetition Frequency);低脈衝重複頻率(PRF:Pulse Repetition Frequency)
脈衝寬度0.4微秒、1.3微秒、2.0微秒、2.7(PD)微秒;0.4微秒、50(脈衝)微秒
天線型式: 圓形平板縫陣
天線尺寸:0.91米(直徑)
掃描速率:方位每秒80度;俯仰每秒2'
發射管: 756H柵控行波管;增益50dB
峰值功率: (早期)8kW;(後期)10kW
接收通道:採用微波功能塊的固態組件
處理機:跟蹤24個目標,同時將六枚飛彈導向六個分散的目標
顯示器:水平情況顯示;平視顯示
線上可更換單元(LRU:Line Replaceable Unit):31個
平均無故障時間(MTBF:Mean Time Between Failures):(1973年)39小時
機內自檢(BIT:Built-In Test):故障隔離到線上可更換單元(LRU:Line Replaceable Unit),並告知飛行員
電子對抗(ECCM:Electronic Counter-countermeasures):頻率分集(19個頻率)
體積:(早期)0.85立方米;(後期)0.78立方米
重量:(早期)612公斤;(後期)590公斤

分系統

整個AWG-9火控系統的組成包括:脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)搜尋、截獲、跟蹤和制導雷達、紅外搜尋跟蹤裝置、數字計算機、一對顯示器和各種控制裝置。早期共有31個線上可更換單元(LRU:Line Replaceable Unit)
雷達天線是平板縫陣。接收機中有晶體濾波器和低噪聲參量放大器。靈活的高容量計算機能進行,大量目標的同時跟蹤、目標威脅程式和評價及飛彈的發射。計算機數據除去從系統內部獲取外,還可由數據鏈從外部獲取。
AWG-9系統的一個顯示器是25.4cm直徑的陰極射線管戰術信息顯示器,它顯示以符號和數字表示的計算機產生的信息。所顯示的全景圖像的原始數據來自火控雷達、紅外裝置以及從數據中心來的各種信息。另一個是12.7cm的多工作存儲管或詳細數字顯示器,用來顯示雷達和紅外裝置的原始信息。採用這兩個顯示器,F-14A的海軍飛行軍官可隨時發射除機炮和AIM-9飛彈外的全部專門對付遠距離目標的武器,而駕駛員可發射任何一種武器。

研製、試驗、銷售、裝備情況

AWG-9為機載武器控制雷達。最初是1968年開始休斯公司(Hughes Aircraft)為海軍的F-111B研製的。F-111B取消後,AWG-9雷達及其火控系統的研製並沒有停止,而是加以修改和進一步擴大其使用範圍,從而用於新硬體的“空中優勢”戰鬥機F-14A。海軍的F-14A主要用於艦隊防禦,其近戰能力和機動性比F-111B均有改善,1973年夏正式裝備部隊使用。
為驗證AWG-9火控系統的效能,美海軍曾進行了多次試驗。1973年3月12日《航空周刊》報導:“至今已發射的57枚AIM-54A飛彈中的39枚是直接命中和在殺傷半徑以內通過目標的。” “去年末由休斯公司(HughesAircraft)的人員駕駛一架F-14在海軍飛彈中心獲得同時命中4個相距32公里的靶標的紀錄。”
由於AWG-9系統比較複雜,因而每個系統的成本高達230萬美元(後有報導已降為190萬美元)。
1984年休斯公司(Hughes Aircraft)接受了格魯門(Grumman)的契約,開始研製AWG-9
改進型AN/APG-71。截止1988年8月將會最後產品時,已累計生產了695部。

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