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第51章 空中千里眼

第四十九章空中千里眼

雷达的发明

雷达的发明,使人类得以“放眼”千里,并在二战中大显神威,为抵御德军发挥了重大作用

。现在,雷达正以其旺盛的生命力,向多领域涉入,向多用途发展。

蝙蝠启示雷达诞生

人类如果能找到一种具有

速度快、能反射的物质,并制造出能发射和接收这种物质的设备,就可以实现超视距看和超

听距听的梦想。人们发现光波、声波都具有这种属性,但是声波速度太慢,而且误差大,反

慢。而光波速度虽然很快(比音速快80多万倍),但光波在遇到云雾时,就会止步不前,这两

种波显然满足不了人类的需要。

19世纪后期,人们发现了无线电波,它应该是最理想的物质了。无线电波在空气中的速度与

光速相同,即每秒钟30万公里,它不受气候的影响,具有穿云破雾的本领,可以在任何恶劣

气候下工作,也可以像蝙蝠一样在能见度几乎为零的夜间工作。现在,只要能研制出一种能

发射和接收无线电波的设备,人类就可以拥有中国神话中的“千里眼”和“顺风耳”了。

对于这种靠发射和接收无线电波来完成搜索和探测任务的设备,英文称为RADAR,原意为“

无线电侦察和测距”,译成中文就是“雷达”。

雷达的概念产生于1922年。这年秋季的一天,美国海军一名叫泰勒的军官和另一位军官杨格

,在一条河边做无线电通信试验。试验时发现,当发射机和接收机之间有船舶通过时,接收

机接收到信号会受到影响。

作为海军军官,泰勒和杨格马上想到,这个现象可以用于海战。原来,在一战中,敌方军舰

经常在夜间借着夜幕的掩护,对停泊下来的军舰进行偷袭。如果在舰艇上安装上

无线电发射机,利用电波反射就可以发现敌舰。两人商量决定继续试验。经过反复研究,他

们终于证明了自己的设想是切实可行的。从此,雷达的概念诞生了。

1934年,英国科学家R·W·瓦特在研究大气层对电磁波的影响时,偶然发现荧光屏上有一串

明亮的光点。这一现象引起了瓦特的注意,经过分析,证明这些光点是附近一些建筑物的回

波造成的。他想到:既然附近的楼房能反射电磁波,那么更远一些的房屋建筑或

军舰飞机会是怎么样呢?于是,他通过试验,发现反射电磁波的信号强弱不仅与反射物

的大小、远近有关,而且与构成反射物的材料有关:金属物体的反射能力较强,非金属物体

的反射能力较弱。提高发射功率和选择适当的发射频率,可以明显提高对反射信号的分辨能

力。〖KG)〗

当时,英国为了防止其他国家对自己领空的侵犯,正加紧发展防空力量。在首都伦敦市,空

军还专门找了一批听觉灵敏的盲人用耳朵搜寻敌机。后来听说用无线电可以探测飞机,空军

委员会马上答应支持试验。1935年1月,瓦特等人开始动手试制雷达。1936年6月,主要的部

件全部安装完毕。

一切准备就绪,瓦特等人围在载重汽车旁焦急地等待着。时间在一分一秒地过去,

负责接收无线电信号的技术人员一丝不苟地捕捉着任何一个可能出现的信号。突然,电波

收装置发出了信号,几乎每个参加试验的人都情不自禁地看了一下表,然后,向飞机场方向

张望。几分钟后,果然飞机的轰鸣声已经能听到了。这次实验证明,用雷达可以探测到27千

米以外的飞机。世界上第一部雷达试制成功了!

一个月后,瓦特改进了这台雷达,使其探测距离达到了65公里,到9月底,探测距离即达到8

8公里。1937年4月,英国政府决定在英格兰东部和南部沿海以及泰晤士湾设置雷达探测网。

从此,开始了雷达技术的实用发展阶段。

应用军事防空显威

雷达主要应用于军事方面,自问世以来,作为信息武器,它在防空系统中一直发挥着关键

作用,具有极其重要的军事价值。压制雷达和雷达抗压制之间的对抗已成为现代战争胜负的

一个决定性因素。

雷达是防空系统中的重要环节。作为防空系统的“眼睛”,它为防空系统提高视距以外的近

实时空中情报信息,保障防空指挥中心及时命令歼击机起飞拦截敌机,为防空导弹、高炮部

队争取进入作战状态所必需的反应时间。没有空中情报信息,防空系统就是“瞎子”,就会

失效。雷达的问世,使人类第一次拥有了超出自身感觉能力以外的信息获取能力。这是探测

技术发展的一个跨时代飞跃。

在二战中,雷达真正发挥了国防“千里眼”的作用,英国首先将雷达应用于防空,在二战爆

发前就组成了沿海雷达网。战争开始后,英国将雷达网和防空歼击机、高射炮、探照灯、拦

阻气球、对空监视哨部队与防空指挥中心巧妙有机地结合成高效的防空系统。

在1940年7月至1941年5月抗击纳粹德国空军对英国本土的空袭中,挫败了纳粹德国空军2 40

0架飞机的空中进攻,史称“不列颠防空战役”。当时英国仅有防空歼击机700架,高炮2 00

门,拦阻气球1500个,在兵力上处于劣势。但由于英国有防空雷达网,给防空系统及时提供

信息,使防空系统的作战力量倍增,从而以劣势兵力打败了数量上占优的德国空军。

对这一点,纳粹德国的军事活动家也承认“关键是英国有布满全国的雷达网”。因此,雷达

这一信息武器从一诞生就显示了它的巨大军事价值。英国不仅发展运用雷达,并且还重视电

子战,对不列颠的防空作战起到了关键作用。

在珍珠港事件中,日本攻击机出现前一个小时,美国的警戒雷达已发现了日本的庞大

机群,并报告了防空情报中心。可是值班军官却判断失误,没及时向上级汇报,也没及时吩

咐雷达严密监视,而误以为是自己航空母舰上的飞机在编队演习,根本没有想到是日本飞机

,致使日本飞机飞临珍珠港上空,给美国造成巨大灾难。如果按雷达报警准备,完全可以避

免这场灾难,至少不会遭受如此毁灭性的打击。

雷达在战争中发挥了巨大的作用,任何武器都无法替代它。正是这种无与伦比的作用,使雷

达不仅作为飞机、军舰和火炮的耳朵和眼睛在战争中大显神威,而且在人眼看不到的第四维

空间——电磁空间的战场上,成为交战双方攻击的主要目标,开始了现代意义上的电子大战

。

雷达随着战争而诞生,又随着战争中各种各样新式武器的发展而发展。超音速飞机、导弹、

卫星出现以后,对雷达性能要求更高,运用也更广泛,花样也越来越多。据目前不完全的统

计,世界上有400多种各种各样的军用雷达,它们一般可分为地面防空雷达,舰(军舰、船舶

)载雷达、机(飞机)载雷达、星(人造卫星、星际探测器)载雷达、弹(导弹、炸弹、炮弹)载

雷达、车(汽车、坦克)载雷达等。

二战后,随着电子技术的迅速发展,雷达在理论上和技术上得到了不断的提高和发展,性能

越来越完善,应用范围不再局限于军事方面,还涉及民用和科研等各领域。按其用途的不同

,雷达可分为预警雷达、警戒雷达、火控雷达、制导雷达、导航雷达和气象雷达等。目前,

雷达已形成了庞大的家族。

十全九美面临挑战

雷达之所以得到广泛应用是在于其自身的特点。

首先,雷达具有“全天候”工作的优点,不论是白天还是夜晚,不论晴天还是阴雨,它都

能可靠地工作,这是任何光学仪器望尘莫及的。

其次,它不仅能发现目标,而且能辨认目标的形状,包括舰船、飞机、海岛、礁石、冰山、

建筑物等。

第三,探测的范围很广,从几十米到几百千米,甚至数千千米,有的超视距预警雷达能探测

到5000千米以外发射的导弹;有的超远程雷达能辨认远在36 000千米高空地球同步轨道上几

米大的同步卫星。

第四,它不仅能探测静止目标,也能探测运动目标,包括飞机、导弹、卫星和星际飞船等。

第五,可以探测形状多变的目标,如天空中云层的厚度、雷雨云的范围等。

这就使雷达在科研、航天事业中发挥了重要的作用。同时,雷达还与数学、物理学、生物学

等基础学科以及空间科技、医学技术等许多领域有着十分密切的关系。

不过,雷达并非十全十美,它也有一些弱点,有待克服和解决。

1991年海湾战争中,盟国实施“沙漠风暴”行动。数十架轰炸机,贴着地面或海面,超低空

钻进伊拉克本土,对十几个雷达站突然发动攻击。强大的电子干扰使雷达失灵,接着反雷达

导弹就跟踪而来,百发百中,无情地摧毁了伊拉克的雷达站。伊拉克的空中、海面警戒系统

全盘崩溃。

雷达这样容易受到攻击是因为雷达对愈高的目标,越容易发现;反之,对愈低的目

标,就越不容易发现。雷达“千里眼”实际是远视眼,它的“头顶”和“鼻子”底下有一片

区。因为地球表面是球形,而电波走直线,地面对电波有吸收和反射作用,因此,雷达发现

低空目标就很困难。而且,雷达是主动用电波去搜捕目标的,所以易暴露自己。

战前,美军早已侦察好伊拉克雷达的位置和电波的频率,因此,反雷达导弹一攻就中。雷达

也很容易受到干扰,频率相同的电波,雷达不分敌我,一律可以入内。美军早已知道伊拉克

这些雷达的频率,因此,攻击前就开始强大的电子干扰,使雷达失灵。可见,对超低空目标

有盲区、易暴露自身、易遭干扰,这就是雷达的三大弱点。

这也是给雷达发明带来的新的挑战。

雷达与人类社会各方面有着密切的血肉联系,也因此具有极其旺盛的生命力,并在越来越广

阔的范围内不断向前发展。

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