为什么我国预警机上的大圆盘不转，而美国的预警机大圆盘会转？

我国的预警机是世界上最先进的，其中最强的就是空警-2000和空警-500了，未来更换了运-20平台后，性能还会更强。当然，我国预警机从性能看，最大的特点就是“盘子不转”。

图为号称空中宙斯盾的我国空警-2000预警机，注意其背部的雷达天线为三面式布局。

现代预警机大都有一个布置在飞机背部的大圆盘，这就是飞机的预警雷达天线和天线罩，圆盘内就是预警机的雷达了。从E-2、E-3预警机开始，这个圆盘内就装上了脉冲多普勒雷达，这是当时全球在预警机发展中应对“三高”问题的结果，也就是必须要有高性能信号处理器、高性能天线、高性能的发射机，三高主要应对的就是预警机雷达向下探测遇到的地面杂波和干扰问题。

图为空警-2000预警机，是目前世界上最先进的预警机。

在突破“三高”技术的过程中，脉冲多普勒雷达被广泛应用在预警机上，诞生了第二代预警机。但是我国的空警-2000和空警-500搭载的却不是脉冲多普勒雷达，而是数字式有源相控阵雷达，这就不得不说第三代预警机技术了。在机载脉冲多普勒雷达诞生后，世界军用飞机发展进入了新阶段，包括苏-27、F-15等早期第四代战斗机也都搭载脉冲多普勒雷达服役，这种雷达功率大、抗干扰能力强、搜索距离远、获取参数速度快，一度被认为是最好的战机雷达。

图为美国E-2预警机，属于第二代预警机。

但是随着电子科技的发展，纯电扫描雷达出现，也就是在雷达天线面板上布置移相器，以及首发信号的T/R组建，这一技术最早出现在苏联的米格-31战斗机上，但是当时没有被广泛认可，后来才在第四代战斗机的改进型上大量装备，人们才逐渐发现，相控阵雷达以其独特的电子相扫，可以取得更快的发现速度、更高的搜索精度、更灵活的波束变向，尤其是没有了机械扫描的限制，刷新率和集中波束扫描的效果也更好，因此战机同时跟踪、打击的目标数量大大增加。

图为E-3“望楼”预警机，装备了米波波长的脉冲多普勒雷达。

于是，以色列人最先把有源相控阵雷达应用在了预警机上，诞生了著名的“费尔康”预警机，他使用波音-737飞机作为平台，然后在飞机两侧安装了贴片式的有源相控阵雷达天线，在机首加装了巨大的相控阵搜索雷达天线，整合了LINK-16数据链系统和数字式信息通讯技术，具备了一定的网络化作战能力，因此一跃成为当时世界最先进的预警机，也是最早的第三代预警机。

图为我国空警-500预警机，注意其机尾也有一部起到后方补盲作用的雷达天线，主要因为飞机的垂尾对后方有一个电磁信号的遮挡。

美国、俄罗斯等大国虽然也跟踪到了这一技术发展的潮流，但是由于改造雷达费用很高，而且还需要提高飞机的电力载荷，需要新开发预警机，因此在自己预警机基数庞大的基础上，选择了保守的等待，而非直接升级技术。随后，我国的空警-2000预警机就诞生了，他更进一步，把所有雷达天线整合在飞机背部的雷达罩内，这样虽然外观还是和第二代预警机一样，但是预警机雷达罩内的设备却发生了巨大变化。

图为空警-500预警机，其机首还有一部对地探测的雷达。

我国的空警-2000和空警-500预警机，实际上和以色列的“费尔康”预警机还有一定渊源，过去我国空军没有预警机，想要从俄罗斯购买4架A-50U预警机使用的伊尔-76载机，安装以色列的雷达来实现预警机技术的跨越式发展，但是但因为美国的干涉，我国和以色列的合作被中断了，当时美国警告以色列，如果出售我国预警机技术，美国就禁止以色列购买F-35A战斗机，以色列为了获取第五代战斗机，也不得不答应了美国。

但是我国的王小谟院士带领着研发人员，也在和以色列前期合作的基础上，顺利攻克第三代预警机技术，还更进一步整合了雷达天线，拥有了盘子不转的空警-2000预警机，其雷达罩内是三面各覆盖120°空域的有源相控阵雷达天线，飞机在飞行时，盘子不转就能取得360°空域信息，而且可以把每个方向都单独凝视，集中波束扫描，搜索距离和精度大大增加，这是美国预警机不能比拟的。

图为我国的两架“高新”系列飞机，上面是空警-500，下面是高新-6号反潜巡逻机。

一直到2018年，美国的E-2D预警机服役，美国才第一次在预警机上使用了这样的雷达，但是依然是水平机械扫描，也就是旋转的盘子，技术上还是不如我们，在预警机领域，我们取得了巨大的领先优势。所以，我们的预警机雷达不转，这是先进的体现，是领先美国脉冲多普勒雷达预警机一代技术的水平，美国在这个方面，现在处于追赶阶段。

E–3“望楼”大型预警机在起飞前对雷达天线进行测试，转动一段时间看看机械系统是否顺畅，有无卡死，通常来说“无源相控阵雷达”天线都需要这样的测试。

美军从1960年代就开始装备大中型预警机，当当时的技术采用的是机械扫描的“无源雷达天线”，它只有一个发射/接受机，在空域探测的时候不能只探测一个方位角，需要转动进行全空域目标的刷新，所以我们看到美军的预警机的雷达天线是需要转动。

我军的空警500和空警2000预警机雷达天线都是不转动的，因为三块有源相控阵天线呈120°可有效的覆盖整个要探测的空域。

我国的预警机采用了比“无源相控阵雷达”体制先进了一代的“有源相控阵雷达”体制，就是使用了三块雷达基阵呈120°角布置在一个天线罩之内，而“有源相控阵雷达”每一块当中有数百个小型发射/接收机，每一个虽然只有几瓦的功率，但是数百个加一起就变得很大，“有源相控阵雷达”的好处就是几百个发射/接收机即可以共同扫描一片空域，又能分配扫描分散区块，即便是当中几个发射/接收机损坏了也不影响雷达的整体性能。

俄军A100预警机也采用了有源相控阵雷达，两块天线背靠背呈180°角安装在大型透波天线罩内。

从理论上来说“有源体制”要比“无源体制”先进，没有复杂的机械转动装置，天线结构要简单一些，同时探测目标的精度也要比后者更精准，可以集中所有的发射/接收机对某个重点怀疑目标进行实时跟踪和确认，而不需要机械天线那样每分钟转动几圈进行目标状况的刷新。更主要的是随着科技的进步“有源相控阵雷达”的零部件很小，将来的有源天线可以完全与飞机的蒙皮贴合，不再是圆盘或者平衡木了，由于它的单个发射/接收部件功率很小，它甚至可以安装到中型无人机上，几百架的无人预警机在天上执行任务要比一架有人预警机探测的区域更大，监控的也更精确。

有了这么多的好处，目前最新一代的预警机都采用“有源相控阵雷达”体制，并且雷达天线不再是“大圆盘”，平衡木形状或者墙面状都有，甚至取消了雷达天线，这也降低对飞机气动布局的影响，飞机在飞行过程中操纵也会更加稳定。

但“无源相控阵雷达天线”通过了几十年的使用，从技术成熟度来说肯定要高于“有源相控阵天线”，目前没有大规模的空战，预警机又是很贵的装备，所以安装了无源相控阵雷达的预警机还会使用15年以上，但将来的发展趋势必然是有源相控阵雷达的预警机。

先拿美国的E3预警机来说，印象最深的应该是，可以一直转动的大圆盘子，其实大圆盘只是雷达罩，这样可以降低飞机飞行使雷达天线，为其带来的额外阻力，而雷达天线在圆盘中间部分，通过机械旋转对周围空域和地面进行扫描，机载雷达的长度越长，探测效果也就越好，而我国的空警2000，雷达罩却不会转动，因为美国的预警机雷达为了，能够全方位探测，只能让单根雷达天线通过不停地转动，来弥补角度上的不足，而我国的预警机在设计之初，就考虑到这种情况，将雷达天线设计成了圆形里面，内置的等边三角形，利用巧妙的设计来全方位探测的方法，让探测效率大大提高

这就是中国预警机的高明之处，具我所知，中国是电子扫描，而美国的是机械扫描，是不是中国的先进？

我国装备的空警2000和空警500预警机与美国的E-3预警机，虽然外形比较相似，但在雷达的扫描方式和性能上却有比较大的区别。之所以我国的预警机雷达看上去不会转动，主要是由于机载雷达的扫描方式存在差异。从技术层面来看，我国预警机的探测能力和预警能力在世界范围都处于比较先进的梯队。

（空警2000预警机）

美国的E-3预警机可以说是鼎鼎大名，它以波音707客机为载机，采用了AN/APY-1型S波段脉冲多谱勒雷达，可以探测600公里外的高空目标，320公里以外的低空目标，还可以探测地面和水面目标。E-3预警机是美国空军空情探测和保障的重要节点，也是美军信息化作战体系的重要组成部分。E-3自1977年服役以来，历经了战火的考验，在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等局部战争和地区冲突中都发挥了巨大作用。由于E-3采用的是机械扫描方式，所以在探测时雷达天线需要转动来扫描目标。

（E-3预警机）

目前我国装备的主力预警机是空警2000、空警200和空警500，其中空警2000和空警200是我国第二代预警机，而空警500则是利用国产运9中型运输机为载机，搭配更先进的雷达预警系统的第三代预警机，它实现了小平台大预警的目标。空警2000和空警500都采用了有源相控阵雷达，在雷达罩内呈三角形放置了三面有源相控阵电子扫描天线阵列，不仅可以使用电子扫描方式进行探测，还可以满足360度全空域覆盖。因为空警2000和空警500的雷达系统采用电子扫描就可以完成空情探测，与E-3那样采用机械扫描来探测目标的方式完全不同，自然雷达也就不需要转动了。

（空警500预警机）

传统机械扫描只有雷达天线照射的部分才能进行探测，这就使得雷达必须转动起来才能完成360度全方位的探测。对同一目标来说，只有雷达天线转到同一位置才能完成扫描，并进行探测和跟踪。与传统的机械扫描方式相比，电子扫描方式不需要转动雷达就可以完成持续探测，在空情探测和处理能力上要优于机械扫描方式。电子扫描方式具有扫描时间快、间隔时间短、抗干扰能力强、探测距离远、发现和跟踪目标效率高等优点。机械扫描方式通过旋转天线完成对一个目标的扫描大约需要10秒，而发现目标并跟踪目标，需要扫描3到6次，这个过程就需要30秒到1分钟的时间。而对于电子扫描的雷达来说，上述整个过程仅需几秒钟就可以完成，所以它对目标的探测和跟踪能力要强得多。

（空警2000和空警500采用了三面电子扫描天线阵列，使用电子扫描方式进行探测）

（E-3预警机的脉冲多普勒雷达采用了机械扫描方式）

从雷达的扫描方式和性能来看，采用电子扫描的有源相控阵雷达要优于机械扫描的脉冲多谱勒雷达。目前我国通过空警500已经实现了小平台大预警的能力，如果将运20改装为预警机，凭借更大的机体空间，它可以容纳更多的电子设备。届时整体探测预警能力无疑还有很大的提升空间，将会大幅度提升我国空军的信息化作战能力，为各作战平台提供全面的信息共享，形成战场综合态势，指挥作战能力和各平台协同作战能力也将得到大幅度提升。

美国????E3望楼预警机，研制比较早，采用脉冲多普勒雷达系统，水平是机械扫描，所以雷达罩要旋转以实现360度水平扫描。中国????预警机采用三维相扫机载有源相控阵雷达，采用三面阵列布局没有死角，所以雷达和雷达罩都不需要旋转。

大型预警机最为突出的特征莫过于其机身顶着的一个大大的圆盘，而这个圆盘实际上就是轻质复合透波材料制造而成的雷达罩。雷达罩主要是为了保护里面安装的预警雷达，之所以设计成圆形是为了减少空气阻力，减少对飞行的影响。通常来说，雷达罩的直径越大，里面安装的雷达尺寸也越大，性能也就越强。例如美国的E3望楼预警机，它的雷达天线罩直径达到了9.1米，而俄罗斯的A50预警机直径9米，由于二者都采用了脉冲多普勒雷达，在雷达尺寸基本一致的情况下，搜索距离也都在400公里左右，性能上没有多少差距。

这两款预警机还有一个相同的特点，那就是它们的雷达天线罩在工作期间都必须保持不停地旋转，美国的E3预警机雷达罩旋转速度为6转/分，为什么会出现这样的情景呢？这是脉冲多普勒雷达的性能所限制的，由于需要集成到狭小的雷达罩中，这种雷达都采用了开口波导平面阵列天线，而这种天线布置方式只能保证雷达在垂直方向的不间断电子扫描，在水平方向则只能保证两侧各100到120°的扫描，前后都会存在不小的盲区，如果要实现360°无死角监控，那么只能让雷达自身旋转，实现间歇式全覆盖，这就是所谓的雷达机械扫描。
▲E3预警机雷达罩白色区域其实就是它的雷达天线布置区域

机械扫描的缺点就是刷新率低，而且很容易错失目标，按照E3预警机1分钟旋转6圈计算，对每个区域只能做到10秒钟扫描一次，而现代超音速战斗机在10秒钟之内可以飞行3公里以上，一次错失就很可能意味着再也找不到了。为了弥补机械扫描的天生弱点，90年代以后的预警机都开始采用新型的相控阵雷达代替脉冲多普勒雷达，相控阵雷达最大的优势就是集成度高，体积大大缩小，可以在雷达罩内部布置多个方向的相控阵雷达天线单元，从而达到不需要机械扫描也能达到360°无死角扫描。

▲如果雷达罩不转动，那就和平衡木预警机一样存在前后盲区

我国的空警2000和空警500是相控阵雷达预警机的代表作，它们的相控阵雷达单元采用了固定的三角式构型设计，组合拼接成一个雷达圆盘，每个弧面区域负责120°空域的扫描，这样就实现了无需雷达罩机械式转动也能做到水平方向的360°全空域无间断扫描，相比传统的多普勒雷达机械扫描强出太多了。印军目前所列装的A50EI预警机采用了以色列的费尔康相控阵雷达，雷达罩也不需要机械扫描，其性能和我国的空警2000基本一致，不可小觑。

▲注意看空警500和空警2000雷达罩颜色分区
，这就是它们的雷达阵列分布

除了三角圆盘方式布置的相控阵雷达预警机，现在又诞生了成本更低的机身集成相控阵雷达预警机。1993年，以色列为智利设计了秃鹫预警机，它放弃了传统的机身顶部雷达罩，而是将费尔康固态相控阵雷达分别安装在机鼻、机尾、机身两侧，每块区域负责约90°区域，四块雷达也能实现360°的全域覆盖，这就是所谓的环式预警机。环式预警机对于飞机本身的气动外形改变较小，并且不需要制造雷达罩，技术含量也更低，成本只有圆盘式预警机的1/3，但是由于将相控阵雷达分为多个模块，单位功率变低，其探测距离和精确度会受到一定影响，这也是为什么大国空军仍然采用圆盘式设计的原因。
▲秃鹫预警机

美国做E3的时候，相控阵雷达还无法满足装机的要求，所以E3采用的是机械扫描雷达，所以它的雷达站就要不停的旋转。

美国的预警机早期的型号还都是机械旋转的，不过E2的一些新型号好像也已经换成了电扫描雷达，雷达罩也不用转了，不过E3上边没看见改用电扫描雷达的。

而中国的预警机换上了相控阵雷达使用电扫描，雷达罩不用转了。但是凡事有利有弊，中国的电扫描不用复杂的机械转动系统了，对于雷达罩的要求反而更高了，对于雷达罩的电磁波透过率有了一定的要求。

中国的预警机上手就是电扫描雷达，3块天线成一个等边三角形在雷达罩里边固定安装。

图片来自网络。

我国空警2000对标美国E3预警机设计，具有后发优势，比E3先进一代。

空警2000采用相控阵雷达的三面阵天线，靠改变雷达波相位来改变波束方向，因此不必旋转雷达天线罩就可以形成全向扫描，E3采用多普勒脉冲雷达，利用多普勒效应测量物体在雷达波束方向上的径向运动速度，需要依靠雷达天线的旋转来改变扫描方向进行全向扫描。

由上可知，在快速搜索、发现、跟踪敌情上空警2000要优于E3。加之相控阵雷达对多目标处理、抗干扰、隐身、跟踪能力上要高于多普勒机扫雷达，理论上表明空警2000战力强于E3。不过E3经过长期实战检验，而空警2000实际效能还在遮着面纱的神秘阶段。

预警机上部的圆盘内是预警雷达，这个圆盘需不需要转动要看装备的是什么类型的雷达，如果是采用机械扫描的普通多普勒雷达，那么就需要转动，如果是相控阵雷达，那么就不需要转动。我国的预警机装备的是相控阵雷达，而美国现有的预警机装备的是机械扫描雷达，这就是二者差别的根本原因。

空警-2000预警机

美国现役的预警机主要有两个系列，一个是大型E-3“望楼”预警机，另一个是中型的E-2“鹰眼”系列预警机，两个系列均有大量改进型号，而且也都出口到了多个国家。其中，E-3预警机于上世纪70年代研发，以播音707客机为载体，搭载AN/APY-1/2型S波段脉冲多普勒雷达，雷达长度9.1m、中央厚度1.8m，外部有圆形雷达照。由于采用的是脉冲多普勒雷达，需要以一定的速率旋转才能实现全空域扫描，E-2与之类似。

E-3“望楼”预警机

我国的预警机目前主要有空警-2000、空警-500和空警-200三个系列，其中，空警-2000和空警-500采用的是三面式相控阵雷达，空警-200装备的是直列2面阵相控阵雷达。由于相控阵雷达上的T/R组件可以独立的发、收电磁波信号，且三面阵可以实现全空域360°扫描，因此，空警-2000和空警-500的机载雷达不需要转动就可以实现全空域探测。空警-200由于采用的是直列是相控阵雷达，在飞机前后区域会形成探测盲区，可以采用类似S型的飞行路线弥补这方面的缺陷。

空警-500预警机

我国的预警机发展起步还是比较早的，但是由于各种原因导致中间很长一段时间都没有成型的装备，直到本世纪初才逐步装备了空警-2000、空警-2000，并在此基础上有了更新的型号空警-500。单纯从机载雷达技术上来讲，我们以及达到了世界领先水平，但是由于载机平台的问题，整体性能和规模仍然还有很大进步空间。

下一代预警机连“大圆盘”都没有了

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