雾霾可以让我们视线模糊,但不会让雷达视线模糊
现代防空系统依赖雷达工作,图为国产红旗-9防空导弹,中间就是它的多功能相控阵制导雷达车
雾霾天气已经成为人民群众关心的一个问题,这种天气给群众出行、健康都带来了不利影响,由于雾霾天气能见度较低,所以有人好奇问了一个问题,这种天气对于防空作战有没有影响?
答案基本上否定,雾霾不会对现代防空系统有太大的影响,实际上现代防空系统尤其是中远程防空导弹系统都具备昼夜全天侯条件下作战能力,所以不受雾霾影响。
雷达利用电磁波探测目标
众所周知,现代防空系统探测、制导、火控等方面都依赖雷达,雷达的原理是利用电磁波向空中辐射,对目标进行照射,然后接收目标回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。根据相关资料,电磁波是电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。也就是说它在传播过程之中既有粒子特点,也有波的特点,而波一个重要特点就是绕射,波在传播过程中遇到一个尺寸小于自己波长的障碍物,可以绕开这个障碍物继续前进,从这个原理我们可以知道,电磁波的波长越大,绕射能力越强。
现代雷达工作频率一般在毫米波以下,雷达工作频率越低,波长越长,象现代防空系统预警雷达一般工作在S波段以下,频率范围大约1-3GHZ,波长长在10厘米左右,有的甚至工作在米波,频率更低,波长更大一些,而火控雷达频率相对较高一些,波频率范围8-12GHZ,波长2-3厘米左右,一般而言,波长越长,频率越低,探测精度越差,这些雷达主要用于预警、探测,为武器系统提供目标指示,波长越低小,频率越高,探测精度越好,主要用于为导弹提供制导和火控。
雾霾中粒子尺寸较小,能够降低可见度,但是对于波长较长的电磁波干扰较长
所谓雾霾实际上是由两个不同的天气组成,雾实际上是由近地面微小水滴凝结而成,这些结晶悬浮在空中,当大气之中这类结晶增多并且达到一定浓度,就会形成雾,它会降低人的视线,霾实际上是一种烟,它是空气之中各种粒子如灰尘、有机物浓度增加的结果,如果浓度太大,就会造成大气污染,霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1~2微米左右,也就是我们常说的PM2.5,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。
行文至此,我们就可以知道为什么雾霾天气基本上不会对现代防空系统产生影响,因为现代防空系统依赖雷达,而雷达依靠电磁波探测目标,雷达电磁波的波长一般在厘米波以上,少数在毫米波,雾霾天气的飘浮物尺寸只有1-2个微米,1厘米等于10000微米,远小于雷达电波的波长,根据电磁波绕射特征,当雷达电波在空中遇到这些微粒,会绕开这些障碍继续前进。因此雾霾天气对于雷达工作几乎没有影响,相应的对于现代防空系统也没有多大影响。
不过雾霾对于光电探测系统有影响
注意笔者说的是基本上没有影响,也就是说雾霾对一些防空系统还是有影响,从电磁波特点我们可以知道,这些系统探测系统工作波长要小于1微米,那么什么样探测系统工作波长在微米左右,答案就是红外线和可见光,红外线和可见光实际上也是一种电磁波,因此它同样具备波料二象性,在传播之中同样有绕射性质,不过当障碍物尺寸大于它的工作波长,就会阻碍红外线和可见光继续传播,这样就会降低探测系统的工作距离,从这里我们可以知道为什么在雾霾天气,能见度会降低,就是我们人眼能够接收的可见光在雾霾不能穿透这些障碍物继续传播。
前面说过,在同样条件下,探测系统波长越小,精度越高,现代光电系统获得目标精度较高,尤其是可以得到目标图像,可以对目标进行识别,光电系统与雷达系统相结合还可以提高系统的抗电子干扰能力,不过光电系统由于本身性质所限,它的探测距离较近,一般只作为近程防空系统探测系统或者中远程防空系统辅助探测系统,从这个角度来讲,雾霾对它有影响,对于整个防空系统影响实际上还是比较小的,所以笔者用雾霾基本上不会对防空系统产生太大影响来回答这个问题。