雷达教学-“辛伯林”雷达的构造以及原理2

　　三锥体福斯特扫描器侧视图：

 

　　“辛伯林”雷达采用三重锥体福斯特扫描仪，内外三层锥体，中间锥体旋转，内外两层锥体固定。锥体间距仅为10mm，每个锥体沿母线方向有一个馈电缝，缝口一侧有梳齿。三个锥体采用铝蜂窝夹层板结构，以尽可能减轻结构重量。内锥体内有馈电喇叭和带反射镜，由0.5mm厚、10mm宽的铜板制成，为一个空间曲面，与内锥体的平面交线为抛物线。扫描仪的原理并不复杂，但对加工精度的要求很高。当国内组织模仿“辛伯林”雷达时，福斯特扫描仪的分析和生产成为关键。

 

　　扫描仪工作时，内外锥固定。在驱动装置的驱动下，中间的旋转锥以每分钟约1000转的速度旋转。来自内锥体馈电喇叭的电磁波通过反射镜反射到内锥体的缝隙中，并通过梳齿将电磁波反射到内锥体与转锥体之间的内锥体腔中。然后通过转锥体缝隙上的梳齿将电磁波传输到转锥体与外锥体之间的外锥体腔。然后输出到外部天线的馈电喇叭上。这样，在空间上形成来回扫描的倾斜波束，扫描范围为40度风扇。“辛伯林”雷达可在空间上形成两个扫描风扇定位弹丸。扫描风扇下方有一个警告波束，提示弹丸出现。

 

　　外推算法：

 

　　正如前面提到的，“辛伯林”雷达有两个扫描扇，这样每个飞行弹丸可以截获两个点，并测量每个截获点之间的斜距、方向角、仰角和飞行时间。计算机根据这些信息计算迫击炮的位置。

 

　　由于迫击炮弹飞行速度慢，一般为亚音速，弹道弯曲，因此“辛伯林”雷达可以通过两个扇面获得足够的精度参数来启动发射位置。但对于榴弹炮来说，添加榴弹炮和农炮并不是那么简单。由于这种身管火炮弹丸飞行速度快，超音速，弹道伸长率低，“辛伯林”获得的参数精度低，反射炮位误差大，没有实际意义。中国使用了“辛伯林”的外部算法进行计算机模拟。82迫击炮位的定位精度在25-40米范围内，122榴的定位精度仅为65-100米。因此，“辛伯林”不适合定位远程火炮。为了应对这些目标，需要更高的数据收集率和处理速度，即相控阵雷达。因此，在中越边境武装冲突中，“辛伯林”无法应对越南军队的远程火炮。后来从美国引进的AN/TPQ37无源相控阵火炮定位雷达才有这种能力，但当时中越冲突规模明显降级，雷达从未上过战场。由于“辛伯林”的良好使用效果，中国在20世纪90年代组织了黄河机械厂进行专门的仿制。后来，“辛伯林”的国产型号成功定位为371雷达。