气球作为一种古老的飞行浮空器却并不被现今的我们熟知,在生活中除热气球外人们对大型气球的了解少之又少,而热气球是一种娱乐性质的浮空器,系留气球却是可以作用于多领域、具备多种用途的军/民用气球。

应用方向

和人们印象中的气球不同,目前用于专业领域的高空气球并非一定是圆形的。有些气球呈纺锤状,更像大家印象中的飞艇。中国专家张学峰告诉《环球时报》记者,飞艇和气球都属于浮空器,目前以充氦气为主,飞艇外形以纺锤和雪茄形状为主。通常而言,飞艇带有动力装置,而气球没有动力装置,所以飞艇的机动性能更高。大气层中不同高度的气流流动方向和速度不同,气球通过调整自身的飘浮高度,进入不同气流内,就可随风飘荡。

气球的一个常见用途是探空作业,它相对廉价,性能又足够满足要求。很多国家都使用气象气球进行天气预报以及大气研究。这些气球通常携带探空用的仪器设备,通过太阳能电池提供电力。有些气球是一次性使用的,随着气球的高度不断升高,气球球体膨胀破裂,相关设备可通过降落伞回收。此外,有些气球通过携带角反射体、曳光管,还能作为防空演习的靶标。

近年来,有一些系留气球用于军事领域。这些系留气球通过线缆与地面连接,防止气球逃逸,也就是说这些气球是固定在某些特定位置,并不随着大气进行运动。这种气球可携带雷达、红外光电传感器,用于探测低空目标和地面目标,保护基地、城市等重点目标免遭袭击。这样的气球是可以重复利用的。

作业优势

气球的优势之一是飘浮高度高,通常在2.4万-3.7万米的高度运行,远高于民航客机飞行高度,通常民航客机的飞行高度在1.2万米以下。绝大多数战斗机飞行高度在2万米以下,有些高空侦察机、截击机的飞行高度达到2.5万米或更高。

2009年向美国空军指挥和参谋学院提交的一份报告表示,气球相对于卫星的优势包括能够从更近的地方扫描大片领土,并且能够在目标区域停留更多时间。与需要耗巨资发射的卫星不同,气球可以廉价发射。

稳定隐蔽

气球的飘浮速度比较慢,现在很多采用脉冲多普勒体制的雷达较难发现和稳定跟踪慢速飞行的气球。“目前多数战斗机、防空系统使用的脉冲多普勒雷达,为了滤除地物杂波,通常有一个目标速度门限值,目标速度低于这个门限值,雷达会把这个目标当成杂波滤除掉,就不会显示目标。”当然,没有使用脉冲多普勒体制的雷达可以发现相关目标。有的雷达使用脉冲压缩加动目标显示技术,没使用脉冲多普勒技术,哪怕静止的目标也能跟踪。另外,有些采用数字列阵技术的脉冲多普勒体制有源相控阵雷达通过设定参数,也能够跟踪气球等目标。比如,人为降低这个门限值,就能够让慢速目标显形。“目前对大多数战斗机的脉冲多普勒机载雷达来说,稳定跟踪慢速飘浮的气球包括它的悬挂物,是需要些技巧的”。

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