​​      1968年苏联政府正式下达研制新一代空中截击系统S-155的政令，与核心截击机YE-155MP配套的Zaslon截击火控系统（俄语СУВ Заслон，中译盾牌火控系统）由NIIP设计局负责研制。新截击机的任务特点对火控系统主通道BRLS-8B雷达提出了全新的要求，对设计局的挑战是前所未有的。六十年代的苏联截击机主要对付B-52、B-58等高空轰炸机，火控雷达可以不要求下视能力，再加上技术上无法实现，这一时期的苏联截击机火控雷达普遍没有低空作战能力，对低空突防的战术飞机无计可施。针对大射高防空导弹导致高空突防效率的下降，美国于六十年后期开始贯彻低空突防策略，新研制的战略战术飞机均具有良好的持续低空飞行性能，这对六七十年代的苏联空中截击系统提出了严峻的考验。七十年代后期的Sapfir-23ML、Sapfir-25火控雷达对低空飞行的巡航导弹、F-111等目标拦截能力仍极为有限，具备一定隐身能力、机载电子战设备先进的B-1轰炸机挂载大量空地武器一旦突入苏联腹地后果严重。为应付上述威胁，只有彻底改变雷达体制、引入脉冲多普勒技术，BRLS-8B必须是一部真正的脉冲多普勒雷达（以下简称PD雷达）。

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       苏联开展新截击机研制不久后美方新型飞机F-14服役，此后苏联从多种渠道获得了AWG-9雷达和AIM-54A导弹的一些信息。八十年代苏防空军编写的西方飞机性能参考手册上对F-14的火控系统评价颇高，AWG-9的探测距离、配合AIM-54的多目标攻击能力，给苏方留下了深刻的印象。BRLS-8B研制过程中一定程度上以AWG-9为蓝本，又因美苏技术手段有很大不同，故两者既有共同点又存在较大的差别。总体上BRLS-8B为无源相控阵机载火控雷达，采用全相参脉冲多普勒处理获得下视下射能力，架构上使用中央数字计算机完成多目标跟踪与火力控制。这三个显著特点是以往的苏联机载雷达所不具备的，总体技术水准也比此后的N-O19和N-O01高，可以认为是苏联腹地机动防空的核心组成部分及防空战役支撑节点。该雷达投入实用后获得诸多赞誉，比如相控阵天线世界最先，四机合一的小预警机，跟10打4的多目标能力，都是被广大军津津乐道的。BRLS-8B的研制并不顺利，1968年开始本由NIIR负责雷达的研制工作，六十年代苏联大部分截击机雷达均由该单位研制，包括MIG-23、MIG-25等飞机的“Sapfir”系列雷达。有先前的经验NIIR自然以“Sapfir”系列为基础展开研制，1970年推出的样机Smerch-100未能解决杂波下检测小目标和多目标跟踪的问题。样机编号上与TU-128的Smerch系列雷达有继承性，实际是以Smerch的大功率、大天线为基础加入Sapfir-23雷达的杂波对消技术，下视能力不佳的缺点无法克服。这样的雷达显然无法令苏军满意，与美国即将投入现役的AWG-9、APG-63不具可比性。1971年NIIR将设计资料交予NIIP，NIIP将原来的方案推倒重来，所以我们现在看到的雷达是归于NIIP的。同时IPO Istok也参与进来，完成了无源相控阵天线的设计，并由Leninetz(SU-34的Sh-141E相控阵雷达是其比较有名的作品）负责生产。1973年到1975年雷达装上TU-104进行了一系列初步测试，首次装上MIG-31深入测试于1976年进行，1978年2月15日完成里程碑测试——数量为10的多目标探测与跟踪，为此苏联建立了完善的雷达靶机遥测设施，以便完成200KM以上的最大探测距离试验。1981年MIG-31进入国土防空军承担防空任务，达到全状态则是两年后的事情了。BRLS-8B的研制期正是西方电子技术突飞猛进的时代，苏联在机载雷达技术上大大落后于美国，雷达上留下深刻的时代烙印，体现了苏联用落后技术手段研制武器装备的一些思路。

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    BRLS-8B最显著的特点是直径达1.1米的无源相控阵天线（以下按俄方文献简称为FAR天线），当时机载雷达用电扫天线还是个新鲜事物，尤其MIG-31服役时苏联还未将平板缝隙天线实用化，在机载雷达技术上是落后美国十年以上的。使苏联人下定决心搞FAR天线的根本原因不在于雷达，而是MIG-31的基本拦截武器——R-33空空导弹。苏联获得AWG-9和AIM-54的情报后对美方多目标攻击战术极为感兴趣，这样的能力和MIG-31的设计初衷不谋而合。六七十年代用数量相对劣势的截击机拦截高密度空袭是相当困难的，而远程防空导弹系统如S300对高空目标有良好的射程和多目标交战能力，但是对近地目标探测距离近、射击窗口小，半固定阵地又决定近地覆盖范围除非用大数量的发射阵地衔接，否则必然存在大量的漏洞，敌方如进行战前侦查摸底，那么地空导弹系统的效能还要打折扣。截击机一方面将防空圈大大外推，装备PD雷达的飞机又能发现和拦截近地飞行目标，并且对付机动目标的效果比防空导弹系统更优越。俄方的效能计算中S300营对轰炸机目标拦截效率为6，单架SU-27飞机则有1，多架SU-27联合作战效能完全可与地空导弹系统媲美，对近地飞行目标拦截更具有无可替代的重要性。然而即便是SU-27飞机也只能使用半主动雷达制导空空导弹，以R-27R为例迎头拦截中等高度目标F极只有短短的几公里，中距空战阶段只有1次接战机会、单次只能对付1个目标，即便能完美的衔接一次R-73近距攻击，目标越肩后迫使拦截机进入后半球攻击状态，半主动弹的攻击距离大打折扣，对超低空目标射击距离甚至不如用OEPS截获、红外导引头自主跟踪发射的R-27T或R-73导弹。这样就加大了空防系统的组织难度，多梯次依次截击无论航线规划还是接战组织均存在敌我识别困难、目标交接混乱等问题，单纯提高截击机数量并不能解决问题。最有效的办法是简化截机梯队，强化第一梯队拦截效能。第一梯队处于整个防空圈的第一线，不存在对前半球目标的敌我识别问题，具有自由的前半球作战空间且PD雷达探测距离远、导弹射程最大，那么就有条件使用大射程的空空弹进行远距拦截，再配合多目标攻击能力，尽量在第一次拦截中即对目标群形成重大杀伤，这样就简化了后续梯队和防空导弹系统的配置，整体上具有更高的效费比。美航母编队应对苏联反舰体系的一线梯队即F-14飞机，且很好的贯彻了上述思想。对于苏联来说美方的战略战术轰炸机型号多、水平高、层次好还拥有可观的数量，防空压力甚至大于美航母编队。应此MIG-31作为第一梯队必须具有F-14相似的拦截能力，为苏联纵深防空撑起第一道保护伞，它的效能直接决定整个防空战役的成败。

     多目标交战能力现在看起来并不难，在MIG-31的研制年代却是个极为棘手的难题。当时别说机载火控系统和导弹，就是体积不受限制的地空导弹系统要实现多目标拦截还得依赖多部照射雷达等手段，机载火控系统用单部雷达实现多目标能力难度甚至高于舰载防空系统。美国科技实力雄厚，擅长用高技术手段实现预定目标，系统组成简洁但单个系统水平高，AWG-9和AIM-54两强组合就是典型的例子。AWG-9在机载火控雷达中首次应用边扫描边跟踪技术（下文简称TWS），支持导弹发射的目标跟踪数量达到6个，AIM-54则首次实现无线电中继制导和主动雷达末制导，这样就一举解决了远距多目标攻击的难题。主动雷达末制导空空导弹在七十年代谈何容易，特别是苏联当时机载PD火控雷达尚未服役，而弹载雷达完全是一部缩小的PD雷达，由于体积要求极为严格而平均功率又要达到短时200W的水平，用于多普勒滤波、解算飞行弹道的弹载数字计算机难度比机载更高，以苏联的技术条件实难研制出于AIM-54相仿的导弹。如果导弹用半主动雷达制导体制，导引头设计制造就要简单的多，弹载能源大大简化、无需大功率有源器件，即使不用数字计算机也能完成制导解算工作。苏联发展半主动空空弹年代较早，R-98、R-40、R-24三代导弹导引头技术不断改进，为三代机配套的R-27进一步应用了高脉冲重复频率单脉冲角跟踪体制，可以说苏联在空空导弹半主动制导上还是驾轻就熟的，有能力研制出满足技战术要求的产品。R-33的9B-1388导引头总体上要比R-27R的9B-1101简单一些，它没有无线电指令修正功能，仍采用延续自R-24R的隐蔽圆锥扫描体制，导引律设计主要针对轰炸机等小机动目标，弹的技术水平是不及R-27R的。半主动弹采用一般的照射体制只能在同一时间攻击一个目标，舰载防空导弹系统往往用N部照射雷达同时攻击N个目标，机载火控系统显然不具备实施可能。那么该怎么办呢？苏联最终的解决办法是时序照射体制。大家对这个方案可能并不陌生，它一般被用在舰载半主动防空导弹系统中，要点是用数学方法对目标排序，推算出导弹和目标的交会时间，据此决定照射雷达的照射顺序。离散空间多目标时序照射、攻击目标依次转换，需要波束在立体空间内迅速跳动，机械扫描天线要满足上述条件需要很高水平的控制驱动机构，而电扫天线则拥有无可比拟的波束转换速度。出于对多目标攻击的迫切需要和空空导弹的实际水平，苏联最终选择了FAR天线。

       BRLS-8B的FAR天线采用铁氧体移相器，阵面直径1.1米、深度0.3米，移相器数量约3000个，天线重量达300KG。如此的重量比F-15的APG-63雷达整机还重几十公斤，苏联设计此天线时以战术指标为第一诉求，对体积重量因素已无暇顾及。PD雷达要求很低的副瓣电平以保证副瓣杂波区的检测性能，而BRLS-8B仅有高脉冲重复频率一种探测波形，所以对副瓣性能有很高的要求。为此它采取了近乎过分的天线阵面加权，天线效率比一般PD雷达天线低的多，仅有0.45-0.5，而新一代AESA天线和平板缝隙天线普遍达到0.7-0.8的水平。在如此低的天线效率下雷达获得-23到-30DB的第一副瓣电平,远区副瓣电平低至-45DB，和高性能平板缝隙天线副瓣性能接近，保证了雷达对后半球近地目标仍有一定的探测距离。换一般大小天线如此低的效率必然使主瓣大大展宽、天线增益大大减小，BRLS-8B靠“巨型”天线仍维持2.5度的3DB波束宽度、36DB的天线增益，约等效0.9米直径的平板缝隙天线。当然FAR天线的最大好处是波束转换快，BRLS-8B标称波束转换速度为1.3MS，比机械扫描天线不可同日而语，这也是它的设计初衷。雷达在TWS状态下用普通的行列式扫描方法。宽角扫描状态用于大空域中等距离空情掌握，方位扫90度、俯仰扫20度，耗时8.7秒。窄角搜索用于远距TWS，方位扫45度、俯仰扫5度，耗时5.5秒。窄角扫描比宽角慢的多，以便得到更多的视频积累点数，使雷达拥有较远的探测距离。从这里也可看出FAR天线搜索状态下和机械扫描雷达并无多大差别，宽角搜索天线运行角速度、覆盖范围均和AWG-9相近，窄角则比AWG-9慢的多，这是因为BRLS-8B与探测距离相关的硬件和AWG-9差距颇大，需要更慢的搜索速率弥补。准备多目标攻击时雷达转为时序跟踪，对多个目标进行间断的单脉冲角跟踪，天线接收时分为4个象限提供和差信号，在目标偏离雷达中轴较小时可提供高的角跟踪精度。雷达天线上寄生多个L波段敌我识别天线，数量多、孔径大，623-2敌我识别系统的L波段识别信号由专门的移相器和X波段雷达信号作同步移相，识别波束比雷达波束要宽不少，但仍有较好的方向性，有利于远距离识别目标且对邻近目标有较好的分辨力。

     苏联重型截击机火控雷达坚持大功率策略，BRLS-8B也不例外。先前MIG-25使用的Smerch-A、Sapfir-25峰值功率达到600KW、平均功率亦有近千瓦的水准，在同时代使用磁控管发射机的机载火控雷达中无人能出其左右。BRLS-8B换用发射波形相参的栅控行波管发射机，占空比为磁控管发射机的数百倍，具有低峰值功率和高平均功率的特点，和雷达的高脉冲重复频率波形相匹配。高平均功率对雷达探测距离、抗干扰能力均有好处，特别是更大的烧穿距离对缺乏相参捷变频能力的苏联机载雷达尤为重要，直接关系到干扰条件下载机空情掌握和导弹发射距离。MIG-31强调对美方电子干扰目标的远距离攻击，功率对抗是最直接的办法，故其高脉冲重复频率主发射机平均功率达到2.5KW，不仅在同时期苏联机载雷达中夺冠，更超过后来的NO01、BARS等雷达，和美国雷达相比也仅比AWG-9低一些。按理说2.5KW的平均功率足以给半主动雷达制导空空导弹提供照射，比如配合R-27R/ER导弹的NO19、NO01均使用所谓的复合方式，即高脉冲重复频率波形既用作截获跟踪又是照射波形，而两者的平均功率只有BRLS-8B的一半，雷达架构中不设连续波发射机。而R-33导弹却仍使用传统的连续波半主动制导，BRLS-8B准备了一台发射功率达2KW的连续波发射机，为其提供目标照射。对此俄方有专门的解释。BRLS-8B研制期间苏联机载相参发射机频谱纯度还不够好，边带杂散形成的频谱被导弹接收后容易被误认为是回波较弱的小目标，又可能淹没真实存在的远距离目标，这对没有无线电中继制导、依赖导引头尽早截获目标进入末制导的R-33而言是不允许的。连续波具有频谱纯度高的特点，作照射波形能有效降低边带杂散对导引头干扰。2-4枚导弹同时在空中飞行要求各自的照射频率错开，防止导引头串扰导致所有导弹飞向同一个目标，而脉冲主发射机用于截获跟踪，不能随意改变工作频率。只用于照射的连续波发射机可以设多个参差较大的频率对应不同导弹，既避免了串扰问题又与主发射机频率错开，假设目标释放针对连续波的干扰则无法打断脉冲主波形的跟踪，受影响的仅有导弹而非载机。高达2KW的发射功率主要是基于导弹截获距离的考虑，9B-1388的380MM口天线配合照射功率和机载雷达的高增益，对RCS 19平米的典型目标截获距离估计在80-90千米。而且导引头遭遇有源干扰时烧穿距离增大，有利于提高干扰环境下的末制导精度。

     光有“力大声粗”的发射机还不行，接收机通道也是至关重要的因素。BRLS-8B在苏联机载雷达上首次应用全相参接收通道，完全具备脉冲多普勒雷达的特征，这也是NIIP接手雷达设计后最大的贡献。接收机通道由高频放大器、混频器、中放、多普勒滤波器组、参考频率源等部件组成，和其他PD雷达并无明显差异。为追求对微弱信号的检测能力，接收机通道要求80DB的动态范围（目标信号大小相差1亿倍时仍能正常检测），然而受模拟AGC性能不足、本振频率误差、一次混频输出信号质量不高制约，雷达初期动态范围只能达到30-40DB，探测距离无法满足战术要求，此问题在接收机部件逐步提高工艺质量后解决。PD雷达信号处理中最重要的步骤是多普勒滤波，BRLS-8B并未使用基于FFT的数字滤波器组，信号经两次变频、被中放适当放大后送入模拟晶体滤波器组，因而雷达没有模数转换、数字信号处理机等部件，晶体滤波器归类在低频接收机部分。苏联在七八十年代能生产机载通用计算机（一般用于雷达数据处理机或机载任务计算机，比如SU27使用的Ts-100计算机），专门用于信号处理的高速并行计算机却无法短时投入使用，机载高速高位数模数转换器（A/D，数字信号处理的基础设备之一）研制上也遇到了困难。数字信号处理的高脉冲重复频率波形一般有256、512、1024个滤波器，数量越多信噪比越高相当于提升平均功率。晶体滤波器按个数计算，原理上无需像FFT一样用2的N次方个滤波器，但提高信噪比的原理是一样的，个数越多性能越好，当然体积和重量也要上升。晶体滤波器的缺点是滤波器点数固定、灵活度差，功能单一无扩展潜力，无法在信号处理机上实现干扰评估、目标识别等高级应用，升级潜力极为有限，故美国从APG-63就已彻底淘汰多普勒模拟滤波器。而且模拟电路随使用时间增加产生性能偏移，难以获得“原汁原味”的信号，对雷达性能有影响。BRLS-8B使用180个以上的晶体滤波器，这已经是相当庞大的数量，性能要比N-O01所用的好一些。模拟滤波器输出的一路信号经单元恒虚警电路输送到中央计算机，处理后输出到后座的ITO-2大型战术显示器。另一路信号输出到后座ITO-1辅助显示器作为原始视频信号供飞行员参考。接收机通道还有一个重要指标——噪声系数，它的意义和平均功率相同，大小取决于通道上的高频放大器。BRLS-8B使用性能较好的参量放大器，接收机标称噪声系数5.5DB，在同期的苏联雷达中是很好的指标，算是最接近西方雷达的。由于雷达用比幅单脉冲角跟踪，接收机通道是双路的，也要比NO01的隐蔽圆锥扫描体制更好一些，但双路接收机的体积重量显然是很可观的。

    苏联早期二代截击机不设火控计算机系统，雷达通过模拟电路直接与空空导弹交联，雷达功能简陋、使用弹种单一。MIG-23ML、MIG-25PD飞机使用模拟火控计算机，雷达输出的视频信号经模拟计算机处理后由瞄准具显示，并由模拟计算机与空空导弹交联，这样雷达和导弹通过模拟计算机形成一个整体，给予飞行员的火控信息趋向丰富，导弹射击包线的解算比早期二代强的多，又方便与截击控制系统、自动驾驶仪实现统一控制。当然这是很初级的自动化火控系统，雷达升级到脉冲多普勒体制、又需要实现多目标跟踪等高级功能时模拟计算机是无法胜任的，唯有用数字计算机才能解决多任务并行处理、多设备联合处理等问题。美国早在F-106时代就采用一台数字计算机实现雷达火控、自动截击功能，F-14的CDC5400B更是一台标准意义上的综合计算机，整合了雷达数据处理、武器火控计算、火控系统综合控制等诸多功能。MIG-31要实现与F-14相近的截击能力，又采用更加复杂的FAR天线，计算机架构上仿照AWG-9是很好的办法，所以除去雷达光看两者的架构图，是非常相近的。盾牌火控系统配备的中央计算机名为BTsVS ARGON-15（中译“氪-15”），是苏联七十年代的标准军用小型计算机之一，用在机载平台上则是第一次。ARGON-15有效指令执行速度10万次/秒 ，早期具有2KB RAM/32KB ROM，改进型号增加到4KB RAM/72KB ROM，指令字长19 bits/数据字长16 bits，数字总线输入输出速度200/400 Kbytes，重量60KG，直流电源功耗250W。性能上看该计算机并无出彩之处，运算速度上甚至不如苏联第一代标准机载计算Ts100，然而这台计算机是盾牌火控系统真正的“大脑”。

     BTsVS ARGON-15既是BRLS-8B雷达和8TK红外探测器的数据处理机，又是整个火控系统的输入输出、模数/数模转换控制器，完成火控系统的实时运算和模式控制，具有整合全部火控设备、实现综合计算的特点，初步具有当代综合航电公用计算机的特点。ARGON-15主要功能如下：

    *BRLS-8B的波控计算机。在发射时计算FAR天线相移量，下达波束指向命令，接收时产生角跟踪信号，单目标跟踪时选定接收单元形成和差网络，为雷达提供完整的天线控制功能。

    *BRLS-8B的数据计算机。控制雷达自动或人工转入相应模式，用多目标跟踪算法完成对10个目标的跟踪，用威胁排序算法对目标进行排序，多目标攻击时控制雷达由TWS转为时序跟踪，对雷达自检。

    *火控计算机。结合本机飞行数据对攻击目标进行火控解算，向空空导弹提供瞄准信号，收发、处理空空数传通信系统APD-518的数据协调多机空战，指挥自动驾驶仪追踪攻击航路，向平显输出误差指示信号指引飞行员瞄准目标。

*总线控制器。MIG-31未使用GOST18977等苏联标准航空总线，ARGON-15负责雷达和光电通道、武器控制通道、空空数传通信系统APD518、空地数传通信系统5U15K、自动驾驶仪SAU-155MP、导航系统、敌我识别系统间的数据交换，是一种专用的航空总线系统。

*模数/数模转换器。火控雷达、8TK红外探测器、武器控制系统等输出的信号皆为模拟信号，ARGON-15要将这些模拟信号转换为数字信号。计算机输出的数字信号又要经数模转换成模拟信号。

这么多任务由一台运算速度并不快、存储容量也较小的计算机完成难度不小，如何尽量减少指令数目、简化运算步骤又不影响系统运作，颇令苏联编程人员费心。优化程序是一方面，在战术指标上适当降低标准也是一方面。比如在多目标跟踪上坚持够用就好的原则，MIG-31主要对付迎头直线飞行目标如巡航导弹和轰炸机，多目标跟踪算法可以充分简化以节省计算机资源，弃运算开销大的卡尔曼滤波法而用简易的的α-β法，既能完成目标跟踪又能减少运算步骤。再如目标威排序算法上，采用<目标径向飞行速度×目标距离>的简易算法，乘积愈大者计算机判定威胁也愈大，基本符合迎头直线飞行目标的威胁特点，无需结合目标识别等先进手段也能完成多个目标的威胁评估。与计算机交换数据的设备如数传通信系统也采用较小的数据量，地面截击指令、空空目标交换指令字节数都严格控制，达到一定的保密效果、能完成指定的作战任务即可。

盾牌火控系统的显示装置由三部分构成：前舱的PPI-70V平显、后舱的ITO-1小型辅助显示器和ITO-2大型战术显示器。PPI-70V平显为前舱飞行员提供飞行参数显示，地面引导状态下显示引导标志，导弹发射后显示瞄准误差标志供飞行员修正飞行姿态。PPI-70V的字符质量、视场大小与高级瞄准具相仿，和后来装备SU-27的ILS-31平显差距不小，用于截击飞行控制尚可，字符亮度较高可以在阳光下判读。后舱的ITO-1包括两个阴极射线管显示器，上面的显示器用于显示雷达的原始视频信号，目标表现为方位横坐标上突起的尖峰状光斑，白噪声干扰等人为杂波源也可在显示器上直接读出，有助于飞行员掌握雷达工作环境。下面的显示器用于显示8TK红外探测器的目标图像，纵坐标表示高度，横坐标表示方位，8TK完成一次搜索屏幕也刷新一次。ITO-2是火控系统最主要的显示装置，显示格式为PPI型，本机标志在底部。经ARGON-15处理的目标信号分为未被跟踪、被跟踪排序、被截获、被攻击数种类型，本机雷达静默时由数传通信系统接收的友机目标也被显示，显示器底部有几个固定符号表示雷达的工作状态，后座飞行员主要靠判读ITO-2的信息获得战术态势、决定攻击目标。ITO-1和ITO-2装有随自然光照自动调节显示器亮度的感光器，加上不要求视野、多有遮挡的座舱盖，在高空光照条件下也能判读。ITO-1和ITO-2装有视频记录装置，储存和回放两者的视频记录并能模拟阴极射线管的余辉特征。火控系统的主要开关按钮在ITO-2的下方，武器系统控制面板在ITO-2上方，雷达工作模式、目标自动\人工截获、导弹选择、导引头预热、齐射方式、应急抛投等动作都围绕战术显示器进行，方便飞行员单手操作。

     MIG-25PD、MIG-23ML号称有一定的下视下射能力，实际上两者使用的杂波对消法效果并不好。MIG-25PD做过下视截获跟踪试验，不过建立在目标航线固定、航迹已知的条件下，仅证明雷达具有一定的低空作战潜力。对自由空间、随机出现的多个目标拦截，苏联改型二代机的效能仍然较低。MIG-31特别重视对近地目标的作战效能，唯有采用真正的脉冲多普勒体制才能达到较为理想的效果。高脉冲重复频率波形对迎头目标具有最佳的适应性，最大探测距离与目标高度基本无关，与MIG-31截击迎头飞行目标的任务特性吻合，是BRLS-8B脉冲发射通道唯一工作波形。现代PD火控雷达多设有低脉冲重复频率波形用于上视和空地模式，再设中脉冲重复频率对付后半球目标，BRLS-8B这两个波形都不具备，这就决定其性能特点十分偏重截击而非对付机动目标。AWG-9雷达保留低脉冲重复频率波形用于上视探测，F-14只要取负高度则无视目标机动状态，故F-14中低空迎击战斗机类目标一般取负高度差。考虑机动空战的MIG-29/SU-27尽管雷达硬指标大大不如MIG-31，但雷达加入中脉冲重复频率波形一定程度上改善了对负高度差机动目标的攻击效能。仅有一种波形的MIG-31对中低空目标不论取何种接敌方法均有局限性，目标一旦侧飞或反向飞行再结合下降高度迫使MIG-31处于下视状态，BRLS-8B的探测距离便急剧下降。苏联机载火控雷达直到九十年代的N01X系列才设低脉冲重复频率波形，之前的雷达一方面任务性质不需要，另一方面也大大简化了信号处理机、数据处理机的设计。特别是MIG-31的中央计算机性能偏低，再加上FAR天线占用一定的计算量，仅采用一种波形就不难理解了。操作模式上BRLS-8B也较为简单，雷达默认搜索模式是TWS加目标威胁排序，搜索和单脉冲角跟踪都用高脉冲重复频率调频法测距。时序跟踪模式从TWS模式自动或人工选择目标转入。雷达没有格斗空战模式。

     BRLS-8B探测距离有不同的报道，现举俄方权威资料可以相互验证的几组数据。MIG-31雷达试验靶机为TU-16中型轰炸机，苏联认为它的前向RCS与B-1B轰炸机相近。多目标探测与跟踪试验时靶机分两组进行，每组5架与MIG-31承迎头态势。第一组飞行高度9000米左右、第二组2000米左右，在雷达探测范围内等间距一字排开，航迹平直、速度不变。MIG-31高度5000米，飞行速度亚音速，雷达边扫边跟状态，累积探测概率取0.5。位于雷达中轴附近的目标因FAR天线增益最大，有一架TU-16在210KM即被探测到，其余的在175-190KM被发现，与标称的200KM指标基本符合。偏离中轴的目标因FAR天线有效面积缩小、增益降低，探测距离仅有140-150KM。探测概率取低算是苏联的特色之一，造成的影响是最大探测距离不稳定，目标时隐时现如闪烁的星星。俄方的解释是仅以发现目标考量，0.5的概率并不成问题，以相对较低的硬件水平容易满足距离指标。况且苏联飞机主要在引导下作战，目标又是航线固定的轰炸机，即使发生目标闪烁也不影响空情掌握。如果以西方惯用的0.85作标准，那么雷达的硬件性能要大幅度提升，这对电子工业短板的苏联并不轻松。

    雷达跟踪试验用时序跟踪法，自动截获模式。计算机控制雷达对所有目标建立单脉冲角跟踪并储存空间数据，并对每组数据排序获得下一次跟踪时序，周而复始直到目标飞出雷达探测范围，如跟踪10个目标将对计算机造成很大负担，故设定R-33最大攻击数4个。试验结果表明所有目标的跟踪开始距离都比发现距离短50-80KM，每建立一个单脉冲跟踪耗时4-5秒，对每组5个目标建立跟踪总耗时25秒左右。苏联对单脉冲角跟踪的累计检测概率要求为0.8，低概率距离下目标时有时无的情况是不允许出现的，所以跟踪起始距离比最大探测距离短的多，计算机判断目标进入高概率距离才启动时序跟踪。苏联认为跟踪距离只要在导弹射程外、且留一段距离给发射导弹准备工作即可，从发现到跟踪到导弹攻击，应是程序化、规范好的过程，低、高两级检测概率机制符合防空拦截特点。对3-5平米RCS的战斗机类目标BRLS-8B迎头探测距离缩短到90km左右，跟踪距离缩短到70KM以内。雷达下视低空后半球目标探测距离仅有30KM左右，对小RCS目标甚至没有超视距能力，这是HPRF波形局限性导致的。

     除雷达通道外盾牌火控系统还有一个8TK红外探测器通道。高空雷达探测距离远、允许较大的目标高度差，红外探测器价值不大所以在高速飞行中收起。中低空伸出给雷达补盲，当雷达无法可靠截获时8TK作为火控通道为R-60和R-40TD红外弹指引目标。8TK用液氮冷却点源式红外探测器，对军推状态的战斗机目标尾后发现距离40KM，多发喷气轰炸机50KM。机械扫描位标器方位和俯仰搜索角分别为120度、40度，搜索时采用旋转加左右平移法，位标器边作俯仰6度的转圈扫描边左右移动扩展搜索范围，方位30度、俯仰13度的搜索范围需时0.9秒。搜索范围受控于地面截击引导指令、雷达通道或人工控制。雷达通道先发现目标则位标器随动于雷达，自动指向目标。人工控制即红外探测器为主通道，飞行员根据ITO-1的屏幕提示用操纵杆移动位标器，发现目标后将目标置于屏幕中央准备截获。位标器截获用小区搜索范围3×3度，截获后角跟踪精度15角分，足以为R-60M和R-40TD的红外导引头提供目标指示。如前文所述BRLS-8B低空后半球探测性能欠佳，再加上半主动雷达制导的R-33低空尾后攻击距离仅数公里，必要时以8TK为主火控通道、配合尾后攻击距离较远的R-40TD，效能要高于BRLS-8B配R-33，作为MIG-31最后一道拦截手段。SU-27和MIG-29搭配R-27T也正是这个思路。

      导弹末制导方式决定火控雷达工作模式，在讨论BRLS-8B如何发射R-33前先简略介绍下R-33空空导弹。R-33使用9B-1388半主动雷达导引头，隐蔽圆锥扫描角跟踪体制，BRLS-8B提供照射对TU-16迎头截获距离90KM，加惯性中制导最大发射距离达到120-130KM。隐蔽圆锥扫描又称顺序波瓣或假单脉冲，R-24R导弹的RGS-24导引头就已采用（国内一般直接报道为单脉冲体制，是不准确的），优点是只需一个接收通道即可完成目标测角，避免了多路接收机一致性难以做高的问题，截获距离相对单脉冲体制有一定提高，缺点是角跟踪精度和抗干扰性能都要差一些。用比幅单脉冲体制的R-27R导弹截获距离就比较近，但它有无线电中继制导所以可以接受。R-33与R-24R最大的区别是模拟计算机的引入，模拟计算机在发射前接收火控通道提供的目标距离、方位、角速度、相对速度信息，计算出预置截获点，弹发后经2秒归零弹道导弹飞向预置截获点，导引头天线也要根据计算结果指向预定截获空域。能否到达预置截获点直接影响导弹攻击成功率，截获前惯导系统控制导弹按预定弹道飞向截获点，截获后导弹按比例导引弹道追踪目标直至命中，惯导系统为导弹提供较为精确的姿态控制，制导律中引入导弹加速度补偿提高末段控制精度。

     半主动雷达制导空空导弹必然涉及照射问题，为多个目标提供时序照射正是BRLS-8B的核心设计理念。这里主要讨论导弹发射和制导步骤。MIG-31一般由防空指挥系统引导拦截目标，也可自主完成搜索到攻击的整套程序。有引导时搜索区域根据指令划定、无需飞行员干预，无引导时飞机按预定方案巡逻直到发现目标。不管何种方式雷达发现多个目标后建立慢刷新速率TWS，用作目标航迹粗绘便于雷达计算时序跟踪起始时机。计算机判定目标进入跟踪距离即指令雷达对目标区域进行小区扫描，经3-5秒后进入单脉冲角跟踪。被跟踪目标由飞行员用火控面板上的目标选择按钮指定，理论上最多可建立10个目标的时序照射，实际使用中一般选择威胁最大的4个作为导弹攻击目标，或者额外跟踪一个预留给R-60M、R-40TD近战用，跟踪时序由ARGON-15计算机决定。自动引导截击模式下计算机自动选择威胁最大的4个目标予以跟踪，此时从搜索到发射所有程序均自动进行。目标接近到导弹发射距离时计算机给出发射提示，此前导弹应完成发射准备工作。发射间隔由计算机控制，每枚导弹使用的照射频率都不同，连续波发射机向导弹提供基准频率。导弹发射时连续波发射机可不接通高压，目的时减少工作时间提高照射可靠性，这跟一般的半主动弹是不太一样的。有报道称R-33可锁定后发射，正是基于发射机可不接通高压的特性，基准频率注入后即使用别的飞机雷达提供照射也可以，MIG-31 A射B导的说法源于此，连续波发射机较好的频率精度提供了这种能力。需要注意的是A射B导战法必须建立在双机空空数传通信系统正常工作，目标数据被共享，A机雷达不接通高压、R-33导弹通过B机提供的目标数据计算出预置截获点，导弹发射后B机提供照射。

       在预置点上所有导弹应及时截获目标，雷达继续保持时序跟踪，连续波发射机接通高压为导弹提供间断照射，惯导系统在信号中断期间控制导弹飞行。计算机根据弹目飞行参数计算出第一攻击目标，停止时序跟踪、对第一攻击目标持续照射，直至导弹命中目标、雷达与目标失去接触。然后雷达转向跟踪数据库里的下一个目标，连续波发射机切换照射频率，重复此过程直到4个目标全被摧毁。不管R-33是否全部命中目标，超视距作战到此结束，雷达重新转换为TWS模式，准备用红外弹接战。设目标为亚音速轰炸机，高度分布2000-9000米，导弹发射距离100-140KM、发射间隔8秒左右，预置截获点设在40-50KM处，进入最后阶段的持续跟踪照射弹目距离约10KM，整个过程耗时约170秒，迎头攻击导弹终点速度不得小于目标速度。如果目标为高空超音速目标、MIG-31采用超音速拦截，最大发射距离和发射间隔都要增加。多目标攻击的过程决定盾牌火控系统和R-33的组合适合攻击飞行轨迹固定的迎头目标。MIG-31作多目标攻击试验时靶机在导弹发射后飞行50-60KM，飞行高度不变、横向仅作缓慢的小过载转弯，从轨迹起始到结束总运动横距10KM左右，且轨迹后半段所有目标航向一致、平行飞行。这有这样才能保证所有导弹到达预置点后成功截获目标，而不是目标早已飞向别处、预置点形同虚设。导引头截获目标后前期也只能靠间断照射获得目标数据，数据空白期目标如果快速机动，导弹就不能进入最后的持续照射攻击段。高空超音速拦截时发射间隔要提升到15秒以上，末段持续照射时间加长，保证导弹有更多的时间、空间调整弹道。对付战斗机类机动目标则不宜使用多目标攻击方式，导弹射击距离不应大于40KM，发射前连续波发射机接通高压、导引头在挂架上截获目标，射后直接按照比例导引弹道飞向目标。R-33导弹最大机动过载不超过15G，目标允许过载3-4G，万米以下高度最多可拦截满挂的战术轰炸机。只有在发射条件非常好的情况下才进行后半球多目标攻击，低空后半球更依赖8TK和R-40TD红外弹。

        应该说凭借AIM-54导弹的先天优势和美国航电技术的领先，F-14能拦截的目标种类更多（AIM-54多目标拦截试验包含5-6G机动目标），导弹制导体制上的优势允许F-14在6枚AIM-54攻击完成后尚可衔接一次AIM-7中距攻击，无论在拦截距离、拦截数量还是拦截成功率上都要比MIG-31高。一般认为MIG-31允许的目标间隔更大，这对几乎无机动的大型轰炸机类目标是成立的，前提是全部4个目标时序跟踪开始时都在TWS范围内，或者有截击指令给出目标位置，雷达直接进小区搜索截获目标。苏联防空作战时强调多机种协同，MIG-31既是拦截主力又是空情信息提供者，防空军的SU-27则是MIG-31的左膀右臂。两者都可接收防空指挥控制系统分配的目标信息、截击指令，空空数传通信系统APD-518和TKS-2-27可组网共享MIG-31的目标数据，敌空袭编队中的护航战斗机主要由SU-27对付。MIG-31和SU-27被称为“拳头”，负责打击、冲散、隔离敌主力护航轰炸机编队，MIG-29、MIG-23等档次较低的战术飞机则对敌弱势个体各个击破，这是苏军在二战防空理论上进一步完善得出的战法。进入二十一世纪后经改进翻新的MIG-31BM仍是俄军的主力拦截机，但其性能特点是否符合新时代防空作战特点，冷战拦截思维现今是否适用，值得探讨。

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