Radar điều khiển hoả lực

nhỏ|300x300px|Một đoạn phim hoạt hình huấn luyện "Flak" (1944) được giải mật của Cục chiến tranh Hoa Kỳ cho thấy cách hoạt động của pháo phòng không flak và hệ thống radar điều khiển hỏa lực.
Radar điều khiển hoả lực (fire-control radar (FCR)) là một radar được thiết kế chuyên biệt để cung cấp các thông tin (chủ yếu là phương vị, độ cao, tầm bắn và vận tốc xuyên tâm của mục tiêu) cho hệ thống điều khiển hoả lực và từ đó đưa ra hướng bắn của vũ khí đánh chặn mục tiêu. Đôi khi radar loại này được gọi là radar chùm tia hẹp, radar mục tiêu, radar bắt bám. Các radar điều khiển hoả lực trong hệ thống đánh chặn bằng tên lửa thường được gọi là radar chiếu xạ mục tiêu hay đơn giản hơn là radar chiếu xạ.

Một radar điều khiển hoả lực điển hình sẽ có dải sóng hẹp, nhưng công suất lớn để có thể theo dõi mục tiêu được chính xác và giảm khả năng bị mất dấu mục tiêu. FCR thường được kết hợp với radar tầm trung để thực hiện vai trò này. Theo thuật ngữ của Anh, các hệ thống tầm trung này được gọi là radar điều khiển chiến thuật .

Hầu hết các radar hiện đại đều có khả năng theo dõi trong khi quét (tracking while scan), cho phép chúng hoạt động đồng thời như một radar điều khiển hỏa lực và radar tìm kiếm. Tính năng này hoạt động bằng cách chuyển đổi radar giữa việc quét khu vực tìm kiếm và gửi các xung định hướng đến mục tiêu cần theo dõi, hoặc bằng cách sử dụng ăng -ten mảng pha để tạo ra nhiều chùm tia radar đồng thời cho cả mục tiêu tìm kiếm và theo dõi.

Các trạng thái hoạt động
Radar điều khiển hỏa lực hoạt động theo ba giai đoạn:

; Định danh và xác định véc tơ vận tốc
: Radar điều khiển hỏa lực sẽ phải được hướng chùm năng lượng bức xạ hẹp chỉ định về một vị trí mục tiêu. Giai đoạn này được gọi là "lighting up" do radar phải phát bức xạ năng lượng cao. Giai đoạn này kết thú khi mục tiêu được khóa thành công.
; Giai đoạn thu nhận thông tin
: Radar sẽ chuyển sang giai đoạn thu nhận khi mục tiêu bay vào đủ gần radar. Ở giai đoạn này, hệ thống radar sẽ tìm kiếm trong khu vực được chỉ định theo mẫu tìm kiếm được thiết lập từ trước cho đến khi xác định được vị trí mục tiêu. Giai đoạn này kết thúc khi vũ khí đánh chặn được phóng.
; Giai đoạn bắt bám mục tiêu
: Radar sẽ chuyển sang giai đoạn bắt bám mục tiêu khi đã xác định được mục tiêu. Hệ thống radar sẽ khóa mục tiêu trong giai đoạn này. Giai đoạn này sẽ kết thúc khi mục tiêu bị tiêu diệt.

Hiệu suất
nhỏ|Phim huấn luyện "Flak" (1944) của Bộ chiến tranh Hoa Kỳ
Hiệu suất của radar điều khiển hỏa lực được xác định chủ yếu bởi hai yếu tố: độ phân giải của radar và điều kiện khí quyển. Độ phân giải của radar là khả năng phân biệt giữa hai mục tiêu ở gần nhau. Đầu tiên và khó nhất là độ phân giải tầm xa, xác định chính xác khoảng cách đến mục tiêu. Để làm điều này, radar điều khiển hỏa lực phải phát các xung rất ngắn. Độ phân giải phương vị được đảm bảo nhờ sử dụng xung radar có chùm tia hẹp (một hoặc hai độ). Các điều kiện khí quyển như độ ẩm giảm, nghịch nhiệt và các hạt bụi lơ lửng trong không khí cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của radar.

Các biện pháp đối phó
Phần lớn các radar điều khiển hỏa lực có đặc tính có thể phân biệt được, như tần số radio, thời gian xung, tần số xung và công suất phát. Chúng có thể được phân tích bởi đối phương, từ đó biết được loại radar và kể cả loại vũ khí mà radar đó dẫn bắn. Những thông tin này có thể cung cấp các thông tin chiến thuật quan trọng, ví dụ tầm bắn tối đa của vũ khí, hoặc những điểm yếu có thể bị khai thác cho đối phương. Trong Chiến tranh Lạnh, các radar điều khiểm hỏa lực của Liên Xô thường được đặt tên và phi công NATO thường có khả năng phân biệt các mối đe dọa hiện hữu nhờ tín hiệu radar mà họ thu lại được.

Radar điều khiển hỏa lực cho hệ thống phòng không mặt đất
Một trong số các radar điều khiển hỏa lực đầu tiên, SCR-584, đã được sử dụng rất hiệu quả trong chiến tranh thế giới II để điều khiển hỏa lực pháo cao xạ phòng không. Từ sau thế chiến 2, Lục quân Mỹ đã phát triển các loại radar điều khiển hỏa lực cho các loại tên lửa phòng không bao gồm MIM-23 Hawk, MIM-14 Nike Hercules và hiện nay là MIM-104 Patriot.

Radar điều khiển hỏa lực cho hệ thống phòng không trên tàu
nhỏ|104x104px|Biểu tượng của nhân viên điều khiển hỏa lực trong Hải quân Hoa Kỳ
Ví dụ các loại radar điều khiển hỏa lực của Hải quân Hoa Kỳ:

Mk 95 — Radar chiếu xạ liên tục (NATO RIM-162 ESSM)
Mk 92 — Hệ thống ăng ten kết hợp (Pháo Mk 75, trước đây sử dụng cho RIM-66 Standard)
AN/SPG-62 — Radar chiếu xạ liên tục (AEGIS)
AN/SPQ-9B — Radar xung dopler (Mk 45 lightweight gun)

Radar điều khiển hỏa lực trên máy bay chiến đấu
Sau Thế chiến 2, radar kiểm soát hỏa lực trên máy bay đã phát triển từ hệ thống AN/APG-36 điều khiển hỏa lực pháo và tên lửa đời đầu trên F-86D cho đến hệ thống radar mảng pha quét điện tử chủ động AN/APG-81 trên F-35 Lightning II.

Tham khảo

US Navy, Fire Controlman, Volume 02—Fire Control Radar Fundamentals (Revised)

Liên kết ngoài

AN/APG Fire Control Systems at GlobalSecurity.org