关于利用常见战斗机机载雷达进行食物烹制可行性的调研报告
關于利用常見戰斗機機載雷達進行食物烹制可行性的調研報告
電子科技大學 格拉斯哥學院 2017級電工三班周楚昂
調研背景:在上學期的新生研討課當中,我們了解了與雷達相關的一系列知識。在講到雷達最初采用的就是磁控管作為電磁波源的時候,正好是最后一節課,肚子很餓,聽到了磁控管就聯想到了用微波爐煮東西吃的場景,由此就腦洞到了能不能用戰斗機雷達來烤兔子吃的一個問題。
要弄清楚這個問題,首先得弄明白微波爐是怎么樣煮熟食物的。
在百度百科上面,我們找到了以下介紹:
微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波。被加熱介質物料中的水分子是極性分子,它在快迅變化的高頻電磁場作用下,其極性取向將隨著外電場的變化而變化,造成分子的運動和相互摩擦效應。此時微波場的場能轉化為介質內的熱能,使物料溫度升高,產生熱化和膨化一系列物化過程而達到微波加熱干燥的目的。
根據國際電工委員會(IEC)的規定,家用微波爐用磁控管的微波主頻率是2455MHz。總的而言規定用于微波加熱和微波干燥的頻率有四段,分別為:L段,頻率為890~940MHz,中心波長0.330m;S段,頻率為2400~2500MHz,中心波長為0.122m;C段,頻率為5725~5875MHz,中心波長為0.052m;K段,頻率為22000~22250MHz,中心波長 0.008m。
那么戰斗機的機載雷達的頻率一般是多少呢?我們找到了以下的一些圖表:
不難看出,戰斗機常用的機載火控雷達的頻率一般是在8-40GHz之間,是處在微波波段的。其中的Ku, K, Ka波段更是和國際電工委員會規定的一個波段是重合的,所以說從其發生的電磁波的本身性質來說,是可以用來加熱食物的。
其次,我們要知道戰斗機雷達的功率,如果功率太小了,是沒辦法煮熟食物的。
對軍事有一些了解的同學大概都聽過米格25雷達烤兔子的故事,據說是米格25裝備的功率巨大的雷達能把300m開外的一只兔子烤熟,以致于這種雷達在地面是不被允許開機的。在搜尋相關資料之后,有如下數據:
藍寶石-25雷達:該雷達俄文名稱РП-25(“藍寶石”-25)雷達。北約綽號“狐火”(Foxfire)。體制為脈沖多普勒+連續波,下視能力有限,在2400m的高度上下俯角不能超過20°,在500m左右的高度上不能從雜波中發現目標。工作頻率J波段(搜索和跟蹤)、I波段(連續波照射),天線直徑90cm(85cm)。天線增益33dB,掃描范圍是,方位搜索大于±60°,截獲大于±50°,高低±6°。峰值功率600kW,相對速度4600km/h(最大)。作用距離對16米2目標,搜索90~100km,截獲50~70km。重量500kg(1100lb)。
可以看到,其峰值達到了可怕的600kW,而我們家用的微波爐的加熱功率是。。。500W-1000W。
所以說戰斗機雷達可以很輕松地烤熟兔子了么?這個功率都差了幾百倍了。但實際上并非如此。這里的600kW并非是平均功率,而是其脈沖發射時的瞬間功率,折合下來其最終的微波連續照射功率大概只有不到1kW。
那么1kW能烤熟兔子呢?那還得看兔子的距離了。藍寶石25雷達的波束寬度是3.5X3.5,其口徑高達一米左右。而兔子的截面積大概有多少呢?我們就算是取0.1m^2, 和雷達的距離是0,其所分得的功率也不到20W。。。所以說基本上是不太可能烤熟了。所謂的能在地面殺死遠處的動物實際上都只是對其發射功率的誤解和對峰值功率夸張的表述。
那么是不是可以說機載雷達就不能夠拿來做BBQ呢?我們在找一找現在的高科技戰斗機的數據。
但是很遺憾,沒有找到比較可靠的數據。據估計,現在全球裝備的五代機的雷達平均發射功率可以達到15kW以上,其雷達的口徑一般也在800mm以上,如果兔子較為真實的截面取3dm^2,在零距離上分得的最大功率會達到1kW左右,與家用微波爐相當。
但是值得注意的是,家用微波爐的1kW指的是加熱功率,其發射的微波如果沒有被兔子一次性吸收,也會在內壁上反射進而再次給兔子加熱。而飛機的雷達則沒有這樣的功能,如果微波的能量沒有在第一次穿過兔子的時候被吸收,剩余的能量是不能用來加熱兔子的,所以其加熱功率應該是小于或者遠小于1kW的。
總而言之,用最優秀戰斗機的大功率雷達來烤兔子并不是很現實,可能烤不熟,或者需要很長時間才能烤熟,至少不會像很多謠言一樣能殺死幾百米之外的動物。而其余常見戰斗機的雷達功率一般要小于這些五代機雷達,想要烤熟兔子就更不太可能了。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的关于利用常见战斗机机载雷达进行食物烹制可行性的调研报告的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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