中國機載雷達這一世界首創，深遠意義遠超改進現役戰鬥機

近日，中國戰鬥機雷達事業有一個大好消息：

中國航空工業雷達所創造了一個世界第一，研發了一種出色新型雷達，並已成功試飛驗證！

（上圖：中國KLJ-7A相控陣雷達）

這一雷達就是世界首創的作戰飛機機載風冷二維有源相控陣火控雷達。

雷達所首創的這一雷達，關鍵在於突破性的在機載有源相控陣火控雷達上，運用了風冷散熱技術。

一、解決改進升級現役戰鬥機傳統雷達的散熱難題

給現役戰機裝備相控陣雷達，有很大的吸引力 —— 它取消了複雜沉重不可靠的天線機械轉動機構，波束指向快速靈活，數據更新速率快，方便與數字式信號處理系統整合，工作模式切換快，可靠性高，抗干擾能力強。

例如美軍F-15戰鬥機最重要的升級設備之一：APG-63(V)3雷達，它是傳統的APG-63雷達逐步升級而成的有源相控陣雷達。

但這一嶄新的雷達技術，一直存在冷卻上的難題 —— 當然，各個軍事大國在全新設計的現代戰鬥機有源相控陣雷達，已經有力的解決了冷卻問題。

可是如果需要用有源相控陣技術，改進升級現有戰鬥機的現役雷達，難度就大多了。

法國陣風戰鬥機的RBE2AA有源相控陣雷達，全新設計，冷卻問題已經解決

在改進、升級現役雷達時，為了節省成本和加快升級過程，常常保留現役傳統脈動多普勒火控雷達主體部分，僅將傳統天線等發射接受部分改為使用有源相控陣技術，這時解決散熱問題的技術難度很大 —— 傳統雷達並沒有考慮有源相控陣的巨大發熱量，而現役戰鬥機、現有雷達的結構、供能都無法大改。

在外國的一些戰機、導彈有源相控陣雷達中，採用了非風冷方式，例如日本AAM-4B空空導彈的雷達，它的散熱設計能耗較高，因此設計上增加了攜帶的燃料，以滿足供能需求。

在這一前提下，風冷方式有著簡單、耗能少、成本低等特點，但是風冷傳統上效率較低，因此在現役戰鬥機各種限制下，長期存在無法滿足戰機有源相控陣雷達冷卻的需求。而中國軍工行業的這一突破，化解了相關難題。

AAM-4B空空導彈使用相控陣雷達，因此沒有轉動天線的機械部分

二、解決空空導彈等空間狹小武器的有源相控陣雷達散熱難題

散熱冷卻問題，被公認為相控陣雷達的研製難關，而戰機、導彈上的相關雷達難上加難。戰機航空電子設備有大約一半來自於高溫問題，雷達也不例外。特別是在限制特別多的戰鬥機、導彈導引頭上，因為天線陣中負責收發信號的T/R組件密度大，全部集中在一個平面上，間隔只能是波長一半左右（在X波段間隔必須只有15mm左右，而且這是兩個組件中心算起的間隔，組件邊緣間距要更小）。

按目前技術水平，假如相關效率為25%，一個常見的導引頭相控陣雷達天線產生好幾百瓦的熱量，戰機機載有源相控陣雷達熱量只會更大。可以想像在狹小空間內要傳走幾百瓦熱量，對風冷技術要求極高。

導彈上的雷達空間有多小？左邊是俄羅斯R-27R/ER導彈使用的9B-1101K單脈衝半主動雷達，中間為R-77主動雷達空空導彈的9B-1348E雷達，右邊是R-27AE上的9B-1103K主動雷達。它們都必須安裝在少於200毫米的狹小空間內。

這也是為什麼世界上還沒有幾個風冷的同類雷達。甚至在許多專業著作中，明確指出這一級別的有源相控陣雷達，「不宜採用自然散熱或風冷」方式，而應使用熱管等其它方式。具體手段包括把天線整體浸入液冷系統中，或使用固態散熱、循環液體導熱技術，但這些方法都不太適合於改造現有傳統雷達。

三、顯著改善戰機、導彈有源相控陣雷達的探測有效性

解決風冷技術問題，還對增大有源相控陣雷達探測距離有著決定性的意義 —— 按照目前的技術水平，有源相控陣雷達雖然有著巨大的優勢，但即便它的總功率增加10倍，使用集中波束探測時，有效距離卻只能增加0.87倍。也就是說，想要增加探測距離，總功率就要大幅度增加，但隨之而來的散熱問題更為困難。中國軍工人解決了風冷方式技術問題後，使得增加探測距離的難度顯著降低。

如前所述，有源相控陣雷達的好處遠不止探測距離遠，散熱冷卻問題的緩解將令中國軍工行業能在更多的戰機、導彈上發揮這一探測手段的優秀性能，全面提高戰鬥力。

四、解決「共形有源相控陣雷達」散熱難題

中國航空工業雷達所在有源相控陣雷達風冷問題上的突破，也使得中國軍工更為解決徹底解決「共形有源相控陣雷達」的技術難題。

共形有源相控陣雷達的優點在於，它的天線不再限制為機頭安裝的單一天線陣列，可以在機身各個位置，包括側向機身表面、寬度極大的機翼前緣正面安排有源相控陣T/R收發組件，這對於改善整體雷達探測能力有著突破性的意義 —— 僅僅能夠將多個雷達天線安排到更大的距離上這一點，就能令整體探測能力顯著提高，特別是在針對隱身戰鬥機的無線電信號被動定位等領域，會獲得前所未有的出色能力。

據稱蘇-35戰鬥機機翼前緣裝有有源相控陣雷達天線

不過，在各種非傳統的機身位置上安裝有源相控陣雷達T/R組件，散熱難度要比在機頭安裝雷達更大 —— 這時候中國最新風冷技術的優勢就凸顯出來了，它比熱管等方式更為易於安排，非常有希望解決狹窄位置，例如機翼前緣的T/R組件散熱問題。

此外，戰鬥機、導彈需要高速飛行，特別是在空空導彈上，氣動加熱對雷達相關位置的影響，也必須考慮進去。有了風冷技術的突破，戰機、導彈也不再需要為了頭部巨大的雷達天線而犧牲氣動、隱身性能，可以更為靈活的選擇最佳的氣動設計。

下圖中的殲-8II戰鬥機，雖然已經相當老舊，但如果能改為使用具備有源相控陣技術的改進型雷達，仍有一定價值。

小節

綜上所述，中國航空工業雷達所的最新風冷機載有源相控陣雷達技術，顯然意義不局限於改進現役戰鬥機，還對未來探測能力更為強大的空空導彈與機載共形雷達發展，有著決定性的作用。

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