機載有源相控陣多陣面雷達亮相珠海航展 國產戰鬥機擁有最強鷹眼
國產新一代機載有源相控陣雷達亮相珠海,注意旁邊側視陣面
2018年珠海航展上面,中國電科集團展出了新一代國產機載有源相控陣雷達,這種雷達最大特點就是配備有多個陣面,從而讓戰鬥機擁有全向視野,讓飛行員能夠感知更加廣闊區域空情信息,空戰能力得到顯著增強。
從相關圖片我們可以看到,中國電科集團此次展了新一代國產機載有相控陣雷達不但有一個向前主陣面,在兩側還各有一個子陣面,形成了一個多陣面雷達系統,這樣設計目的就是擴展雷達覆蓋範圍,平面相控陣天線有一個缺點那就是掃描範圍比較狹窄:當天線掃描角度增加,雷達波束會展寬,有效孔徑投影區減少,從而降低天線增益,影響雷達探測距離,一般認為平面相控陣雷達探測範圍大約在+/-60度之內,過去雷達多採用機械掃描方式來擴展探測範圍,不過機械掃描精度較低,數據刷新速率偏慢,也只能覆蓋飛機前半球,效果比較有限。
平面相控陣最大問題就是掃描角度有限
有的雷達採用機械掃描解決這個問題,不過效果比較有限,還增加了重量
對於相控陣雷達覆蓋範圍不足這個問題,徹底解決辦法就是採用多個陣面實現全向覆蓋,例如我們熟悉宙斯盾系統,它就採用了四個天線陣面來實現全向覆蓋,不過軍艦空間、載荷、能源、冷卻等方面能力遠高於戰鬥機,因此在相當長一段時間之內,戰鬥機無法採用多陣面手段來解決這個問題,美國F-35戰鬥機和中國殲-20戰鬥機選擇分散式光學孔徑系統來實現全向覆蓋,光電系統最大優點就是隱蔽性好,對地隱身戰鬥機來說意義非凡。不過光電系統想實現遠程探測技術難度比較大,還有它難以直接得到目標距離數據,為空空導彈提供火控解算就比較困難,所以中國電科研製了多面陣機載相控陣雷達。
國產新一代機載有源相控陣雷達通過採用三個陣面,實現了對飛機前半球、左右兩側空域覆蓋,三個陣面區域還有部分重疊,解決不同陣面目標交接丟失問題,考慮到戰鬥機內部空間較小,國產新一代機載有源相控陣雷達側視陣面相對較小,因此探測距離和能力與主陣面會有差距,不過比普通機載雷達已經是天壤之別。
水面艦艇選擇多陣面實現全向覆蓋
殲-20採用分散式光學孔徑系統,不過技術難度較大
國產新一代機載有源相控陣雷達在如此狹小空間集成多個陣面表明國產有源相控陣雷達技術水平又發生了一個飛躍,首先突破了新一代T/R模塊技術,新模塊體積和重量更小、更輕,為控制雷達整機重量和體積打下了堅實的基礎,還有就是國產有源相控陣雷達冷卻/散熱能力有了明顯提高,受到技術條件限制,現代有源相控陣雷達T/R模塊效率不高,大部分電能轉化成了熱能,高溫又是電子系統大敵,所以有源相控陣熱控制是一個關鍵技術,國產新一代機載有源相控陣雷達能夠集成多個陣面,也表明在熱控制能力方面取得了長足進展,另外國產T/R模塊也更加經濟廉價,這個是制約有源相控陣雷達實用主要問題,機載有源相控陣雷達有上千個T/R模塊,如果不控制T/R模塊成本和費用,就會導致雷達整機價格迅速上升,限制裝備規模,國產新一代機載有源相控陣雷達採用了多個陣面,T/R模塊比普通機載有源相控陣雷達更多,所以它表明國產T/R模塊在成本控制方面取得長足進展。
國產新一代機載有源相控陣雷達將會有力增強國產戰鬥機作戰能力
國產新一代機載有源相控陣雷達研製成功,能夠有效提高國產戰鬥機空情獲取能力,現代空戰獲勝一個先決條件就是能夠掌握全面的空情信息,只有飛行員對於戰場態勢做到充分把握,然後才能進行正確戰術決策,而全面的空情信息不但需要完善指揮引導系統,戰鬥機本身也要有較強探測系統,讓飛行員能夠掌握大範圍戰場態勢和本機周圍情況,國產新一代機載有源相控陣雷達全面改善和提高了飛行員戰場態勢感知,為在空戰之中獲勝打下了堅實基礎。
因此機載多陣面有源相控陣雷達研製成功,是國產機載雷達又一個技術突破,表明國產機載雷達已經達到當今頂尖水平。
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