歼20的火控雷达有多厉害?与F-22水平相当,轻松碾压F-35!
2020-05-01 

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问:五代机的“标配”有源相控阵雷达,为何不惜成本也要搞?

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作者| 科罗廖夫

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和当下各种新型武器研制中都会或多或少涉及到的隐身设计概念一样,各种反隐身手段也开始不断地被各国军方所重视和开发。在各种具备隐身能力的武器平台中,隐身战斗机毫无疑问是最具战术意义和价值的。如何在未来空战中有效的发现隐身战机,同样是各国军方需要解决的一大难题。长期以来,在这方面更受大家关注的基本上是我国所掌握的各种反隐身黑科技。不过随着我国空军歼-20隐身战机型正式服役与作战能力的形成,其所带来的威慑,也促使我们的一些潜在对手开始重视自身的反隐身能力建设。

来源| 科罗廖夫的军事客厅

战斗机上的有源相控阵雷达优点多多。

近日,由日本防卫省技术研发本部牵头开发的新一代机载火控雷达样机,搭载在一架经过改装的XF-2A原型机上正式公开亮相。在日本防卫省的发展规划路线中,这款于2010年正式立项的机载火控雷达主要的装备对象将是航空自卫队下一代F-3型隐身战斗机。值得一提的是,日本方面宣称这款新型雷达强化了对隐身目标的探测能力,而我们的歼-20作为其主要假想敌目标也赫然出现在该雷达的项目介绍展板之上,其目标针对性可谓不言而喻。

歼-20隐身战机是中国目前最先进的战机,它的很多具体设备性能资料都是高度机密的,机载雷达就属于其中重中之重的保密项目,外界根本无从得知歼-20隐身战机所装备的机载雷达型号、机载雷达具体性能等消息。不过,外界通过其他渠道的消息,还是可以“旁敲侧击”一下的。

有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。

得益于日本世界一流的半导体元器件技术的优势,这款采用先进有源相控阵体制的机载火控雷达,在其最核心的T/R组件研发时大量采用了目前性能最为优异的GaN,也就是俗称的氮化镓材料元器件。相比上一代有源相控阵雷达普遍采用的GaAS砷化镓T/R组件,氮化镓材料T/R组件在击穿电压、功率密度以及饱和电子迁移率等指标上要领先很多,这些都可以直接影响到雷达的探测性能。而根据防卫省技术研发本部的说法,在引入了氮化镓工艺的T/R组件后,该雷达的有效探测距离甚至比AN/APG-77/81这类第四代隐身战斗机所配套的火控雷达要高出一半以上。

歼-20隐身战机装备的是中国最新型的机载有源相控阵雷达,比歼-10C、歼-16两款三代半战机装备的有源相控阵雷达至少先进一代。而歼-20隐身战机、歼-10C、歼-16这三款战机装备的机载有源相控阵雷达都是由大名鼎鼎的南京中国电科集团14所研发的。丝毫不令人意外的是,目前中国都没有公布过这三款战机所搭载的机载雷达的性能资料。

正因为如此,也使得有源相控阵雷达的造价昂贵,工程化难度加大。但有源相控阵雷达在功能上有独特优点,有可能取代无源相控阵雷达。说的通俗一点,无源相控阵雷达是一堆天线一个处理器,有源相控阵雷达雷达天线都有自己的处理器,都独立工作。

实际上,在机载火控雷达的研发方面,日本一直以来都秉持着敢为人先的姿态,像世界上第一款服役的机载有源相控阵雷达J/APG-1就是出自日本人之手。而在早期,这型火控雷达却一直因后端算法设计缺陷饱受近视眼也就是探测距离不足的困扰。虽然日本科研人员在后续的设计修改中解决了这个问题,且在这基础上又开发出了性能更强的J/APG-2型机载火控雷达,不过这依旧暴露出了日本这个国家在研发体系上所存在的分系统性能优秀而整合能力不足的问题,这直接导致了该国在诸多武器项目上都或多或少的出现过最终性能1+1<2的尴尬结局。

那么,要怎么了解该所研发的机载有源相控阵雷达的性能水平呢?

其实他们的性能差不多,但是无源相控阵雷达如果坏一部分,恐怕整个就坏了。而有源相控阵雷达换一部分没问题,余下的照常工作。因为有源相控阵雷达比有源相控阵雷达麻烦的多,所以价格也贵得多,很难制造,俄罗斯估计刚刚完成。

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