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2020年9月16日 星期三

把戰斗機相控陣雷達拆了直接裝外皮上算了



四代機是目前代表航空科技尖端成果的集大成者,就四代機機載雷達系統來說,標配自然是相控陣雷達了,相控陣雷達具有天線無需轉動便可靈活指向的優點,還具備了多目標同時跟蹤與鎖定的能力,這種突出的優勢是三代機的機械掃描雷達根本無可比擬的。然而,機載相控陣雷達從此就可以「獨霸武林,笑傲江湖」了嗎?非也!更先進的機載雷達,已有兩位後來者正在躍躍欲試。
三代機的機械掃描雷達,天線來迴轉動需要一定時間,掃描速度低,不利於對高速機動目標探測,因為機械掃描的速度限制,導致對高速機動目標的跟蹤誤差太大。其次是多目標跟蹤能力差,波束就一個,舉個例子,如果讓一個人同時兼職兩個、三個還勉強可以的話,同時兼職七個、八個就力不從心了。而四代機相控陣雷達,天線是固定的,掃描由電子波束完成,方向可以隨意調整,瞬間轉換,高速目標短暫時間內的位移捕捉變量更加精準,同時,天線上數以千計的收發組件小單元,可以化整為零,分頭瞄準不同方向的不同目標,同時處理目標數量能力數以百計。可以說,戰鬥機的雷達「相控陣化」已成大勢所趨,不唯四代機如此,就連各國現役三代機,如法國「陣風」、瑞典「鷹獅」 等,也開始紛紛換裝相控陣雷達,搖身一變成為了眼下時髦的「三代半」戰機。 
機載相控陣雷達儘管有掃描速度快、多目標能力強以及同時多功能的優點,但仍沒有擺脫與傳統機械掃描雷達大致相同的硬體結構特點,仍需佔用機內空間,這不僅影響了飛機的氣動性能和隱身性能,也限制了電子設備的性能。為此,人們首先提出了「共形陣」雷達的設想,也就是把雷達天線和飛機的外蒙皮結合起來使得飛機的外蒙皮就是射頻的發射體和接收體,它的優點有二,一是不引入附加的空氣阻力,二是比傳統平板天線的掃描空間覆蓋大,增加了天線可用口徑,探測距離可以至少延伸一倍以上。
共形陣之後的進一步發展,則是智能陣即不局限於只把雷達天線集成在蒙皮之上,而是會接入光導纖維和各種傳感器,機身智慧蒙皮的使用範圍進一步增大,使蒙皮在作為結構材料的同時,負擔起傳感、通信、電子戰、防冰等功能,這個技術實現後,戰鬥機將具有空中「電子變色龍」的特點能將機體的信號特徵淹沒在地物回波之中,智慧陣技術也因此而被西方媒體評論為「未來30年內世界航空電子技術發展的巔峰」。


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