四代机是目前代表航空科技尖端成果的集大成者,就四代机机载雷达系统来说,标配自然是相控阵雷达了,相控阵雷达具有天线无需转动便可灵活指向的优点,还具备了多目标同时跟踪与锁定的能力,这种突出的优势是三代机的机械扫描雷达根本无可比拟的。然而,机载相控阵雷达从此就可以“独霸武林,笑傲江湖”了吗?非也!更先进的机载雷达,已有两位后来者正在跃跃欲试。

 

“相控阵”已是大势所趋

三代机的机械扫描雷达,天线来回转动需要一定时间,扫描速度低,不利于对高速机动目标探测,因为机械扫描的速度限制,导致对高速机动目标的跟踪误差太大。其次是多目标跟踪能力差,波束就一个,举个例子,如果让一个人同时兼职两个、三个还勉强可以的话,同时兼职七个、八个就力不从心了。而四代机相控阵雷达,天线是固定的,扫描由电子波束完成,方向可以随意调整,瞬间转换,高速目标短暂时间内的位移捕捉变量更加精准,同时,天线上数以千计的收发组件小单元,可以化整为零,分头瞄准不同方向的不同目标,同时处理目标数量能力数以百计。可以说,战斗机的雷达“相控阵化”已成大势所趋,不唯四代机如此,就连各国现役三代机,如法国“阵风”、瑞典“鹰狮”、俄罗斯苏-35、中国歼-10B等,也开始纷纷换装相控阵雷达,摇身一变成为了眼下时髦的“三代半”战机。

图注:美国三代机F-16及其机载雷达,雷达为机械扫描设计

图注:四代机相控阵机载雷达多目标作战能力示意图

 

“共形阵”和“智能阵”为未来指明了方向

机载相控阵雷达尽管有扫描速度快、多目标能力强以及同时多功能的优点,但仍没有摆脱与传统机械扫描雷达大致相同的硬件结构特点,仍需占用机内空间,这不仅影响了飞机的气动性能和隐身性能,也限制了电子设备的性能。

为此,人们首先提出了“共形阵”雷达的设想,也就是把雷达天线和飞机的外蒙皮结合起来,使得飞机的外蒙皮就是射频的发射体和接收体,它的优点有二,一是不引入附加的空气阻力,二是比传统平板天线的扫描空间覆盖大,增加了天线可用口径,探测距离可以至少延伸一倍以上。

共形阵之后的进一步发展,则是智能阵,即不局限于只把雷达天线集成在蒙皮之上,而是会接入光导纤维和各种传感器,机身智能蒙皮的使用范围进一步增大,使蒙皮在作为结构材料的同时,负担起传感、通信、电子战、防冰等功能,这个技术实现后,战斗机将具有空中“电子变色龙”的特点,能将机体的信号特征淹没在地物回波之中,智能阵技术也因此而被西方媒体评论为“未来30年内世界航空电子技术发展的巅峰”。 

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作者:佚名
来源:兵工科技