國產(chǎn)有源相控陣?yán)走_(dá)突破這個關(guān)鍵技術(shù) 重量更輕 性能更好

                        國產(chǎn)新型有源相控陣?yán)走_(dá)，注意它采用了薄型天線

近日看航空公眾號介紹航空工業(yè)607所發(fā)展歷程，在相關(guān)文章之中出現(xiàn)國產(chǎn)新型有源相控陣?yán)走_(dá)，并且首次公開這種雷達(dá)采用了“薄型有源相控陣天線”，有效提高國產(chǎn)作戰(zhàn)飛機(jī)作戰(zhàn)能力。

    外界認(rèn)為這種薄型有源相控陣天線應(yīng)該是常說的瓦片型有相控陣天線。眾所周知，有源相控陣天線主要由T/R模塊組成，因此T/R模塊水平好壞直接決定著天線和雷達(dá)性能高低。早期T/R模塊體積和重量相對較大，號稱磚塊式，只能采用疊加辦法安裝在天線上面，導(dǎo)致有源相控陣天線重量迅速上升。由于天線安裝在機(jī)頭內(nèi)部，距離飛機(jī)重心較遠(yuǎn)，產(chǎn)生力矩非常大，影響飛機(jī)飛行狀態(tài)和姿態(tài)。當(dāng)年F-15C戰(zhàn)斗機(jī)加裝APG-62V2有源相控陣?yán)走_(dá)，由于機(jī)頭重量增加較多，不得不在機(jī)尾再增加數(shù)百公斤配重，從而降低飛機(jī)飛行性能。

    隨著微電子技術(shù)發(fā)展，多功能芯片、3D封裝等先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用，新一代T/R模塊研制成功。它的體積和重量比上一代T/R模塊迅速降低，由于它的尺寸更小，所以外界形象稱之為瓦片式，瓦片式T/R模塊可在雷達(dá)天線上進(jìn)行高密度安裝，同樣尺寸和重量下安裝更多模塊，或者同樣探測性能，天線重量更低。當(dāng)然這樣高密度層疊結(jié)構(gòu)天線需要解決射頻信號垂直互聯(lián)、電磁兼容、散熱等諸多技術(shù)難題，對于雷達(dá)研制水平要求極高。國產(chǎn)新一代機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)采用薄型天線，表明中國相關(guān)單位已經(jīng)突破了這些技術(shù)，為國產(chǎn)作戰(zhàn)飛機(jī)火控雷達(dá)升級換代打下了堅實的基礎(chǔ)。

    國產(chǎn)作戰(zhàn)飛機(jī)機(jī)頭空間比較大，殲-20、殲-16戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)載雷達(dá)天線孔徑接近1米，殲-10則超過700毫米，而梟龍戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)天線孔徑也有600毫米左右。對于機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)來講，同樣技術(shù)條件下，天線孔徑越大，T/R模塊數(shù)量越多，雷達(dá)功率越大，探測性能越好。殲-16機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)天線T/R模塊可以超過2000個,這樣雷達(dá)可以提供4KW平均功率，相比較之下現(xiàn)在機(jī)械掃描雷達(dá)平均功率只有數(shù)百W，差距甚大。當(dāng)然T/R模塊數(shù)量越多，雷達(dá)重量也就越大，如果仍然采用早期磚塊式T/R模塊，雷達(dá)重量會迅速上升，國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)可能不得不像F-15C戰(zhàn)斗機(jī)那樣，在機(jī)尾增加配重，從而影響飛機(jī)飛行和機(jī)動性能。而相關(guān)單位突破瓦片式T/R模塊之后，機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)重量得到有效控制，飛機(jī)增加的重量在可控范圍之內(nèi)，不需要在機(jī)尾增加配重，這樣就為國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)普及有源相控陣?yán)走_(dá)創(chuàng)造了有利條件。

                             國產(chǎn)KLJ-7A機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)采用三面陣

                         國產(chǎn)JY-300無人機(jī)采用了更加先進(jìn)的保形天線

   從2018年珠海航展來看，國產(chǎn)機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)還在向前進(jìn)一步發(fā)展，例如采用了側(cè)視陣，讓戰(zhàn)斗機(jī)具備側(cè)向探測能力，從五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展來看，它的側(cè)向RCS要大于正向RCS，所以對方攻擊可能從側(cè)面發(fā)起，所以讓戰(zhàn)斗機(jī)具備側(cè)向探測能力非常重要，另外采用了保形陣，它與機(jī)身結(jié)構(gòu)、蒙皮融為一體，可以擴(kuò)展天線孔徑，增加雷達(dá)探測距離。