解放軍殲20相控陣雷達技術(shù)水平緊隨美國F22A

        「有源相控陣雷達」(Active Electronically Steered Array，簡(jiǎn)稱(chēng) AESA)是目前世界上最先進(jìn)的雷達，它的好處非常多，不但在傳統的雷達模式，譬如多目標的跟蹤，有非常明顯的優(yōu)勢，而且具有某些特殊運作能力是傳統雷達不可能做到的，譬如多模式快速交叉運行，使得雷達的功能倍增。

　　「有源相控陣雷達」在網(wǎng)絡(luò )上曾經(jīng)被廣泛討論，但都是“專(zhuān)家”們高來(lái)高去說(shuō)一些故弄玄虛的話(huà)，令絕大多數的讀者莫測高深以此來(lái)炫耀他們的學(xué)問(wèn)，這是“專(zhuān)家”們的通病(希望別人崇拜而又不愿意透露一丁點(diǎn)自己的知識)。大陸網(wǎng)站多的是這類(lèi)裝神弄鬼而又言語(yǔ)刻薄的“專(zhuān)家”，造成許多軍事愛(ài)好者的困擾，尤其是對入門(mén)者。YST有點(diǎn)看不下去，于是決定藉此機會(huì )對這個(gè)非常重要的軍事技術(shù)有所交代。

　　讀者不要小瞧了這種只有幾個(gè)瓦特功率的T/R組件，「有源相控陣雷達」的厲害就在“螞蟻啃骨頭”，發(fā)揮的是“群眾力量”。你想想，一個(gè)T/R組件只有幾瓦特，但是一千多個(gè)T/R組件排列起來(lái)就可以發(fā)射接近或超過(guò)一萬(wàn)瓦特的電波，這個(gè)雷達功率就非常驚人了。更重要的好處是這些T/R組件可以任意組合形成多“波束”分別對付不同的目標或從事不同的工作，而且有這么多只“螞蟻”傷亡幾只也無(wú)所謂、效能雖然差了一點(diǎn)但是照樣完成任務(wù)，好處實(shí)在太多了!

　　美國早期的神盾驅逐艦都是「無(wú)源相控陣雷達」，到了「伯克」級才升格為「有源相控陣雷達」。所以從「無(wú)源」到「有源」是科技發(fā)展的一個(gè)自然過(guò)程，但不是必然。中國大陸發(fā)展機載雷達就是從平面雷達(planar array radar)直接跳到「有源相控陣雷達」(AESA)，省掉了(PESA)，這就是所謂跳躍式發(fā)展。

　　無(wú)論是有源還是無(wú)源，「相控陣雷達」最大的好處就是快速指向目標。前面說(shuō)過(guò)，改變移相器的設定是非?？焖俚?，這種簡(jiǎn)單的電子設定用不到百萬(wàn)分之一秒，比人的“一眨眼”快一萬(wàn)倍(人的眨眼大約10毫秒)。也就是說(shuō)，電子轉動(dòng)幾乎是立即的(instantaneous)，在不到百萬(wàn)分之一秒的時(shí)間就可以把天線(xiàn)轉向對準任何方向，不論轉動(dòng)量的大小，這是機械轉動(dòng)天線(xiàn)不可能辦到的。

　　譬如說(shuō)大陸的解放軍參謀總部決定對某國發(fā)動(dòng)戰略突襲，J-20被任命深入敵人領(lǐng)空攻擊某個(gè)地面戰略目標。

　　為了躲避敵人的地對空搜索雷達，J-20采取貼近地面飛行，這時(shí)候J-20的雷達系統可以把相控數組天線(xiàn)劃分為上下兩部分：上半部的T/R組件在天空掃瞄，進(jìn)行空對空搜索：下半部的T/R組件進(jìn)行對地掃瞄，進(jìn)行地形跟蹤。

　　這樣J-20可以借著(zhù)地形跟蹤的雷達模式(terrain following mode)進(jìn)行貼著(zhù)地面飛行以躲避敵人的雷達探測，同時(shí)也進(jìn)行空對空搜索對可能出現敵人的攔截飛機保持警戒。如此一來(lái)，J-20對地和對空兩方面都兼顧而做到萬(wàn)無(wú)一失。

　　在只有一個(gè)中央電子計算器的情形下，上面這兩個(gè)雷達模式被快速交叉(mode interleaving)執行就像是同時(shí)工作一般，這道理和計算機的「分時(shí)概念」(time sharing)是一樣的。

　　所以如果要求水平方位(azimuth angle)有三百六十度的探測能力，譬如空中預警機，那么就需要三個(gè)相控數組，每個(gè)負責任120度，這樣就可以把天線(xiàn)有效面積的損失限制在50%。中國的空警-2000就是這么設計的。

　　當然我們也可以選擇只用一面相控數組，這樣就必須在水平方向轉動(dòng)，電子掃描只負責高低方向(甚至不做高低方向的掃瞄而以扇形波束取代)，這樣一來(lái)在目標追蹤上的系統效果(system performance)就大大降低了，但是不損失雷達天線(xiàn)的有效面積。美國的E3空中預警系統就是這么設計的。

　　美國和中國的設計各有各的考慮，它們的選擇是在各種雷達指標的考慮下所做的妥協(xié)。

　　全球目前已經(jīng)或預計裝備AESA的戰機有：

　　日本的F-2(2000年);

　　美國的F-15C(2003年)、F-22(2004年)、F-16EF(2004年)、F-18EF(2005年)、F-35(2018年);

　　歐洲的戰機目前沒(méi)有裝備AESA，未來(lái)預計是法國的「陣風(fēng)」(2013年)，德國和英國的「臺風(fēng)」(2015年)，「臺風(fēng)」的AESA號稱(chēng)將有1500個(gè)T/R組件，這也許太樂(lè )觀(guān)了一點(diǎn);

　　俄國準備在2014年為Su-35裝備「無(wú)源相控陣雷達」，這和「有源相控陣雷達」相比有顯著(zhù)的差距。

　　中國大陸的AESA

　　「有源相控陣雷達」是第四代戰機(俄國的第五代)的要求之一，中國大陸也為她的四代機J-20研發(fā)了AESA，而且提前用在J-10B上鍛煉。

　　YST知道的訊息是J-10B的AESA有1000~1200個(gè)收發(fā)單元，對3平方米RCS目標的發(fā)現距離是160~180公里。如果是真實(shí)的，YST認為這個(gè)數據相當先進(jìn)，完全跟上當前美國最先進(jìn)的雷達。

　　所以我們看得很清楚，中國大陸的雷達技術(shù)緊跟美國，把其它國家都拋在后面。雷達技術(shù)是電子技術(shù)的指針，中國在軍用電子技術(shù)上應該相當先進(jìn)，與歐美在同一梯隊，尤其是電子戰的技術(shù)應該也是緊跟美國，不會(huì )有太大的落差。YST不愿意談電子戰，一方面這屬于機密范圍，另一方面這玩意兒也沒(méi)個(gè)標準，可以各說(shuō)各話(huà)，只有打起來(lái)才知道。