中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30

2017-06-19 13:26 图文天下网

     施洋:klj-7a雷达亮相巴黎航展

  今天,第52届巴黎航展就要隆重召开了。作为当今世界航空工业的重要角色,中国厂商,尤其是军事工业厂商的参展无疑是航展最为重要的看点之一。由于巴黎与中国距离遥远,加之国产战机在公开方面相对敏感,中国展商往往会携带较小的模型或者关键子系统参展。因此很多时候,比起外行看航展上各种飞机的“热闹”,内行军迷和观察家们往往更乐于细品这些航展上的“门道”。

中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30 图1  巴黎航展

 

  除了中航工业展出的各种战机模型外,中国展台上最引人注目的大概就是中国电科参展的各类雷达和电子设备。作为中国电子产品领域的前沿领跑者之一,中国电科14所展出的多款雷达设备虽然有不少已经在2016年中国珠海航展上亮相,但此次出现在巴黎,却是西方观众第一次近距离接触这些产品。这其中,又以正准备参加“枭龙block3”等多型轻型战斗机机载雷达竞标的klj-7a有源相控阵机载雷达最为引人注目。

中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30 图2  2016年珠海航展上展出的klj-7a有源相控阵雷达

 

  说起中国的机载雷达与巴黎航展,其实是有一番有趣而令人感慨的渊源:1989年6月,中国首次携实机参加巴黎航展。这不仅是中国战机首次参加巴黎航展,也是中国战机首次走出国门。当年参展的三架飞机——歼-8ii歼击机、歼教-7超音速教练机和强-5m强击机都是当时中国航空工业所能制造的最先进型号。

  其中的歼-8ii歼击机刚刚在不到8个月前的1988年10月15日正式定型,配备的也是当时中国第一款具备全天候中距拦射能力的机载雷达——208火控雷达。不过由于当时中国的技术水平有限,以及霹雳-4空空导弹迟迟未能定型,当时定型的歼-8ii既没有平显火控系统,也没有电子对抗系统,208雷达没有下视下射能力,无法满足现代空战的要求。因此歼-8ii虽然定型最终没有量产,前往巴黎参展的歼-8ii先后获得了伊拉克空军和伊朗空军的兴趣,但在外销领域最终也同样没有收获。

中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30 图3  中国航空博物馆保存的歼-8ii战机

 

  提升歼-8ii性能的关键,毫无疑问就在其机载雷达身上,因此在歼-8ii尚未定型之时,中国空军就开始多管齐下改进歼-8ii战机。这其中不仅有采用平显火控系统、垂直极化天线208雷达以及引进阿斯派德导弹的歼-8b,也有与美国合作,使用美国an/apg-66脉冲多普勒雷达的“八二”工程。这其中小修小改的歼-8b并没有从根本上提升歼-8b的性能,而引进美国技术的“八二”工程则因为政治原因最终夭折。

  在这之后,国内组织力量消化“八二”工程的牵头力量正是中国电科14所,而之后为歼-8c/h/f先后研制多型机载雷达的同样是中国电科14所。从这一角度说,正是中国电科14所研制的先进机载雷达,才让歼-8真正从“和平鸽”变成了具备中距拦射能力的中型战斗机。

  今日参展的klj-7a有源相控阵雷达,正是中国电科14所在战斗机雷达领域深厚技术积累的进一步体现。有关klj-7a有源相控阵雷达的技术参数,中国电科14所在珠海航展上发布时已经对外宣布了。该型雷达在klj-7型脉冲多普勒雷达的基础上改进而来,采用了固态有源相控阵雷达技术,工作波段为x波段,具备对空搜索、多目标跟踪、空地和空海目标搜索与跟踪、高分辨sar成像、高增益esm、电子对抗、地形回避和气象等功能,并着重优化了与空战相关的相关功能,在对空搜索模式下,探测距离是传统雷达2倍、并可同时攻击多个目标。

  事实上不仅是目前部队大量装备的三代机使用了来自14所的雷达产品,歼-20上的机载相控阵雷达也是来自14所,而且可以说的目前中国最先进的战斗机机载雷达

  不仅如此,由于中国电科14所原本就承担了为“枭龙”战斗机量产klj-7机载雷达的工作,在现有的雷达生产、装配线上只要进行部分修改,就能很快完成klj-7a的批量生产准备,这对于采购该型雷达的用户而言,是至关重要的。

  与珠海航展时期相比,在过去的半年中klj-7a相控阵雷达的研制又有了新进展,目前已经开始相关的测试,并且接受用户的进一步考察。

  据报道,klj-7a很可能会迎来竞争对手,与该型雷达竞争的是国内其它单位研制的风冷二维有源相控阵火控雷达。该型雷达出现后引起了外界的巨大关注,它的最大技术特点就是采用了风冷散热技术,减小雷达本身的重量甚至体积,并成功解决了“pd雷达战机原位直接换装有源相控阵雷达的难题”。对于“枭龙”这样的轻型战斗机而言,重量减轻以及对机载设备冷却要求降低的雷达,都是有着不小诱惑的选项。

中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30 图4

  枭龙换装klj-7a之后就意味着在携带霹雳-12的情况下,将具备不亚于印度苏-30mki的超视距拦射能力

  不过在当代技术条件下,风冷有源相控阵雷达仍然存在着相当大的不确定性。一方面,在技术水平一定的前提下,风冷散热系统效率的关键在于冷空气与元器件进行热交换的速率,由于没有采用液冷的高效率散热介质,所谓“原位换装”的相控阵雷达如果没有大幅度提高散热系统的能源供给,那么其散热能力虽然有所提高,但也很难有彻底的改观。

  在这样的限制下,想要将机载雷达由原本的脉冲多普勒原理改为有源相控阵原理,就只能限制雷达系统的发热量,即要么减少雷达阵面上的t/r单元数量,减小雷达天线的孔径,要么降低每个单元的功率,从而在整体上减低雷达的功率。无论是哪一种方式,都会不可避免给机载雷达的性能带来消极的影响,包括雷达探测距离的缩短、探测能力的下降、电子对抗能力的减弱等等,这一切都会给机载雷达的性能带来不利影响。

  作为一种用于战斗机使用的机载雷达,雷达的性能本质上才是最重要的,风冷相控阵雷达在这一方面的弱点,将会是其在竞标选型中不能忽视的问题。

中国相控阵雷达亮相巴黎航展 助枭龙对抗印度苏30 图5

  诺斯罗普为f-16研发的apg-83有源相控阵雷达

  至于klj-7a这样追求性能的有源相控阵雷达,其使用的液冷系统在散热能力上自然更具优势,而类似的相控阵雷达为了能够用于改装三代机,自然也在冷却系统的兼容性上有优化设计。例如美国用于改进f-16的apg-83有源相控阵雷达,就使用雷达内部的液冷转换单元与机上的冷却系统相连,并且采用了高度集成化的设计,使其能够在对f-16机头改动很小的情况下,实现雷达系统的快速更换。

  从我国目前公布的klj-7a雷达的模型产品看,该型雷达的整体系统尺寸并未比klj-7有明显的增大,在改进设计“枭龙”block3战机的机头位置时,基本上不需要对机头结构做大幅度的改进。虽然液冷系统的冷却交换设备与全机的冷却系统的连接需要额外的整合工作,但整体上klj-7a雷达在“枭龙”战机上的换装依然是相对简单容易的。这也能有效降低“枭龙”block3这类战机的整体设计、试验的难度,减少飞机生产线上各类工装的变更数量,从而减少飞机制造商在生产“枭龙”block2向生产block3批次上转换的难度。

  综合来看,klj-7a这款轻型有源相控阵雷达在技术性能已经达到了世界先进机载雷达的水平,以很小的重量实现了与上一代高档大型相控阵机载雷达接近的性能,是一款效费比极高的高性能产品。其未来可能着眼的,不仅仅是“枭龙”这样一款轻型战机的雷达选型,而是包括一些国家第三代战斗机机载雷达升级改装市场在内的广阔区域。从这个角度来说,巴黎航展作为中国电科14所和klj-7a机载雷达向世界航空电子设备市场进发而言,显然是一个很好的新起点。(来源:观察者网   作者:施洋)