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内行看航展的小门道:中国机载有源火控雷达20年来首度现身

2016-10-31 21:49:35

【文/ 观察者网专栏作者 施洋】

10月31日,中国电子科技集团第十四研究所在珠海航展前的新闻发布会上正式发布了多款新型雷达,本届珠海航展上,第十四研究所携带了多款雷达设备参展,可以算是天上飞的、地上跑的、水里游的“无所不察”。

中电科14所送展的KLJ-7A火控雷达

笔者也参加了发布会,在这其中有一款专为战斗机设计的KLJ-7A机载有源相控阵雷达引起了笔者的注意,珠海航展20年历史上首度有此类雷达展出,这种雷达也是现代战机必不可少的标配。作为中国外贸战斗机雷达的代表型产品,该型雷达的性能较过去同类产品有了极大的提升。

KLJ-7火控雷达,该雷达对典型目标最大探测距离约110公里

珠海航展作为中国规模最大的航展和防务武器展,近年来已经成了中国展现本国航空工业技术最新成就的重要场合,也成了军迷们观察中国空军武器的重要机会。不过与一般航空爱好者观赏歼-10B、歼-20等先进战机俊美的外形、流畅的设计和精巧的飞行表演的“热闹”模式不同,不少懂行的军事爱好者都会钻到航空电子设备的展台上,一睹中国航空电子设备,尤其是机载火控雷达的最新进展。

KLJ-7A雷达对目标的探测距离比KLJ-7大幅度提高,同时跟踪目标的能力大幅度增加,多目标接战能力大幅度提高

而十四所正是国内机载火控雷达无可争议的龙头,歼-10、歼-11B、歼-15以及“枭龙”等几乎所有国产战机的雷达都出自该所之手。有外媒猜测,即将亮相的国产第四代战机歼-20的雷达系统同样出自该所之手。

从该型雷达的编号KLJ-7A不难看出,该型雷达是同样由中电科14所研制的KLJ-7型雷达的全面升级改进型号。KLJ-7型雷达是我国装备于某型外贸轻型战斗机上的一型脉冲多普勒雷达。与后者相比,KLJ-7A型雷达最大的变化,便是将雷达天线由机械扫描的平板缝隙天线更换为电子扫描的相控阵天线,成为先进的机载有源相控阵火控雷达。

现代空战中,机载雷达作为战机获得掌握战场态势,获取目标情报,引导武器攻击甚至干扰对手的关键性装备,早已经不是飞机诞生时那种锦上添花甚至可有可无之物,而成为判断战机性能高下,决定战机在空战尤其是超视距空战中胜负的决定因素。

对于当代雷达而言,雷达的工作体制是一般人辨别雷达性能的主要手段。从技术上讲,除非严重缺乏设计经验,一般来说,同等量级的机载雷达中,无源相控阵雷达性能优于机械扫描雷达,有源相控阵雷达性能又优于无源相控阵雷达这样的规律基本还是适用的。

苏-30MKI的N001M火控雷达采用无源相控阵体制,机械与电子扫描相结合,虽然该雷达看起来尺寸大大超过KLJ-7A,但其实际性能却不及后者

这种优势,主要体现在探测发现距离、可靠性、抗干扰能力等几个方面。作为一款KLJ-7雷达的改进型产品,KLJ-7A从现有的雷达型号入手,通过更换雷达天线等手段进行升级,在研制技术上相对简单。

这种改进的另一个重要考虑,很可能是要继续升级外贸轻型战斗机,因此面临在产品尺寸、重量上不能过多突破原型雷达的要求,尤其是受战斗机头锥尺寸的限制,新雷达的天线孔径基本不可能得到增加,在这种前提下,通过使用有源相控阵雷达天线,可以在差不多天线孔径下,获得性能指标的全面大幅度提升。

美国雷神公司在改进为F-15战机使用的AN/APG-63雷达时,就使用类似的改进手段,推出了使用有源相控阵雷达天线的AN/APG-63(V)2和AN/APG-63(V)3两款型号,使得其探测距离比早期型号增加了近一倍。

根据展商透露的数据,在针对雷达反射面积为5平方米的目标时,经过改进后的KLJ-7A雷达在空空模式下的探测距离上要比原型提升了65%,如果拿目前主流的轻型战斗机雷达,例如以色列的EL/M-2032雷达进行比较,KLJ-7A雷达在探测同类目标的距离上要大70%;而和瑞典PS-05/A雷达比较时,KLJ-7A的探测距离也要远40%以上;配备相应雷达的国产轻型外贸战斗机的性能,也一下子从使用KLJ-7雷达时期的“伯仲之间”变成“一马当先”。

实际上,KLJ-7A雷达的这一性能不仅在同类轻型战斗机雷达产品中处于先进水平,甚至面对第三代重型战斗机机载雷达还具备相当的优势。KLJ-7A雷达的探测距离不仅大大优于早期苏-27系列使用的祖克N001雷达,也要优于印度空军苏-30MKI战机使用的祖克N011M型无源相控阵雷达。

如果考虑到中俄双发在探测距离测量过程中使用的标准不同,而中国的标准相比之下更为严苛,这种在探测距离上的优势在实际使用中往往要比双方在宣传材料上的差距更加明显。

美国APG-83雷达,也就是为台湾F-16V改装所设计的低成本AESA雷达,运用了大量F-35的APG-81的技术,、。该雷达的天线尺寸方面也要超过KLJ-7A,但在性能上两者接近。中美外贸型雷达技术水平上基本相当,可以想见,双方主力战斗机雷达的技术水平也是在同一层级上的

考虑到这只是一款供中轻型战斗机使用的轻型雷达,在主要探测指标上能压倒一系列重型战斗机的机载雷达,再结合该机雷达的尺寸、天线孔径和发射功率分析,该型雷达的技术水平已经接近美国F-22上使用的AN/APG-77有源相控阵雷达,处于世界先进水平,也足见南京十四所在机载有源相控阵雷达上深厚的技术实力和中国航空工业的飞速发展。

除了探测距离外,KLJ-7A雷达还有着不错的探测范围。在搜索距离提升的同时,KLJ-7A雷达还进一步提升了多目标跟踪能力,将同时跟踪目标的数量从10个增加到15个,并且同时引导导弹攻击其中的4个。并有进一步提升性能的可能。当然对于应用于中轻型战斗机的雷达而言,由于载机一次性携带的中距空空导弹最多也就在4枚上下,目前的性能也就基本够用了。

据展方介绍,KLJ-7A雷达工作模式丰富,包括一般的搜索、跟踪空中、地面和海上不同性质的目标、引导导弹攻击、合成孔径雷达、近距离格斗等。

而有源相控阵技术更是让KLJ-7A雷达具备了诸多前辈没有的优点:该型雷达不仅很难用传统的措施实施干扰,反而可以利用其发射天线的技术特点实施电子干扰作战,

同时,由于雷达信号的发射和接收是由大量独立的发射/接收单元组成,无形中提高了雷达的工作可靠性,因为少数几个发射/接收单元的故障并不会影响雷达的正常使用,一般来说,即使30%的发射/接收单元失效时,雷达系统仍然可以维持基本使用。

相控阵雷达的多单元结构还可以使其在同一时间内完成多种功能,使得战机在进行对空搜索、跟踪的同时,可以完成比如气象探测、地图绘制等功能,或者利用雷达的模式交替功能,在短时间内先后执行多种不同的内容。

由于KLJ-7A雷达尺寸轻小,功率和所需要的冷却条件也相对有限,很容易应用于各种中轻型战斗机的升级改进。不仅可以不花太大的代价,将现有的外贸战斗机从标准的三代机升级为三代半战机,极大增强其在未来复杂空战条件下的生存力和战斗力;也可以做为一些老旧的中型甚至重型二代机的升级选项,在花钱不多的情况下,让这些老战机具备堪比甚至超过普通三代机的超视距空战能力和更强的对海、对地攻击能力。

甚至连FTC-2000/2000G这样级别的高级教练机和初级战斗攻击机,也在理论上具备升级装备该型雷达,作为具备视距外空战能力的轻型战斗机(当然这种改进会显著降低战机的飞行性能,在效费比上还有待商榷)。

这种高度灵活的适装性和经济性,赋予了KLJ-7A雷达空前广阔的市场前景。

根据目前装备KLJ-7雷达的外国空军的反馈看,其对于KLJ-7雷达的性能还是相当满意的,可以预见,如果未来装备KLJ-7A雷达的外贸轻型战斗机加入这些国家的空军序列,必然能让这些国家的空中力量如虎添翼、锦上添花。KLJ-7A雷达也有望成为中国电子科技集团第十四研究所在外贸领域一款新的“大杀器”,为中国雷达在国际上的声誉写上重要的一笔。

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施洋

施洋

外交与军事观察者,独立评论员

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来源:观察者网 | 责任编辑:张广凯
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珠海航展2016
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