瀚海狼山:AESA雷达为何先进?风冷AESA将异军突起?

2019-04-13 08:07:06   

全球目前大约有1万架正在服役的三代机,但是真正具备有源相控阵雷达AESA的三代半不到3000架,另外7000架仍然在用传统的平板缝隙雷达或者更老的雷达。这些老雷达和先进的AESA雷达区别有多大的呢,基本上就是用枪和用炮的差别。同样的口径,AESA雷达可以比平板缝隙雷达的探测距离多2倍以上,而且空中感知能力,是大哥大和智能机的区别。因此所有的7000架老式的三代机都想早日换上新的AESA雷达,怎奈传统的AESE雷达非常的昂贵,一套雷达的价格基本和原先老三代机全机的采购价格差不多。这绝不是中小穷国所能负担的起的。就是大国要全部升级三代到三代半都要反复掂量自己的钱包,假设某个中等强国有300架老三代机需要升级,也是一批10架20架的升级速率来搞,这样的速度,显然无法满足快速提升战斗力的要求。
AESA雷达的目标追踪搜索能力、高分辨率、强电子干扰和高数据通信能力等优势,远远超过了传统机械扫描体制的雷达。从雷达设计原理看,决定雷达抗干扰性能的关键因素是带宽,有源相控阵火控雷达的工作带宽可做到2000MHz~4000MHz,是机械扫描体制火控雷达的10倍。宽带跳频能够有效地对抗储频式窄带瞄准式干扰;宽带阻塞式干扰下的自卫距离较机械扫描体制火控雷达提高160%~260%,较无源相控阵火控雷达提高40%~120%。雷达天线对飞机总体隐身性能具有重大影响,雷达天线的隐身设计是现代机载雷达需要考虑的重要方面。机械扫描雷达天线周期性地运动,与敌方的入射电磁波存在周期性的相交,这对降低天线的雷达反射截面积非常不利;机械扫描雷达天线及天线座又是一个强的反射体,使雷达散射截面积增加。而有源相控阵天线在工作时不做机械转动。
敌方雷达只能在有源相控阵面正前方很小的空间角内收到反射波, 还可以通过合适的安装角度来有效降低其在主要威胁方向的雷达反射面积,从而提高隐身能力。
有源相控阵雷达能在同一时间内完成一个以上雷达的功能,也就是该雷达可用一部分T/R模块完成一种功能,用另外一部分T/R模块完成其它功能;也可用时间分隔的方法交替用同一阵面完成多种功能。如雷达在进行空面探测的同时,还可实现对空中目标的探测、跟踪等,在实现雷达功能的同时,也可与载机对抗系统配合实现对敌干扰等。多目标攻击能力是体现现代战斗机实力的一个重要方面,是衡量战斗机作战效能高低的重要因素之一。有源相控阵天线采用电扫描体制,不存在机械扫描天线转动时的惯性,所以它可以在毫秒级的时间内改变波束指向,通过合理分配波束照射时间,不仅具有探测和跟踪距离远、多目标跟踪能力强等特点,而且对大范围内多个高机动目标的跟踪具有独特优势。
有源相控阵火控雷达信号的发射和接收是由上千个T/R组件完成,相互之间存在冗余,因此少数单元失效对系统性能影响不大。试验表明,有源相控阵天线中有10%的单元失效时,对雷达总体性能无显著影响,不需维修。30%的辐射器失效时,系统增益降低3dB,但系统仍可维持基本工作性能。



AESA雷达由于性能强大,因此对制冷要求相当高,而传统的AESA雷达多采用液冷方式,系统比较庞大,重型和中型战机可以充分容纳,但对轻型战机来说,就是比较大的负担,于是传说枭龙3要上3X所研制的新型风冷AESA。其实这个信息本身还需要再次确认,因为目前看来枭龙三的标配是KJL-7A先进雷达,而KJL-7A也是传统的液冷相控阵,也不是3X所研发;而风冷AESA的厂家编号是LKF601E,两者明显对不上号。因此只能说两者可能有竞争关系,直接竞争下一代的轻型战机主雷达和大批旧三代机的雷达升级,这是其他国家暂时没有的技术实力。