作为新一代雷达的主要技术方向,相控阵体制特别是有源相控阵雷达在最关键的T/R组件技术逐渐走向成熟之后,就近乎是以摧枯拉朽之势,在新一代隐身战机上将传统的平板缝隙雷达给悉数取代了。而对于这种新鲜事物,我们在对其进行了解的过程中,必然会因为种种原因而产生某些误解。其中一个比较典型的例子,就是有关战斗机机载相控阵火控雷达要不要转动的问题。
(大家都被误导了,机载相控阵火控雷达还是转起来比较好)
众所周知,由于相控阵雷达引入了电子扫描技术,可以随意的调整波束指向,因此它在工作时并不需要像平板缝隙雷达一样依靠机械装置将天线转动到指定方向。所以我们可以发现,在装备了相控阵雷达的各型战机中,它们位于机头的雷达天线绝大部分都是固定式安装的。究其原因,一来是固定阵面可以减少一定的前向雷达反射截面积,二来机械装置的取消,也能起到一定的减重作用。
(传统机械扫描雷达的机械装置被取消后可以减重)
不过,这样的做法也留下了一定的隐患。那就是固定式的相控阵天线,其最大的扫描角度都被限制在了以雷达天线中心点为中轴线的±60°(120°)范围内。因为一旦雷达探测角度超过这个数字,就容易出现诸如天线增益降低、波束展宽等导致雷达探测能力下降的问题。简单点讲,其原理其实与人的眼睛类似,即如果我们头保持不动,仅用眼球或余光去观察其他方向的话,是很难看清楚东西的。
(固定式相控阵雷达的可用扫描角比较小(红色区域))
而为了解决这个问题,在更新的一些机载相控阵火控雷达上,设计师们又不得不把机械扫描装置或者旋转台给请了回来。这些相控阵雷达在引入了与传统平板缝隙天线一样的机械扫描模式后,原本堪堪±60°(120°)的探测角度限制,一下子就突破到了±100°(200°)的级别,甚至还具备了一定的后视能力。当然,为此付出的代价也就是前面提到的传统机械扫描雷达的缺点。
(引入了机扫模式的相控阵甚至还具备一定后视能力)
以现在的发展趋势来看,除了一定要保持固定阵列以优化前向隐身性能的第四代隐身战机之外。其他大多数研发了三代半战机的国家,都先后推出了具备了机械扫描模式的机载火控雷达。其中最具代表性的莫过于俄罗斯的苏-35S战斗机所装备的N-035“雪豹E”,以及欧洲“台风”战斗机与“鹰狮E/F”各自的配套“捕手-E”、ES-05等。就连我国也在去年珠海航展上,展出了以KLJ-7A为基础开发的机扫相控阵型号。
(基于KLJ-7A有源相控阵雷达开发的机扫相控阵型号)
当然,如果考虑进更长远的未来发展方向,除去性能严重受限的侧视雷达外,那么肯定是可以无视气动布局的蒙皮共形天线最具发展潜力。不过,到目前为止蒙皮共形天线这类技术依旧属于“黑科技”的范畴,除了技术上的不成熟之外,也存在着价格昂贵的问题。因此可以预计的是,在短时间内,具备机扫模式的机载相控阵雷达,依旧是有最具性价比的解决方案。
(蒙皮共形天线虽然最具潜力,但短时间内很难实用化)
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