最近F35无雷达交付的瓜,相信不少人都刷到了。网上吵来吵去,都在说这事到底是洛马甩锅还是诺格掉链子。没想到美媒自己扒出了更扎心的对比,咱们在氮化镓技术应用上,早就跑到美国前面了。
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很多人可能不清楚氮化镓到底厉害在哪,给大伙唠明白。现在美军主流战机用的还是上一代的砷化镓材料,氮化镓作为第三代半导体,功率密度是砷化镓的5到10倍。相同体积下能释放更强的能量,散热效率更高,两百摄氏度以上的高温都能稳定工作。
放到空战装备里,氮化镓带来的提升完全是革命性的。更小的体积就能实现更远探测距离、更高打击精度,还能大幅提升抗干扰能力。现代空战拼的就是先发现先打击,这项技术就是拿到先手的关键密码。
美媒明确说了,咱们近年来列装的多款先进空空导弹,早就把氮化镓当核心配置,实现规模化应用了。这个进展完全超出美国的预期,把美军研发部门都整懵了。
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公开信息就能查到,咱们的PL-15、PL-17这些主力空空导弹,都装了基于氮化镓技术的有源相控阵雷达导引头。这种导引头体积比传统型号缩减六成,探测精度却提升三倍以上,隐身战机的微弱雷达反射信号都能稳稳抓住。
就拿PL-15来说,靠着氮化镓技术加持,射程和抗干扰能力都大幅拉满,完全适配新型远程空战需求。配合战机雷达就能实现超视距精准打击,根本不用近距离缠斗就能完成任务。
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不只空空导弹,咱们在机载雷达领域的氮化镓应用也早就成熟了。新一批服役的歼-20A战斗机,搭载的就是新一代氮化镓有源相控阵雷达。歼-20本身机头尺寸更大,能集成更多氮化镓T/R组件。
这种雷达不光探测距离更远,还能靠着高功率优势实现定向电子压制,干扰敌方的雷达和通信系统。隐身战机对抗中能占尽主动,也让咱们的空战装备体系优势更扎实。
和咱们比起来,美国的进度真的跟不上。直到现在美军都没实现氮化镓在主力战机上的规模化应用,就连最先进的F-35都陷入了雷达配套滞后的困境。
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目前美军F-35系列用的还是AN/APG-81雷达,这款雷达用的还是砷化镓半导体,技术水平也就相当于2015年前后的主流标准,和咱们的氮化镓雷达差了整整一代。
美军本来计划给F-35第17批次换装氮化镓的AN/APG-85新雷达,这款雷达是F-35 Block4升级的核心,能大幅提升探测距离、多目标处理能力和电子战能力。结果新雷达交付严重延误,预计要推迟到第20批次才能装机,至少要等两年。
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也就是说,未来两年内交付的F-35,全都用不上氮化镓雷达。更尴尬的是,新老雷达的舱壁配置完全不同,造好的F-35没法简单替换雷达,也加不了老雷达,只能装配重块代替,维持机头重心平衡。
这事真的说出去都丢人,美国空军接收的新F-35,居然是没有雷达的空壳机,只能靠着配重块凑重量保证能飞。AN/APG-85雷达交付滞后,真不是临时出问题,背后是两个绕不开的坎。
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第一个坎就是适配性不行,美国众议院军事委员会的相关负责人都直白说了,两款雷达构造差太多,机头舱壁配置直接影响雷达安装姿态和运行效率。要做能兼容两款雷达的安装基座,得花整整两年,完全赶不上交付进度,只能推迟换装。
第二个坎就是核心材料供应受限,再加上测试拖了进度。新雷达的核心组件都要用氮化镓材料,咱们2023年8月起就对镓锗相关物项实施出口管制,直接影响了美军雷达的生产。新雷达测试时间也从3天拉长到78天,就算压缩流程也赶不上节点。
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除此之外,新雷达运行需要约82千瓦的功率,现在F-35发动机的发电机输出功率根本不够,还要同步升级发电机,这下进度更慢了。面对无雷达可用的困境,美军和洛马只能想临时办法,保证战机能飞就行,根本没法形成有效战斗力。
除了加配重块平衡重心,这批没雷达的F-35没法独立执行任务,只能跟着有雷达的老款F-35编队飞,靠数据链蹭友机的雷达数据,才能勉强执行任务。更有意思的是,这次只有美军自己接收的F-35受影响,海外盟友订的战机还是装着成熟的老雷达,交付一点没耽误,这尴尬程度直接拉满。
现在美军天天催着洛马和诺格赶进度,又要推进发电机升级,可整体进展还是很慢,短期内根本解决不了问题。中美氮化镓应用的差距,还不只是体现在空空导弹和战机雷达上,其他航空领域也能看出来。
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咱们的空警-600舰载固定翼预警机,已经配上了S/UHF双波段氮化镓数字阵列雷达,探测距离能到650公里,还能同时跟踪500个空海目标,大幅提升了航母编队的态势感知能力。
美国虽说在陆基雷达领域有一些氮化镓技术积累,比如雷神研发的新型防空反导传感器雷达,但在机载装备领域的应用,明显落后于咱们。美媒自己也说了,美国军工早在2000年就开始研发氮化镓,雷神光建厂就投了超过3亿美元,结果在机载装备小型化、适配性研发上,进度完全达不到预期。
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反观咱们,不光在空空导弹、战机雷达、预警机雷达上实现了氮化镓规模化应用,在技术小型化、稳定性上也形成了成熟体系,这就是咱们能快速完成装备升级的核心原因。
参考资料:
国家自然科学基金委员会 我国学者在氮化镓射频晶体管功率密度提升方面取得进展
中国军网 美陆军新型雷达引关注
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