T—50之眼

凌弘毅

在2013年第11屆莫斯科航展上，俄羅斯“提赫米洛夫”儀器制造研究所（NIIP）首次展出了側(cè)視有源相控陣雷達天線。這是繼前兩屆莫斯科航展該研究所展出T-50機載有源相控陣火控雷達和襟翼有源相控陣雷達之后，該研究所展出的第3款供第五代戰(zhàn)斗機使用的有源相控陣雷達。在本次航展上，本刊偶遇正攜夫人參觀展館的儀器制造研究所總設(shè)計師尤里·貝里（Yuri Bely）。在知道本刊來自中國之后，貝里先生欣然接受了我們的采訪。

儀器制造研究所是目前俄羅斯實力最雄厚的機載雷達系統(tǒng)研制單位，也是T-50機載雷達系統(tǒng)的主要設(shè)計單位，同時擔(dān)負著T-50、蘇-35S、蘇-30SM等蘇霍伊戰(zhàn)斗機雷達系統(tǒng)以及“山毛櫸”系列陸基中程防空系統(tǒng)的研制工作?；蛟S也正是因為其作為“山毛櫸”系列研制單位的緣故，在20世紀初俄羅斯國防工業(yè)系統(tǒng)進行的整合中，儀器制造研究所被劃入了“金剛石·安泰”防空集團。

在本屆莫斯科航展上，儀器制造研究所并沒有像前兩屆航展那樣展出T-50機載有源相控陣火控雷達和襟翼有源相控陣雷達。但儀器制造研究所的展品遍布俄羅斯“金剛石·安泰”防空集團、無線電子技術(shù)集團以及聯(lián)合航空工業(yè)制造集團等三大軍火集團的展臺，這在所有展出企業(yè)中是比較特殊的。其實這也并不難理解：首先，作為“金剛石·安泰”防空集團的下屬企業(yè)，儀器制造研究所與其一起展出自己的防空產(chǎn)品再正常不過。與無線電子技術(shù)集團一起展出則是因為兩者的密切關(guān)系，假如無線電子技術(shù)集團先于“金剛石·安泰”防空集團組建的話，那么儀器制造研究所很可能會成為無線電子集團的下屬企業(yè)。儀器制造研究所目前主要負責(zé)機載雷達系統(tǒng)的總體設(shè)計，生產(chǎn)則是由無線電子技術(shù)集團的下屬企業(yè)進行。該所在無線電子技術(shù)集團展出的“雪豹”-E無源相控陣雷達就是與隸屬后者的梁贊國有儀器廠（GRPZ）合作生產(chǎn)的，未來T-50的雷達系統(tǒng)也將由該廠生產(chǎn)。在聯(lián)合航空工業(yè)制造集團的展館展出也不難理解，因為在該展館展出的側(cè)視有源相控陣雷達天線是飛機系統(tǒng)的一部分，兩者只是進行聯(lián)合推銷。本文將通過與貝里的談話以及公開材料，簡要介紹儀器制造研究所目前正在研發(fā)的幾款機載相控陣雷達。

N036-1-01雷達

目前，儀器制造研究所為T-50所研制的雷達系統(tǒng)并非只是獨立的個體，而是作為Sh121“多用途集成式無線電系統(tǒng)”（MIRES）的一部分，該系統(tǒng)包含雷達、電子戰(zhàn)以及通信等子系統(tǒng)。將這些子系統(tǒng)置于同一系統(tǒng)進行研發(fā)，能夠大大簡化整個系統(tǒng)的軟硬件，并使系統(tǒng)更加高效。Sh121的研制工作于2003年啟動，主要包含N036系列雷達和L402對抗子系統(tǒng)。如前文所述，N036系列包含為T-50研制的3款有源相控陣雷達，分別是N036-1-01型X波段主火控雷達、N036B-1-01型X波段側(cè)視雷達以及N036L-1-01型L波段襟翼雷達，由N036UVS型計算機統(tǒng)一進行信息處理。除這3款雷達之外，N036UVS還將用于敵我識別系統(tǒng)以及未來可能出現(xiàn)新增雷達天線的信息處理。

貝里在接受本刊采訪時重點介紹了N036-1-01型雷達。該雷達在2009年莫斯科航展上首次展出，在公開展出中被稱作AFAR-X。橢圓狀的N036-1-01雷達長0.9米、寬0.7米，從公開資料看其天線集成的T/R組件約為1500余個。此前儀器制造研究所曾表示N036-1-01的最大探測距離達350～400千米，這令很多人聯(lián)想到蘇-35S使用的“雪豹”-E無源相控陣雷達，后者的最大探測距離便是400千米，最大峰值功率達20千瓦。因此，很多人猜測N036-1-01也將具備與之相匹配的雷達功率。但貝里對本刊表示N036-1-01的平均雷達功率和峰值功率分別為2千瓦和10千瓦，應(yīng)該說與“雪豹”-E的5千瓦和20千瓦相去甚遠。那為何N036-1-01能達到與“雪豹”-E相仿的探測距離呢？這主要是因為有源相控陣雷達波束的可控性更強，同時雷達功率與探測距離并不成正比。N036-1-01和“雪豹”-E近400千米的探測距離都是在雷達波束聚焦的情況下實現(xiàn)，其視角將十分有限。在普通探測模式下，N036-1-01和“雪豹”-E對普通戰(zhàn)斗機目標的探測距離相仿，都是200千米左右。

貝里并不愿意多談具體性能數(shù)據(jù)，他更多提到了N036-1-01當(dāng)前的試驗狀態(tài)。目前，已經(jīng)有6部N036-1-01生產(chǎn)完畢，其中前2部留在儀器制造研究所繼續(xù)進行各種試驗，第3～5部已經(jīng)分別安裝在T-50的3、4以及5號原型機上，第6部則處于最后的調(diào)試階段。在未來2年，還將生產(chǎn)4部N036-1-01用于T-50。這4架T-50應(yīng)該就是將交付俄羅斯空軍的首批預(yù)量產(chǎn)型。N036-1-01的飛行測試已經(jīng)于2012年7月開始，截止2013年9月，包含雷達試驗的T-50試飛已經(jīng)接近100次。

在談到飛行試驗時貝里表示，在第一階段的試驗中，雷達的各項主要工作模式都按照大綱進行了驗證，整個試驗非常順利，在此前這是“從未有過”的情況。貝里強調(diào)，通過試驗，該雷達的高可靠性得到了驗證。根據(jù)以往的經(jīng)驗，雷達在早期試驗中很容易在發(fā)射機等方面出現(xiàn)故障。而在N036-1-01的試驗過程中，雷達以及其子系統(tǒng)的運行都非常穩(wěn)定。儀器制造研究所曾在T-50的3、4號試飛原型機完成試驗任務(wù)時將雷達天線取下進行檢測，結(jié)果是所有指標均與出廠時無異。這種高可靠性與雷達所使用的T/R組件是分不開。T/R組件是俄羅斯“伊斯托克”科研生產(chǎn)聯(lián)合體（NPP Istok）產(chǎn)品。目前，N036-1-01所使用T/R組件均為試驗性產(chǎn)品。由于俄政府經(jīng)費投入出現(xiàn)問題，T/R組件的量產(chǎn)至少需要等到2014年底。

在談到具體試驗細節(jié)時，貝里再次強調(diào)了雷達的一些常用工作模式（如高/中/低脈沖重復(fù)頻率、遠程探測、對空以及對地探測等等）都已經(jīng)得到了驗證，所有設(shè)計指標都無需進行修改。這也就意味著目前的雷達已經(jīng)能夠滿足基本作戰(zhàn)任務(wù)要求，但未來的試驗任務(wù)依然非常繁重。因為該型雷達還要進行各種“特殊模式”的試驗，這些“特殊模式”是常規(guī)雷達所不具備的。目前，這些“特殊模式”依然在地面測試階段，飛行試驗尚未展開。貝里表示，有信心順利完成各項試驗，就像美國人一樣逐步使雷達具備越來越多的新工作模式。先進有源相控陣雷達已經(jīng)不只是用于探測和跟蹤目標，還可以擔(dān)負電子戰(zhàn)、通信等不同任務(wù)，甚至還有作為定向能武器的潛力。貝里所指的“特殊模式”很可能就是這些新方向。endprint

此外，貝里還提到了目前俄、印正在進行“遠景多用途戰(zhàn)斗機”項目。他表示儀器制造研究所已經(jīng)被確定為該項目雷達系統(tǒng)的主要研制單位。但新型雷達的研制將會有印度專家參與，目前雙方正在討論印度方面將負責(zé)哪些雷達子系統(tǒng)的研制任務(wù)。

各具特色的相控陣雷達

應(yīng)該說，N036-1-01型主火控雷達算是一款相對“常規(guī)”的有源相控陣雷達，目前世界上已經(jīng)服役的類似雷達已然不少。相比之下，N036B-1-01型側(cè)視雷達和N036L-1-01型襟翼雷達在世界范圍內(nèi)則是獨樹一幟的。T-50同時使用這3款雷達的話，機身內(nèi)將有5部有源相控陣雷達天線，無疑使其具備超強的戰(zhàn)場感知能力。但有觀點認為，在強調(diào)體系作戰(zhàn)的今天，T-50的探測能力有“過剩之嫌”。對此，貝里對本刊解釋說，“T-50配備所有這些雷達的目的只有一個，那就是目標探測，包括對空和對地。每架飛機都有自己的一套武器系統(tǒng)，這套武器系統(tǒng)需要有自己的雷達、紅外探測和跟蹤系統(tǒng)等信息系統(tǒng)來支撐。通過外部信息源，你是可以獲得初步信息，但最后還是必須自己去發(fā)現(xiàn)目標并引導(dǎo)導(dǎo)彈或其他武器攻擊目標，而外部信息源是無法滿足這一切的。”

在筆者試圖將首次亮相的N036B-1-01型側(cè)視雷達與N036-1-01進行對比時，貝里表示，“這是兩種完全不同的探測雷達，它們采用不同的算法來計算距離，無法進行比較”。盡管如此，但從公開的N036B-1-01來看，因為它與N036-1-01同樣工作于X波段，兩者很可能采用類似的T/R組件。從外形來看，兩款雷達T/R組件的封裝方式也十分類似。

從展出的實物來看，N036B-1-01雷達天線的長、寬約為0.5米和0.3米，約有358個T/R組件，呈36列布置。雷達將布置在T-50座艙下方兩側(cè)，天線與布置雷達位置的艙門同為六角形。由于布置N036B-1-01處的機身呈內(nèi)傾，其內(nèi)傾角度約為15°。從這種布置方式上看，該雷達可能更加重視對地探測。此外，我們可以注意到，即便兩種雷達采用類似的T/R組件，但天線的方向不同也可能導(dǎo)致波束極化方向不同。相對于水平布置的N036-1-01，N036B-1-01的天線則是垂直的。N036-1-01的垂直極化波更適于對空探測，而N036B-1-01的水平極化波會更適于對地探測。

N036L-1-01型襟翼雷達是全部3款雷達中最早展出的，但它在2007年莫斯科航展首次展出時并未引起外界的關(guān)注。直到它即將在T-50上使用，并且可能在蘇-35S上使用時，才逐漸走入人們的視野。在俄方的宣傳口徑中，N036L-1-01主要用于敵我識別，但顯然一款有源相控陣雷達的用途不會這么簡單。俄羅斯之所以會著重宣傳敵我識別功能，或許是因為襟翼雷達這樣的特殊設(shè)計需要更多的時間使其成熟。貝里在接受本刊采訪時明確表示N036L-1-01將具備探測能力。此前有報道說，N036L-1-01對戰(zhàn)斗機大小的目標探測距離可達200千米，最多可同時跟蹤8個目標。N036L-1-01的探測距離主要由其工作波段決定，其工作的L波段波長較長，相比于X波段雷達雖然探測精度較差，但探測距離較遠，同時對隱身目標的探測也更具優(yōu)勢。此外，關(guān)于N036L-1-01的敵我識別功能，有消息說T-50將會裝備專門的內(nèi)置敵我識別天線。這也從側(cè)面說明N036L-1-01的用途并不是如展會宣傳的那么簡單。目前，N036L-1-01已經(jīng)在T-50的3、4號試飛原型機上進行試驗。

除了正在為T-50研制的3款有源相控陣雷達外，儀器制造研究所為蘇-35S研制的“雪豹”-E無源相控陣雷達也是一款備受矚目的產(chǎn)品。談到這款雷達時，貝里首先強調(diào)，“它集合了我們?yōu)槊赘?31研發(fā)無源相控陣雷達的所有經(jīng)驗”。在談到雷達的具體性能時，貝里依然提到了其“標志性”數(shù)據(jù)，也就是對戰(zhàn)斗機大小目標的最大探測距離350～400千米。正如前文所說的，該數(shù)據(jù)是在特定模式下獲得的，相比于通常的工作模式，該模式下探測視角很小，具有很大的局限性。但我們也不能完全否定這個數(shù)據(jù)的意義：首先，一般的機載雷達對400千米外目標已經(jīng)完全不具備識別能力；此外，在完整的作戰(zhàn)體系下，一旦飛機獲得目標預(yù)警信息，這個特定工作模式還是能夠發(fā)揮作用的。雖然在特定模式下視角很小，但是在正常工作模式下“雪豹”-E的視角還是很有優(yōu)勢的。這主要得益于其雷達天線可由電動液壓傳動系統(tǒng)進行水平偏轉(zhuǎn)，其掃描方位角可達±120°，這個數(shù)據(jù)是非?？捎^的。

貝里還對本刊記者強調(diào)了“雪豹”-E的大功率。對此，我們向其詢問功率太大是否會使自身更容易被敵方發(fā)現(xiàn)？貝里的解釋是，“當(dāng)對方試圖對我們進行反探測時，憑借優(yōu)于敵方的功率，我們可以先一步發(fā)現(xiàn)他們。同樣是功率上的優(yōu)勢，即便敵方試圖對我們進行干擾，我們依然可以探測到他們?！?/p>

俄羅斯的電路設(shè)計優(yōu)于西方

機載有源相控陣雷達的研制需要強大電子工業(yè)基礎(chǔ)進行支撐。N036-1-01雖然不是俄羅斯第一款機載有源相控陣雷達，但卻是第一款完全由俄羅斯自主研發(fā)的有源相控陣雷達。它的出現(xiàn)無疑是俄羅斯電子工業(yè)發(fā)展水平的最好體現(xiàn)。

然而，一直以來外界都認為俄羅斯的電子工業(yè)水平大幅落后西方。作為俄羅斯頂級雷達研制單位的貝里先生對此無疑很有發(fā)言權(quán)。就這個問題貝里對本刊表達了他的觀點，“目前一些基礎(chǔ)的電子零部件都是通過國際合作完成，因此，所有的電子和輻射器件全世界都是一樣的。俄羅斯擁有自己國產(chǎn)的超高頻配件庫，而且不比國外的差。而在電路級設(shè)計方面，我們甚至要比西方更加出色?！憋@然，貝里對俄羅斯的電子工業(yè)還是很有信心，他還表示N036-1-01將會“優(yōu)于”F-22上的同類型雷達。

俄羅斯的另一家主要雷達設(shè)計單位“法扎特隆”集團的總設(shè)計師尤里·古什科夫（Yuri Guskov）先生在本次莫斯科航展上同樣接受了本刊的采訪。對于俄羅斯電子工業(yè)水平落后于西方這個問題，古什科夫?qū)Ρ究硎?，“我不認為我們的電子水平較差，因為所有的制造工作都是一樣的，不同的是他們擁有更先進的印刷電路板生產(chǎn)技術(shù)、全自動的生產(chǎn)線和極少的人工作業(yè)。我們同類生產(chǎn)的水平?jīng)]有像他們那么高，這也是為什么外界說俄羅斯電子工業(yè)水平比較落后。他們所指的只是生產(chǎn)而不是結(jié)構(gòu)。我們的優(yōu)勢在于在現(xiàn)有的條件下依然能生產(chǎn)出同樣性能的產(chǎn)品，并且更加簡單和廉價?！?/p>

（編輯/筆嘯）endprint