凌弘毅
在2016年的珠海航展上,中國電子科技集團(tuán)第14研究所帶來了其最新產(chǎn)品——KLJ-7A型機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá)。這是珠海航展20年來首次有此類雷達(dá)展出,成為了航展現(xiàn)場令人矚目的焦點(diǎn),吸引觀眾、媒體和業(yè)界的廣泛關(guān)注。
本刊在現(xiàn)場注意到,俄羅斯提赫米洛夫儀器研究所總裁和副總裁、法扎特隆設(shè)計(jì)局總設(shè)計(jì)師都相繼來到14所的展臺(tái),非常認(rèn)真的觀察和詳細(xì)了解KLJ-7A的情況。這兩家單位是俄羅斯主要的機(jī)載火控雷達(dá)研制單位,與14所一樣,是目前世界上少數(shù)能夠研制有源相控陣火控雷達(dá)的單位,由此可見業(yè)界對于KLJ-7A亮相的巨大關(guān)注。
為了進(jìn)一步了解KLJ-7A雷達(dá)的性能以及我國在機(jī)載火控雷達(dá)領(lǐng)域的發(fā)展和出口情況,《現(xiàn)代兵器》雜志有幸采訪到了“梟龍”戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師徐健,他通過親身經(jīng)歷對我們進(jìn)行了深入講解。
機(jī)載雷達(dá)生產(chǎn)線出口
KLJ-7A型機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá)
珠海航展歸根到底還是一個(gè)商業(yè)平臺(tái),在這里展出考慮的一個(gè)重要因素當(dāng)然是出口。據(jù)徐健介紹,我國在機(jī)載火控雷達(dá)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出口,并且遠(yuǎn)不只是單純“出口”那么簡單,無論是競標(biāo)過程、合作模式以及背后發(fā)生的故事都令人印象深刻。
“梟龍”戰(zhàn)機(jī)(出口型號:JF-17)是中航和巴基斯坦空軍聯(lián)合研制的輕型多功能戰(zhàn)斗機(jī),其配裝的雷達(dá)合同競爭始于2003年,14所某型機(jī)載火控雷達(dá)在多次選型的試飛中表現(xiàn)出了杰出的性能,在與意大利、法國和國內(nèi)其他單位中脫穎而出。在十多年前,能與國外傳統(tǒng)的該領(lǐng)域強(qiáng)國競爭無疑體現(xiàn)了14所作為“中國雷達(dá)工業(yè)發(fā)源地”的強(qiáng)大實(shí)力。
如今十多年過去了,那么這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行得怎樣了呢?據(jù)徐健介紹,在小批雷達(dá)成功交付后,外方基于獲得技術(shù)進(jìn)步的想法,后續(xù)的雷達(dá)采購采取合作生產(chǎn)方式進(jìn)行。從2009年開始,14所的技術(shù)指導(dǎo)隊(duì)伍就扎根在某國的工廠,逐步開展該雷達(dá)在該國的批量合作生產(chǎn)工作。為了幫助該國建立起完備的生產(chǎn)能力,14所向該國提供了大量的生產(chǎn)、調(diào)試和試驗(yàn)設(shè)備,從而真正實(shí)現(xiàn)全部雷達(dá)組件在該國的本地化生產(chǎn)愿景。
任何一次項(xiàng)目的執(zhí)行都不會(huì)是一帆風(fēng)順,用戶嚴(yán)苛的要求,當(dāng)?shù)仄D苦的施工條件以及雙方不同文化和理念帶來的溝通隔閡,都給現(xiàn)場工作帶來了諸多的困難和挑戰(zhàn)。整個(gè)生產(chǎn)、工藝、調(diào)試和測試設(shè)備等對于外方人員來說都是首次零距離接觸,為此中方專家為給該國人員提供高質(zhì)量的培訓(xùn)。
徐健還回憶了他以及團(tuán)隊(duì)在巴基斯坦經(jīng)歷過的各種驚險(xiǎn)場面:2008年,巴馬里奧特酒店大爆炸,當(dāng)時(shí)的恐怖氣氛十分濃重,而中方工程隊(duì)正在基地進(jìn)行試飛;2009年巴基斯坦大地震,中方工程隊(duì)也正在現(xiàn)場進(jìn)行空空模式試飛;2011年,本拉登被擊斃,塔利班武裝揚(yáng)言要報(bào)復(fù),他們的基地離該國工廠不遠(yuǎn),為了安全,工程隊(duì)在基地里被封閉了整整三個(gè)月。患難見真情,在如此困難的情況下,中方工程隊(duì)的沉著和淡定讓巴基斯坦人員感動(dòng),他們用實(shí)際行動(dòng)踐行著兩國友誼,而機(jī)載火控雷達(dá)合作生產(chǎn)項(xiàng)目正是兩國友誼濃縮與升華的見證。
機(jī)載有源雷達(dá)優(yōu)勢何在?
本次珠海航展上,KLJ-7A雷達(dá)在中國電子科技集團(tuán)公司戰(zhàn)區(qū)入口最顯耀的位置,觀眾進(jìn)入展區(qū)后首先就能看到它。記者在現(xiàn)場看到,中國電科領(lǐng)導(dǎo)在向來訪嘉賓介紹產(chǎn)品時(shí)首先介紹的就是KLJ-7A,觀眾也都會(huì)在這型產(chǎn)品前駐足。
KLJ-7A為何會(huì)如此引人關(guān)注呢?談到這個(gè),我們要知道在瞬息萬變的復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境中,作為探測感知戰(zhàn)場態(tài)勢的主要裝備,機(jī)載火控雷達(dá)能夠完成搜索、截獲、跟蹤、制導(dǎo)多種功能,是“空中之鷹”戰(zhàn)斗機(jī)銳利的眼睛,時(shí)刻準(zhǔn)備著發(fā)現(xiàn)敵人,給予致命一擊。
按照工作體制和作戰(zhàn)效能,現(xiàn)役機(jī)載火控雷達(dá)的發(fā)展主要經(jīng)歷了機(jī)掃脈沖多普勒雷達(dá)、無源相控陣?yán)走_(dá)和有源相控陣?yán)走_(dá)三個(gè)階段。據(jù)徐健介紹,14所的廠此類產(chǎn)品同樣經(jīng)過了這幾個(gè)階段。
KLJ-7A雷達(dá)的技術(shù)層次與美國F-22隱身戰(zhàn)機(jī)的APG-77雷達(dá)不相上下
近三十多年來,14所的機(jī)載雷達(dá)已實(shí)現(xiàn)了從無到有,達(dá)到或接近國外技術(shù)水平,具有了相當(dāng)?shù)母偁幠芰Γ粌H占據(jù)了國內(nèi)絕大多數(shù)的市場份額,也已逐步進(jìn)入國際軍貿(mào)市場。
上世紀(jì)80年代,國際上僅有幾個(gè)發(fā)達(dá)國家可以研制機(jī)載脈沖多普勒雷達(dá),而我國基礎(chǔ)薄弱,大量關(guān)鍵技術(shù)處于起步階段,國內(nèi)集中了機(jī)載雷達(dá)精英隊(duì)伍在14所開始了艱難的攻關(guān)工作,賁德院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)算法、測試條件、關(guān)鍵元器件和模塊開始,突破了PD(脈沖多普勒)關(guān)鍵技術(shù),他主持完成了雷達(dá)工程設(shè)計(jì),使PD雷達(dá)體制得以突破,是雷達(dá)領(lǐng)域中的重大成果,奠定了我國國防機(jī)載雷達(dá)領(lǐng)域自主研制的基礎(chǔ)。
有源相控陣火控雷達(dá)每個(gè)天線單元背后都連接一個(gè)T/R組件,由于更加靠近天線單元,消除了無源相控陣?yán)走_(dá)收/發(fā)時(shí)由饋線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的射頻損耗,因此射頻功率效率高,能夠顯著提高探測距離。同時(shí),有源相控陣?yán)走_(dá)使用高可靠性的固態(tài)器件替代低壽命的電真空器件,改善了可靠性,大大增長了維修間隔時(shí)間。
相對傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá),有源相控陣?yán)走_(dá)波束指向靈活,增加了系統(tǒng)帶寬,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對地、對空、對海、搜索、精確跟蹤、導(dǎo)彈制導(dǎo)、多目標(biāo)攻擊、電子對抗、成像等不同的工作模式,實(shí)現(xiàn)不同的功能。此外,有源相控陣?yán)走_(dá)還具有數(shù)據(jù)率高、隱身性能好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
如今,機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá)已經(jīng)成為當(dāng)前各國新型戰(zhàn)機(jī)以及原有戰(zhàn)機(jī)升級的必備產(chǎn)品。
技術(shù)層次媲美F-22戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)
據(jù)徐健介紹,采用了先進(jìn)的固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù),可配裝中、輕型戰(zhàn)斗機(jī),主要作戰(zhàn)任務(wù)包括奪取制空權(quán),摧毀壓制敵戰(zhàn)場目標(biāo),消滅敵有生力量;突擊海上目標(biāo),協(xié)同海軍作戰(zhàn);破壞縱深的政治經(jīng)濟(jì)和軍事等重要目標(biāo)。
徐健談到,KLJ-7A要發(fā)揮作用首先就得把雷達(dá)裝到飛機(jī)上去。對于新造戰(zhàn)機(jī)而言,因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)就考慮了有源雷達(dá)的使用,通常問題不大,而對于那些改裝的飛機(jī)則要麻煩的多,有源雷達(dá)對于電源和冷卻的要求較高,要改裝雷達(dá)必然要對飛機(jī)局部進(jìn)行調(diào)整。KLJ-7A的一大優(yōu)勢在于它的低功耗,它的電源和冷卻單元也可以適應(yīng)現(xiàn)役飛機(jī)液冷和風(fēng)冷不同的冷卻方式。
客戶可以根據(jù)實(shí)際情況,提出需求,14所甚至可以為其量身定制專門的小型液冷單元。整體而言,KLJ-7A結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,具有非常好的載機(jī)平臺(tái)適裝性。
作為雷達(dá)的核心,展出的KLJ-7A擁有千余個(gè)T/R組件,雷達(dá)雖然功耗低,但整體功率在國際上處于較高水平。徐健表示,所有的這些T/R組件全部是由14所自行研制生產(chǎn)的,且性能與國外相當(dāng)。得益于此,KLJ-7A具有可靠的搜索和多目標(biāo)跟蹤、空地和空海目標(biāo)搜索和跟蹤、高分辨合成孔徑成像能力。能與武器火控交聯(lián),完成制導(dǎo)先進(jìn)空空導(dǎo)彈,配合控制航炮、格斗導(dǎo)彈、火箭彈和炸彈的發(fā)射與投放,實(shí)現(xiàn)同時(shí)的空空多目標(biāo)和空面目標(biāo)的精確打擊。
徐健強(qiáng)調(diào),KLJ-7A雷達(dá)作為一款最新技術(shù)的雷達(dá)系統(tǒng),相比傳統(tǒng)雷達(dá)在各方面都得到了全面優(yōu)化。它可輕松的發(fā)出出多種波形與不同種類目標(biāo)交戰(zhàn);雷達(dá)的自由度高、帶寬更廣,雷達(dá)不會(huì)相互干擾,同時(shí)抗干擾能力也有了大幅提升,可同時(shí)應(yīng)對多個(gè)干擾源;采用光纖傳輸信息整體反應(yīng)速度大大提高;探測距離是傳統(tǒng)雷達(dá)的2倍。同時(shí)跟蹤其中的多個(gè)目標(biāo),并引導(dǎo)打擊。這主要取決于飛機(jī)的載彈數(shù)量,如果數(shù)量允許還有提升空間。
此外,KLJ-7A還有強(qiáng)大的高增益電子支援能力、電子對抗、地形回避、通信以及氣象探測等等功能??梢哉f,它的多用途能力非常突出,例如電子對抗。
徐健還特別提到了KLJ-7A的高可靠性和可維護(hù)性,雷達(dá)的平均故障時(shí)間非常長,在不打開雷達(dá)罩的情況下雷達(dá)便可進(jìn)行自檢。即便出了故障,維修也非常方便,插拔式的插裝設(shè)計(jì)讓地勤人員10-15分鐘便可完成拆裝作業(yè)。
在談到KLJ-7A與國外產(chǎn)品相比時(shí)處于什么樣的位置時(shí),徐健表示,KLJ-7A的技術(shù)細(xì)節(jié)可以匹敵F-22使用的APG-77雷達(dá),設(shè)計(jì)先進(jìn)程度也與他們不相上下。但我們更注意控制成本,性價(jià)比更高。
展望未來,隨著微電子技術(shù)、數(shù)字陣、軟件化雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)處理算法的進(jìn)步,戰(zhàn)斗機(jī)有源相控陣火控雷達(dá)正向超寬帶射頻綜合、非合作目標(biāo)識別、多平臺(tái)協(xié)同、有人/無人協(xié)同、天線平臺(tái)共形、智能化認(rèn)知處理、多傳感器信息融合方向發(fā)展,未來的機(jī)載火控雷達(dá)將具備更加靈活的構(gòu)型、更強(qiáng)大的感知能力和更好的適裝性,使新一代戰(zhàn)斗機(jī)能夠在復(fù)雜的地理和威脅環(huán)境中先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊、先敵摧毀,同時(shí)保證自身的戰(zhàn)場生存能力。
徐健介紹說,目前14所已經(jīng)在著手研制新一代機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá),在相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)取得進(jìn)展。
(編輯/萬歷)