戰(zhàn)斗機(jī)上用的機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)可以直接安裝在艦艇上嗎?

相控陣?yán)走_(dá),特別是有源相控陣?yán)走_(dá),是人類(lèi)在20世紀(jì)末到21世紀(jì)初期,普遍推廣應(yīng)用的一種重大的技術(shù)革新。相控陣?yán)走_(dá)一般不需要旋轉(zhuǎn),而且即使天線壞了一部分也可以繼續(xù)工作。因此海陸空天,大國(guó)幾乎所有的作戰(zhàn)雷達(dá)都逐步開(kāi)始相控陣化,特別是有源相控陣化。相控陣?yán)走_(dá)一般國(guó)際上稱(chēng)為AESA雷達(dá),其由獨(dú)立輻射陣列,即天線陣列,每個(gè)都帶有一個(gè)包含低噪聲接收機(jī)的固態(tài)T/R模塊、PA以及增益和相位或延遲數(shù)控單元構(gòu)成。陣列靠輸入信號(hào)的相位和幅度控制為天線波束在俯仰和方位向提供了可控的方向性,這使得雷達(dá)能夠?qū)⑻炀€主瓣“瞄準(zhǔn)”需要的方向。與機(jī)械掃描雷達(dá)不同,相控陣?yán)走_(dá)能夠在空間上幾乎無(wú)延時(shí)地輪換模式。模塊收發(fā)增益和時(shí)序的數(shù)字化控制造就了具備波束指向敏捷,雷達(dá)模式,
交叉和極低副瓣性能的天線,相對(duì)于無(wú)源電掃描陣列ESA和機(jī)械掃描雷達(dá)來(lái)說(shuō),這極大地降低了天線雷達(dá)的特征。波束寬度依賴于陣列中單元的數(shù)量,波束能夠變窄,并且更加有效地對(duì)小目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。如今的AESA雷達(dá)通常由成千上萬(wàn)的陣元組成,這些陣元通過(guò)日益復(fù)雜的結(jié)構(gòu)相互連接,從而達(dá)到小尺寸、低重量和高性能,低損耗的目的。有源相控陣?yán)走_(dá)剛剛推出的時(shí)候價(jià)格驚人,動(dòng)輒以億美元為單位。不過(guò)隨著氮化鎵模塊產(chǎn)量和良品率的極大提高。瀚海狼山認(rèn)為,有源相控陣?yán)走_(dá)同樣和民用電子設(shè)備一樣,走上了產(chǎn)量大增,成本下降;成本下降同時(shí)產(chǎn)量繼續(xù)持續(xù)增加的老路。因此目前戰(zhàn)斗機(jī)上的有源相控陣?yán)走_(dá),從過(guò)去的動(dòng)輒幾千萬(wàn)美元一部,整整降低了一個(gè)數(shù)量級(jí),達(dá)到了幾百萬(wàn)美元一部的價(jià)格水平。而艦船上的神盾雷達(dá),

也變過(guò)去的無(wú)源大盾為主,全面轉(zhuǎn)變?yōu)橛性创蠖転橹?。有源大盾的面積往往比機(jī)載相控陣的面積大一個(gè)數(shù)量級(jí)還多,因此T/R模塊數(shù)量一般比機(jī)載有源雷達(dá)也高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且大盾往往還是4個(gè)陣面對(duì)角安裝。因此有源大盾的價(jià)格還是普通的機(jī)載有源雷達(dá)比不了的。其總用電量和探測(cè)距離,也普遍比機(jī)載有源雷達(dá)強(qiáng)大幾個(gè)檔次。不過(guò)人類(lèi)不斷推動(dòng)科技進(jìn)步的一個(gè)重要的因素,就讓人類(lèi)喜歡腦洞大開(kāi),舉一反三。比如設(shè)計(jì)人員很快就發(fā)現(xiàn)。艦艇的神盾雷達(dá)可以收集360度的雷達(dá)空情,而戰(zhàn)斗機(jī)上如果只安裝一部相控陣?yán)走_(dá),只能最多收集前半球160度視角的空情信息。那么能不能把戰(zhàn)斗機(jī)的相控陣?yán)走_(dá),除了向正前方的主雷達(dá),再在側(cè)面甚至向后半球的方向也安裝上相控陣?yán)走_(dá)的盾面。其實(shí)這個(gè)想法目前已經(jīng)逐步實(shí)用化,今后的主力戰(zhàn)斗機(jī),都可以接受來(lái)自360度球面的雷達(dá)波反射信息來(lái)源。

而安裝有源大盾的神盾艦艇,其實(shí)也同樣借鑒了戰(zhàn)斗機(jī)上小面積的有源相控陣?yán)走_(dá)的技術(shù)。這是由于4面大盾的設(shè)置,雖然綜合探測(cè)能力強(qiáng)大。但是或多或少都有一個(gè)燈下黑的問(wèn)題,就是對(duì)距離本艦50公里以內(nèi)的低空或者超低空,雷達(dá)視線反倒比較模糊,這主要是因?yàn)楹@说牟▌?dòng)性帶來(lái)的雜波干擾。解決問(wèn)題的最好辦法,就是在桅桿比較高的位置,再增加一部小的雷達(dá)。過(guò)去多是機(jī)械掃描雷達(dá)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)安裝一部或幾部和戰(zhàn)斗機(jī)上功率和陣面差不多的有源相控陣?yán)走_(dá),掃描150公里半徑內(nèi)的低空目標(biāo)效果更好。當(dāng)前可看到最現(xiàn)代化艦艇的綜合主桅上越來(lái)越多的小陣面。因此技術(shù)進(jìn)步后,艦載和機(jī)載雷達(dá)會(huì)有更大的通用性。