解放軍殲20相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)水平緊隨美國F22A

        「有源相控陣雷達(dá)」(Active Electronically Steered Array，簡稱 AESA)是目前世界上最先進(jìn)的雷達(dá)，它的好處非常多，不但在傳統(tǒng)的雷達(dá)模式，譬如多目標(biāo)的跟蹤，有非常明顯的優(yōu)勢，而且具有某些特殊運作能力是傳統(tǒng)雷達(dá)不可能做到的，譬如多模式快速交叉運行，使得雷達(dá)的功能倍增。

　　「有源相控陣?yán)走_(dá)」在網(wǎng)絡(luò)上曾經(jīng)被廣泛討論，但都是“專家”們高來高去說一些故弄玄虛的話，令絕大多數(shù)的讀者莫測高深以此來炫耀他們的學(xué)問，這是“專家”們的通病(希望別人崇拜而又不愿意透露一丁點自己的知識)。大陸網(wǎng)站多的是這類裝神弄鬼而又言語刻薄的“專家”，造成許多軍事愛好者的困擾，尤其是對入門者。YST有點看不下去，于是決定藉此機會對這個非常重要的軍事技術(shù)有所交代。

　　讀者不要小瞧了這種只有幾個瓦特功率的T/R組件，「有源相控陣?yán)走_(dá)」的厲害就在“螞蟻啃骨頭”，發(fā)揮的是“群眾力量”。你想想，一個T/R組件只有幾瓦特，但是一千多個T/R組件排列起來就可以發(fā)射接近或超過一萬瓦特的電波，這個雷達(dá)功率就非常驚人了。更重要的好處是這些T/R組件可以任意組合形成多“波束”分別對付不同的目標(biāo)或從事不同的工作，而且有這么多只“螞蟻”傷亡幾只也無所謂、效能雖然差了一點但是照樣完成任務(wù)，好處實在太多了!

　　美國早期的神盾驅(qū)逐艦都是「無源相控陣?yán)走_(dá)」，到了「伯克」級才升格為「有源相控陣?yán)走_(dá)」。所以從「無源」到「有源」是科技發(fā)展的一個自然過程，但不是必然。中國大陸發(fā)展機載雷達(dá)就是從平面雷達(dá)(planar array radar)直接跳到「有源相控陣?yán)走_(dá)」(AESA)，省掉了(PESA)，這就是所謂跳躍式發(fā)展。

　　無論是有源還是無源，「相控陣?yán)走_(dá)」最大的好處就是快速指向目標(biāo)。前面說過，改變移相器的設(shè)定是非常快速的，這種簡單的電子設(shè)定用不到百萬分之一秒，比人的“一眨眼”快一萬倍(人的眨眼大約10毫秒)。也就是說，電子轉(zhuǎn)動幾乎是立即的(instantaneous)，在不到百萬分之一秒的時間就可以把天線轉(zhuǎn)向?qū)?zhǔn)任何方向，不論轉(zhuǎn)動量的大小，這是機械轉(zhuǎn)動天線不可能辦到的。

　　譬如說大陸的解放軍參謀總部決定對某國發(fā)動戰(zhàn)略突襲，J-20被任命深入敵人領(lǐng)空攻擊某個地面戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　為了躲避敵人的地對空搜索雷達(dá)，J-20采取貼近地面飛行，這時候J-20的雷達(dá)系統(tǒng)可以把相控數(shù)組天線劃分為上下兩部分：上半部的T/R組件在天空掃瞄，進(jìn)行空對空搜索：下半部的T/R組件進(jìn)行對地掃瞄，進(jìn)行地形跟蹤。

　　這樣J-20可以借著地形跟蹤的雷達(dá)模式(terrain following mode)進(jìn)行貼著地面飛行以躲避敵人的雷達(dá)探測，同時也進(jìn)行空對空搜索對可能出現(xiàn)敵人的攔截飛機保持警戒。如此一來，J-20對地和對空兩方面都兼顧而做到萬無一失。

　　在只有一個中央電子計算器的情形下，上面這兩個雷達(dá)模式被快速交叉(mode interleaving)執(zhí)行就像是同時工作一般，這道理和計算機的「分時概念」(time sharing)是一樣的。

　　所以如果要求水平方位(azimuth angle)有三百六十度的探測能力，譬如空中預(yù)警機，那么就需要三個相控數(shù)組，每個負(fù)責(zé)任120度，這樣就可以把天線有效面積的損失限制在50%。中國的空警-2000就是這么設(shè)計的。

　　當(dāng)然我們也可以選擇只用一面相控數(shù)組，這樣就必須在水平方向轉(zhuǎn)動，電子掃描只負(fù)責(zé)高低方向(甚至不做高低方向的掃瞄而以扇形波束取代)，這樣一來在目標(biāo)追蹤上的系統(tǒng)效果(system performance)就大大降低了，但是不損失雷達(dá)天線的有效面積。美國的E3空中預(yù)警系統(tǒng)就是這么設(shè)計的。

　　美國和中國的設(shè)計各有各的考慮，它們的選擇是在各種雷達(dá)指標(biāo)的考慮下所做的妥協(xié)。

　　全球目前已經(jīng)或預(yù)計裝備AESA的戰(zhàn)機有：

　　日本的F-2(2000年);

　　美國的F-15C(2003年)、F-22(2004年)、F-16EF(2004年)、F-18EF(2005年)、F-35(2018年);

　　歐洲的戰(zhàn)機目前沒有裝備AESA，未來預(yù)計是法國的「陣風(fēng)」(2013年)，德國和英國的「臺風(fēng)」(2015年)，「臺風(fēng)」的AESA號稱將有1500個T/R組件，這也許太樂觀了一點;

　　俄國準(zhǔn)備在2014年為Su-35裝備「無源相控陣?yán)走_(dá)」，這和「有源相控陣?yán)走_(dá)」相比有顯著的差距。

　　中國大陸的AESA

　　「有源相控陣?yán)走_(dá)」是第四代戰(zhàn)機(俄國的第五代)的要求之一，中國大陸也為她的四代機J-20研發(fā)了AESA，而且提前用在J-10B上鍛煉。

　　YST知道的訊息是J-10B的AESA有1000~1200個收發(fā)單元，對3平方米RCS目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離是160~180公里。如果是真實的，YST認(rèn)為這個數(shù)據(jù)相當(dāng)先進(jìn)，完全跟上當(dāng)前美國最先進(jìn)的雷達(dá)。

　　所以我們看得很清楚，中國大陸的雷達(dá)技術(shù)緊跟美國，把其它國家都拋在后面。雷達(dá)技術(shù)是電子技術(shù)的指針，中國在軍用電子技術(shù)上應(yīng)該相當(dāng)先進(jìn)，與歐美在同一梯隊，尤其是電子戰(zhàn)的技術(shù)應(yīng)該也是緊跟美國，不會有太大的落差。YST不愿意談電子戰(zhàn)，一方面這屬于機密范圍，另一方面這玩意兒也沒個標(biāo)準(zhǔn)，可以各說各話，只有打起來才知道。