防御器材

003号航母上的雷达终结者

发布时间:2023/12/18 12:20:14   

最近号航母下手,燃起了国人的爱国热情,但是大家一定会问这艘航母和前两艘有什么区别呢?除了电磁弹射以外,乌山君就细心的发现一个大杀器,专杀隐形战机的大杀器!

那就是相控阵火控雷达。

什么是相控阵雷达呢?为什么说他是无人机终结者?

那就要先从普通雷达说起。

雷达诞生的故事,想必大家都知道吧。科学家们根据蝙蝠利用超声波回声定位的原理发明了世界上第一台雷达。蝙蝠发射超声波,雷达只发射电磁波。这个故事是仿生学的一个很好的例子。第一台雷达发明后,迅速成为军事领域最重要的防空手段。

传统雷达,会进行旋转扫描但是传统雷达,由于雷达只能在恒定旋转的情况下扫描一定范围,雷达的弊端逐渐显现。如果遇到隐身战斗机或快速移动的导弹等特殊飞行器,在雷达扫描过后迅速进入,那么雷达的反应速度和灵敏度将跟不上,就无法扫描到,同时在飞机上涂上大量的抗辐射的涂料,导致雷达波反射减弱。这也是为什么美国的隐形战机能影响的原因。

可是隐形战机以前制霸天空的时代随着相控雷达的诞生,瞬间土崩瓦解。那什么是相控阵雷达呢?

那得先从蜻蜓的眼睛说起,因为蜻蜓的眼睛上面有很多的复眼,就使得蜻蜓看东西可以同时看很多方向,不想原来蝙蝠进行进行一个方向。它由数以万计的“小眼睛”组成。蜻蜓的视力很好,能上能下。头也不回地来回看。传统的雷达就像人的眼睛,但它仍然被假定为像一个独眼巨人。如果你想看到左边,你需要把头转向左边。相控阵雷达相当于复眼。蜻蜓,你不用转头看左右。这样做的好处是相控阵雷达可以非常快速地检测和跟踪目标。调整度方向时,相控阵雷达需要不到1毫秒的时间,而普通雷达旋转大约需要1秒。

相控阵雷达有什么好处呢?

一是雷达波数不是靠机械转动改变方向,而是通过调整天线上不同单元发射的信号、相位或者频率瞬间就可以完成雷达波束在空间中的转向,所以反应速度是特别快的。跟踪高速运动物体的时候不容易跟丢。

二是相控雷达天生就有多目标处理的优势。以前搜索目标是要靠其他的雷达或者是光学探测装置。发现目标后,再把目标信息交给火控雷达。但是相控阵雷达,就可以自己对多目标进行同时跟踪

这就是的航母上的火炮系统自己去跟踪若干个目标。然后根据不同目标的威胁程度进行排序,火力转换就特别快,拦截效率就特别高。

目前中国相控雷达在世界什么水平呢?

可以自豪的说,中国的相控雷达目前属于世界一二的水平,为什么?一个原因是芯片制造工艺成熟,另一个原因是我们有源相控雷达技术成熟。

说在这可能很多人不相信,我们华为芯片还受西方卡脖子,为什么相控雷达芯片就没问题呢?

其实军用芯片和民用芯片并不是完全一样的概念,理解起来也不难。手机、电脑等电子产品中的芯片主要用于执行大规模等高计算程序、游戏建模软件。这需要非常高的芯片性能,而且体积不能太大。因此,目前的民用芯片技术迫切需要3纳米甚至1纳米。军用芯片的技术发展方向与民用有很大不同,对计算速度和体积要求不高,但对可靠性、稳定性、耐高温、抗辐射等有很高的要求。比如雷达所用的芯片,对抗干扰能力的要求非常高,需要对原材料和整个加工环节进行逐步优化。这个考验不再是工艺水平,而是产业链的完整性。幸运的是,中国是世界上为数不多的拥有完整半导体产业链的国家之一,能够自主制造大部分军用半导体芯片。即使没有最好的组件,雷达使用的28nm工艺也完美无缺。

另外相控阵雷达的发展大致分为三代,第一代就是被动。相控阵雷达,也称无源相控阵雷达,这种雷达的运行系统和传统雷达类似,只有一个雷达信号源,并不能自主发射信号,只能改变信号方向。

第二代是主动相控阵雷达,也称有源相控阵雷达,它的每一个阵源都有自己的雷达波发射源,可以单独进行信号的发射与接收。与无源相控制雷达相比,敏捷性和抗风险能力都大大提高。

而到了第三代则被称为数字阵列雷达,这也是目前最为先进的雷达系统。简单来说就是在雷达探测过程中减少了信息的传递过程,从而使雷达更便捷、更灵敏。那中国的相控阵雷达系统在国际上又是什么水平呢?事实上,我国在雷达方面的起步极晚,直到二十世纪五十年代才开始走上独立自主的道路。但令全世界不可思议的是,中国在雷达方面却发展极快,尤其是在相控阵雷达方面起步极高。入二十一世纪之后呢。不仅迅速掌握了全套有源相控阵技术,并且先欧美一部搞出了更为先进的数字阵列雷达。至此,中国的雷达技术才真正在国际上奠定了地位。

正因如此,中国才能在雷达领域不受遏制的迅速发展,最终实现了反超。当然,中国雷达的崛起只是我国科技产业的一个缩影。作为国之重盾,雷达的研究必定是坎坷重重。幸运的是,我们有一群永远不服输。低头的中国雷达人,也正是因为他们的努力和付出,才使我国有了捍卫国威的底气。



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