理智悍虎
中电科集团(CETC)第14研究所首次向世人展示“KLJ-7A”型机载有源相控阵火控雷达是在2016年的珠海航展。这也是珠海航展20年以来,首次展出该类型雷达。2017年的法国巴黎航展上,“KLJ-7A”型机载有源相控阵雷达第一次让西方世界近距离“一睹芳容”。2018年的珠海航展,“KLJ-7A”机载有源相控阵雷达以“家族化”参展,“固态单面阵”、“机相扫”、“三面阵”联袂而至,场面博为壮观。
“KLJ-7A”型机载有源相控阵雷达的公开露面,引起众多业界与媒体的广泛关注。在两届珠海航展期间,俄罗斯提赫米洛夫仪器研究所总裁和副总裁、法扎特隆设计局总设计师对“KLJ-7A”表现出来的“兴趣”,显得过于直接,都曾经与14所相关人员进行长时间的直接交流。这让世界主流军事杂志围绕着“KLJ-7A”的技术性能、制造工艺为核心,产生了大量的话题。
KLJ-7A有源相控阵雷达家族
“KLJ-7A”的朴素与奢华
《现代兵器》杂志曾有幸采访了中电科14所徐健(KLJ-7A副总设计师),徐建副总师在访谈中这样描述“KLJ—7A”:
在小批雷达成功交付后,外方基于获得技术进步的想法,后续的雷达采购采取合作生产方式进行;
KLJ-7A雷达的技术层次与美国F-22隐身战机的APG-77雷达不相上下,在功能上不逊于F35使用的AN/APG-81型雷达;
KLJ-7A的最大优势在于它的额定功率不变情况下的“低功耗”。其电源与冷却单元能够灵活的适应于现役飞机的液冷、风冷截然不同的冷却方式。中电科14所甚至可以为其量身定制专门的小型液冷单元。整体而言,KLJ-7A结构设计紧凑,具有非常好的载机平台适装性;
KLJ-7A雷达作为一款最新技术的雷达系统,拥有上千个T/R组件,雷达虽然功耗低,但整体功率在国际上处于较高水平。KLJ-7A雷达可实现多种波形与不同种类目标交战,雷达的自由度高、带宽更广,多模工作不会相互干扰,同时抗干扰能力大幅提升,能够同时应对多个干扰源;
KLJ-7A雷达与计算机系统采用光纤传输信息,整体反应速度快,探测距离是传统雷达的2倍,能够同时跟踪多批次目标,并引导打击。多目标的打击能力主要取决于载机的载弹数量,以及载机内部空间是否允许容纳下处理能力更强的分布式计算机系统。
KLJ-7A具备高可靠性和便捷的可维护性,雷达的平均故障间隔时间非常长,例行检查自动化程度高(不打开雷达罩即可进行自检)。模块化插装式设计,维修也非常方便,地勤人员10~15分钟便可完成拆装作业。
徐副总师的访谈透露出来的信息及其耐人寻味:其中“小批雷达交付”这种说法,印证了2018年珠海航展上,巴基斯坦JF-17销售军代表向某些国家军购团推销“JF-17 Block II”时,提到的“有一小部分JF-17 Block II上已经安装了,神奇的、能够转动的小圆片式相控阵雷达”的说辞。
由此可见,2019年7月在土耳其进行的军演的第二阶段,一架枭龙起飞8分钟后,就将一架美军F-15E战斗机锁定,此后更是将土耳其的F-16V战斗机完全压制(模拟对抗视频土耳其公布过)的传闻,应该是确有其事。
有源相控阵雷达的“鱼与熊掌”
徐副总师在访谈中提到KLJ-7A两大优点:①技术层面与APG-77无代差,功能层面与AN/APG-81相类似;②低功耗、高功率,可兼容液冷与风冷模式,拥有专门开发的小型化液冷单元;
众所周知,在微波(射频)大功率半导体材料中,主流半导体材料是砷化镓(GaAs)。满足微波(射频)高频频段应用的功率放大核心器件,主要是基于砷化镓材料的HFET(高电子迁移率晶体管)和PHEMT(赝调制掺杂异质结场效应晶体管)器件。由于砷化镓材料的高温特性局限,要满足正常工作,其温控必须在100+摄氏度范围内,否则无法正常工作,甚至会“烧毁”元器件。
有源相控阵雷达(AESA)的工作频率与微波(射频)频率存在相互重叠,其功率放大环节有类似之处。有源相控阵雷达的T/R模块的功率利用率在30%左右,绝大多数的能量需要转换成热量散失。因此,上千个T/R单元工作时,其需要散失的热量会非常大。在有限的空间内,要满足100+摄氏度的温控要求,就需要高效的冷却系统。
美国F22A隐身战机装载的APG-77有源相控阵雷达以砷化镓(GaAs)半导体工艺为主。因此,“APG-77”要具备高功率,就必须拥有结构复杂、极占空间的液冷装置。
那么,KLJ-7A有源相控阵雷达要同时具备低功耗、高功率、小型化的优点,采用与“APG-77”相同的半导体材料绝无可能实现。因此,“KLJ-7A”要想同时满足“低功耗、高功率、小型化”,在选择半导体材料方面,只能使用比砷化镓特性更加优异的第三代半导体材料——氮化镓(GaN)。
中电科集团(CETC)第14研究所首次向世人展示“KLJ-7A”型机载有源相控阵火控雷达是在2016年的珠海航展。这也是珠海航展20年以来,首次展出该类型雷达。2017年的法国巴黎航展上,“KLJ-7A”型机载有源相控阵雷达第一次让西方世界近距离“一睹芳容”。2018年的珠海航展,“KLJ-7A”机载有源相控阵雷达以“家族化”参展,“固态单面阵”、“机相扫”、“三面阵”联袂而至,场面博为壮观。
“KLJ-7A”型机载有源相控阵雷达的公开露面,引起众多业界与媒体的广泛关注。在两届珠海航展期间,俄罗斯提赫米洛夫仪器研究所总裁和副总裁、法扎特隆设计局总设计师对“KLJ-7A”表现出来的“兴趣”,显得过于直接,都曾经与14所相关人员进行长时间的直接交流。这让世界主流军事杂志围绕着“KLJ-7A”的技术性能、制造工艺为核心,产生了大量的话题。
KLJ-7A有源相控阵雷达家族
“KLJ-7A”的朴素与奢华
《现代兵器》杂志曾有幸采访了中电科14所徐健(KLJ-7A副总设计师),徐建副总师在访谈中这样描述“KLJ—7A”:
在小批雷达成功交付后,外方基于获得技术进步的想法,后续的雷达采购采取合作生产方式进行;
KLJ-7A雷达的技术层次与美国F-22隐身战机的APG-77雷达不相上下,在功能上不逊于F35使用的AN/APG-81型雷达;
KLJ-7A的最大优势在于它的额定功率不变情况下的“低功耗”。其电源与冷却单元能够灵活的适应于现役飞机的液冷、风冷截然不同的冷却方式。中电科14所甚至可以为其量身定制专门的小型液冷单元。整体而言,KLJ-7A结构设计紧凑,具有非常好的载机平台适装性;
KLJ-7A雷达作为一款最新技术的雷达系统,拥有上千个T/R组件,雷达虽然功耗低,但整体功率在国际上处于较高水平。KLJ-7A雷达可实现多种波形与不同种类目标交战,雷达的自由度高、带宽更广,多模工作不会相互干扰,同时抗干扰能力大幅提升,能够同时应对多个干扰源;
KLJ-7A雷达与计算机系统采用光纤传输信息,整体反应速度快,探测距离是传统雷达的2倍,能够同时跟踪多批次目标,并引导打击。多目标的打击能力主要取决于载机的载弹数量,以及载机内部空间是否允许容纳下处理能力更强的分布式计算机系统。
KLJ-7A具备高可靠性和便捷的可维护性,雷达的平均故障间隔时间非常长,例行检查自动化程度高(不打开雷达罩即可进行自检)。模块化插装式设计,维修也非常方便,地勤人员10~15分钟便可完成拆装作业。
徐副总师的访谈透露出来的信息及其耐人寻味:其中“小批雷达交付”这种说法,印证了2018年珠海航展上,巴基斯坦JF-17销售军代表向某些国家军购团推销“JF-17 Block II”时,提到的“有一小部分JF-17 Block II上已经安装了,神奇的、能够转动的小圆片式相控阵雷达”的说辞。
由此可见,2019年7月在土耳其进行的军演的第二阶段,一架枭龙起飞8分钟后,就将一架美军F-15E战斗机锁定,此后更是将土耳其的F-16V战斗机完全压制(模拟对抗视频土耳其公布过)的传闻,应该是确有其事。
有源相控阵雷达的“鱼与熊掌”
徐副总师在访谈中提到KLJ-7A两大优点:①技术层面与APG-77无代差,功能层面与AN/APG-81相类似;②低功耗、高功率,可兼容液冷与风冷模式,拥有专门开发的小型化液冷单元;
众所周知,在微波(射频)大功率半导体材料中,主流半导体材料是砷化镓(GaAs)。满足微波(射频)高频频段应用的功率放大核心器件,主要是基于砷化镓材料的HFET(高电子迁移率晶体管)和PHEMT(赝调制掺杂异质结场效应晶体管)器件。由于砷化镓材料的高温特性局限,要满足正常工作,其温控必须在100+摄氏度范围内,否则无法正常工作,甚至会“烧毁”元器件。
有源相控阵雷达(AESA)的工作频率与微波(射频)频率存在相互重叠,其功率放大环节有类似之处。有源相控阵雷达的T/R模块的功率利用率在30%左右,绝大多数的能量需要转换成热量散失。因此,上千个T/R单元工作时,其需要散失的热量会非常大。在有限的空间内,要满足100+摄氏度的温控要求,就需要高效的冷却系统。
美国F22A隐身战机装载的APG-77有源相控阵雷达以砷化镓(GaAs)半导体工艺为主。因此,“APG-77”要具备高功率,就必须拥有结构复杂、极占空间的液冷装置。
那么,KLJ-7A有源相控阵雷达要同时具备低功耗、高功率、小型化的优点,采用与“APG-77”相同的半导体材料绝无可能实现。因此,“KLJ-7A”要想同时满足“低功耗、高功率、小型化”,在选择半导体材料方面,只能使用比砷化镓特性更加优异的第三代半导体材料——氮化镓(GaN)。