有源電掃描雷達

1、有源電掃描雷達機載有源電掃描陣列(AESA)雷達以數(shù)百乃至上千個發(fā)射，接收模塊構成有源天線陣列，通過控制各TR(發(fā)射接收)模塊發(fā)射電磁波波束的相位實現(xiàn)雷達波束方向的改變這種電子控制的掃描方式使得AESA雷達具備了傳統(tǒng)機械掃描雷達難以企及的掃描速度、作用間隔 、多目的探測跟蹤才能、抗干擾才能和可靠性。而且隨著AESA雷達技術的進一步開展，一些全新的功能即將被開發(fā)出來，它們可用于超高速數(shù)據(jù)鏈、高度敏感的信號搜集，甚至可以用于電磁脈沖武器等等?？梢哉fAESA雷達將使戰(zhàn)機作戰(zhàn)才能產生質的飛躍，其標志性意義絲毫不亞于之前主動雷達制導中程空空導彈對戰(zhàn)機作戰(zhàn)才能以及空軍作戰(zhàn)方式的改變。也正因為這種原因，各軍

2、事大國都在AESA雷達上投入了大量的人力物力。盡管AESA雷達技術間隔 真正成熟還有一定的間隔 ，但從此次巴黎航展透露的信息來看，AESA機載雷達正在成為目前一代先進戰(zhàn)機的標準裝備。美國第四代戰(zhàn)機FA-22、F-35已經(jīng)全面采用AESA雷達，F(xiàn)-15、FA-18EF等第三代戰(zhàn)斗機已經(jīng)大量換裝AESA雷達，歐洲臺風、陣風、鷹獅戰(zhàn)機的AESA雷達已經(jīng)進入樣機飛行試驗階段，預計2022年后即可換裝，俄羅斯的AESA雷達已經(jīng)開場裝備出口型的米格35戰(zhàn)機，面向第五代戰(zhàn)機的更高性能AESA雷達也在開展中，此外AESA雷達系統(tǒng)也正在快速擴散，阿聯(lián)酋、新加坡、印度都通過軍售已經(jīng)或即將獲得AESA雷達戰(zhàn)機這一開

3、展趨勢必須引起我們的高度重視。美國目前，美國國內涉足AESA雷達消費的有2個廠商，分別是雷聲公司和諾斯羅普格魯曼公司，他們正就美軍AESA雷達的訂單展開劇烈的爭奪，并各有所獲。兩公司分別研制的ANAPG-63(V)2和ANAPG-77是美國的第一代AESA雷達，分別裝備美國空軍駐阿拉斯加埃爾門多夫空軍基地的侶架F-15戰(zhàn)斗機和剛剛服役的美空軍新一代FA-22猛禽戰(zhàn)斗機，并都得到了空軍的良好評價。在此之后雷聲公司繼續(xù)開展APG-79雷達，目前已經(jīng)用于裝備美國海軍的FA-18EF超級大黃蜂戰(zhàn)斗機以及EA-18G咆哮者電子攻擊機在APG-63(V)2根底上開展了(V)3型雷達，裝備出售給新加坡的F-

4、15SG戰(zhàn)斗機。而諾格公司那么在APG-77之后，開展了APG-80和APG-81兩型AESA雷達，前者已裝備出售給阿聯(lián)酋的F-16Blk60戰(zhàn)斗機，后者那么用于裝備F-35結合攻擊戰(zhàn)斗機。與專為空空作戰(zhàn)優(yōu)化的第一代AESA雷達相比，第二代雷達已經(jīng)可以支持戰(zhàn)斗機的各種作戰(zhàn)任務。除此之外，兩個公司還對AESA的潛在功能進展開發(fā)，例如雷聲公司利用APG-79雷達進展了整個戰(zhàn)場空間的合成孔徑雷達成像，并利用雷達將圖像輸給其他飛機，據(jù)報道，傳輸或接收一整幅合成孔徑雷達圖像僅耗時80毫秒，諾格公司也利用APG-77雷達進展了高速數(shù)據(jù)傳輸試驗，試驗中，傳輸速率到達274B秒，諾格公司將來還方案將傳輸速率進

5、步548B秒，接收速率進步到1GB秒。目前美國空軍方案將現(xiàn)有224架F-15E戰(zhàn)斗轟炸機全部改裝AESA雷達，而雷聲公司和諾格公司正就這一訂單展開劇烈爭奪。雷聲公司提出的方案是在APG-63(V)3根底上研發(fā)(V)4型雷達，而諾格公司方案那么是在APG一77雷達根底上開展改良型號，以求將來的F-15E與FA-22在機載雷達方面具有較好的通用性。預計今年秋季，美國空軍將對兩個方案進展評定與選擇。歐洲法國達索陣風、歐洲四國結合研制的臺風、瑞典薩伯公司的JAS39鷹獅是歐洲三型新一代戰(zhàn)斗機。目前這三型飛機都各自制定有AESA雷達換裝方案。陣風戰(zhàn)斗機目前使用的是泰利斯公司研制的RBE2無源電掃描陣列雷

6、達(PESA)，其突出特點是可同時在空對空和空對地兩種作戰(zhàn)形式下工作，具備AESA雷達波束捷變等局部特性，但也存在很多缺點，如作用間隔 相對較近；可能因單一元部件故障而導致整個雷達失效，可靠性相對較低，雷達罩空間狹小，可能發(fā)生熱問題，其中最為嚴重的問題是，該雷達與歐洲最新型流星空空導彈兼容性缺乏，無法充分發(fā)揮該導彈的作戰(zhàn)效能。這些問題也影響了陣風戰(zhàn)斗機在國際市場的表現(xiàn)。為陣風戰(zhàn)斗機研制AESA雷達始于1999年，演示樣機研制方案于2002年4月啟動，法國國防采辦局要求泰利斯公司研制RBE-2AA主動陣列雷達演示樣機(DRAA)。2002年11月，DRAA樣機在一架神秘飛機試驗平臺上進展了試飛隨

7、后的2022年5月，在陣風首架雙座消費型以及改良的幻影2000飛機上進展了試飛。2022年7月，該方案被DRAAA方案取代。DRAAA與之前DRAA方案的區(qū)別在于，前者將使用歐洲研制消費的發(fā)射，接收模塊。DRAAA雷達將在2022年試飛，先在隼式試驗平臺上進展，而后在陣風上試驗，2022年進展評估，首批標準消費型將于2022交付，裝備到達F3標準以后的陣風戰(zhàn)機。目前法國在陣風戰(zhàn)斗機AESA雷達開展上強調即插即用，在利用現(xiàn)有RBE2型PESA雷達的后端系統(tǒng)，最大限度地使用現(xiàn)有硬件及軟件的根底上，研制新的有源電掃描陣列天線。新的天線能與原有的無源陣列天線互換，這樣可使所有陣風戰(zhàn)斗機的雷達晉級為AE

8、SA雷達。對此，還有意見認為，應該借此時機擴大陣風戰(zhàn)機的雷達罩直徑，目前55厘米的陣列天線直徑過小，限制了雷達的探測間隔 ，使其無法與F-15、FA-18EF以及臺風戰(zhàn)機相比。歐洲戰(zhàn)斗機目前使用的是天線直徑70厘米的aptr脈沖多普勒雷達，該雷達由英國塞萊克斯傳感器與機載系統(tǒng)公司、意大利伽利略航空電子公司、德國EADS防務電子公司、西班牙英迪拉(INDRA)公司組成的歐洲雷達結合體設計研制。隨著AESA雷達技術的開展，該結合體從1995年開場就致力于研究電子掃描技術，2002年4月正式開場aptrAESA雷達(AESAR)的研制工作。2022年2月24日，AESAR雷達樣機在BA1-11飛機上

9、進展了飛行試驗本屆巴黎航展前夕的5月8日，又在臺風戰(zhàn)機DA5號上進展了飛行試驗。至航展開幕前，該雷達已經(jīng)完成了主要研制合同規(guī)定的各項試驗任務。試驗成功驗證了雷達在對特定目的邊掃描邊跟蹤的同時進展空對地測繪成像的功能。預計AESAR雷達將成為為數(shù)254架的第二階段(Tranhe2)臺風戰(zhàn)機的晉級裝備，成為為數(shù)236架的第三階段臺風戰(zhàn)機的標準裝備。轉貼于論文聯(lián)盟.ll.薩伯、愛立信公司正在NRA方案下為鷹獅戰(zhàn)斗機研制AESA雷達薩伯公司方案在2022年JAS-39鷹獅戰(zhàn)斗機中期改良時，為其裝備新型多通道有源電掃描陣列雷達。目前鷹獅戰(zhàn)斗機使用的是PS05A脈沖多普勒雷達該雷達正處于KV改良階段增加了

10、準確打擊形式，進一步進步了雷達的合成孔徑成像才能，而在此之后，雷達將交融NRA方案的成果，開展成為AESA雷達。據(jù)報道，其對空中目的的跟蹤間隔 將到達120千米。俄羅斯俄羅斯對無源電掃描陣列雷達(PESA)的研制較早，程度很高，但在AESA雷達的研制上卻開展較晚，法茲特龍雷達研究院(Phaztrn-NIlR)從2000年開場才涉足于這方面的研究，目的是裝備俄羅斯的第五代戰(zhàn)機PAKFA。為此，NIIR在2022年莫斯科航展期間展示過一個由68個發(fā)射，接收模塊構成的原理樣機，但其后續(xù)開展情況尚不清楚。此外，NIIR針對米格一29系列戰(zhàn)機改良在Zhuk-E機械掃描雷達根底開展有AESA改型雷達Zhu

11、k-AE。裝備有該雷達的米格35戰(zhàn)機在此次巴黎航展上進展了展示。此次巴黎航展隨米格-35展出的Zhuk-AE編號為FAG-29，雷達工作于x波段，具備對空中、地面、海面目的的探測跟蹤才能。天線陣列直徑575毫米，由680個發(fā)射，接收模塊組成。據(jù)報道，對雷達散射截面5米。的空中目的的跟蹤間隔 到達130千米，在邊掃描邊跟蹤形式下，可以同時跟蹤30個目的，同時攻擊其中的6個目的。實際上Zhuk-AE的早期型號的天線直徑為700毫米，發(fā)射，接收模塊數(shù)量到達1088個，作用間隔 200千米，但由于重量到達450千克，遠遠超過西方同類產品，也超出了輕型戰(zhàn)斗機的負荷，因此不得不采取措施減重。在通過采用輕質

12、材料和構造減重等方式仍然不能滿足重量要求的情況下，不得不通過縮減性能的方法來降低重量，包括將天線直徑降低為575毫米，將發(fā)射接收模塊數(shù)量減少至680個這才使重量控制在了220千克左右，隨之而來的是雷達戰(zhàn)術指標的縮水，F(xiàn)AG-29實際上就是減重和性能縮水后的產品。目前Zhuk-AE雷達仍在不斷的改良中Phaztrn-NIIR的工程師期望隨著技術的進步，單一發(fā)射接收模塊重量的減輕，其他構造減重方式的采用，使雷達天線直徑仍然保持700毫米，天線陣列的發(fā)射，接收模塊數(shù)量重新增加到1000個以上，而重量控制在280千克以下，對雷達散射截面5米z的空中目的的跟蹤間隔 進步到200千米，跟蹤目的數(shù)量增加到60個。這一改良工作有望在米格-35戰(zhàn)斗機批量消