国防小百科|相控阵雷达
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近年来,随着国产相控阵雷达在我军武器装备上的广泛应用,“相控阵雷达”成为军事爱好者中广受关注的“热词”,网络上甚至有“国产相控阵雷达被‘卷’成白菜价,被农民用来防治野猪”的新闻出现。那么,到底什么是相控阵雷达呢?
雷达作为人类在20世纪的一项重要发明,自问世以来其相关技术及装备发展迅速,并得到广泛应用,而相控阵雷达的出现,则是雷达演进史中的“大事件”。目前,世界上已经有多个国家在舰艇和战机上配备了相控阵雷达。配备相控阵雷达的数质量,成为衡量军队武器装备和防御网络先进与否的一项重要指标。
第十五届中国航展上展出的P波段远程预警相控阵雷达(模型)
雷达是英文Radar的音译,意为“无线电探测和测距”,即利用电磁波对目标(飞机、船舶、坦克等)进行探测、定位和识别的电子装备。就像探照灯一样,雷达发射一束电磁波,碰到物体以后反射回来,被接收机接收到,于是就能探测到物体。
传统的机械雷达在工作过程中要一边转动天线一边发射电磁波,这需要一系列特殊的装备,导致雷达的结构复杂、体量庞大。转动总有时间差,加上转动盲区大,所以传统的机械雷达侦察能力与它的体量并不匹配,与现代战争的需求差距越来越大。
这时,相控阵雷达应运而生。通俗的比喻,相控阵雷达的原理就像蜻蜓的眼睛一样。众所周知,蜻蜓的眼睛是复眼,每只复眼由无数个单眼组成,每个单眼都能完整成像,这就使蜻蜓比人眼能看到的范围大了许多,从而为自身提供更广阔的眼界。与之相似,相控阵雷达的天线阵面也是由无数个接收单元和辐射单元组成,很多个小雷达“绑”在一起,构成阵列天线。
美国铺路爪陆基弹道导弹预警雷达
广义上来讲,相控阵雷达就是许多小型传统雷达的“集合体”,里面每一个小型传统雷达就是一个阵元。与传统机械雷达依靠天线物理上的机械转动进行扫描不同,相控阵雷达可以发射出很多的波束,边扫描边跟踪,故而具有了许多机械雷达无可比拟的优越性。
——目标容量大。相控阵雷达电扫描灵活性、快速性等特点可以让其眼观八方,同时捕捉到多批目标,敌方在其火眼金睛下很难遁形,可控制多枚导弹对多个目标进行打击。
——功能多、机动性强。相控阵雷达能同时形成多个独立控制的波束,分别完成搜索、探测和制导导弹等功能,一部雷达就能完成多部专用机械雷达的工作,大大提升了系统的机动能力。
——指向灵活、数据率高。相控阵雷达天线无需做指针式圆周转动,摆脱了传统意义的天线扫描方式。电扫描使其波束指向灵活,大大缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间,因此具有更高的数据率。
——抗干扰能力强。相控阵雷达辐射单元多,发射功率高,能够合理地管理能量,根据方向的不同分配不同的能量并进行发射,易于对抗各种干扰。
——可靠性高。雷达的阵列组较多,且并联使用,即使有少量组件失效,仍能正常工作。
国产KLJ-7A机载有源相控阵火控雷达
当然,相控阵雷达也有一些缺点。一方面,相控阵雷达造价昂贵,典型的相控阵雷达造价是普通雷达的10倍左右;另一方面,相控阵雷达波束扫描范围有限。其最大的扫描角度为90~120度,如果要做到360度全范围扫描,需要几个相控阵雷达才能实现。
目前,多功能相控阵雷达已广泛应用于机载系统、舰载系统和地面远程预警系统。
本文原文来自湖南教育融媒