真空管小型化和粗犷的民族性格是俄有源相控阵雷达难产的原因吗?

飞帅 2023-08-12 15:29:04

俄罗斯雷达给人的印象并不太好,这很大程度上是出于对苏27的N001雷达的先入之见,其“倒卡神器”的形象太深入人心了,但那毕竟是几十年前的产品,相比而言,苏35“雪豹E”无源相控阵雷达的强悍形象也令人印象深刻。可在中美战斗机有源相控阵雷达早已批量装备多年,法国RBE2AA和日本JPG-1A有源相控阵雷达也司空见惯的情况下,俄罗斯苏57的N036还处于难产状态,这就令人费解了。

俄罗斯的雷达技术很大程度上继承自前苏联,而苏联又走了真空管小型化的路线,但物理性质决定了真空管再怎么小型化也比不上晶体管,且在寿命、强度、能耗上也远不及晶体管。直至20世纪70年代中期,苏联才发现真空管小型化的路走不通。但此时与世界水平的巨大差距已经形成,这就导致苏联在集成电路方面一步落后,步步落后,进而造成了雷达技术的落后。

其实从F4战斗机的AN/APQ120火控雷达开始,苏联就已经落后,AN/APQ120大量采用了晶体管电路和固体电路,重量只有290公斤,但对小目标的最大探测距离却达48km,可以支持“麻雀”导弹进行超视距攻击。苏联直至米格23的“蓝宝石”雷达才具备了超视距探测能力,但用于出口的“蓝宝石21”雷达在苏标50%检测概率下,对RCS>=10㎡的目标发现距离仅为30km,虽然这只是用来出口的水货,但也反映了“蓝宝石”与AN/APQ120有一定差距。

F4战斗机

到了美国研制出F14的AWG9平板缝隙阵雷达的时候,美苏之间的差距进一步扩大,连1985年服役的苏27用的都是卡塞格伦天线,而F14可是1974年服役的。但苏联却另辟蹊径,率先把无源相控阵火控雷达(PESA)搞出来了,还是世界上第一种机载无源相控阵雷达,这就是米格31的“闪舞”雷达,其直径1.1米的天线内集成了3000个铁氧体移相器,此时的苏联似乎借此“弯道超车”了?

但令人意想不到的是,40年后的今天,继承苏联的俄罗斯仍然在无源相控阵雷达阶段徘徊,其有源相控阵雷达(AESA)至今没能真正实用化。米格35拟用的“甲虫AE”有源相控阵雷达早在15年前就曝光,但至今仍未成熟。而苏57的N036“松鼠”有源相控阵雷达,以1米左右的天线直径只集成了1526个T/R组件,而F22天线尺寸差不多的AN/APG-77雷达则有1956个。但更重要的是,N036不仅T/R组件少,还难产,07年便已经展出,08年开始测试,11年就开始装机试飞,但至今仍步履维艰,在西方的制裁之下,N036前景黯淡。

N036雷达的T/R组件够大的

那为什么苏联/俄罗斯在无源相控阵雷达上能领先世界,到了有源相控阵雷达这里却如此落后呢?原因主要有三个,T/R组件技术工艺差,软件差,民族性格不适合搞精密研究。

先看T/R组件的技术和工艺。PESA与AESA在精密程度上无法相比,这主要是因为PESA的辐射单元变成了AESA的T/R组件,前者基本上是个集成了移相器的转发器,而后者可以自主收发电磁波,还要集成低噪声放大器和移相器,这就对T/R组件的微电子技术和工艺水平提出了极高要求,尤其是大规模工业化生产的成本很难降低,质量很难保证,我国的T/R组件成本就长期保持上万元降不下来。俄罗斯虽然已经实现砷化镓T/R组件的国产化,但在生产过程对西方仍有依赖,现在一受制裁就悲剧了。此外,俄罗斯T/R模块及冷却系统的封装技术也落后很多,这是导致其AESA天线集成T/R组件较少的主要原因。

无源相控阵雷达

有源相控阵雷达

再看软件。AESA的探测距离是机械扫描雷达和PESA的两倍左右,多目标性能也大幅度提高,这就意味着其探测空域和目标数量急剧增加,对信号处理能力的要求空前提高。但前苏联/俄罗斯的信号处理能力就比较差,造成同等级功率的雷达,分辨率比西方产品差一档,这集中体现在苏35的“雪豹E”雷达虽然看得远却看不清上。这一问题到了有源相控阵雷达这里更加严重,而且,软件不完善不仅会漏掉许多目标,甚至会因为目标太多计算不过来导致性能大幅下降,甚至“死机”!日本号称世界第一种有源相控阵雷达JPG-1A就是因为软件问题,导致探测距离仅几十公里,还不如机械扫描雷达。

再就是民族性格。俄罗斯人的个性比较豪放,做事不拘小节,但又勇猛顽强,这才有了“战斗民族”的称号,但这种民族性格又导致俄罗斯人粗枝大叶,不太适合过于精细的研究,但有源相控阵雷达需要的恰恰是精益求精,如央视曝光的微波芯片电路生产的细节中,就需要用手工进行微米级别的电路连接,因为任何自动化设备都无法将这种极易折断的金丝安装到位,这种工作显然不适合动不动就喝的酩酊大醉的俄罗斯人。

综上所述,俄罗斯研制有源相控阵雷达的软硬条件都不具备,其民族性格也不适合T/R组件的制造和大规模生产,再加上西方的制裁和封锁,这就使得其有源相控阵雷达长期无法获得实质性突破,技术水平不但被后来居上的中国超越,如果不引进吸收外界的先进产品和技术,俄罗斯与世界的差距只会越拉越大。

13 阅读:2964
评论列表
  • 2023-08-12 21:32

    有源相控阵雷达和无源相控阵不是一条技术路线,就像LED灯泡,虽然看起来没什么但是想批量生产并且保质保量其整个产业链并不比生产CPU简单

  • 2023-08-13 14:37

    精密小巧的电子管不是俄国人第一吗?怎么能说俄国人做不了精密的东西?只能说俄国人在科技树上走错路了。

    信念de锚 回复:
    电子管俄罗斯也不如欧美,而且差很多,晶体管是他基本没有![笑着哭]
    信念de锚 回复:
    50年代的军用导弹雷达都是电子管的,俄罗斯也是没有欧美先进,家用电器都是电子管(显像管电视机),俄罗斯跟人家差很远,不是说他这个不行那个就行,是都不行,只是有人面子挂不住,一定要说他有个行的![笑着哭]
  • 2023-08-22 09:53

    两千年珠海航展,我不门还在给7E纠结是装猪嘴还是马可尼,8ⅡM还装着甲虫冒充先进战斗机……到08年和10年以后,平板缝隙的都不要了,欧洲航电被一脚飞出局,AESA开始了白莱化过程……不过十年,时移势易机是雷非,为啥?产业跟上了,为啥产业跟上了?因为入世,因为半导体产业承接了外国先进技术的转移和技术溢出效应。烧鹅不是点错科技树的问题,是它压根就没有产业支撑,雪豹/雪豹E的TR组件基本来自韩国,烧鹅实质就是个攒机佬。如果自身有产业,改路线一点不困难,三十年前我们连台205甲单脉冲都弄不出来,今天呢?但烧鹅已经是个资源型国家,很难重建半导体产业了。

    习惯孤单 回复:
    无源相控阵还可以靠人工小批量生产而有源相控阵雷达如果没有发达的民用半导体工业想手搓门都没有
    长空牧云 回复:
    的确,工业产品,要么就有,要么就没有,不存在中间难产状态,说难产其实就是被对手卡脖子自我安慰而已,等于没有。[得瑟]
  • 2023-08-12 18:50

    搞不好哪天一个疯狂的老毛子又搞出来一个新的技术路线,就像莫斯科大学搞得三进制电子计算机一样

    老输 回复:
    你帮它生产配套的CPU?
  • 2023-08-12 22:27

    大毛不是不想,事半导体基础比较差,高纯材料都没有

    波波沙 回复:
    是学术权威形成垄断导致的。
  • 2023-08-24 09:46

    俄罗斯电子不是你们看到那么不堪

  • 2023-08-13 03:49

    扯淡

  • 2023-08-13 12:44

    门捷列夫的元素周期表,很粗犷吗?粗人们发射了第一颗人造卫星?

  • 2023-08-13 13:03

    拉倒吧,俄罗斯也有耐心大妈做军工的

  • 2023-08-13 23:07

    加个红色急停就好了

  • 2023-08-21 21:32

    小编见过小型化的真空管吗?

  • 2024-04-09 19:04

    毛子人才断档了,现在的科技发展靠考古

  • 2024-04-08 21:36

    枭龙火控雷达也不错可以出口给老毛子

  • 2023-08-12 16:11

    江山易改…、秉性难移…!

  • 2024-04-09 13:12

    苏联解体的相关产业链,玩玩的。