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俄NIIP仪器制造研究所N036-1-01有源相控阵雷达


2015-05-16 11:44:56   来源:航空盛筵   评论:0

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俄罗斯“提赫米洛夫”仪器制造研究所(NIIP)N036-1-01雷达 

  目前,仪器制造研究所为T-50所研制的雷达系统并非只是独立的个体,而是作为Sh121“多用途集成式无线电系统”(MIRES)的一部分,该系统包含雷达、电子战以及通信等子系统。将这些子系统置于同一系统进行研发,能够大大简化整个系统的软硬件,并使系统更加高效。Sh121的研制工作于2003年启动,主要包含N036系列雷达和L402对抗子系统。如前文所述,N036系列包含为T-50研制的3款有源相控阵雷达,分别是N036-1-01型X波段主火控雷达、N036B-1-01型X波段侧视雷达以及N036L-1-01型L波段襟翼雷达,由N036UVS型计算机统一进行信息处理。除这3款雷达之外,N036UVS还将用于敌我识别系统以及未来可能出现新增雷达天线的信息处理。 

  贝里在接受本刊采访时重点介绍了N036-1-01型雷达。该雷达在2009年莫斯科航展上首次展出,在公开展出中被称作AFAR-X。椭圆状的N036-1-01雷达长0.9米、宽0.7米,从公开资料看其天线集成的T/R组件约为1500余个。此前仪器制造研究所曾表示N036-1-01的最大探测距离达350~400千米,这令很多人联想到苏-35S使用的“雪豹”-E无源相控阵雷达,后者的最大探测距离便是400千米,最大峰值功率达20千瓦。因此,很多人猜测N036-1-01也将具备与之相匹配的雷达功率。但贝里对本刊表示N036-1-01的平均雷达功率和峰值功率分别为2千瓦和10千瓦,应该说与“雪豹”-E的5千瓦和20千瓦相去甚远。那为何N036-1-01能达到与“雪豹”-E相仿的探测距离呢?这主要是因为有源相控阵雷达波束的可控性更强,同时雷达功率与探测距离并不成正比。N036-1-01和“雪豹”-E近400千米的探测距离都是在雷达波束聚焦的情况下实现,其视角将十分有限。在普通探测模式下,N036-1-01和“雪豹”-E对普通战斗机目标的探测距离相仿,都是200千米左右。 

  贝里并不愿意多谈具体性能数据,他更多提到了N036-1-01当前的试验状态。目前,已经有6部N036-1-01生产完毕,其中前2部留在仪器制造研究所继续进行各种试验,第3~5部已经分别安装在T-50的3、4以及5号原型机上,第6部则处于最后的调试阶段。在未来2年,还将生产4部N036-1-01用于T-50。这4架T-50应该就是将交付俄罗斯空军的首批预量产型。N036-1-01的飞行测试已经于2012年7月开始,截止2013年9月,包含雷达试验的T-50试飞已经接近100次。 

  在谈到飞行试验时贝里表示,在第一阶段的试验中,雷达的各项主要工作模式都按照大纲进行了验证,整个试验非常顺利,在此前这是“从未有过”的情况。贝里强调,通过试验,该雷达的高可靠性得到了验证。根据以往的经验,雷达在早期试验中很容易在发射机等方面出现故障。而在N036-1-01的试验过程中,雷达以及其子系统的运行都非常稳定。仪器制造研究所曾在T-50的3、4号试飞原型机完成试验任务时将雷达天线取下进行检测,结果是所有指标均与出厂时无异。这种高可靠性与雷达所使用的T/R组件是分不开。T/R组件是俄罗斯“伊斯托克”科研生产联合体(NPP Istok)产品。目前,N036-1-01所使用T/R组件均为试验性产品。由于俄政府经费投入出现问题,T/R组件的量产至少需要等到2014年底。 

  在谈到具体试验细节时,贝里再次强调了雷达的一些常用工作模式(如高/中/低脉冲重复频率、远程探测、对空以及对地探测等等)都已经得到了验证,所有设计指标都无需进行修改。这也就意味着目前的雷达已经能够满足基本作战任务要求,但未来的试验任务依然非常繁重。因为该型雷达还要进行各种“特殊模式”的试验,这些“特殊模式”是常规雷达所不具备的。目前,这些“特殊模式”依然在地面测试阶段,飞行试验尚未展开。贝里表示,有信心顺利完成各项试验,就像美国人一样逐步使雷达具备越来越多的新工作模式。先进有源相控阵雷达已经不只是用于探测和跟踪目标,还可以担负电子战、通信等不同任务,甚至还有作为定向能武器的潜力。贝里所指的“特殊模式”很可能就是这些新方向。   此外,贝里还提到了目前俄、印正在进行“远景多用途战斗机”项目。他表示仪器制造研究所已经被确定为该项目雷达系统的主要研制单位。但新型雷达的研制将会有印度专家参与,目前双方正在讨论印度方面将负责哪些雷达子系统的研制任务。 

  各具特色的相控阵雷达 

  应该说,N036-1-01型主火控雷达算是一款相对“常规”的有源相控阵雷达,目前世界上已经服役的类似雷达已然不少。相比之下,N036B-1-01型侧视雷达和N036L-1-01型襟翼雷达在世界范围内则是独树一帜的。T-50同时使用这3款雷达的话,机身内将有5部有源相控阵雷达天线,无疑使其具备超强的战场感知能力。但有观点认为,在强调体系作战的今天,T-50的探测能力有“过剩之嫌”。对此,贝里对本刊解释说,“T-50配备所有这些雷达的目的只有一个,那就是目标探测,包括对空和对地。每架飞机都有自己的一套武器系统,这套武器系统需要有自己的雷达、红外探测和跟踪系统等信息系统来支撑。通过外部信息源,你是可以获得初步信息,但最后还是必须自己去发现目标并引导导弹或其他武器攻击目标,而外部信息源是无法满足这一切的。” 

  在笔者试图将首次亮相的N036B-1-01型侧视雷达与N036-1-01进行对比时,贝里表示,“这是两种完全不同的探测雷达,它们采用不同的算法来计算距离,无法进行比较”。尽管如此,但从公开的N036B-1-01来看,因为它与N036-1-01同样工作于X波段,两者很可能采用类似的T/R组件。从外形来看,两款雷达T/R组件的封装方式也十分类似。 

  从展出的实物来看,N036B-1-01雷达天线的长、宽约为0.5米和0.3米,约有358个T/R组件,呈36列布置。雷达将布置在T-50座舱下方两侧,天线与布置雷达位置的舱门同为六角形。由于布置N036B-1-01处的机身呈内倾,其内倾角度约为15°。从这种布置方式上看,该雷达可能更加重视对地探测。此外,我们可以注意到,即便两种雷达采用类似的T/R组件,但天线的方向不同也可能导致波束极化方向不同。相对于水平布置的N036-1-01,N036B-1-01的天线则是垂直的。N036-1-01的垂直极化波更适于对空探测,而N036B-1-01的水平极化波会更适于对地探测。 

  N036L-1-01型襟翼雷达是全部3款雷达中最早展出的,但它在2007年莫斯科航展首次展出时并未引起外界的关注。直到它即将在T-50上使用,并且可能在苏-35S上使用时,才逐渐走入人们的视野。在俄方的宣传口径中,N036L-1-01主要用于敌我识别,但显然一款有源相控阵雷达的用途不会这么简单。俄罗斯之所以会着重宣传敌我识别功能,或许是因为襟翼雷达这样的特殊设计需要更多的时间使其成熟。贝里在接受本刊采访时明确表示N036L-1-01将具备探测能力。此前有报道说,N036L-1-01对战斗机大小的目标探测距离可达200千米,最多可同时跟踪8个目标。N036L-1-01的探测距离主要由其工作波段决定,其工作的L波段波长较长,相比于X波段雷达虽然探测精度较差,但探测距离较远,同时对隐身目标的探测也更具优势。此外,关于N036L-1-01的敌我识别功能,有消息说T-50将会装备专门的内置敌我识别天线。这也从侧面说明N036L-1-01的用途并不是如展会宣传的那么简单。目前,N036L-1-01已经在T-50的3、4号试飞原型机上进行试验。 

  除了正在为T-50研制的3款有源相控阵雷达外,仪器制造研究所为苏-35S研制的“雪豹”-E无源相控阵雷达也是一款备受瞩目的产品。谈到这款雷达时,贝里首先强调,“它集合了我们为米格-31研发无源相控阵雷达的所有经验”。在谈到雷达的具体性能时,贝里依然提到了其“标志性”数据,也就是对战斗机大小目标的最大探测距离350~400千米。正如前文所说的,该数据是在特定模式下获得的,相比于通常的工作模式,该模式下探测视角很小,具有很大的局限性。但我们也不能完全否定这个数据的意义:首先,一般的机载雷达对400千米外目标已经完全不具备识别能力;此外,在完整的作战体系下,一旦飞机获得目标预警信息,这个特定工作模式还是能够发挥作用的。虽然在特定模式下视角很小,但是在正常工作模式下“雪豹”-E的视角还是很有优势的。这主要得益于其雷达天线可由电动液压传动系统进行水平偏转,其扫描方位角可达±120°,这个数据是非常可观的。 

  贝里还对本刊记者强调了“雪豹”-E的大功率。对此,我们向其询问功率太大是否会使自身更容易被敌方发现?贝里的解释是,“当对方试图对我们进行反探测时,凭借优于敌方的功率,我们可以先一步发现他们。同样是功率上的优势,即便敌方试图对我们进行干扰,我们依然可以探测到他们。” 

  俄罗斯的电路设计优于西方 

  机载有源相控阵雷达的研制需要强大电子工业基础进行支撑。N036-1-01虽然不是俄罗斯第一款机载有源相控阵雷达,但却是第一款完全由俄罗斯自主研发的有源相控阵雷达。它的出现无疑是俄罗斯电子工业发展水平的最好体现。 

  然而,一直以来外界都认为俄罗斯的电子工业水平大幅落后西方。作为俄罗斯顶级雷达研制单位的贝里先生对此无疑很有发言权。就这个问题贝里对本刊表达了他的观点,“目前一些基础的电子零部件都是通过国际合作完成,因此,所有的电子和辐射器件全世界都是一样的。俄罗斯拥有自己国产的超高频配件库,而且不比国外的差。而在电路级设计方面,我们甚至要比西方更加出色。”显然,贝里对俄罗斯的电子工业还是很有信心,他还表示N036-1-01将会“优于”F-22上的同类型雷达。 

  俄罗斯的另一家主要雷达设计单位“法扎特隆”集团的总设计师尤里·古什科夫(Yuri Guskov)先生在本次莫斯科航展上同样接受了本刊的采访。对于俄罗斯电子工业水平落后于西方这个问题,古什科夫对本刊表示,“我不认为我们的电子水平较差,因为所有的制造工作都是一样的,不同的是他们拥有更先进的印刷电路板生产技术、全自动的生产线和极少的人工作业。我们同类生产的水平没有像他们那么高,这也是为什么外界说俄罗斯电子工业水平比较落后。他们所指的只是生产而不是结构。我们的优势在于在现有的条件下依然能生产出同样性能的产品,并且更加简单和廉价。”  本文内容为N036-1-01有源相控阵雷达N036-1-01相关资料,欢迎转载,但请注明出处。本文地址:http://www.hksy.org/Airborne_equipment/466.html,有任何意见或建议请及时联系我们(cnkjun@163.com),谢谢!
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