有源电扫描雷达

  据美国《航空周刊与空间技术》2009年9月21日报道
印度的中型多用途战斗机(MMRCA)项目正在进行飞行测试,这是该国最大的防务采购项目。在该项目中,印度将购买126架战机,包括86架单座型和40架双座型。参与该项目竞争的包括波音公司F/A-18战斗机、洛克希德•马丁F
16IN、米格-35、达索“阵风”、欧洲战斗机“台风”和萨伯“鹰狮”NG(新一代)。

  据美国《航宇日报》2009年8月31日报道
洛克希德-马丁公司很快将开始为赢得航宇工业最大的战斗机竞争—印度的126架中型多用途战斗机(MMRCA)采购计划—展开飞行测试。在波音F/A-18完成测试后,本周洛克希德被安排在Bengaluru开始这次超过两周的飞行评估测试。其从阿联酋空军借来的三架双座F-16于8月31日抵达Bengaluru。在Bengaluru的测试后还将到Jaisalmer和Leh分别进行高温运行测试和高原测试。另外的竞争者—达索的“阵风”、米高扬的米格-35、EADS的欧洲战斗机“台风”以及萨博的“鹰狮”—将在随后进行测试。印度空军可能会在2009年11月到2010年1月间于卖方本国进行武器测试,并希望派遣评估团队到每个竞争者的产地测试雷达、电子战组件、航电、座舱设备、反制和系统一体化武器,以及通讯设备。在Bengaluru,洛克希德将飞行两次,每次大约1小时45分钟。印度飞行员为准备作为这种双座飞机的副驾驶飞行,已经在7月进行了模拟器训练。

机载有源电扫描阵列(AESA)雷达以数百乃至上千个发射,接收模块构成有源天线阵列,通过控制各T/R(发射/接收)模块发射电磁波波束的相位实现雷达波束方向的改变这种电子控制的扫描方式使得AESA雷达具备了传统机械扫描雷达难以企及的扫描速度、作用距离、多目标探测跟踪能力、抗干扰能力和可靠性。而且随着AESA雷达技术的进一步发展,一些全新的功能即将被开发出来,它们可用于超高速数据链、高度敏感的信号收集,甚至可以用于电磁脉冲武器等等。可以说AESA雷达将使战机作战能力产生质的飞跃,其标志性意义丝毫不亚于之前主动雷达制导中程空空导弹对战机作战能力以及空军作战方式的改变。也正因为这种原因,各军事大国都在AESA雷达上投入了大量的人力物力。尽管AESA雷达技术距离真正成熟还有一定的距离,但从此次巴黎航展透露的信息来看,AESA机载雷达正在成为目前一代先进战机的标准配备。美国第四代战机F/A-22、F-35已经全面采用AESA雷达,F-15、F/A-18E/F等第三代战斗机已经大量换装AESA雷达,欧洲“台风”、“阵风”、“鹰狮”战机的AESA雷达已经进入样机飞行试验阶段,预计2010年后即可换装,俄罗斯的AESA雷达已经开始配备出口型的“米格-35”战机,面向第五代战机的更高性能AESA雷达也在发展中,此外AESA雷达系统也正在快速扩散,阿联酋、新加坡、印度都通过军售已经或即将获得AESA雷达战机这一发展趋势必须引起我们的高度重视。
  
  美国
  
  目前,美国国内涉足AESA雷达生产的有2个厂商,分别是雷声公司和诺斯罗普·格鲁曼公司,他们正就美军AESA雷达的订单展开激烈的争夺,并各有所获。两公司分别研制的AN/APG-63(V)2和AN/APG-77是美国的第一代AESA雷达,分别装备美国空军驻阿拉斯加埃尔门多夫空军基地的侣架F-15C战斗机和刚刚服役的美空军新一代F/A-22“猛禽”战斗机,并都得到了空军的良好评价。在此之后雷声公司继续发展APG-79雷达,目前已经用于装备美国海军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机以及EA-18G“咆哮者”电子攻击机在APG-63(V)2基础上发展了(V)3型雷达,配备出售给新加坡的F-15SG战斗机。而诺格公司则在APG-77之后,发展了APG-80和APG-81两型AESA雷达,前者已配备出售给阿联酋的F-16
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60战斗机,后者则用于装备F-35联合攻击战斗机。与专为空空作战优化的第一代AESA雷达相比,第二代雷达已经能够支持战斗机的各种作战任务。除此之外,两个公司还对AESA的潜在功能进行开发,例如雷声公司利用APG-79雷达进行了整个战场空间的合成孔径雷达成像,并利用雷达将图像输给其他飞机,据报道,传输或接收一整幅合成孔径雷达图像仅耗时80毫秒,诺格公司也利用APG-77雷达进行了高速数据传输试验,试验中,传输速率达到274MB/秒,诺格公司未来还计划将传输速率提高548MB/秒,接收速率提高到1GB/秒。目前美国空军计划将现有224架F-15E战斗轰炸机全部改装AESA雷达,而雷声公司和诺·格公司正就这一订单展开激烈争夺。雷声公司提出的方案是在APG-63(V)3基础上研发(V)4型雷达,而诺·格公司方案则是在APG一77雷达基础上发展改进型号,以求未来的F-15E与F/A-22在机载雷达方面具有较好的通用性。预计今年秋季,美国空军将对两个方案进行评定与选择。
  
  欧洲
  
  法国达索“阵风”、欧洲四国联合研制的“台风”、瑞典萨伯公司的JAS-39“鹰狮”是欧洲三型新一代战斗机。目前这三型飞机都各自制定有AESA雷达换装计划。
  图片 1
  “阵风”战斗机目前使用的是泰利斯公司研制的RBE2无源电扫描阵列雷达(PESA),其突出特点是可同时在空对空和空对地两种作战模式下工作,具备AESA雷达波束捷变等部分特性,但也存在很多缺点,如作用距离相对较近;可能因单一元部件故障而导致整个雷达失效,可靠性相对较低,雷达罩空间狭小,可能发生热问题,其中最为严重的问题是,该雷达与欧洲最新型“流星”空空导弹兼容性不足,无法充分发挥该导弹的作战效能。这些问题也影响了“阵风”战斗机在国际市场的表现。为“阵风”战斗机研制AESA雷达始于1999年,演示样机研制计划于2002年4月启动,法国国防采办局要求泰利斯公司研制RBE-2AA主动阵列雷达演示样机(DRAA)。2002年11月,DRAA样机在一架“神秘”飞机试验平台上进行了试飞随后的2003年5月,在“阵风”首架双座生产型以及改进的“幻影2000”飞机上进行了试飞。2004年7月,该计划被DRAAMA计划取代。DRAAMA与之前DRAA计划的区别在于,前者将使用欧洲研制生产的发射,接收模块。DRAAMA雷达将在2008年试飞,先在“隼”式试验平台上进行,而后在“阵风”上试验,2010年进行评估,首批标准生产型将于2011交付,装备达到F3标准以后的“阵风”战机。目前法国在“阵风”战斗机AESA雷达发展上强调“即插即用”,在利用现有RBE2型PESA雷达的后端系统,最大限度地使用现有硬件及软件的基础上,研制新的有源电扫描阵列天线。新的天线能与原有的无源阵列天线互换,这样可使所有“阵风”战斗机的雷达升级为AESA雷达。对此,还有意见认为,应该借此机会扩大“阵风”战机的雷达罩直径,目前55厘米的阵列天线直径过小,限制了雷达的探测距离,使其无法与F-15、F/A-18EF以及“台风”战机相比。
  欧洲战斗机目前使用的是天线直径70厘米的Captor脉冲多普勒雷达,该雷达由英国塞莱克斯传感器与机载系统公司、意大利伽利略航空电子公司、德国EADS防务电子公司、西班牙英迪拉(INDRA)公司组成的欧洲雷达联合体设计研制。随着AESA雷达技术的发展,该联合体从1995年开始就致力于研究电子扫描技术,2002年4月正式开始Captor
AESA雷达(CAESAR)的研制工作。2006年2月24日,CAESAR雷达样机在BAC
1-11飞机上进行了飞行试验本届巴黎航展前夕的5月8日,又在“台风”战机DA5号上进行了飞行试验。至航展开幕前,该雷达已经完成了主要研制合同规定的各项试验任务。试验成功验证了雷达在对特定目标边扫描边跟踪的同时进行空对地测绘成像的功能。预计CAESAR雷达将成为为数254架的第二阶段(Tranche
2)“台风”战机的升级配备,成为为数236架的第三阶段“台风”战机的标准配备。

  印度空军要求MMRCA具备14000-30000千克的最大起飞重量。印度计划购买18架,并按照技术转让许可在国内生产106架。合同签订后36个月内开始交付,并在随后的48个月内完成。

  洛克希德-马丁公司已经与印度斯坦航空有限公司(HAL)签订了一份关于为F-16合作发展锥形兼容空中加油设备的协议。洛克希德-马丁航空分公司先进发展项目主管Mike
Griswold称一个原型件已经完成生产,准备投入到本次测试中。以色列航宇工业公司和Carbon英国公司也参与了这次对F-16的改进,目前F-16的设计都是通过“空中加油导管”形式的加油机完成空中加油。Griswold称:“每一个参与者都将为这个平台带来其专业技术,洛-马负责集成。下周将进行一次主要设计审查。印度的招标书要求了这种新构型,并且HAL也可以生产组件。”虽然还没有订单,但Griswold希望其它国家的空军也采用这个组件。他还补充说印度已经订购的C-130J也将获得这种能力,且携带任意形状油箱的老式F-16也能够进行升级。

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  各候选机型将在Bengaluru和Jaisalmer两地分别进行湿度环境和高温环境下测试。而在Leh地区进行的测试将是最大的挑战。一名企业代表称:“在海拔3500米和夏天50摄氏度的环境下飞行,这将是纯粹的飞机性能的体现。”一名防务分析家补充说:“没有飞机能在Leh以全武器载重起飞,即便是拥有强劲的发动机。”

  Griswold称:“洛-马的有源相控阵(AESA)雷达—诺斯罗普-格鲁门AN APG
80—是一张王牌。这是美国空军数十年对可靠性和性能进行改进的成果。”洛-马公司负责对印商业发展的副总裁Orville
Prins补充说:“印度空军已经清楚了AESA对于战场测试的特别重要性。”

  招标书(RFP)中规定飞机要能够在满载内部燃油并挂载重要的外部载重的条件下从3300米长的跑道上起飞,执行防空和打击任务。

  洛-马正在为印度提供被称为“超级毒蛇”的F-16IN,并声称该型机上应用了F-35“联合攻击战斗机”和F-22“猛禽”的技术。Orville
Prins说:“第五代技术的进化综合使F-16IN成为当今世界上最先进的第四代战斗机。”(中国航空工业发展研究中心
褚世永)

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