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2023年年末,北醒科技南下廣州,展開如火如荼的車載雷射雷達生産。
北醒科技于2018年開始進軍車載雷射雷達領域,目前已斬獲頗豐,全球超過90個國家與地區均有北醒科技的業務覆寫,雷射雷達也正式在商業與民用領域實作規模化、量産化。
接受采訪時,北醒的CEO李遠先生一邊十分低調的表示:“北醒科技的成功主要歸功于國内的技術與供應支援。”
但另一邊他又高調指出:“目前在雷達領域,尤其是雷射雷達,中國已經處于領跑地位了。”
北醒的CEO李遠
李遠的話看似像場面話,但事實上,就雷達領域來說,我們就算排不上第一,也絕不落于第二。
12月27日,主研雷射雷達的速騰聚創在港交所上市,市值一度超過193億港元,已成為全球市值最高的雷射雷達企業,再次印證了大陸在雷達領域的領先地位。
除廣泛應用于民用領域的雷射雷達外,大陸軍用領域的雷達技術同樣先進。
但值得注意的是,大陸的雷達技術在相當長一段時間内其實都落後于人,真正的趕超隻是近十幾年的事。
那麼,我們是如何用十幾年時間實作在雷達領域的領跑的,其中都有怎樣的曲折?
曾一度落後于西方國家
對于軍事愛好者來說,“雷達”實在是再熟悉不能的詞,雷達是“Rader”的音譯,外文全稱叫做“無線電偵查與測距技術”,通過對目标發射脈沖信号再接收回報,以實作對目标方位、距離以及各種資訊的探測。
雷達技術起源于上世紀30年代,而在過去的70多年時間裡,西方國家對雷達技術的掌握一直都處于絕對領先地位。
雷達的理論基礎實際上在19世紀就已經孵化産生,但由于對電磁脈沖的使用率較低,實用雷達一直沒能誕生,而雷達的名聲大噪還是二戰的事。
1940年,納粹德國面對遲遲未能跨越的英吉利海峽,悍然發動了二戰中規模最大空戰——不列颠空戰,數千架德國戰機飛到英國領空,進行轟炸。
當時納粹德國派出的戰機有近三千架,而英國隻有區區一千餘架。
但事實是,德國空軍的作戰并不順利,相反有時還落于下風,他們常驚訝的發現,自己的戰機方才進入英國領空就被發現,而後被擊落。
而這其實得益于英國的雷達預警系統,當時的英國在全國範圍内建立了多處高空雷達站,常常料敵于先,提前發現德國戰機的方位,進而進行反擊。
不列颠空戰的勝利很大程度上要歸功于沃森•瓦特,此人曾從事氣象預測工作,後意外發現了被建築物反射的無線電波,由此萌生了利用無線電波測距乃至是偵查的念頭。
1935年,沃森成功研制出可進行無線電發射與接收的裝置,制造了第一台實用雷達,之後被任命為英國國家實體實驗室的研究主任。
他上司團隊在英國多地建造雷達站,實作對德國突襲的有效預警。
此後不久,美國也研制出了雷達技術,并應用于軍事領域。
二戰中,航母與戰機異軍突起,但同時戰場的複雜性也對戰機的性能提出要求。
戰機有進行對敵偵測以及預警空中襲擊的需求,機載雷達也應運而生,膠灼的戰争催生了雷達理論與技術的高速疊代。
其中預警機可搭載機載預警雷達,實作對空、對海的探尋、探測、監視、指揮任務。
戰鬥機則多搭載機載火控雷達,可自行追蹤并測定敵對目标,在火控計算機的輔助下實作對目标的精準打擊,同時該種雷達也具有全天候的預警功能。
二戰前後,雷達技術高速發展,遍地開花,美、英、德、法、蘇等國都各自擁有了雷達技術,由最初始的電磁波雷達,逐漸疊代為合成孔徑雷達、脈沖多普勒雷達、雷射雷達、相控陣雷達等。
目前多普勒雷達與相控陣雷達為主要軍用類型,其中又以相控陣雷達為主流。
相控陣雷達以無數能實作獨立控制的小型天線排列而成,形成“天線陣”,每個天線都是一個獨立的輻射器,整體功率很高,遠遠優于普通雷達。
美國在上世紀50年代就造出了實用型的相控陣雷達,70年代美蘇争霸進入白熱化,相控陣雷達也進入發展高峰。
雷達誕生于軍用領域,其疊代速度也極受戰争烈度影響,但二戰結束後大陸才有條件探索雷達,起步又晚,是以長時間處于落後地位。
中國從無到有
大陸對雷達技術的探索和研制是漫長而曲折的。
1949年4月,南京解放後,技術人員開始進駐這裡的雷達研究所,也即今天的第十四研究所。
說是“雷達研究所”,但裡面能找到的也就隻有幾部破敗的機床和從國民黨軍那裡繳獲的雷達,而這雷達基本都是美國和日本産的。
14所起步時隻有100餘名職工,但卻承載着新中國雷達事業的全部希望。
由于起步晚、技術差,起初14所隻能修配各方管道擷取的美軍與日軍的雷達,緩慢摸索其中技術。
50年代後,随着蘇聯援建項目的落地,大陸開始利用原先積累的經驗與蘇聯提供的技術進行雷達仿制,各式艦載雷達、機載雷達和預警雷達相繼問世。
最初,研制出了314甲型警戒雷達,後又在其基礎上研制出了可量産的314乙型警戒雷達。
314型雷達基本是大陸第一款自主研制的雷達,但當時一沒足夠資金,二是有技術欠缺,大陸的雷達技術發展很慢,到了1960年蘇聯又直接撤走了有關專家,大陸的雷達技術也陷入了幾年的沉寂。
但14所的研究人員可沒有閑着,他們夙興夜寐地搞研究,有人常常幾天幾夜的不合眼,但技術的差距不是一時半會兒就能補足的。
到了六十年代中期,大陸的607所在F-105搭載的R-14A型雷達上得到靈感,搞出了317型雷達,用在了強-5身上,但這款雷達也隻能用“聊勝于無”來形容。
隻到在此基礎上,大陸研發出JL-7型雷達,實作了不小的突破。
這時候大陸的機載雷達終于不再像以前那樣隻能搞搞測距,而是能進行一些高度、地形測繪,實戰價值大幅提高。
大陸後又在JL-7的基礎上不斷改進,同時也引進了不少西方的雷達填補一些領域空白。
我們是一個是虛心求教,一個是潛心搞技術,總算是在本世紀初把過去的“欠賬”補了回來,有了自己的脈沖多普勒雷達1471型,在雷達領域終于有了一席之地,而真正的領跑,也就是之後十年左右的時間實作的。
1471後的1473型雷達被搭載在殲-10戰機上,而之後我們開始大搞相控陣雷達,并在有源相控陣雷達上實作了“彎道超車”,用區區十來年的時間,就實作了雷達領域的領跑。
為什麼說我們的相控陣雷達厲害呢?一方面我們在軍用領域已取得長足發展,另一方面我們已經實作了相控陣雷達的民用。
中國在雷達領域,其實已經領跑全球
現今世界,想要衡量一個國家在雷達領域上的成就,相控陣雷達絕對是重要名額。
相控陣雷達主要是美蘇在搞,之後的有源相控陣雷達更是如此,因為相比于無源的,有源的雖然在性能上有不少提升,但不論是技術難度還是造價,都令人望而卻步。
相比于傳統相控陣雷達,有源相控陣雷達每個天線單元都有獨立的電源供給,能夠實作獨立的信号發射與接收,功率和抗幹擾能力上自然會上一個台階,但技術難度和造價也會呈幾何式上升。
2015年的大閱兵上,大陸的空警-500正式亮相,之後的2016年,殲-10C也嶄露頭角,而之是以将這兩者相提并論,是因為它們都搭載了最先進的國産有源相控陣雷達。
而這兩款雷達一個用于預警,一個用于火控,整體表現絕對是世界一流水準,世界範圍内能夠比得上的隻有美國,說是領跑并不為過。
不過這種領跑看似是不到十年左右的事,但卻離不開長久的厚積薄發,雖然我們從06、07年才開始大力搞相控陣雷達技術,但上世紀70年代我們就已經掌握了基礎的相控陣雷達技術。
而如今我們不僅能夠在各類先進戰機上搭載有源相控陣雷達,甚至還将其廣泛應用于民用。
去年曾有一條“相控陣雷達防野豬”的新聞沖上熱搜,有農民朋友将國産相控陣雷達部署在農田裡,用于偵測野豬動向,效果出奇的好。
要知道,這種技術其他各國很多都沒能做到大規模的軍用……
是以,在雷達領域,我們的地位可想而知。
雖然大陸在雷達領域上起步較晚,曾一度落後于西方國家,但憑借着研究所實驗人員的艱苦奮戰與虛心學習,我們僅用十年左右的時間就實作了從落後到領跑的蛻變。
而這樣的奇迹要感謝科研人員的不懈努力和奮鬥。
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參考文獻:
[1]郭高峰.雷達技術發展綜述及多功能相控陣雷達未來趨勢[J].價值工程,2