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相控阵雷达有多牛?别国军用都奢侈,中国领跑全球?用于防野猪?

作者:军哥的杂谈

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2023年年末,北醒科技南下广州,展开如火如荼的车载激光雷达生产。

北醒科技于2018年开始进军车载激光雷达领域,目前已斩获颇丰,全球超过90个国家与地区均有北醒科技的业务覆盖,激光雷达也正式在商业与民用领域实现规模化、量产化。

接受采访时,北醒的CEO李远先生一边十分低调的表示:“北醒科技的成功主要归功于国内的技术与供应支持。”

但另一边他又高调指出:“目前在雷达领域,尤其是激光雷达,中国已经处于领跑地位了。”

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北醒的CEO李远

李远的话看似像场面话,但事实上,就雷达领域来说,我们就算排不上第一,也绝不落于第二。

12月27日,主研激光雷达的速腾聚创在港交所上市,市值一度超过193亿港元,已成为全球市值最高的激光雷达企业,再次印证了大陆在雷达领域的领先地位。

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除广泛应用于民用领域的激光雷达外,大陆军用领域的雷达技术同样先进。

但值得注意的是,大陆的雷达技术在相当长一段时间内其实都落后于人,真正的赶超只是近十几年的事。

那么,我们是如何用十几年时间实现在雷达领域的领跑的,其中都有怎样的曲折?

曾一度落后于西方国家

对于军事爱好者来说,“雷达”实在是再熟悉不能的词,雷达是“Rader”的音译,外文全称叫做“无线电侦查与测距技术”,通过对目标发射脉冲信号再接收反馈,以实现对目标方位、距离以及各种信息的探测。

雷达技术起源于上世纪30年代,而在过去的70多年时间里,西方国家对雷达技术的掌握一直都处于绝对领先地位。

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雷达的理论基础实际上在19世纪就已经孵化产生,但由于对电磁脉冲的利用率较低,实用雷达一直没能诞生,而雷达的名声大噪还是二战的事。

1940年,纳粹德国面对迟迟未能跨越的英吉利海峡,悍然发动了二战中规模最大空战——不列颠空战,数千架德国战机飞到英国领空,进行轰炸。

当时纳粹德国派出的战机有近三千架,而英国只有区区一千余架。

但事实是,德国空军的作战并不顺利,相反有时还落于下风,他们常惊讶的发现,自己的战机方才进入英国领空就被发现,而后被击落。

而这其实得益于英国的雷达预警系统,当时的英国在全国范围内建立了多处高空雷达站,常常料敌于先,提前发现德国战机的方位,从而进行反击。

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不列颠空战的胜利很大程度上要归功于沃森•瓦特,此人曾从事气象预测工作,后意外发现了被建筑物反射的无线电波,由此萌生了利用无线电波测距乃至是侦查的念头。

1935年,沃森成功研制出可进行无线电发射与接收的装置,制造了第一台实用雷达,之后被任命为英国国家物理实验室的研究主任。

他领导团队在英国多地建造雷达站,实现对德国突袭的有效预警。

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此后不久,美国也研制出了雷达技术,并应用于军事领域。

二战中,航母与战机异军突起,但同时战场的复杂性也对战机的性能提出要求。

战机有进行对敌侦测以及预警空中袭击的需求,机载雷达也应运而生,胶灼的战争催生了雷达理论与技术的高速迭代。

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其中预警机可搭载机载预警雷达,实现对空、对海的探寻、探测、监视、指挥任务。

战斗机则多搭载机载火控雷达,可自行追踪并测定敌对目标,在火控计算机的辅助下实现对目标的精准打击,同时该种雷达也具有全天候的预警功能。

二战前后,雷达技术高速发展,遍地开花,美、英、德、法、苏等国都各自拥有了雷达技术,由最初始的电磁波雷达,逐步迭代为合成孔径雷达、脉冲多普勒雷达、激光雷达、相控阵雷达等。

目前多普勒雷达与相控阵雷达为主要军用类型,其中又以相控阵雷达为主流。

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相控阵雷达以无数能实现独立控制的小型天线排列而成,形成“天线阵”,每个天线都是一个独立的辐射器,整体功率很高,远远优于普通雷达。

美国在上世纪50年代就造出了实用型的相控阵雷达,70年代美苏争霸进入白热化,相控阵雷达也进入发展高峰。

雷达诞生于军用领域,其迭代速度也极受战争烈度影响,但二战结束后大陆才有条件探索雷达,起步又晚,因此长时间处于落后地位。

中国从无到有

大陆对雷达技术的探索和研制是漫长而曲折的。

1949年4月,南京解放后,技术人员开始进驻这里的雷达研究所,也即今天的第十四研究所。

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说是“雷达研究所”,但里面能找到的也就只有几部破败的机床和从国民党军那里缴获的雷达,而这雷达基本都是美国和日本产的。

14所起步时只有100余名职工,但却承载着新中国雷达事业的全部希望。

由于起步晚、技术差,起初14所只能修配各方渠道获取的美军与日军的雷达,缓慢摸索其中技术。

50年代后,随着苏联援建项目的落地,大陆开始利用原先积累的经验与苏联提供的技术进行雷达仿制,各式舰载雷达、机载雷达和预警雷达相继问世。

最初,研制出了314甲型警戒雷达,后又在其基础上研制出了可量产的314乙型警戒雷达。

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314型雷达基本是大陆第一款自主研制的雷达,但当时一没足够资金,二是有技术欠缺,大陆的雷达技术发展很慢,到了1960年苏联又直接撤走了有关专家,大陆的雷达技术也陷入了几年的沉寂。

但14所的研究人员可没有闲着,他们夙兴夜寐地搞研究,有人常常几天几夜的不合眼,但技术的差距不是一时半会儿就能补足的。

到了六十年代中期,大陆的607所在F-105搭载的R-14A型雷达上得到灵感,搞出了317型雷达,用在了强-5身上,但这款雷达也只能用“聊胜于无”来形容。

只到在此基础上,大陆研发出JL-7型雷达,实现了不小的突破。

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这时候大陆的机载雷达终于不再像以前那样只能搞搞测距,而是能进行一些高度、地形测绘,实战价值大幅提高。

大陆后又在JL-7的基础上不断改进,同时也引进了不少西方的雷达填补一些领域空白。

我们是一个是虚心求教,一个是潜心搞技术,总算是在本世纪初把过去的“欠账”补了回来,有了自己的脉冲多普勒雷达1471型,在雷达领域终于有了一席之地,而真正的领跑,也就是之后十年左右的时间实现的。

1471后的1473型雷达被搭载在歼-10战机上,而之后我们开始大搞相控阵雷达,并在有源相控阵雷达上实现了“弯道超车”,用区区十来年的时间,就实现了雷达领域的领跑。

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为什么说我们的相控阵雷达厉害呢?一方面我们在军用领域已取得长足发展,另一方面我们已经实现了相控阵雷达的民用。

中国在雷达领域,其实已经领跑全球

现今世界,想要衡量一个国家在雷达领域上的成就,相控阵雷达绝对是重要指标。

相控阵雷达主要是美苏在搞,之后的有源相控阵雷达更是如此,因为相比于无源的,有源的虽然在性能上有不少提升,但不论是技术难度还是造价,都令人望而却步。

相比于传统相控阵雷达,有源相控阵雷达每个天线单元都有独立的电源供给,能够实现独立的信号发射与接收,功率和抗干扰能力上自然会上一个台阶,但技术难度和造价也会呈几何式上升。

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2015年的大阅兵上,大陆的空警-500正式亮相,之后的2016年,歼-10C也崭露头角,而之所以将这两者相提并论,是因为它们都搭载了最先进的国产有源相控阵雷达。

而这两款雷达一个用于预警,一个用于火控,整体表现绝对是世界一流水平,世界范围内能够比得上的只有美国,说是领跑并不为过。

不过这种领跑看似是不到十年左右的事,但却离不开长久的厚积薄发,虽然我们从06、07年才开始大力搞相控阵雷达技术,但上世纪70年代我们就已经掌握了基础的相控阵雷达技术。

而如今我们不仅能够在各类先进战机上搭载有源相控阵雷达,甚至还将其广泛应用于民用。

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去年曾有一条“相控阵雷达防野猪”的新闻冲上热搜,有农民朋友将国产相控阵雷达部署在农田里,用于侦测野猪动向,效果出奇的好。

要知道,这种技术其他各国很多都没能做到大规模的军用……

所以,在雷达领域,我们的地位可想而知。

虽然大陆在雷达领域上起步较晚,曾一度落后于西方国家,但凭借着研究所实验人员的艰苦奋战与虚心学习,我们仅用十年左右的时间就实现了从落后到领跑的蜕变。

而这样的奇迹要感谢科研人员的不懈努力和奋斗。

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参考文献:

[1]郭高峰.雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势[J].价值工程,2

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