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巴铁枭龙战机上演中国版"雷达大战" 背后故事一波三

时间:2020-04-03 04:04:20

来源:未知作者:admin

  来源:北国防务

  日前,《简氏防务周刊》发文报道中巴FC-1“枭龙”/JF-17“雷电”战机项目的最新进展,其中包括了“枭龙”最新改进型“枭龙”Block III的一手信息,报道称第一架“枭龙”Block III原型机已于2019年12月17日在成都首飞,第二架原型机也将于今年5月投入试验。

  报道首度对外披露“枭龙”Block III最终选定南京中国电科14所的KLJ-7A作为其机载有源相控阵火控雷达,而这是飞机的所有升级的核心。报道作者为与巴基斯坦空军关系极为密切的英国记者,因此报道的可信度非常高。“枭龙”Block III究竟选用何种雷达可谓一波三折,今天,CN军工台(微信ID:sinomilitary)就来说说这背后的故事。

  △“枭龙”Block III已于2019年底首飞,但首架原型机似乎并未安装雷达

  “枭龙”Block III使用机载有源相控阵火控雷达是项目启动之初便早早确定的,唯一的不确定性在于究竟是选用哪款雷达,中国电科14所和中航工业607都提供了各自的机载有源雷达产品参加竞标。两家单位实力都实力不俗,相关产品也以一定数量级在中国空军中服役。

  从公开信息来看,小巴几乎是在最后时刻才确定的雷达型号,这也令这场“雷达大战”旷日持久。两家单位各怀优势,仍使出浑身解数争夺这一订单量以百计、利润颇高的军贸大单。

  △14所的KLJ-7A型机载有源相控阵火控雷达于2016年首次展出,这是国产机载有源雷达首度对外展出

  此次“雷达大战”虽是在2家中国军工企业之间展开,但背后的意义却不一般,这场“雷达大战”的背后堪称中国军工占领高端军用电子技术领域的缩影,这可以从两个角度来看:

  其一,中国虽是小巴的主要武器供应商,但中国向小巴提供武器绝不是“我给啥你买啥”,几乎任何一款武器,尤其是主战武器出口小巴都或多或少的有与欧洲、俄罗斯等国参与竞争的影子。“枭龙”战机研制之初,小巴就想着给“枭龙”装欧洲火控雷达,14所的出手才让小巴说“我不想”。

  此次围绕“枭龙”Block III的“雷达大战”,从始至终都没有欧洲厂商的戏份,可谓时移世易。高性能机载有源雷达算的上军用电子技术领域的高峰,欧洲厂商缺席“雷达大战”虽不能说中国在该领域已超越欧洲,但随着科研投入和使用规模不断拉开距离,相关技术领域见高下将是迟早的。

  △美国版“雷达大战”最终由APG-83取得胜利,其厂商诺·格公司也是F-22、F-35的研制单位,但APG-83显然是这对出口和升级市场的折中产品

  其二,这场“雷达大战”也证明了中国军用电子技术的整体水平达到相当高度,目前世界上只有中、美、俄三个国家同时拥有超过2家企业具备研制机载有源雷达的能力,而俄罗斯产品尚未投入服役,因此当前在机载有源雷达车道上高速推进的还得属中、美两国。

  有趣的是,类似的“雷达大战”在8年前的美国也开打过,彼时美国的诺·格和雷神公司为争夺韩国、新加坡等国家和地区的F-16升级订单(有明确的使用有源雷达需求,数量超过300架),分别推出APG-83和APG-84型机载有源雷达,并展开旷日持久的竞争,诺·格的APG-83最终笑到最后。不过,APG-84在2019年也获得美国海军陆战队F-18的升级订单,总算没白掺和。

  中美两国的“雷达大战”颇有类似之处,两国企业都是相关技术发展到一定程度,且满足国内五代机和四代半战机需求后,逐步将衍(jiang)生(ji)产品推向国际市场,单子规模也都不小。可以说,相关技术既然获得出口许可,对于这个国家也就不再是什么敏感技术,将其外销不仅可以提升自己在国际市场(甚至地缘政治)的影响力,对于企业本身的长期良性发展也非常有帮助。

  △巴基斯坦的“枭龙”被拍到挂载霹雳-15导弹,但如果没有有源火控雷达,这种导弹的远程优势将无从发挥

  此次围绕“枭龙”Block III的“雷达大战”都是中国企业,大家旁观起来自然“轻松愉悦”。可对于局中企业而言,面对这数以亿计的单子怎么敢有丝毫的马虎?从两家企业的实力对比来看,14所作为中国雷达工业的发源地、行业“巨无霸”,垄断了歼-10、歼-11B、歼-15、歼-20等全系飞机的火控雷达研制,整体实力自然更胜一筹。2016年的珠海航展上,KLJ-7A作为中国首款对外展出的机载有源相控阵雷达成为全场焦点,“雷达大战”或许从那时候也就开始了。

  607所若是推出与14所KLJ-7A相似的产品进行“四平八稳”的竞争,那么结果或许早已失去悬念。607所为此独辟蹊径,在2017年对外宣称已成功研制国际首款机载风冷二维有源相控阵火控雷达LKF-601E,并经试飞验证,取得重大突破。LKF-601E的出现让竞争出现了微妙变化,在外界看来,产品型号的竞争一定程度上变成了“技术路线之争”。

  △607所及时推出风冷型LKF-601E机载有源雷达展现了自身的应变能力和技术实力,也算虽败犹荣

  所谓的风冷是飞机雷达系统的一种散热方式,有源相控阵雷达性能好,但功率也高,需要更好的散热方式,这是所有“老式”飞机要升级有源雷达必须解决的一个难点。“枭龙”Block III虽然采用新的设计,但限于本就娇小的机体,原有结构很难有根本改变,因此它的升级也就类似F-16这些飞机的“原位升级”,即无机体结构或布线变动,甚至不得改变飞机仅有风冷接口的现状和它的冷却分配量。

  而高性能有源相控阵雷达往往采用液冷的方法带走天线热量(飞机液体引入雷达系统进行循环冷却),这样的散热效果最佳。但全套液冷系统结构也复杂,“老式”飞机和机体有限的战机要直接使用非常困难,美国人(F-16V)采用方法是折中的办法,即雷达天线内部仍采用液冷,再用原来的风冷通道给冷却液冷却,从而达到散热效果。F-16这样做的好处是最大限度将液冷转换单元的重量和体积在雷达内部消化,并且让天线结构最大限度保持与F-22、F-35等“常规雷达”保持一致,利于与现有成熟设计实现系列化、通用化发展。一般认为,KLJ-7A至少在早期采用的是类似技术路线。

  △歼-20、F-35这类全新飞机的机载雷达使用的都是液冷技术,因为他们代表的都是本国的最新技术,相关技术必然会被用的其它机型上,若针对单一机型搞风冷,就不利于系列化和通用化发展

  LKF-601E所用的风冷设计是液冷、液冷/风冷混用之外的第三条技术路径,即通过对天线热传导性能进行优化,直接使用飞机自带的冷却风散热,这种设计过往也曾在直升机载雷达上用过,607所将其率先用在机载有源相控阵雷达确是首创。机载有源雷达采用风冷设计的优势是结构相对简单,不会占用飞机太多资源,但3个弊端也很突出:一是严重限制雷达功率;二是天线阵面散热很难均匀;三是不利于与主流产品系列化、通用化发展。

  如果是在新型重型、中型战机上,风冷技术可以说是绝对没有出路的,但在轻型的“枭龙”上却颇有“可为”之处。原因是战机选用何种雷达,需在结构、工艺和性能等方面做出权衡和取舍。而“枭龙”本身的飞机资源就有限,即便使用有源相控阵雷达,也只能是折中的产品。在本就没有太多功率可以“浪费”的情况下,“枭龙”若选用风冷有源雷达,又能达到简化飞机设计的目的也不失为一种选择。

  △在运-7上试验的KLJ-7A型雷达,14所试验条件应该不如背靠中航集团的607所

  607所显然是瞄准这个机会,果断抢下风冷雷达的“头彩”(KLJ-7A一开始也有类似方案),从而让“雷达大战”愈发激烈。从中,我们不难看出607所的出色的应变能力和技术眼光,当然也有解决风冷技术难题的技术实力。

  只是607所的对手实力实在太强,2018年珠海航展上,14所进一步展示了KLJ-7A的“广角解决方案”,可以说是以一己之力将美国、欧洲以及俄罗斯等国产品的技术特点完全吸收,并迅速转化为实际产品,这样的行动力即便在国际上也无出左右;强大技术实力之外,公开信息显示14所和小巴的关系也非常密切,该国的陆基和空基预警体系几乎是14所包办的,14所还向小巴提供了“枭龙”早期批次所用的KLJ-7型机扫火控雷达生产线。因此,KLJ-7A能够最终胜出并不令人意外。

  △14所在珠海展出的KLJ-7A型雷达广角方案集欧洲、俄罗斯等国产品的优点于一身

  值得注意的是,在2018年珠海航展上,14所曾指出KLJ-7A同样可以采用风冷设计,并且有相关方案。而《简氏》的报道中恰恰指出,KLJ-7A正是凭借风冷技术方案取胜!有人向原文作者提问这是否笔误,但作者回复称KLJ-7A向小巴提供的方案中的确包括液冷和风冷两种技术形式。那么,这就可能是一个非常戏剧化的结果,LKF-601E在掀起“技术路线之争”后最终还是被绝对实力更为强大的KLJ-7A 以同样的技术“反杀”。

  综合来看,中国版的“雷达大战”在技术水平和激烈程度上并不逊色于数年前的美国版本。而结果之外,中国军工的众多企业在电子技术领域齐头并进的整体提升更值得欣喜……

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