分身有術，“中華神盾”憑啥這么先進？

最近，我國新一代導彈驅逐艦052D現身，一時間引來不少熱議。中外專家與軍事愛好者們常把052D稱作新一代的“中華神盾”，這是因為，052D裝備有類似美國宙斯盾上的“相控陣雷達”。對于很多人來說，相控陣雷達非常耳熟，但它的原理又是什么呢？

個體戶與合作社之區別

要說相控陣雷達的原理，就不得不提一下傳統雷達的工作方式。影視中，如果非要出現雷達畫面的話，傳統雷達就是最好的道具，因為傳統雷達動感十足，快速旋轉的天線便于營造緊迫感。

傳統雷達依靠360度旋轉來掃描目標，而相控陣雷達與它的區別是，絕大多數相控陣雷達都是不動的，既然不動，那它又是如何掃描不同方向的呢？

答案是，相控陣雷達不是“一個雷達”，本質上，它是很多個“傳統雷達”的共同體。

很容易就能發現，相控陣雷達的天線由無數個小單元天線組成，這些小單元天線叫做“陣元”，對于有源相控陣雷達來說，每一個陣元都是獨立控制的，它們既能獨立發射雷達波，也能接收雷達波的回波信號。

相控陣雷達不但不動，而且天線陣列也是平面的，那奇怪了，它到底是如何調整掃描方向的？顧名思義，“相控陣”就是控制每個陣元產生電磁波的相位與幅度，以此強化電磁波在指定方向上的強度，并壓抑其他方向的強度，從而實現讓電磁波束的方向發生改變。

這就是相控陣雷達的基本工作原理，人們常把傳統機械式掃描雷達比喻為“個體戶”，而把相控陣雷達說成是“合作社”。人們還把它說成是21世紀的雷達，是否裝配相控陣雷達也是第四代戰斗機一個非常重要的標準。而很多第三代機，把老式雷達改裝成相控陣雷達后，戰斗力迅速提高。

下面，我們就來看看，相控陣雷達有哪些先進之處。

沒有機械運動

相控陣雷達因為省去了整個天線的機械驅動系統，所以它的可靠性非常高，平均無故障時間遠遠高于傳統雷達。另外，相控陣雷達的思想有點兒類似于互聯網，某些節點壞了不影響整體功能的使用，數百個或上千個陣元中，就算有百分之十的陣元損壞，相控陣雷達依然可以使用。

分身有術

相控陣雷達是否強大，跟“陣元”是否先進和陣元數量的多少有很大的關系。陣元的數量可以是幾百個，也可以是上萬個，像美國的“鋪路爪”陸基相控陣預警雷達，就有15360個能發射電磁波的陣元和2000個不發射電磁波的陣元。15360個陣元分成96組，與其他不發射電磁波的輻射器搭配起來，本質上相當于96部雷達的組合體。

正是因為有非常多的陣元，所以，軍艦面對敵方導彈的飽和攻擊時，可以把所有陣元分成若干組，每一組分別跟蹤和對付一個目標。我們經常聽到某種戰機或者軍艦能同時對付多少個多少個目標，其實，這其中的大部分功勞主要是屬于戰機或者軍艦上的相控陣雷達。

快速切換

蜻蜓的眼睛又大又鼓，占據著頭部的絕大部分，它是世界上眼睛最多的昆蟲之一，由上萬只“小眼”組成，蜻蜓的視力很棒，還能向上、向下、向前、向后看而不必轉頭。

相控陣雷達跟蜻蜓的復眼有相似之處，每一個陣元相當于蜻蜓的每一只小眼。在很多人的眼里，雷達就是會發射和接收電磁波的鐵家伙，但是其實，人類的眼睛又何嘗不是這樣？人的眼睛依靠接收可見光這種電磁波從而看見東西，而雷達，本質上就是“人著眼”，它是戰機、軍艦和衛星的眼睛，沒有雷達，拳頭再硬也無用武之地。

傳統雷達像人類的眼睛，估計還是獨眼龍那種，想看到左邊，就得把頭扭向左邊；而相控陣雷達，相當于蜻蜓的復眼，看左邊和右邊都不用扭頭。這樣的好處是，相控陣雷達探測和跟蹤目標的速度極快，如果要調整100度的方向，普通雷達因為要轉動，大約需要1秒，而相控陣雷達所需時間不到1毫秒。

它是雷達界的全能冠軍

在過去，軍艦上安裝有不同種類的雷達，體積龐大、重不說，另一個麻煩是干擾，常常是，一種雷達工作時，另一種雷達就會受到干擾，嚴重的甚至不能同時工作。

由于相控陣雷達由電腦控制，所以它的方位指向和波段切換速度極快，能夠同時完成對空、對地、對海不同目標的探測，如此的話，它可以把原來需要多種不同種類雷達才能完成的任務一下子接過來，實現火控雷達、搜索雷達、預警雷達等合而為一。另外，相控陣雷達還可以進行戰機間通信，如果集中波速，可以對敵實施電磁干擾戰。

相控陣雷達可以在1秒內關機，1秒內開機，好處是，當軍艦遇到依靠雷達信號進行引導的“反雷達導彈”時，可以迅速地把朝向來襲導彈方向的雷達關機，同時，其他方向的雷達保持開啟。

智能蒙皮

相控陣雷達由多個獨立的收發陣元組成，未來技術成熟后，這些陣元可以分散到機身各處，與機身徹底融為一體，這就是戰機的智能蒙皮，它能讓飛機的機身更緊湊，進一步減少風阻。

以上，人們把相控陣雷達說成是21世紀的雷達，并把它作為第四代戰機最重要的評判標準之一，實在是一點不為過。

發表于 2015-02-01 00:00
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