中國預警機，創(chuàng)9項世界第一

預警機是將眾多電子設備集成在飛機上的高科技產品，它可以進行情報探測、指揮控制、通訊導航、電子對抗、信息傳輸?shù)龋乾F(xiàn)代國防信息化的核心裝備，能體現(xiàn)一個國家的綜合實力和科技水平。目前，世界上只有美、俄、以色列等少數(shù)國家具備研制能力，中國因為打造出自己的預警機，進入了這一先進行列。

在這方面做出重大貢獻的是著名的雷達專家王小謨，他主導研制了我國第一部三坐標雷達和世界領先的相控陣雷達，被譽為“中國預警機之父”。 今年1月18日，他獲得國家最高科學技術獎。

十三年磨一劍

王小謨1938年出生于上海，現(xiàn)為中國電子科技集團公司科技委副主任，中國工程院院士。他說：“做出中國人自己的雷達是我們這代人追求的目標。”

1961年，王小謨從北京工業(yè)學院（現(xiàn)北京理工大學）畢業(yè)后，就擔起了重任：擔任我國第一部三坐標雷達的副主持設計師。他大膽突破了傳統(tǒng)設計的模式，創(chuàng)造性地提出了脈內掃頻的方法，簡化了雷達高頻系統(tǒng)，解決了三坐標雷達的技術難關——威力、精度、時間的矛盾。

20世紀70年代，王小謨在貴州山區(qū)繼續(xù)三坐標雷達研制，用頑強的毅力十三年磨一劍，成功研制出我國第一部自動化三坐標雷達——“JY—8”雷達。

80年代，他又帶領團隊以超常規(guī)的速度成功研制出我國第一部中低空兼顧的微波雷達，使我國在低空雷達方面趕上了世界先進水平。

預警機代表了雷達航空技術的最高成就，是現(xiàn)代化空戰(zhàn)的“大腦”。擁有預警機是中國幾代人的期望。預警機是機身上放置整套遠程雷達系統(tǒng)，用于搜索、監(jiān)視空中或海上目標，指揮引導己方飛機執(zhí)行作戰(zhàn)任務的飛機，功能等同于“空中司令部”。

1991年海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)，美國E—2C和E—3A預警機幫助多國部隊贏得了勝利。戰(zhàn)后，我國決定通過對外合作的方式，解決預警機裝備的急需。經過多年艱辛的談判，我國與以色列簽訂合同，共同開發(fā)一架發(fā)展型預警機，王小謨受命擔任預警機工程中方總設計師。然而在2000年，迫于美國壓力，以色列單方面終止預警機合作研制合同。

在這種嚴峻的形勢面前，王小謨向中央建議“立足自主、研制國產預警機！”很快得到各級領導的大力支持，并提出了“一定要做出中國人自己的‘爭氣機’”的口號。僅一年時間，王小謨帶領的團隊就把地面樣機做好了，又過了一年，樣機成功試飛。在王小謨的帶領下，我國用5年時間就走完了西方幾十年的路，成功研制出自己的預警機空警—2000和空警—200。

中國的預警機一經公開，就受到西方國家的廣泛關注。美國政府智囊團“詹姆斯敦基金會”發(fā)表評論認為，采用了相控陣雷達的中國空警—2000預警機，比美國最先進的E—3C整整領先一代。

工作原理和應用范圍

王小謨主導研制的國產三坐標雷達和相控陣雷達在工作原理上有什么異同？

三坐標雷達特指能同時測量目標距離、方位和仰角或高度的雷達，即天線在水平方向二坐標雷達基礎上，增加了在垂直方向上的電掃描測高技術，從而獲得目標的距離、方向和高度信息。由于它比二坐標雷達多提供了一維高度信息，使其在艦載雷達中的地位更為重要，成為引導飛機作戰(zhàn)的關鍵設備。

三坐標雷達的主要任務是探測和跟蹤空中目標，并將目標信息進行處理，為早期預警、空中作戰(zhàn)和進攻性武器系統(tǒng)提供導引，在各種戰(zhàn)術雷達應用中占有很大比例。用于空中監(jiān)視、警戒與導引的防空雷達、火控雷達、導彈制導雷達多數(shù)均為三坐標雷達，但這種雷達也存在設備復雜笨重、效率低、成本高、頻率容易暴露等缺點。

為了解決三坐標雷達的缺點，就引入了相控陣技術，相控陣技術是解決這些問題的最優(yōu)選擇。

相控陣雷達是一種通過改變雷達波相位來改變波束方向的雷達。相控陣雷達有密集的天線陣列，在傳統(tǒng)雷達天線面的面積上可安裝上千個相控陣天線，任何一個天線都可收發(fā)雷達波，而相鄰的數(shù)個天線即具有一個雷達的功能。掃描時，用一個或數(shù)個天線區(qū)塊，對敵方目標或區(qū)域進行掃描，因此整個相控陣雷達可同時對多個目標或區(qū)域進行追蹤，相當于多部普通雷達同時工作，大大提高了工作效率。

相控陣雷達分無源和有源兩種類型。有源相控陣雷達使用更為廣泛，它的每個輻射器都配裝有一個獨立的發(fā)射/接收組件，每一個組件能自己產生、接收電磁波。

相控陣雷達能對付多目標，能同時搜索、探測和跟蹤不同方向和不同高度的多批目標，并能同時制導多枚導彈攻擊多個空中目標，還能同時完成對多個目標的搜索、跟蹤、捕獲、識別、（飛機）引導、（導彈）制導及戰(zhàn)果評估等任務。

相控陣雷達可靠性高，即使其中一個或幾個天線不能發(fā)射或接收，并無礙于雷達整體性能。目前，世界上典型的應用有美國研制的“鋪路爪”遠程預警雷達，“丹麥眼鏡蛇”雷達，以及“宙斯盾”系統(tǒng)的AN/SPY—1相控陣雷達等。

第三代預警機，專門對付F—22

評價預警機的性能要看兩個方面，一是搭載平臺的性能，例如巡航速度、續(xù)航時間、有效載荷、乘坐舒適性等指標。二是以雷達為主的任務系統(tǒng)的性能，這是最重要的方面。

預警機雷達系統(tǒng)主要技術參數(shù)包括探測距離、精度、分辨率、掃描范圍以及抗干擾性能、多目標處理性能、可靠性等。而采用哪種體制的雷達，往往決定了上述參數(shù)先進與否。目前，中國空警—2000和空警—200都采用了有源相控陣雷達。

有報道稱，空警—2000創(chuàng)造了9項世界第一。其中最值得一提的是，它是世界上第一種采用大圓盤、背負式、三面有源相控陣的新型預警機，這種設計實現(xiàn)了360度的均衡覆蓋。空警—2000也是第一種裝備部隊的對目標進行方位和高低角掃描的有源相控陣預警機。其大圓盤的直徑超過了美國的E—3C，為世界最大。由于天線直徑世界第一，而且有源相控陣技術為提高功率奠定了基礎，所以其探測距離也是世界上最遠的。可以說，空警—2000預警機是中國為數(shù)不多的、在技術和性能上超越美、歐同類現(xiàn)役裝備的國產現(xiàn)役武備。

除了三坐標雷達和相控陣雷達，中國已經提出第三代預警機的概念，其先進的雷達將能讓F—22這樣的隱身戰(zhàn)機暴露。王小謨就曾擲地有聲地說：“第三代預警機將可以對付這樣的目標。”