凌弘毅
在2016年的珠海航展上,中國電子科技集團第14研究所帶來了其最新產品——KLJ-7A型機載有源相控陣火控雷達。這是珠海航展20年來首次有此類雷達展出,成為了航展現場令人矚目的焦點,吸引觀眾、媒體和業界的廣泛關注。
本刊在現場注意到,俄羅斯提赫米洛夫儀器研究所總裁和副總裁、法扎特隆設計局總設計師都相繼來到14所的展臺,非常認真的觀察和詳細了解KLJ-7A的情況。這兩家單位是俄羅斯主要的機載火控雷達研制單位,與14所一樣,是目前世界上少數能夠研制有源相控陣火控雷達的單位,由此可見業界對于KLJ-7A亮相的巨大關注。
為了進一步了解KLJ-7A雷達的性能以及我國在機載火控雷達領域的發展和出口情況,《現代兵器》雜志有幸采訪到了“梟龍”戰機雷達系統主任設計師徐健,他通過親身經歷對我們進行了深入講解。
機載雷達生產線出口

KLJ-7A型機載有源相控陣火控雷達
珠海航展歸根到底還是一個商業平臺,在這里展出考慮的一個重要因素當然是出口。據徐健介紹,我國在機載火控雷達已經實現了出口,并且遠不只是單純“出口”那么簡單,無論是競標過程、合作模式以及背后發生的故事都令人印象深刻。
“梟龍”戰機(出口型號:JF-17)是中航和巴基斯坦空軍聯合研制的輕型多功能戰斗機,其配裝的雷達合同競爭始于2003年,14所某型機載火控雷達在多次選型的試飛中表現出了杰出的性能,在與意大利、法國和國內其他單位中脫穎而出。在十多年前,能與國外傳統的該領域強國競爭無疑體現了14所作為“中國雷達工業發源地”的強大實力。
如今十多年過去了,那么這個項目進行得怎樣了呢?據徐健介紹,在小批雷達成功交付后,外方基于獲得技術進步的想法,后續的雷達采購采取合作生產方式進行。從2009年開始,14所的技術指導隊伍就扎根在某國的工廠,逐步開展該雷達在該國的批量合作生產工作。為了幫助該國建立起完備的生產能力,14所向該國提供了大量的生產、調試和試驗設備,從而真正實現全部雷達組件在該國的本地化生產愿景。
任何一次項目的執行都不會是一帆風順,用戶嚴苛的要求,當地艱苦的施工條件以及雙方不同文化和理念帶來的溝通隔閡,都給現場工作帶來了諸多的困難和挑戰。整個生產、工藝、調試和測試設備等對于外方人員來說都是首次零距離接觸,為此中方專家為給該國人員提供高質量的培訓。
徐健還回憶了他以及團隊在巴基斯坦經歷過的各種驚險場面:2008年,巴馬里奧特酒店大爆炸,當時的恐怖氣氛十分濃重,而中方工程隊正在基地進行試飛;2009年巴基斯坦大地震,中方工程隊也正在現場進行空空模式試飛;2011年,本拉登被擊斃,塔利班武裝揚言要報復,他們的基地離該國工廠不遠,為了安全,工程隊在基地里被封閉了整整三個月。患難見真情,在如此困難的情況下,中方工程隊的沉著和淡定讓巴基斯坦人員感動,他們用實際行動踐行著兩國友誼,而機載火控雷達合作生產項目正是兩國友誼濃縮與升華的見證。
機載有源雷達優勢何在?
本次珠海航展上,KLJ-7A雷達在中國電子科技集團公司戰區入口最顯耀的位置,觀眾進入展區后首先就能看到它。記者在現場看到,中國電科領導在向來訪嘉賓介紹產品時首先介紹的就是KLJ-7A,觀眾也都會在這型產品前駐足。
KLJ-7A為何會如此引人關注呢?談到這個,我們要知道在瞬息萬變的復雜作戰環境中,作為探測感知戰場態勢的主要裝備,機載火控雷達能夠完成搜索、截獲、跟蹤、制導多種功能,是“空中之鷹”戰斗機銳利的眼睛,時刻準備著發現敵人,給予致命一擊。
按照工作體制和作戰效能,現役機載火控雷達的發展主要經歷了機掃脈沖多普勒雷達、無源相控陣雷達和有源相控陣雷達三個階段。據徐健介紹,14所的廠此類產品同樣經過了這幾個階段。

KLJ-7A雷達的技術層次與美國F-22隱身戰機的APG-77雷達不相上下
近三十多年來,14所的機載雷達已實現了從無到有,達到或接近國外技術水平,具有了相當的競爭能力,不僅占據了國內絕大多數的市場份額,也已逐步進入國際軍貿市場。
上世紀80年代,國際上僅有幾個發達國家可以研制機載脈沖多普勒雷達,而我國基礎薄弱,大量關鍵技術處于起步階段,國內集中了機載雷達精英隊伍在14所開始了艱難的攻關工作,賁德院士帶領團隊從基礎理論、基礎算法、測試條件、關鍵元器件和模塊開始,突破了PD(脈沖多普勒)關鍵技術,他主持完成了雷達工程設計,使PD雷達體制得以突破,是雷達領域中的重大成果,奠定了我國國防機載雷達領域自主研制的基礎。
有源相控陣火控雷達每個天線單元背后都連接一個T/R組件,由于更加靠近天線單元,消除了無源相控陣雷達收/發時由饋線網絡產生的射頻損耗,因此射頻功率效率高,能夠顯著提高探測距離。同時,有源相控陣雷達使用高可靠性的固態器件替代低壽命的電真空器件,改善了可靠性,大大增長了維修間隔時間。
相對傳統機械掃描雷達,有源相控陣雷達波束指向靈活,增加了系統帶寬,可同時實現對地、對空、對海、搜索、精確跟蹤、導彈制導、多目標攻擊、電子對抗、成像等不同的工作模式,實現不同的功能。此外,有源相控陣雷達還具有數據率高、隱身性能好、抗干擾能力強等優點。
如今,機載有源相控陣火控雷達已經成為當前各國新型戰機以及原有戰機升級的必備產品。
技術層次媲美F-22戰機雷達
據徐健介紹,采用了先進的固態有源相控陣雷達技術,可配裝中、輕型戰斗機,主要作戰任務包括奪取制空權,摧毀壓制敵戰場目標,消滅敵有生力量;突擊海上目標,協同海軍作戰;破壞縱深的政治經濟和軍事等重要目標。
徐健談到,KLJ-7A要發揮作用首先就得把雷達裝到飛機上去。對于新造戰機而言,因為設計時就考慮了有源雷達的使用,通常問題不大,而對于那些改裝的飛機則要麻煩的多,有源雷達對于電源和冷卻的要求較高,要改裝雷達必然要對飛機局部進行調整。KLJ-7A的一大優勢在于它的低功耗,它的電源和冷卻單元也可以適應現役飛機液冷和風冷不同的冷卻方式。
客戶可以根據實際情況,提出需求,14所甚至可以為其量身定制專門的小型液冷單元。整體而言,KLJ-7A結構設計緊湊,具有非常好的載機平臺適裝性。
作為雷達的核心,展出的KLJ-7A擁有千余個T/R組件,雷達雖然功耗低,但整體功率在國際上處于較高水平。徐健表示,所有的這些T/R組件全部是由14所自行研制生產的,且性能與國外相當。得益于此,KLJ-7A具有可靠的搜索和多目標跟蹤、空地和空海目標搜索和跟蹤、高分辨合成孔徑成像能力。能與武器火控交聯,完成制導先進空空導彈,配合控制航炮、格斗導彈、火箭彈和炸彈的發射與投放,實現同時的空空多目標和空面目標的精確打擊。
徐健強調,KLJ-7A雷達作為一款最新技術的雷達系統,相比傳統雷達在各方面都得到了全面優化。它可輕松的發出出多種波形與不同種類目標交戰;雷達的自由度高、帶寬更廣,雷達不會相互干擾,同時抗干擾能力也有了大幅提升,可同時應對多個干擾源;采用光纖傳輸信息整體反應速度大大提高;探測距離是傳統雷達的2倍。同時跟蹤其中的多個目標,并引導打擊。這主要取決于飛機的載彈數量,如果數量允許還有提升空間。
此外,KLJ-7A還有強大的高增益電子支援能力、電子對抗、地形回避、通信以及氣象探測等等功能。可以說,它的多用途能力非常突出,例如電子對抗。
徐健還特別提到了KLJ-7A的高可靠性和可維護性,雷達的平均故障時間非常長,在不打開雷達罩的情況下雷達便可進行自檢。即便出了故障,維修也非常方便,插拔式的插裝設計讓地勤人員10-15分鐘便可完成拆裝作業。
在談到KLJ-7A與國外產品相比時處于什么樣的位置時,徐健表示,KLJ-7A的技術細節可以匹敵F-22使用的APG-77雷達,設計先進程度也與他們不相上下。但我們更注意控制成本,性價比更高。
展望未來,隨著微電子技術、數字陣、軟件化雷達技術的發展和先進處理算法的進步,戰斗機有源相控陣火控雷達正向超寬帶射頻綜合、非合作目標識別、多平臺協同、有人/無人協同、天線平臺共形、智能化認知處理、多傳感器信息融合方向發展,未來的機載火控雷達將具備更加靈活的構型、更強大的感知能力和更好的適裝性,使新一代戰斗機能夠在復雜的地理和威脅環境中先敵發現、先敵攻擊、先敵摧毀,同時保證自身的戰場生存能力。
徐健介紹說,目前14所已經在著手研制新一代機載有源相控陣火控雷達,在相關領域已經取得進展。
(編輯/萬歷)