Half the truth is often a great lie.

国外机载氮化镓有源相控阵雷达最新进展

军事 sean 10349℃ 0评论

KF-21ld

韩国韩华集团正通过与欧洲国家和以色列合作,为KF-21“猎鹰”战斗机研制氮化镓机载有源相控阵火控雷达。韩国国防部国防发展局在2019年10月表示,该雷达演示机安装在以色列航宇工业公司埃尔塔系统分部的波音B737试验平台上,在以色列进行了10次试飞,在韩国进行了6次试飞。该雷达演示机采用了国防发展局、韩华集团提供的天线和软件,以及埃尔塔系统分部提供的信号处理机和软件。2019年11月,韩华集团称雷达演示机硬件评估已完成。2019年12月,国防发展局与韩华集团签订合同,增加雷达地形跟随功能。根据2020年3月的相关报道,该雷达即将开始生产代表型原型机的地面试验。韩华集团称,雷达演示机的冷却功率为7.7千瓦。2019年,希腊空军研究人员在分析美国诺格公司基于砷化镓组件的AN/APG-83雷达时称,该雷达冷却功率为5.6 千瓦,天线输出平均功率最大1 千瓦。因此,韩华集团称KF-21战斗机的雷达指标优于AN/APG-83。从本文报道来看,至少对美国雷神公司而言,在采用氮化镓技术之后,通常就应当能获得探测威力提高一倍的结果(韩国国防部国防采办计划管理局图片)

雷神情报与太空公司安全保密的传感器解决方案副总裁埃里克·迪特马尔斯(Eric Ditmars)说:“我们可以将氮化镓能力带入该平台。它可以提供与你在‘超级大黄蜂’上所见相同的探测距离和能力。使用标准的砷化镓芯片无法做到这一点。你必须走向氮化镓,以在这个更小的天线面积中获得你需要的效率。”这种转变也不是一帆风顺的。雷神公司使用其内部研究与工程资金,将AN/APG-79雷达收发通道中基于砷化镓的单片微波集成电路转换为氮化镓,迪特马尔斯形容这是“非常具有挑战性的技术问题”。

dcfkfdcgq

2019年10月17日,美国雷神公司宣布:美陆军已选择该公司作为“低层防空反导传感器”项目的中标方,标志着洛马和诺格两大竞标团队最终落败,“爱国者”系统雷达未来仍将由雷神研制。图为雷神公司的“低层防空反导传感器”原型机。该雷达也采用氮化镓技术,除了前方的主阵列之外,后方增加两个小阵列,在美陆军不做强制性要求的情况下仍提供全向探测,表明即使有这两个小阵列,雷神公司仍有把握满足美陆军的成本、进度等要求。通过采用氮化镓等技术,小阵列的尺寸只有“爱国者”现役雷达的一半,探测威力却达到后者的两倍以上。赢得该项目竞标是雷神公司此前赢得美海军舰载“防空反导雷达”(AMDR)即AN/APY-6雷达竞争后的又一胜利,凸显该公司在新型氮化镓雷达领域的优势,也使该公司继续坐稳“爱国者”系统雷达供应商位置,洛马公司则将继续为“爱国者”系统提供导弹(美国雷神技术公司图片)

氮化镓基收发通道阵列具有更高的效率,这意味着它将从天线表面发射更大的功率。由于功率升高,温度也会升高。额外的热量可能会压倒F/A-18A~D原有的强迫风冷系统,因此雷神公司也为该型机安装了1套液冷系统。迪特马尔斯说:“你必须确保你的解决方案为系统带入了适量的冷却能力。它们带走热量,这样电路才能在它们的优化状态工作,保持合适的温度,确保性能和可靠性”。

ALQ-249

美空军EA-18G“咆哮者”电子战飞机配装AN/ALQ-249“下一代干扰机-中波段”(NGJ-MB)吊舱进行试飞。该型吊舱由雷神公司研制,已采用氮化镓技术。2021年6月28日,美海军批准“下一代干扰机-中波段”计划进入生产和部署阶段,可授出低速初始生产合同。该吊舱使用最新的数字、软件赋能和有源电子扫描阵列技术来对抗先进的和新兴的威胁,并提供增强的空中电子攻击能力,以扰乱、拒止和降级敌防空系统和地面通信系统。美海军第23航空试验与鉴定中队(VX-23)支持了整个“下一代干扰机-中波段”计划的试验与鉴定工作,已对中波段干扰吊舱进行了超过145小时的飞行试验;美海军还进行了超过3100小时的暗室和实验室测试。除美海军外,澳大利亚皇家空军也参与了研制工作。中波段吊舱是更大的“下一代干扰机”系统的一部分,该系统将增强并最终取代EA-18G飞机目前使用的ALQ-99战术干扰系统(美海军航空系统司令部图片)

为F/A-18A~D换装氮化镓有源相控阵雷达只是雷神公司在该领域的第一步。下一步,该公司将瞄准为F/A-18E/F的AN/APG-79雷达采用氮化镓技术。由于后者天线孔径更大,换装氮化镓之后也将获得更大的性能增量。准确的数据是保密的,但是迪特马尔斯透露,一般来说,氮化镓相对于砷化镓更高的功率附加效率,使之“在相同尺寸、孔径和功率总量的情况下,探测距离大约增加了一倍”。

TPS-80

诺格公司为美海军陆战队发展的AN/TPS-80雷达,从天线阵列外形及其支撑机构等来看,与诺格公司投标“低层防空反导传感器”的雷达原型机很相似。该雷达于2017年2月完成初始集成试验,在40多种不同的武器场景中鉴定了应对实际开火,完成了针对700多次实弹射击的跟踪,包括多种火箭弹、压制火炮炮弹和迫击炮弹。2017年3月交付首批低速初始生产型产品。首部采用氮化镓技术的AN/TPS-80雷达在2018年7月交付美海军陆战队,2019年6月7日,美海军陆战队授予诺格公司一份合同,采购30部全速生产阶段第6生产批次的该型雷达。进入全速生产阶段之后,该雷达的单价约为2000万~3000万美元(美国诺格公司图片)

在某种程度上,随着对手们部署射程更远的陆基防空和空对空拦射导弹,氮化镓阵列可使类似F/A-18E/F这样的四代机变得更加重要。F/A-18E/F缺乏F-22和F-35的隐身能力,因此最大化火控雷达的探测距离可能成为一个优先事项。这也适用于其他机型。例如,美空军正在部署配装AN/APG-82有源相控阵雷达的F-15EX战斗机,但已在2020年12月发布一份信息征询书,为该型机寻求各种可能的升级。雷神公司在响应材料中提出了为AN/APG-82雷达应用氮化镓技术,并从2021年6月初开始与美空军就F-15EX未来的雷达升级进行了后续讨论。

转载请注明:北纬40° » 国外机载氮化镓有源相控阵雷达最新进展

喜欢 (3)or分享 (0)
发表我的评论
取消评论
表情