能分身的雷達

最近，中國新一代的052D型導彈驅(qū)逐艦現(xiàn)身。中外專家把該艦稱作“中華神盾”，因為艦上裝備有相控陣雷達。這種雷達到底是什么神奇武器呢？現(xiàn)在，我們一塊來探索一下吧！

多雷達組合

讓我們先走近普通的雷達，看一看它是怎樣工作的。普通雷達探測目標距離的原理是：雷達波從發(fā)射到從目標返回的總時間乘上光速，等于2倍目標距離。

普通雷達依靠360度旋轉(zhuǎn)來掃描目標，而相控陣雷達則完全不同，絕大多數(shù)相控陣雷達都是不動的。雷達不轉(zhuǎn)動，那它又是如何掃描不同方向的目標呢？

答案是，相控陣雷達不是“一個雷達”，本質(zhì)上，它是很多個“普通雷達”組合在一塊的共同體。

相控陣雷達的天線由無數(shù)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(fā)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(diào)整掃描方向的？顧名思義，“相控陣”就是控制每個陣元產(chǎn)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(xiàn)讓電磁波束的方向發(fā)生改變。

先進之處

現(xiàn)在，我們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(qū)動系統(tǒng)，所以它的可靠性非常高，無故障的時間遠遠高于傳統(tǒng)雷達。另外，相控陣雷達數(shù)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(shù) 相控陣雷達是否強大，跟“陣元”是否先進和陣元數(shù)量的多少有很大的關(guān)系。陣元的數(shù)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(fā)射電磁波的陣元和2000個不發(fā)射電磁波的陣元。15360個陣元分成96組，與其他不發(fā)射電磁波的輻射器搭配起來，本質(zhì)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(jīng)常聽到某種戰(zhàn)機或者軍艦?zāi)芡瑫r對付多少個目標，其實，這其中的大部分功勞屬于戰(zhàn)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(jù)著頭部的絕大部分。每只眼睛都由上萬只“小眼”組成。

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。普通雷達像人類的眼睛，想看左邊，就得把頭扭向左邊；而相控陣雷達在探測左邊和右邊時都不用“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(diào)整100度的方向，普通雷達因為要轉(zhuǎn)動，大約需要1秒，而相控陣雷達探測目標所需的時間不到1毫秒。

全能冠軍

在過去，軍艦上安裝有不同種類的雷達，體積龐大不說，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，它的方位指向和波段切換速度極快，能同時完成對空、對地、對海不同目標的探測。這樣，它就能把原來需要多個不同種類雷達才能完成的任務(wù)一下子接過來，實現(xiàn)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(zhàn)機間通信，如果集中波速，可以對敵實施電磁干擾戰(zhàn)。

相控陣雷達可以在1秒內(nèi)關(guān)機，1秒內(nèi)開機。因此，當軍艦遇到依靠雷達信號進行引導的“反雷達導彈”時，可以迅速把朝向來襲導彈方向的雷達關(guān)機，同時，其他方向的雷達保持開啟。

相控陣雷達由多個獨立的收發(fā)陣元組成。未來技術(shù)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(zhàn)機的智能蒙皮。

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(zhàn)機最重要的裝備之一，實在是一點不為過。