中國搞定殲20配套相控陣雷達系統 隱身性能提高百倍

殲-20作為我國第一款、世界上第三款投入服役的第四代隱身戰鬥機，自曝光之日起就受到了國內外媒體廣泛的關注，而隱身、超機動、超音速巡航這些名詞作為集「高精尖」技術於一身的第四代戰鬥機所具備的典型特徵，也頻繁的出現在人們的視野中。

　　這其中，隱身能力無疑是這些四代機所具備的特徵中最富代表性的了。所以，在很多場合一提起殲-20，人們更多的會對「這款戰機隱身性能如何？」、「殲-20是如何做到隱身的？」這類話題報以更多的關注度。

　　大多數人都明白，第四代戰鬥機之所以能做到在一般的雷達面前「隱身」，和它那稜角分明且富有科技感的外形設計有著密不可分的關係。可以說，對於一架具備合格隱身能力的戰鬥機而言，外形隱身設計處理的因素至少佔了9成，其重要性遠遠高於吸波塗料這類處理手段。
　　不過，在外形隱身設計這個系統性工程中也存在著很多難點。在隱身戰鬥機最重要的迎頭方向的隱身處理中，除了進氣道、座艙蓋這些可能影響迎頭方向隱身性能的因素外，最大的挑戰實際上是來自本機的機載火控雷達。

　　主要原因還是因為火控雷達為了保證合格的探測性能，它所使用的雷達罩必須保證足夠的透波性，這就意味著雷達罩並不能像機身蒙皮一樣把入射的雷達波反射到其他的方向去。

　　雖然隱身戰鬥機上的雷達罩都普遍採用了可以吸收或反射除X波段以外雷達波的頻率選擇層材料（FSS），但是考慮到現代戰鬥機上所使用的火控雷達均工作在X波段，那麼在空戰中隱身戰機面對敵方戰機時，不可避免的會出現敵方戰機雷達波透過頻率選擇層雷達罩直接照射到我方機載雷達天線上造成強雷達反射信號的情況，一旦這種情況出現，隱身戰機將毫無隱身性能可言。

　　因此，為了避免這類情況的發生，在機載雷達天線上下功夫就成了最直接的手段，這也是「低雷達截面（RCS）天線陣面系統」這項技術誕生的主要誘因。

　　作為殲-20隱身戰鬥機相控陣火控雷達系統的研發單位，中電科14所在相控陣雷達研究領域有著十分豐富的經驗與知名度，被譽為「中華神盾」的052C/D型上所裝備的346系列有源相控陣雷達就是出自中電科14所之手。

　　為了解決殲-20配套相控陣火控雷達系統的隱身問題，該所成功突破了「低雷達截面（RCS）天線陣面系統」技術，在採用了斜置天線陣面、天線陣面口徑邊緣處理、低RCS單元技術等多種手段后，成功的將殲-20相控陣火控雷達天線RCS相比傳統雷達天線降低了數百倍，為殲-20配套相控陣火控雷達系統的成功研製立下了赫赫戰功。

　　在上述降低天線陣面RCS的多種技術手段中，「斜置天線陣面」是運用比較廣泛和知名度較高的一種。因為其原理和技術要求相對簡單，因此除了四代機外，許多三代機所裝備的相控陣雷達上也採用了這項技術，如美國超級大黃蜂的APG-79、瑞典JAS-39E的ES-05、我國殲-10B/C、殲-11D等先進第三代機型所裝備的相控陣雷達型號。

　　有關「斜置天線陣面」的具體原理，和隱身戰機利用外形設計將入射雷達波反射到其他方向的方式並無二致。由於相控陣天線使用電子掃描的優勢，不需要如傳統機械掃描雷達那般依靠旋轉結構才能完成天線指向與掃描。因此，即使是將整個天線斜置固定也不會對性能產生任何影響。

　　而「天線陣面口徑邊緣處理」這項技術主要是為了解決相控陣天線陣面邊緣與安裝基座以及雷達罩之間可能會出現空腔反射從而對雷達天線反射截面積的控制造成不良影響的問題。

　　這個技術運用的一個典型例子就是美國F-35戰鬥機所裝備的APG-81相控陣火控雷達，這款雷達通過在雷達天線和安裝基座以及雷達罩之間的空隙內填充了大量的雷達吸波材料的方式，有效的控制了因為空腔反射帶來的雷達天線反射截面積上升導致破壞了戰鬥機整體隱身性能的問題。

　　至於最後一個「低RCS單元技術」，則是為了解決一些相控陣雷達所使用的天線振子單元的雷達反射截面（RCS）過大的問題。

　　天線振子單元屬於雷達天線的最基本的組成部分，在機載有源相控陣雷達的架構中，一個天線振子配合一個收發（T/R）組件才能有效的完成發射或接收雷達波的任務，而一部有源相控陣雷達上至少擁有上千個這樣的單元。如果不對其加以處理，也同樣容易形成較大的雷達反射截面（RCS）。

　　不過隨著一種新型天線振子——微帶天線的不斷發展成熟，人們發現這種平面狀的天線除了重量和體積都更加輕便的優點外，其雷達反射截面（RCS）特徵相比其他傳統天線振子也更加容易控制，因此在很多近年開始研發的相控陣雷達型號上，微帶天線也開始得以比較廣泛的運用。

（米格-35裝備的甲蟲-AE相控陣雷達採用了微帶天線的設計，可以有效降低RCS）（米格-35裝備的甲蟲-AE相控陣雷達採用了微帶天線的設計，可以有效降低RCS）

　　通過以上對「低雷達截面（RCS）天線陣面系統」中幾個主要技術手段和思路的簡單分析，

　　不難看出我國相關科研人員在殲-20配套相控陣火控雷達的低RCS處理上還是很下功夫的，這幾項技術手段的運用，基本讓殲-20杜絕了因為機頭雷達罩透波而導致整機迎頭方向隱身性能下降的問題，對於這款隱身戰鬥機提升自己的整體隱身性能有著很大的意義。

殲-20杜絕了因為機頭雷達罩透波而導致整機迎頭方向隱身性能下降的問題，對於這款隱身戰鬥機提升自己的整體隱身性能有著很大的意義。