近日,美国诺斯罗普·格鲁曼公司声称,其全数字有源相控阵传感器已经完成了首飞。该传感器的学名叫EMRIS,即"电子扫描多功能可重构集成传感器",由于其软件采用了开放式架构,能够集成和操作“第三方”应用程序,还能在飞行中快速进行软件更新。这使得该系统可以具备雷达探测、通信、电子战等功能,说白了,就是用单一系统执行多项任务。说到这里,已经可以大体弄明白这个EMRIS是个什么东西了,其实就是一部全数字化的有源相控阵雷达。

(诺格公司展示的EMRIS雷达)
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(诺格公司展示的EMRIS雷达)
(EMRIS其实就是一种多任务有源相控阵雷达)
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(EMRIS其实就是一种多任务有源相控阵雷达)

此全数字雷达非彼全数字雷达

那EMRIS与空警-500的数字阵列雷达是不是一回事呢?数字阵列雷达是发射和接收的波束均以数字方式形成的全数字化雷达。也就是说,数字阵列雷达是全数字雷达的一个别称。

那全数字雷达与传统雷达有何区别呢?传统雷达必须通过移相器、时延单元、波导等模拟器件来形成波束。

而数字阵列雷达只需通过数字采样和数字处理器就可以形成波束,不再需要移相器,时延单元等硬件来形成波束了。

是不是很难懂,其实大家只要知道数字阵列雷达能够用软件代替大部分硬件就能理解本文了,换句话说,数字阵列雷达能够取消移相器、时延单元、波导等大部分硬件,用软件代替它们的功能。

不仅如此,由于数字处理所具有的灵活性,数字阵列雷达接收机的信噪比也远大于传统雷达。正是得益于数字阵列雷达,空警-500才实现了"小平台,大预警"的目标,在天线孔径和功率远不及空警-2000的情况下,探测距离却之与相当。不仅如此,空警-500对小目标和隐形目标的探测性能还强于空警-2000,其典型目标的RCS从5平方米降到了0.5平方米。

(空警-500的数字阵列雷达)
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(空警-500的数字阵列雷达)

由此可见,只是采用开放式架构,能兼容多种软件的EMRIS,其实算不上真正的全数字化雷达,全数字化雷达的精隨在于用软件取代硬件,而不是兼容更多的软件。事实上,F-22的AN/APG-77有源相控阵雷达早就具备了通信和电子战功能,比起空警-500的数字阵列雷达,诺斯罗普·格鲁曼的EMRIS就太LOW了,这已经暴露了中美在全数字雷达方面的差距。

中美在数字化雷达方面差距多大?

事实上,继空警-500之后,我国已经开发了新一代预警机,那就是不久前曝光的空警-700,空警-700不但采用了更先进的共形阵列雷达,还加装了光电探测设备,这表明我国进一步实现了数字阵列雷达与共形阵列雷达的一体化,解决了空警-500对隐形目标探测距离不足的问题。

(空警-700预警机)
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(空警-700预警机)

与之相比,美军还在用几十年前研制的E-3预警机,E-3的APY-1机械扫描雷达相比空警-500,落后两代之多,面对这种情况,美军也挺着急的。不久前,美国空军就与波音公司达成了协议,要采购2架美国版本的E-7预警机。

据报道,美版E-7将采用氮化镓数字阵列雷达,同时还具备通信和互联能力。但就是不知道E-7的预警雷达是不是跟诺斯罗普·格鲁曼公司的EMRIS一样,用多任务雷达"冒充"全数字雷达。

即使美版E-7装的真是数字阵列雷达,考虑到空警-500早在10年前就已经亮相,现在又出现了空警-700,保守估计,中国数字阵列雷达的技术水平至少领先美国20年以上。这是因为波音计划在2029年8月28日才能交付这两架E-7预警机,在此之前,美国只能依赖相对较新的E-2D预警机了。

(E-7预警机)
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(E-7预警机)

反倒是E-2D,比E-7还靠谱一些,据称其APY-9雷达采用了数字化发射机、高功率固态碳化硅元件以及自适应处理技术,以此提高预警机在陆海交界背景下的探测性能及抗干扰能力,但鉴于E-2D机械扫描+电子扫描的双波段雷达设计,数字化程度相比空警-500要低一些,这恐怕才是美国数字阵列雷达的真实水平。