第884章 光控相控陣雷達
更新時間:2024-06-30 作者:十月廿二
學霸的軍工科研系統 第884章 光控相控陣雷達
對于背靠背的雙面陣“機相掃”來說，120°視野和150°視野之間的區別或許還不會特別大。 畢竟只要稍微動一下盤子就行了。 但對于采用固定雙面陣，也就是平衡木或者T型天線的中小型預警機，意義就完全不一樣了。 相當于把探測盲區縮小到了原來的一半。 更重要的是，可以減少預警機為了改變探測區域而被迫調整航線的可能性。 作為一名技術人員，王曉模發現有人對自己正在研究的領域很感興趣，自然是相當高興的，因此當即給出了更詳細的解釋： “你知道，所謂相控陣雷達，其實就是用移相器控制波束進行的電控掃描，取代過去用機械結構控制天線陣面轉動進行的機械掃描，所以才能獲得極高的目標刷新率。” “不過，到這一步，仍然只是解決了目標刷新率的問題，相控陣雷達如果想要獲得更好的探測能力，還需要具有足夠大的瞬時帶寬和掃描角度。” “但這兩個屬性在同一部雷達上是相互矛盾的，雷達的指向偏差越大，可用的瞬時帶寬越小，一般來說，±45°，也就是90°指向范圍內，瞬時帶寬的影響不大，所以對于重量和體積都不敏感的艦載相控陣雷達，像是美國的宙斯盾，還有我們正在研制的海之星系統，都是采用4面陣，保證最理想的探測效果。” “如果不采用任何寬角掃描技術，那么當陣列法向波瓣寬度為2°，視野范圍達到±60°，也就是120°指向范圍時，允許的相對信號瞬時帶寬只有1，而且天線物理尺寸越大，對相對信號瞬時帶寬的需求也越大，這對于高分辨率探測來說是完全不能接受的。” “所以，絕大多數投入使用的相控陣雷達，都會在各個收發通道采用實時延遲線來補償天線單元之間的空間路程差。” “最理想的情況是，在相控陣天線的每一個單元上都使用延遲線，不過這對于上千個發射單元的相控陣雷達來說意味著憑空多了幾十公里的電纜，一方面是成本和體積不可接受，另一方面，這樣高密度的線纜之間也會產生非常強的干擾。” “所以目前的通行做法是，將相控陣天線劃分為一系列的子陣，在子陣內部的單元繼續采用移相器，而在子陣之間使用實時延遲線。” “不過對于大型相控陣天線來說，劃分子陣會導致視場內產生很多子陣級的柵瓣，造成天線副瓣升高，總之最后取舍出來的結果就是目前這種120°掃描角的單面天線，各方面性能都可以接受……” 畢竟是在雷達領域浸潤了大半輩子的資深院士，一番解釋深入淺出。 就連跟在旁邊的張洪飚都覺得自己聽懂了個七七八八。 至于常浩南…… 實際上，在王曉模剛講沒兩句話的時候，他就已經想起來，前段時間開研討會的時候，霍鵬華曾經提到過一個相同的名詞。 也是用一定長度的導線來彌補不同信號之間的相位差。 只不過最后…… 好吧，還沒到最后。 不過，至少目前是已經被光纖給取代了。 當然，在那個激光加工設備里面，換光纖的最主要目的還是單純的減小信號延遲。 彌補信號相位差只是捎帶手的。 來都來了，干脆一起換上。 但類似的思路似乎可以被引入到雷達上面—— 這一次，不只是單純用光纖取代電纜。 而是采用可編程的光學延時單元結合微波光子移相器形成光波束形成網絡，完全實現由光電信號對天線陣元進行相位控制…… 常浩南的思考持續了相當長一段時間，直到一陣突如其來的寒風打斷了他的思緒。 不過，這已經足夠了。 “浩南同志，你剛剛……是想到什么新的思路了？” 王曉模一臉關切地問道。 他倒是沒往雷達的具體技術層面去猜，畢竟常浩南雖然展示過信號處理方面的知識背景，但此前幾乎沒有插手過雷達本身的研發。 因此只是以為常浩南對于預警機的后續發展路線有了什么新的想法。 “是有些靈感，不過暫時還不太完善……” 常浩南點了點頭： “等我這次回去之后，在理論層面上計算一下，如果結果比較樂觀的話，再跟王院士您討論好了。” 事情的輕重緩急，他還是能分清的。 王曉模是工程院院士，職業生涯也基本都在解決工程應用層面的問題。 眼瞅著明天就是交付儀式，現在把一個甚至不能稱為思路，最多只能算是想法的事情告訴給王曉模，除了讓對方心如貓撓以外，并不會帶來什么實質上的幫助。 還不如把想法完善一下，至少拿出一個完整的理論計算結果之后，再去商討此事。 不過，王曉模卻從常浩南回答的字里行間中猜到了一些端倪。 既然后者提到了“理論計算”，那很明顯，剛剛說的靈感絕不是預警機發展路線這種大面上的事情。 而是跟具體技術相關。 至于是什么具體技術…… 王曉模當然還不知道。 不過，既然常浩南沒有直說，那他也不準備強行刨根問底。 有些時候，保留一些好奇心或許更好…… 各自預判到了對方預判的二人心照不宣地對視了一眼，然后暫時結束了這個話題，并排向前走去。 只留下二臉懵逼的張洪飚和梁紹修二人，在寒風中凌亂…… 第二天。 3月25日，上午九時。 交付儀式準時開始。 至于流程，自然還是老三樣。 先是包括張洪飚在內的幾名領導講話。 然后是研發人員和飛行員代表表態。 再然后把掛著大紅花的飛機從稍遠處拖到儀式現場附近合影留念。 搞定。 而帶隊前來接機的，甚至還是常浩南的老熟人。 沈濤。 不過，這倒也不很令人意外。 海航2師4團目前仍然是全海航，乃至全軍唯一的專職特種機單位，也是伺候運8三類平臺經驗最豐富的單位—— 由于氣密型運8的航程實在是驚天地泣鬼神，所以正牌的運輸機部隊反而沒怎么要這些后期改進型，大部分產能都成為了特種機平臺。 “沈副師長。” 常浩南剛才在臺上的時候就已經注意到了對方，儀式結束之后當即走上前去打了個招呼： “好久不見。” 倆人上次見面還是50周年國慶閱兵那會。 一年半功夫過去，沈濤的肩膀上已經多了一顆星星。 職位也從海航4團團長晉升為了2師的副師長。 只是由于大型機飛行員的年齡限制比較寬松，所以仍然在4團編制內擔任機長。 沈濤的視線原本正聚精會神地盯著那架空警200，在聽到常浩南的聲音之后才意識到身后有個人，于是猛地回頭。 “常總？” 不知道是否是常浩南的錯覺，沈濤的語氣中似乎沒有太多接裝新機型的激動： “您好您好……” “感覺沈副師長的興致不太高啊……” 常浩南半開玩笑地說道，只當是對方連軸轉了太長時間有些疲憊。 這種情況在他長時間工作之后也會出現。 對任何事情都提不起興趣。 不過，沈濤的反應卻是微微扯了扯嘴角，試圖換上一個興奮的表情。 結果失敗了。 于是只好嘆了口氣： “海航組織層面的一些瑣事罷了，不必多提……” 聽對方說到這里，常浩南才猛然想起一件事—— 上一世的2003年，統一的海軍航空兵司令部曾經遭到過裁撤。 此后一直到2016年，海軍航空兵各師都是同時接受海軍司令部下屬的航空兵部、海軍裝備部下屬的航空技術保障部以及三大艦隊同時管轄。 從馬后炮的角度看，這對于海軍航空兵的組織建設和裝備訓練水平產生了相當負面的影響。 而此類大動作，提前個一兩年有風聲泄露出來再正常不過。 沈濤很可能是在憂心這件事。 不過，這種涉及到軍隊體系建設的問題相當敏感，常浩南自知不可能直接插手。 所以，只好準備跟對方聊點其它的事情。 不過還沒等他開口，沈濤就主動切換了話題： “不管怎么說，還是要感謝你們航空技術部門能提供更先進的裝備。” “要是5年前的這個時候，咱們也能有現在這些東西的話，恐怕……改寫歷史都不是完全沒有可能。” 96年那場海空大演習，時任4團副團長的沈濤自然也有所參與。 只不過當年4團的主力裝備還只有幾架用于海上測繪與巡邏的運8X，只能在外圍晃悠幾圈，看著劍拔弩張的核心演習區域無可奈何。 那種兩眼一抹黑，心急火燎的感覺，沈濤到現在都記憶猶新。 如今總算列裝了第一架預警機，雖然只是當年“備份轉正”的一個過渡型號，但至少讓特種機單位有了直接參與到海空對抗中的能力。 “過去的事情就讓它過去吧。” 常浩南拍了拍對方的肩膀： “非要說的話，還是因為那次事件的刺激，才讓我決心奮發圖強來著……” 這句話不能算錯，只是不完全對。 他當年確實是發憤圖強了不假，但人的能力畢竟是有極限的。 真正改變一切的，還是那一波帶著記憶和經驗，當然還有系統的重生。 只不過，這就是常浩南不可能告訴任何人的事情了…… “還有這種事？” 沈濤自然不知道其中的彎彎繞繞，只是略顯意外看了一眼旁邊的常浩南，語氣中總算帶上了一些笑意： “那這么算起來，美國人其實是虧大了啊……” (本章完) 學霸的軍工科研系統 第884章 光控相控陣雷達
對于背靠背的雙面陣“機相掃”來說，120°視野和150°視野之間的區別或許還不會特別大。 畢竟只要稍微動一下盤子就行了。 但對于采用固定雙面陣，也就是平衡木或者T型天線的中小型預警機，意義就完全不一樣了。 相當于把探測盲區縮小到了原來的一半。 更重要的是，可以減少預警機為了改變探測區域而被迫調整航線的可能性。 作為一名技術人員，王曉模發現有人對自己正在研究的領域很感興趣，自然是相當高興的，因此當即給出了更詳細的解釋： “你知道，所謂相控陣雷達，其實就是用移相器控制波束進行的電控掃描，取代過去用機械結構控制天線陣面轉動進行的機械掃描，所以才能獲得極高的目標刷新率。” “不過，到這一步，仍然只是解決了目標刷新率的問題，相控陣雷達如果想要獲得更好的探測能力，還需要具有足夠大的瞬時帶寬和掃描角度。” “但這兩個屬性在同一部雷達上是相互矛盾的，雷達的指向偏差越大，可用的瞬時帶寬越小，一般來說，±45°，也就是90°指向范圍內，瞬時帶寬的影響不大，所以對于重量和體積都不敏感的艦載相控陣雷達，像是美國的宙斯盾，還有我們正在研制的海之星系統，都是采用4面陣，保證最理想的探測效果。” “如果不采用任何寬角掃描技術，那么當陣列法向波瓣寬度為2°，視野范圍達到±60°，也就是120°指向范圍時，允許的相對信號瞬時帶寬只有1，而且天線物理尺寸越大，對相對信號瞬時帶寬的需求也越大，這對于高分辨率探測來說是完全不能接受的。” “所以，絕大多數投入使用的相控陣雷達，都會在各個收發通道采用實時延遲線來補償天線單元之間的空間路程差。” “最理想的情況是，在相控陣天線的每一個單元上都使用延遲線，不過這對于上千個發射單元的相控陣雷達來說意味著憑空多了幾十公里的電纜，一方面是成本和體積不可接受，另一方面，這樣高密度的線纜之間也會產生非常強的干擾。” “所以目前的通行做法是，將相控陣天線劃分為一系列的子陣，在子陣內部的單元繼續采用移相器，而在子陣之間使用實時延遲線。” “不過對于大型相控陣天線來說，劃分子陣會導致視場內產生很多子陣級的柵瓣，造成天線副瓣升高，總之最后取舍出來的結果就是目前這種120°掃描角的單面天線，各方面性能都可以接受……” 畢竟是在雷達領域浸潤了大半輩子的資深院士，一番解釋深入淺出。 就連跟在旁邊的張洪飚都覺得自己聽懂了個七七八八。 至于常浩南…… 實際上，在王曉模剛講沒兩句話的時候，他就已經想起來，前段時間開研討會的時候，霍鵬華曾經提到過一個相同的名詞。 也是用一定長度的導線來彌補不同信號之間的相位差。 只不過最后…… 好吧，還沒到最后。 不過，至少目前是已經被光纖給取代了。 當然，在那個激光加工設備里面，換光纖的最主要目的還是單純的減小信號延遲。 彌補信號相位差只是捎帶手的。 來都來了，干脆一起換上。 但類似的思路似乎可以被引入到雷達上面—— 這一次，不只是單純用光纖取代電纜。 而是采用可編程的光學延時單元結合微波光子移相器形成光波束形成網絡，完全實現由光電信號對天線陣元進行相位控制…… 常浩南的思考持續了相當長一段時間，直到一陣突如其來的寒風打斷了他的思緒。 不過，這已經足夠了。 “浩南同志，你剛剛……是想到什么新的思路了？” 王曉模一臉關切地問道。 他倒是沒往雷達的具體技術層面去猜，畢竟常浩南雖然展示過信號處理方面的知識背景，但此前幾乎沒有插手過雷達本身的研發。 因此只是以為常浩南對于預警機的后續發展路線有了什么新的想法。 “是有些靈感，不過暫時還不太完善……” 常浩南點了點頭： “等我這次回去之后，在理論層面上計算一下，如果結果比較樂觀的話，再跟王院士您討論好了。” 事情的輕重緩急，他還是能分清的。 王曉模是工程院院士，職業生涯也基本都在解決工程應用層面的問題。 眼瞅著明天就是交付儀式，現在把一個甚至不能稱為思路，最多只能算是想法的事情告訴給王曉模，除了讓對方心如貓撓以外，并不會帶來什么實質上的幫助。 還不如把想法完善一下，至少拿出一個完整的理論計算結果之后，再去商討此事。 不過，王曉模卻從常浩南回答的字里行間中猜到了一些端倪。 既然后者提到了“理論計算”，那很明顯，剛剛說的靈感絕不是預警機發展路線這種大面上的事情。 而是跟具體技術相關。 至于是什么具體技術…… 王曉模當然還不知道。 不過，既然常浩南沒有直說，那他也不準備強行刨根問底。 有些時候，保留一些好奇心或許更好…… 各自預判到了對方預判的二人心照不宣地對視了一眼，然后暫時結束了這個話題，并排向前走去。 只留下二臉懵逼的張洪飚和梁紹修二人，在寒風中凌亂…… 第二天。 3月25日，上午九時。 交付儀式準時開始。 至于流程，自然還是老三樣。 先是包括張洪飚在內的幾名領導講話。 然后是研發人員和飛行員代表表態。 再然后把掛著大紅花的飛機從稍遠處拖到儀式現場附近合影留念。 搞定。 而帶隊前來接機的，甚至還是常浩南的老熟人。 沈濤。 不過，這倒也不很令人意外。 海航2師4團目前仍然是全海航，乃至全軍唯一的專職特種機單位，也是伺候運8三類平臺經驗最豐富的單位—— 由于氣密型運8的航程實在是驚天地泣鬼神，所以正牌的運輸機部隊反而沒怎么要這些后期改進型，大部分產能都成為了特種機平臺。 “沈副師長。” 常浩南剛才在臺上的時候就已經注意到了對方，儀式結束之后當即走上前去打了個招呼： “好久不見。” 倆人上次見面還是50周年國慶閱兵那會。 一年半功夫過去，沈濤的肩膀上已經多了一顆星星。 職位也從海航4團團長晉升為了2師的副師長。 只是由于大型機飛行員的年齡限制比較寬松，所以仍然在4團編制內擔任機長。 沈濤的視線原本正聚精會神地盯著那架空警200，在聽到常浩南的聲音之后才意識到身后有個人，于是猛地回頭。 “常總？” 不知道是否是常浩南的錯覺，沈濤的語氣中似乎沒有太多接裝新機型的激動： “您好您好……” “感覺沈副師長的興致不太高啊……” 常浩南半開玩笑地說道，只當是對方連軸轉了太長時間有些疲憊。 這種情況在他長時間工作之后也會出現。 對任何事情都提不起興趣。 不過，沈濤的反應卻是微微扯了扯嘴角，試圖換上一個興奮的表情。 結果失敗了。 于是只好嘆了口氣： “海航組織層面的一些瑣事罷了，不必多提……” 聽對方說到這里，常浩南才猛然想起一件事—— 上一世的2003年，統一的海軍航空兵司令部曾經遭到過裁撤。 此后一直到2016年，海軍航空兵各師都是同時接受海軍司令部下屬的航空兵部、海軍裝備部下屬的航空技術保障部以及三大艦隊同時管轄。 從馬后炮的角度看，這對于海軍航空兵的組織建設和裝備訓練水平產生了相當負面的影響。 而此類大動作，提前個一兩年有風聲泄露出來再正常不過。 沈濤很可能是在憂心這件事。 不過，這種涉及到軍隊體系建設的問題相當敏感，常浩南自知不可能直接插手。 所以，只好準備跟對方聊點其它的事情。 不過還沒等他開口，沈濤就主動切換了話題： “不管怎么說，還是要感謝你們航空技術部門能提供更先進的裝備。” “要是5年前的這個時候，咱們也能有現在這些東西的話，恐怕……改寫歷史都不是完全沒有可能。” 96年那場海空大演習，時任4團副團長的沈濤自然也有所參與。 只不過當年4團的主力裝備還只有幾架用于海上測繪與巡邏的運8X，只能在外圍晃悠幾圈，看著劍拔弩張的核心演習區域無可奈何。 那種兩眼一抹黑，心急火燎的感覺，沈濤到現在都記憶猶新。 如今總算列裝了第一架預警機，雖然只是當年“備份轉正”的一個過渡型號，但至少讓特種機單位有了直接參與到海空對抗中的能力。 “過去的事情就讓它過去吧。” 常浩南拍了拍對方的肩膀： “非要說的話，還是因為那次事件的刺激，才讓我決心奮發圖強來著……” 這句話不能算錯，只是不完全對。 他當年確實是發憤圖強了不假，但人的能力畢竟是有極限的。 真正改變一切的，還是那一波帶著記憶和經驗，當然還有系統的重生。 只不過，這就是常浩南不可能告訴任何人的事情了…… “還有這種事？” 沈濤自然不知道其中的彎彎繞繞，只是略顯意外看了一眼旁邊的常浩南，語氣中總算帶上了一些笑意： “那這么算起來，美國人其實是虧大了啊……” (本章完) 學霸的軍工科研系統 第884章 光控相控陣雷達
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