分身有術,“中華神盾”憑啥這么先進?

最近,我國新一代導彈驅逐艦052D現身,一時間引來不少熱議 。 中外專家與軍事愛好者們常把052D稱作新一代的“中華神盾”,這是因為,052D裝備有類似美國宙斯盾上的“相控陣雷達” 。 對于很多人來說,相控陣雷達非常耳熟,但它的原理又是什么呢?

分身有術,“中華神盾”憑啥這么先進?



個體戶與合作社之區別

要說相控陣雷達的原理,就不得不提一下傳統雷達的工作方式 。 影視中,如果非要出現雷達畫面的話,傳統雷達就是最好的道具,因為傳統雷達動感十足,快速旋轉的天線便于營造緊迫感 。
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分身有術,“中華神盾”憑啥這么先進?



傳統雷達依靠360度旋轉來掃描目標,而相控陣雷達與它的區別是,絕大多數相控陣雷達都是不動的,既然不動,那它又是如何掃描不同方向的呢?

答案是,相控陣雷達不是“一個雷達”,本質上,它是很多個“傳統雷達”的共同體 。
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很容易就能發現,相控陣雷達的天線由無數個小單元天線組成,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,它到底是如何調整掃描方向的?顧名思義,“相控陣”就是控制每個陣元產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,從而實現讓電磁波束的方向發生改變 。
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這就是相控陣雷達的基本工作原理,人們常把傳統機械式掃描雷達比喻為“個體戶”,而把相控陣雷達說成是“合作社” 。 人們還把它說成是21世紀的雷達,是否裝配相控陣雷達也是第四代戰斗機一個非常重要的標準 。 而很多第三代機,把老式雷達改裝成相控陣雷達后,戰斗力迅速提高 。

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下面,我們就來看看,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動系統,所以它的可靠性非常高,平均無故障時間遠遠高于傳統雷達 。 另外,相控陣雷達的思想有點兒類似于互聯網,某些節點壞了不影響整體功能的使用,數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
相控陣雷達是否強大,跟“陣元”是否先進和陣元數量的多少有很大的關系 。 陣元的數量可以是幾百個,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個能發射電磁波的陣元和2000個不發射電磁波的陣元 。 15360個陣元分成96組,與其他不發射電磁波的輻射器搭配起來,本質上相當于96部雷達的組合體 。
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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 。 我們經常聽到某種戰機或者軍艦能同時對付多少個多少個目標,其實,這其中的大部分功勞主要是屬于戰機或者軍艦上的相控陣雷達 。

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