深度:俄T50量产排障顺利 机载有源相控阵雷达量产

2017年01月24日 18:11 新浪军事 微博
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  在去年进行的珠海航展上,为俄罗斯第五代战斗机研制雷达系统的“提赫米洛夫”仪器制造研究所(NIIP)总裁尤里·贝里接受北国防务(微信ID:sinorusdef)采访时表示,T-50雷达系统的研制顺利,已经准备交付使用。

  昨日,贝里在接受俄塔社进一步称,量产的T-50雷达已经开始T-50上进行测试,没有发现什么技术问题。可见,随着T-50预量产即将在今年展开,各配套系统的进度也都在跟进。今天,北国防务特约撰稿人杨政卫就来为大家介绍一下T-50雷达系统的一些基本情况。

T-50战斗机使用的N-036前视主火控雷达T-50战斗机使用的N-036前视主火控雷达

  T-50的雷达系统

  T-50的无线电系统统称为“多用途整合式无线电系统”(MIRES),包括雷达、电子战、通信等一开始就视为一个大系统进行规划,尽量使用相同的组件、软件以及计算机,并且尽量共享天线。

  例如雷达与“喜马拉雅”电子战系统的程序架构就是共通的。由AIST-50天线馈电系统来管理各种无线电的收发,而雷达天线也可供相应波段的电子战、通信系统使用。在雷达方面,共有N-036前视雷达、两个N-036B侧视雷达等3个X波段雷达与2个可动前缘襟翼上的N-036L型L波段雷达。

  X波段有源相控阵雷达采用功率10~12W的砷化镓单元,前视雷达有约1526个单元,侧视雷达单元较少,但可用延长信号累积时间来补充探测距离。侧视雷达与前视雷达的发射导管排列方向垂直,也就是对不同的极化方向优化。这3个X波段雷达构成的视野达到+/-150度。

N-036B侧视雷达N-036B侧视雷达

  用功率来算,1526个10~12W的单元总功率超过18kW,如果考虑有源雷达能量效率、损耗较小的优势,其功率应当相当于“雪豹”-E雷达,那么探测距离应该更强。然而一直到2015年尤里·贝里还说,“雪豹”-E的探测距离仍无法超越,为此他们做了研究,找出让有源雷达距离可以赶上“雪豹”-E的方案。

  论证结果是做得到,只是需要在基本组件等方面在下功夫,因此或许是散热等问题让组件实际上无法发挥10~12W的能力。

可动前缘襟翼上的N-036L型L波段雷达可动前缘襟翼上的N-036L型L波段雷达

  雷达系统的计算机是N-036 EVS,其由2台Solo-21计算机与1个转换器组成。该转换器用于在两台Solo-21之间以及对外的模拟与数字数据交换。

  Solo-21计算机的外壳与以前公布过的Solo-35-03一样,传输接口也类似,其中Solo-03的信号处理能力达每秒800亿次,重量相当于“雪豹”-E的Solo-1与Solo-02的总和,而且有大量且多种通信规格,可当影像计算机使用,它也被用在俄制机载激光试验机上。因此T-50的雷达计算机的运算能力至少是苏-35的两倍以上。

  试验证明高可靠性

首度测试T-50雷达试验型的T-50-3原型机首度测试T-50雷达试验型的T-50-3原型机

  N-036雷达的实验型于2008年11月完成,第二部则在2009年完成,第二部开始已属于原型机。2012年4月首次在飞行中开启雷达,并在同年夏天开始正式进入雷达试飞阶段。截至2013年的莫斯科航展,雷达的第一阶段飞行试验已经完成,具备最基本的实用化能力,也就是能执行基本的作战任务,但没有完全发挥潜力。

  其中,最令NIIP专家惊奇的是,N-036的性能在初始试验阶段就几乎满足设计需要,如此顺利的新机试验是专家们前所未有的经验。下一阶段的重点是开发那些只有有源相控阵雷达雷达才能办到的特殊模式,地面试验已在全力进行,但尚未展开飞行试验,因此要完成完整功能的雷达仍有非常多试验要做。

  2015年4月,雷达通过初始试验并且开始国家试验。在初始试验中雷达已验证乎所有的空对空与空对面模式,在国家级试验中,开始进行与武器的整合。国家级试验中由T-50-3与T-50-4进行雷达试验,雷达性能依阶段渐次增进,以逐步满足技术指标。T-50-4上的雷达就比T-50-3还好,T-50-5的会更好。

  不意外的是,有源相控阵雷达在试验中展现了超凡的可靠性。以往的新雷达在试验阶段总会出现发射机、高频电路等的故障,这在N-036上面却没有发生,整个系统一直很稳定的运作。这款雷达最早于2012年7月在T-50-3上进行飞行试验,到年底共进行约20次飞试,除了试验初期就多方面达到设计需求之外,在年底T-50-3进厂检修改造时,NIIP也将上面的N-036带回试验台上检修,发现雷达性能没有改变,不需做任何维修即可继续使用。

  类似的事件也发生在T-50-4,该机于2012年底首飞,2013年夏进行检修改造,至当时共完成100次雷达的飞行试验,NIIP同样将他带回去检修,发现雷达性能与出厂时相同,不需更改。

  至今,在雷达的性能与设计上,N-036算是相当顺利,毕竟NIIP是40年的相控阵雷达老字号,而许多新技术也已经先在苏-35的“雪豹”-E上尝试过了。

  会受西方制裁影响吗?

  关于T-50雷达的负面新闻主要围绕在它的影像计算机模块,有源相控阵雷达的T/R模块要用半导体制程大量制造,而这正好是苏联工业的弱项。

  因此在发展“多用途前线战斗机”(MFI)时,明明知道美国要用有源相控阵,而苏联也有技术,但就是考虑到可靠性,所以N-014雷达仍是NIIP所熟悉的无源相控阵。在俄第五代战斗机T-50/PAK-FA规划初期,NIIP也建议用无源相控阵雷达就好了,因为他们有把握让无源相控阵雷达跟有源相控阵匹敌。不过军方的要求是“给我有源相控阵,剩下的你们想怎么做都行”。

俄罗斯有两个单位研制机载有源火控雷达,而首部亮相的雷达是“法扎特隆”集团的“祖克”-A俄罗斯有两个单位研制机载有源火控雷达,而首部亮相的雷达是“法扎特隆”集团的“祖克”-A

  要用有源相控阵,又是军方要的,那就要讲求高度自制,特别是关键组件。为此便引进了西方生产线来自行制造T/R模块,这过程中本来就要经历学习期,因此初期的T/R模块甚至一交货就出问题,而且试验过程中好几次拆卸雷达以解决问题。

  在这初期的生产过程还有一个非技术性的致命伤——资金。有好一段时间,预定要用于添购设备或改善产线的资金都没有如期到位,为此贝里多次出面喊话。最离奇的是那几年刚好俄罗斯经济不错,国防经费也很多,可国家给了经费,厂商却没有如期拿到。当时的国防部长是谢尔久科夫,在他任内类似的事情层出不穷,这也是后来被撤换的原因之一。

受制裁影响俄军许多武器的生产受到影响,如海军护卫舰的发动机,目前俄罗斯正着手通过国产解决这些问题  受制裁影响俄军许多武器的生产受到影响,如海军护卫舰的发动机,目前俄罗斯正着手通过国产解决这些问题

  之后又遇到新的问题,乌克兰问题导致西方对俄实施制裁。这一行动确实影响了许多新系统的进度,但这并不是因为有关键技术被卡在别人手里,而是因为许多不是很重要的基本零件因为制裁要自行生产,技术上不难,但是就是要时间。2014年俄国被制裁以后有关新进度的新闻出现得没有以前频繁,可能就是因为这个原因。

  这当中对N-036雷达影响较大是生产T/R模块后要品管,而这种高科技产品的品管往往也要专门的检测设备。这本来不是什么大事,也是可以用买来的设备进行,但是被制裁,不好买或买不到,就拖累了质量。(作者署名:北国防务)

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