巴鐵有福了!殲20、殲10C雷達研製單位出手為“梟龍”頂級雷達

日前,《簡氏防務週刊》發文報道中巴FC-1“梟龍”/JF-17“雷電”戰機項目的最新進展,其中包括了“梟龍”最新改進型“梟龍”Block III的一手信息,報道稱第一架“梟龍”Block III原型機已於2019年12月17日在成都首飛,第二架原型機也將於今年5月投入試驗。

報道首度對外披露“梟龍”Block III最終選定南京中國電科14所的KLJ-7A作為其機載有源相控陣火控雷達,而這是飛機的所有升級的核心。報道作者為與巴基斯坦空軍關係極為密切的英國記者,因此報道的可信度非常高。“梟龍”Block III究竟選用何種雷達可謂一波三折,今天,CN軍工臺就來說說這背後的故事。

巴鐵有福了!殲20、殲10C雷達研製單位出手為“梟龍”頂級雷達

△“梟龍”Block III已於2019年底首飛,但首架原型機似乎並未安裝雷達

“梟龍”Block III使用機載有源相控陣火控雷達是項目啟動之初便早早確定的,唯一的不確定性在於究竟是選用哪款雷達,中國電科14所和中航工業607都提供了各自的機載有源雷達產品參加競標。兩家單位實力都實力不俗,相關產品也以一定數量級在中國空軍中服役。

從公開信息來看,小巴幾乎是在最後時刻才確定的雷達型號,這也令這場“雷達大戰”曠日持久。兩家單位各懷優勢,仍使出渾身解數爭奪這一訂單量以百計、利潤頗高的軍貿大單。

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△14所的KLJ-7A型機載有源相控陣火控雷達於2016年首次展出,這是國產機載有源雷達首度對外展出

此次“雷達大戰”雖是在2家中國軍工企業之間展開,但背後的意義卻不一般,這場“雷達大戰”的背後堪稱中國軍工佔領高端軍用電子技術領域的縮影,這可以從兩個角度來看:

其一,中國雖是小巴的主要武器供應商,但中國向小巴提供武器絕不是“我給啥你買啥”,幾乎任何一款武器,尤其是主戰武器出口小巴都或多或少的有與歐洲、俄羅斯等國參與競爭的影子。“梟龍”戰機研製之初,小巴就想著給“梟龍”裝歐洲火控雷達,14所的出手才讓小巴說“我不想”。

此次圍繞“梟龍”Block III的“雷達大戰”,從始至終都沒有歐洲廠商的戲份,可謂時移世易。高性能機載有源雷達算的上軍用電子技術領域的高峰,歐洲廠商缺席“雷達大戰”雖不能說中國在該領域已超越歐洲,但隨著科研投入和使用規模不斷拉開距離,相關技術領域見高下將是遲早的。

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△美國版“雷達大戰”最終由APG-83取得勝利,其廠商諾·格公司也是F-22、F-35的研製單位,但APG-83顯然是這對出口和升級市場的折中產品

其二,這場“雷達大戰”也證明了中國軍用電子技術的整體水平達到相當高度,目前世界上只有中、美、俄三個國家同時擁有超過2家企業具備研製機載有源雷達的能力,而俄羅斯產品尚未投入服役,因此當前在機載有源雷達車道上高速推進的還得屬中、美兩國。

有趣的是,類似的“雷達大戰”在8年前的美國也開打過,彼時美國的諾·格和雷神公司為爭奪韓國、新加坡等國家和地區的F-16升級訂單(有明確的使用有源雷達需求,數量超過300架),分別推出APG-83和APG-84型機載有源雷達,並展開曠日持久的競爭,諾·格的APG-83最終笑到最後。不過,APG-84在2019年也獲得美國海軍陸戰隊F-18的升級訂單,總算沒白摻和。

中美兩國的“雷達大戰”頗有類似之處,兩國企業都是相關技術發展到一定程度,且滿足國內五代機和四代半戰機需求後,逐步將衍(jiang)生(ji)產品推向國際市場,單子規模也都不小。可以說,相關技術既然獲得出口許可,對於這個國家也就不再是什麼敏感技術,將其外銷不僅可以提升自己在國際市場(甚至地緣政治)的影響力,對於企業本身的長期良性發展也非常有幫助。

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△巴基斯坦的“梟龍”被拍到掛載霹靂-15導彈,但如果沒有有源火控雷達,這種導彈的遠程優勢將無從發揮

此次圍繞“梟龍”Block III的“雷達大戰”都是中國企業,大家旁觀起來自然“輕鬆愉悅”。可對於局中企業而言,面對這數以億計的單子怎麼敢有絲毫的馬虎?從兩家企業的實力對比來看,14所作為中國雷達工業的發源地、行業“巨無霸”,壟斷了殲-10、殲-11B、殲-15、殲-20等全系飛機的火控雷達研製,整體實力自然更勝一籌。2016年的珠海航展上,KLJ-7A作為中國首款對外展出的機載有源相控陣雷達成為全場焦點,“雷達大戰”或許從那時候也就開始了。

607所若是推出與14所KLJ-7A相似的產品進行“四平八穩”的競爭,那麼結果或許早已失去懸念。607所為此獨闢蹊徑,在2017年對外宣稱已成功研製國際首款機載風冷二維有源相控陣火控雷達LKF-601E,並經試飛驗證,取得重大突破。LKF-601E的出現讓競爭出現了微妙變化,在外界看來,產品型號的競爭一定程度上變成了“技術路線之爭”。

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△607所及時推出風冷型LKF-601E機載有源雷達展現了自身的應變能力和技術實力,也算雖敗猶榮

所謂的風冷是飛機雷達系統的一種散熱方式,有源相控陣雷達性能好,但功率也高,需要更好的散熱方式,這是所有“老式”飛機要升級有源雷達必須解決的一個難點。“梟龍”Block III雖然採用新的設計,但限於本就嬌小的機體,原有結構很難有根本改變,因此它的升級也就類似F-16這些飛機的“原位升級”,即無機體結構或佈線變動,甚至不得改變飛機僅有風冷接口的現狀和它的冷卻分配量。

而高性能有源相控陣雷達往往採用液冷的方法帶走天線熱量(飛機液體引入雷達系統進行循環冷卻),這樣的散熱效果最佳。但全套液冷系統結構也複雜,“老式”飛機和機體有限的戰機要直接使用非常困難,美國人(F-16V)採用方法是折中的辦法,即雷達天線內部仍採用液冷,再用原來的風冷通道給冷卻液冷卻,從而達到散熱效果。F-16這樣做的好處是最大限度將液冷轉換單元的重量和體積在雷達內部消化,並且讓天線結構最大限度保持與F-22、F-35等“常規雷達”保持一致,利於與現有成熟設計實現系列化、通用化發展。一般認為,KLJ-7A至少在早期採用的是類似技術路線。

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△殲-20、F-35這類全新飛機的機載雷達使用的都是液冷技術,因為他們代表的都是本國的最新技術,相關技術必然會被用的其它機型上,若針對單一機型搞風冷,就不利於系列化和通用化發展

LKF-601E所用的風冷設計是液冷、液冷/風冷混用之外的第三條技術路徑,即通過對天線熱傳導性能進行優化,直接使用飛機自帶的冷卻風散熱,這種設計過往也曾在直升機載雷達上用過,607所將其率先用在機載有源相控陣雷達確是首創。機載有源雷達採用風冷設計的優勢是結構相對簡單,不會佔用飛機太多資源,但3個弊端也很突出:一是嚴重限制雷達功率;二是天線陣面散熱很難均勻;三是不利於與主流產品系列化、通用化發展。

如果是在新型重型、中型戰機上,風冷技術可以說是絕對沒有出路的,但在輕型的“梟龍”上卻頗有“可為”之處。原因是戰機選用何種雷達,需在結構、工藝和性能等方面做出權衡和取捨。而“梟龍”本身的飛機資源就有限,即便使用有源相控陣雷達,也只能是折中的產品。在本就沒有太多功率可以“浪費”的情況下,“梟龍”若選用風冷有源雷達,又能達到簡化飛機設計的目的也不失為一種選擇。

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△在運-7上試驗的KLJ-7A型雷達,14所試驗條件應該不如背靠中航集團的607所

607所顯然是瞄準這個機會,果斷搶下風冷雷達的“頭彩”(KLJ-7A一開始也有類似方案),從而讓“雷達大戰”愈發激烈。從中,我們不難看出607所的出色的應變能力和技術眼光,當然也有解決風冷技術難題的技術實力。

只是607所的對手實力實在太強,2018年珠海航展上,14所進一步展示了KLJ-7A的“廣角解決方案”,可以說是以一己之力將美國、歐洲以及俄羅斯等國產品的技術特點完全吸收,並迅速轉化為實際產品,這樣的行動力即便在國際上也無出左右;強大技術實力之外,公開信息顯示14所和小巴的關係也非常密切,該國的陸基和空基預警體系幾乎是14所包辦的,14所還向小巴提供了“梟龍”早期批次所用的KLJ-7型機掃火控雷達生產線。因此,KLJ-7A能夠最終勝出並不令人意外。

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△14所在珠海展出的KLJ-7A型雷達廣角方案集歐洲、俄羅斯等國產品的優點於一身

值得注意的是,在2018年珠海航展上,14所曾指出KLJ-7A同樣可以採用風冷設計,並且有相關方案。而《簡氏》的報道中恰恰指出,KLJ-7A正是憑藉風冷技術方案取勝!有人向原文作者提問這是否筆誤,但作者回複稱KLJ-7A向小巴提供的方案中的確包括液冷和風冷兩種技術形式。那麼,這就可能是一個非常戲劇化的結果,LKF-601E在掀起“技術路線之爭”後最終還是被絕對實力更為強大的KLJ-7A “反殺”。

綜合來看,中國版的“雷達大戰”在技術水平和激烈程度上並不遜色於數年前的美國版本。而結果之外,中國軍工的眾多企業在電子技術領域齊頭並進的整體提升更值得欣喜……


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