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飞行器高性能雷达天线罩技术发展趋势

时间:12-13 来源:中国航空报 点击:

航空工业技术的发展,特别是近30年来,我国的机载雷达天线罩研制水平得到了快速发展。目前,我国已基本具备了研制各种类型先进雷达天线罩制件的条件,并成功研制了几乎包括世界上现有的各种结构形式雷达天线罩,如实芯半波壁结构、准半波壁结构、蜂窝夹层结构、泡沫夹层结构、FSS(带通式)结构、电抗加载结构等。其中最能代表技术进步水平的是90年代初期,中国航空工业集团公司济南特种结构研究所研制的变壁厚、准半波壁、人工介质夹层结构飞机雷达罩,使我国成为继美国、德国之后第三个把人工介质成功应用于飞机雷达罩的国家。

高性能雷达天线罩技术发展趋势

现代战争实际上是争夺"制信息权"、"制电磁权"、"制空权"的较量,战争形态的变化对航空武器装备提出了革命性的要求,武器装备呈现出"向信息化、无人化发展,向全维度、无疆域扩展"的发展趋势。

为夺取现代战争的胜利,美国空军提出空天一体、远程打击、持续精确打击、多任务机动、持续情报收集、监视和侦察(ISR)的作战概念,并提出了"高超声速X飞行器"(Hyper-X)计划,催生出一系列临近空间高超声速系列飞行器。临近空间飞行器是指能持久稳定地运行于临近空间(20~100千米)执行特定任务的各种飞行器,包括X-37B、X-51A、X-47B等。X-37B是美国波音公司研发的一种有翼无人空天飞机,可在30~100千米的临近空间中,以Ma5~25的速度超声速飞行,X-51A"乘波者"飞行速度为Ma5。美国洛马公司臭鼬工厂提出了新一代高空高速情报/监视/侦察(ISR)飞行器方案SR-72,巡航高度为25~30千米,巡航速度Ma6。可以看出,美国临近空间高超声速飞行器系列雷达天线罩具备耐高温、高透波等性能。

X-47B舰载隐身无人作战飞机验证机由美国诺斯罗普·格鲁门公司研发,并于2011年2月实现了首飞。X-47B机体采用了类似于B-2隐身轰炸机的无尾形状,机体设计前端的RCS值最小,对低频雷达有更好的隐身效果,低频段隐身性能得到大幅度提升,具备"全向全频谱"的隐身性能。可以看出X-47B电磁窗隐身技术较第四代战斗机又有新提高,具备了"全向、全频谱"隐身性能。目前,美国正研发新型高科技隐身轰炸机,将高度融合并提升F-22和F-35战机上采用的隐身技术,据分析该型隐身轰炸机雷达天线罩将具备"全向、宽频"的隐身能力。

美国目前已开始了六代机及其平台的研制,据资料分析,六代机可能具备的能力特征包括:大空域/宽速域、高速下高机动/高敏捷性、大作战半径/长留空时间、宽频全方位隐身、突出反隐身高信息化态势感知、高智能化控制、反隐身/瞬时杀伤武器和超大机载能源等。根据六代机及其平台主要特征可以推断其雷达天线罩具备全向全频段隐身、超宽频带、耐高温(既能亚声速巡航飞行,又能进行Ma3~6的超声速巡航飞行)、高透波等性能。

从作战使用上看,美国第五代空空导弹的发展趋势如下:更快、更远、更精确、更灵活。第五代空空导弹具备有效打击高性能空中目标、多任务和双射程、高抗干扰能力、多模导引技术、全方位立体攻击、网络化制导、高密度内埋挂装等特点。因此,作为空空导弹的重要组成部分,导弹天线罩的主要发展方向包括:耐高温、高透波(毫米波)、宽频带、微波/红外双模等方向发展。

俄罗斯目前正在紧锣密鼓地进行新型战略轰炸机(PAK DA)研制。据资料分析,PAK DA将采用更先进的隐身技术,采用等离子体隐身技术在很大程度上将成为其主要技术途径。"电鳐"是俄第六代喷气式战斗机,该战机具备高速、隐身和无人驾驶等特性。此外,苏霍伊公司为俄罗斯空军研发的第六代战机巡航速度将在Ma1.26左右,并采用等离子体隐身技术,其空中突防、对头攻击、高速截击的能力将全面加强。因此可以推断俄罗斯下一代航空武器雷达天线罩将具备全向全频谱隐身性能(采用等离子体隐身技术)。

"神经元"(UCAV)验证机是由法国达索飞机制造公司联合5个欧洲国家共同研制的第一架隐身无人作战飞机,该验证机采用了增强隐身性能的无垂直尾翼设计。据相关资料分析,目前法国已开始研制第六代战斗机,其发展目标是:具备全频段隐身和超声速巡航能力;拥有全新的电子战系统;装备高功率激光和电磁武器以及高超声速导弹等。因此法国等欧洲国家下一代航空武器装备雷达天线罩将具备全向全频谱、宽频带、耐高温(耐大功率)等性能。

雷达天线罩作为航空武器装备的重要组成部分,其技术、功能、性能的跨越,对于新一代航空武器装备功能、性能跨越的实现具有重要的影响。综上所述,雷达天线罩技术将向高隐身(全向全频谱:雷达隐身、红外隐身、激光隐身等)、超

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