中国雷达系统?

我国从60年代开始研究相控阵技术,70年代研制成功7010大型远程相控阵雷达。它圆满完成了观测美国天空实验室和苏联核动力卫星坠落的任务,引起了世界的关注(相关信息参见中国科协网站文章)。90年代,研制出YLC-2全固态相控阵远程预警雷达(在第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都体现了我国相控阵雷达发展的进步。但相比一些大型陆基和舰载雷达,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难点集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子14所在我国机载相控阵雷达研制中处于领先地位。目前相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是T/R组件的生产,尤其是成本控制方面还有相当大的差距。根据顾诵芬院士最近的介绍,国内单个T/R组件的生产成本是几万人民币,所以光学雷达天线的成本是天价,而美国的T/R组件生产成本已经控制在四五百美元以下,所以我们的差距还是蛮大的。对比美国的发展,我们会发展AN/APG-77雷达,大概在2010之后。相对而言,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,完全可以在研制出实用的有源相控阵雷达之前,将无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使在有源相控阵雷达研制成功后,无源相控阵雷达作为低端产品,仍然有很大的使用价值。

我国在航电产品方面起步较晚,发展缓慢,一度远远落后于西方先进国家。90年代以后,我们通过追赶取得了很大的进步。到目前为止,中国的机载火控系统经历了四个发展阶段:

1和70年代研制的一系列瞄准镜装备在我国早期战斗机上。

2.80年代研制的平视显示火控系统已经装备部队。

3.在“七五”和“八五”预研的基础上,研制出了具有第三代战斗机水平的综合火控系统,并被新研制的飞机广泛采用。

4.九五以来基于“宝石竹”系统构型的新一代综合武器火控系统预研,主要是为下一代战斗机的火控系统做技术储备。

“十五”期间,我国将重点发展世界第四代战斗机的火控技术,其中有源相控阵雷达将是第四代战斗机火控系统的技术基础。相对于近期我国国防工业各领域的长足进步,我们完全有理由相信,我国科研人员在不久的将来就能研制出具有世界先进水平的战斗机雷达。1980年4月,国际雷达大会在美国华盛顿召开,中国也应邀出席。对于中国首次出现在类似的国际学术会议上,与会的学术专家纷纷做出猜测,但对刚刚开放的中国及其雷达同行却少有了解和不尊重。没想到会上,中国代表团一位貌不惊人的老人用流利的英语做了题为《中国雷达技术研发概况》的报告,内容的深度让许多国际知名雷达专家刮目相看。中国当时的雷达技术水平远远超出了世界的预期。外国专家表示愿意与中国同行进行技术交流,从而打开了中国与其他国家雷达技术交流的窗口。说话的老人是中国著名雷达专家、工程院院士张治中。他是新中国第一部雷达的研制负责人,也是“神五”“神六”等航天技术的“天眼工程”负责人。无论第一雷达还是天眼,它的“故乡”都是南京。1950年底,当时在重庆某研究所从事电子通信技术研究的张志忠被调到南京电信第一研究所(中国电子科技集团公司第十四研究所前身),这是当时国内唯一从事雷达修理的单位,目的是迅速发展国产雷达,维护国家领土安全。张治中不负使命。在他的带领下,1953研制成功了国产第一部中程警戒雷达,随即被派往前线批量生产,保卫祖国。1964年,我国第一台单脉冲跟踪雷达研制成功。去英国学习雷达技术的92岁老人张治中,依然精神矍铄,头脑清醒。他向记者回忆了中国是如何发展雷达的。1950年,张治中刚来南京时,十四连只负责修复侵华日军和美国遗留下来的雷达,远远不能满足国防对雷达的需求。当时整个十四所都弥漫着迅速发展国产雷达的迫切心情。我把希望寄托在有留学背景的张治中身上。早在1945年,张治中就以访问学者的身份前往英国伦敦,在莱斯特大学和信号兵团学院学习雷达和超高频技术。“当时英国的雷达技术非常发达。”张治中说,二战爆发后不久,德国空军大规模空袭英国。幸运的是,英军的许多雷达站发挥了重要作用,他们及时向总部报告了德军空袭的方向、批次和飞机数量。英国飞机和高射炮整装待发,沉重打击了德国空军。所以英国对雷达情有独钟,拥有当时世界上最先进的雷达技术。设计草图是半个人的身高1.953年。张治中被正式任命主持第一部国产中程警戒雷达的仿制工作。当时美国留给国民党的只有一部雷达,还是缺少天线的样机。就这样,在技术环境恶劣、没有任何图纸的情况下,张治中带领40多人的科研团队开始了国产雷达的自主研制之路。雷达由五个基本部件组成:发射机、电源设备、接收机、发射和接收天线以及显示器。张志忠老人说,当时研制的最大问题是发射和接收天线是雷达的主要部件,也是设计最难的部分。而且没有任何借鉴,需要从头开始,自己设计。张志忠说,他带领的9人团队负责整个飞机系统和天馈的设计。他们是在分析雷达天线电路原理的基础上设计出来的,画了无数张光线测绘草图,都是半个人高。就这样,雷达研制中最大的难点,通过不断的图纸、不断的试制、不断的改进,终于被攻克了。老张曼志忠还记得当时天线设计的成功草图,拿起纸笔给记者画了一张草图,一边画一边介绍这种“八木天线”。张治中说:“这种有三对振子,整体结构呈国王形状的天线,是由东北大学的Hidetsugu Yagi和Taro Utoda发明的,被称为八木天线。如果要复制这样的天线,需要做适当的调整,比如每个振子的长度,每个单元之间的距离,以及如何搭配。最微小的误差都会影响雷达的精度。”功率比英国雷达还大。在十四所科研人员的努力下,仅用一年时间就研制成功了第一部国产中程警戒雷达,这也标志着中国雷达产业的诞生。这个惊人的速度也让上级领导欣喜不已。张治中说:“当时参与十四所研发的工作人员,在这一年的时间里,每天都保持着很高的工作量,都是抱着早日研制成功的希望在支撑。研制成功后,很多人病倒了。”可以说,第一部国产雷达包含了14所大学老一辈工作人员的心血。张志忠介绍,第一台研制的雷达高2米,重400多公斤。各项性能指标均达到国际水平,可探测距离80-100公里的飞机。其中雷达功率达到80-100 Hz。“这个雷达的威力甚至比我在英国看到的还要大,”张治中说。国产雷达仿制成功立即开始投产,30多部国产雷达提前投产,从南京十四所走出。单脉冲测试雷达1958建成。为了建立中国对洲际导弹的防御能力,14个研究所奉命研制中国第一台大型超远程跟踪雷达。这种雷达不仅需要在3000公里的距离上发现并精确跟踪导弹,还能计算出导弹的攻击位置。因此,测角精度是该类雷达的首要指标。张治中作为技术总监,科学地分析了国外雷达技术的发展和国内电子工业的技术基础。认为应放弃后向圆锥扫描体制,采用国际上正在研制的单脉冲体制,这种新技术可使雷达测角精度提高5 ~ 10倍。但当时这个系统在国际上还处于发展阶段,可实施的材料少,技术风险大。1961单脉冲跟踪系统是在张治中的主持下研究的。为了确保洲际弹道预警任务的顺利完成,他带领技术人员深入研究,通过大量的设计和试制,逐步摸清了单脉冲跟踪系统的科学原理和实现方法。最终在1964年,我国第一台单脉冲实验雷达研制成功,并从中获得大量系统设计数据,使我国雷达水平跻身世界前列。1994后当选院士。从1950开始,中国的雷达产业在南京经历了50多年从修理到仿制,从自行设计到研制具有国际先进水平的尖端产品的过程。张治中院士是中国雷达发展当之无愧的见证者。还记得神州五号、神州六号在中国飞行的时候,十四所的雷达在穿过“黑障”后,用最短的时间捕捉到了飞船吗?张志忠说,南京研制的“天眼”之所以这么厉害,就是因为有相控阵雷达技术。事实上,相控阵雷达技术最早是由张治中在中国开发的。凭借相控阵技术,十四所于1978成功研制出大型相控阵预警雷达,有了它,中国拥有了探测外空目标的重要手段。1978和1983年,美国失控的“天空实验室”和苏联的核动力卫星1402,被十四部单向脉冲精密跟踪雷达和大型相控阵预警雷达精确跟踪,中国因此得以准确预测其坠落的时间和地点,在世界上产生了巨大影响,在中国震惊了世界。1983中国电子学会常务理事会鉴于张治中在发展雷达技术方面的突出成就,授予其学会院士称号。1988年,71岁的张治中继续他的野心。他还开展了成像雷达的研究,选择了逆合成孔径雷达这个非常难但很优秀的课题。这是国家高技术“863计划”的任务之一。张治中结合自己的研究工作,发表了多部雷达领域的专著和学术论文。1994年,中国工程院成立,张治中入选首批院士...直到90岁,张治中才离开了他一生的雷达生涯。