在中美空中作战力量竞争的态势下,美国首次公开要将F35的雷达全部换装为最新型号APG-85,也就是Block 4 F-35A。换一部雷达就代表一个版本,说明这次改进的重要意义,F-35联合计划办公室表示,新雷达将与F-35所有型号兼容。
现在,F-35A的TR3版本遭遇了技术困难,这也意味着换装APG-85的距离仍然遥远,但是也能证明中美未来主力战争的竞争将进入氮化镓阶段。
F-35原来使用的是AN/APG-81雷达,已经是有源相控阵雷达,性能相当强悍。有那么,APG-85雷达有何不同呢?其实,最根本的变化就是使用了TR组建使用了氮化镓技术,而AN/APG-81雷达是砷化镓技术,一字之差带来性能的升华。当然,现在F-35BLOCK3的发动机出现了制冷量和发电能力不足的问题,那是另外一个话题。
过去我们就说过,改进战斗机效费比最好的办法就是改进雷达和导弹,而雷达性能的提升又是基础。有源相控阵雷达使用的半导体原料不断迭代,目前共有4代,第一代以硅为代表;第二代是砷化镓;第三代则是以氮化镓为主,第四代可能是氧化镓。
美军F22、F35目前的雷达就是第二砷化镓技术,而氮化镓技术刚刚成熟,正是F-35和中国主力战斗机计划换装的新型雷达所使用。
氮化镓器件功率密度比砷化镓器件高十倍,一但被做成机载雷达,带来的直接后果就是雷达尺寸更小,探测距离更远。氮化镓芯片的能量密度是砷化镓芯片的 5-10 倍,比如,美国的“爱国者”新型雷达使用氮化镓元器件后,搜索空域增加了 5 倍,在扫描角度不变的情况下,探测距离增加约1.7倍。
最近,中国公开的两款战斗机,2051号歼-20和背脊修形版FC-31舰载机,细心的网友发现他们的机头似乎变小了。其实,我们完全可以相信已经用上了氮化镓雷达,这也意味着中国战斗机距离全面换装氮化镓雷达已经不远了。2020年,中电14所参与研制的某“过于先进,不便展示”重大项目喜获国家科学技术进步一等奖,西方推测就是氮化镓雷达。
现在的问题是,如果中国未来主力战机换了氮化镓雷达会带来什么变化呢?
一、重型战斗机的雷达探测距离将接近预警机,像歼-20、歼-16、歼-11B可以探测500公里的目标,态势感知能力将空前放大。对非隐身战斗机而言,配备氮化镓雷达主动探测,与隐形战斗机配合执地空战任务,优势会进一步放大。
二、战斗机的通信带宽更大,功能更多,抗干扰能力更强,电子战水平更高。战斗机在空战时就是一个信息节点,在复杂电子战环境下,配备氮化镓雷达的战斗机更容易获得制电磁权。
三、极大的发挥超远程空空导弹的性能。中国已经列装有射程超过300公里 的超远程弹道导弹,用于打击预警机、电子战飞机、加油机和轰炸机等目标,只有配备氮化镓雷达才能非常灵活的配合导弹来使用,否则就只能由预警机进行引导了。
四、进一步降低战斗机的重量。对战斗机而言,减重的意义堪比同等重量的黄金的价值。苏-27原来的雷达重达1吨,而现在氮化镓雷达可能非常轻,那么歼-20的机动性能、巡航时间、节约燃料等方面都将受益。
以这么讲,只要换上了氮化镓雷达,一款老式战斗机的性能将获得极大的提升。所以,中国接下来完全有可能让氮化镓雷达白菜化,在歼-20和FC-31上普及之后,开始为歼-16和歼-10C更换,再结合中国在空空导弹领域的优势,美国人估计又要焦虑了。
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