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中國雷達系統?

我國從60年代開始研究相控陣技術,70年代研制成功7010大型遠程相控陣雷達。它圓滿完成了觀測美國天空實驗室和蘇聯核動力衛星墜落的任務,引起了世界的關註(相關信息參見中國科協網站文章)。90年代,研制出YLC-2全固態相控陣遠程預警雷達(在第二屆中國國際國防電子展覽會上展出)。這些成果都體現了我國相控陣雷達發展的進步。但相比壹些大型陸基和艦載雷達,機載相控陣雷達的技術難度要大得多,主要難點集中在小體積T/R組件的研制上。據介紹,607所和電子14所在我國機載相控陣雷達研制中處於領先地位。目前相控陣雷達的數據處理部分已經比較成熟,但是T/R組件的生產,尤其是成本控制方面還有相當大的差距。根據顧誦芬院士最近的介紹,國內單個T/R組件的生產成本是幾萬人民幣,所以光學雷達天線的成本是天價,而美國的T/R組件生產成本已經控制在四五百美元以下,所以我們的差距還是蠻大的。對比美國的發展,我們會發展AN/APG-77雷達,大概在2010之後。相對而言,無源相控陣雷達的技術難度要小得多,完全可以在研制出實用的有源相控陣雷達之前,將無源相控陣雷達作為過渡產品。而且,即使在有源相控陣雷達研制成功後,無源相控陣雷達作為低端產品,仍然有很大的使用價值。

我國在航電產品方面起步較晚,發展緩慢,壹度遠遠落後於西方先進國家。90年代以後,我們通過追趕取得了很大的進步。到目前為止,中國的機載火控系統經歷了四個發展階段:

1和70年代研制的壹系列瞄準鏡裝備在我國早期戰鬥機上。

2.80年代研制的平視顯示火控系統已經裝備部隊。

3.在“七五”和“八五”預研的基礎上,研制出了具有第三代戰鬥機水平的綜合火控系統,並被新研制的飛機廣泛采用。

4.九五以來基於“寶石竹”系統構型的新壹代綜合武器火控系統預研,主要是為下壹代戰鬥機的火控系統做技術儲備。

“十五”期間,我國將重點發展世界第四代戰鬥機的火控技術,其中有源相控陣雷達將是第四代戰鬥機火控系統的技術基礎。相對於近期我國國防工業各領域的長足進步,我們完全有理由相信,我國科研人員在不久的將來就能研制出具有世界先進水平的戰鬥機雷達。1980年4月,國際雷達大會在美國華盛頓召開,中國也應邀出席。對於中國首次出現在類似的國際學術會議上,與會的學術專家紛紛做出猜測,但對剛剛開放的中國及其雷達同行卻少有了解和不尊重。沒想到會上,中國代表團壹位貌不驚人的老人用流利的英語做了題為《中國雷達技術研發概況》的報告,內容的深度讓許多國際知名雷達專家刮目相看。中國當時的雷達技術水平遠遠超出了世界的預期。外國專家表示願意與中國同行進行技術交流,從而打開了中國與其他國家雷達技術交流的窗口。說話的老人是中國著名雷達專家、工程院院士張治中。他是新中國第壹部雷達的研制負責人,也是“神五”“神六”等航天技術的“天眼工程”負責人。無論第壹雷達還是天眼,它的“故鄉”都是南京。1950年底,當時在重慶某研究所從事電子通信技術研究的張誌忠被調到南京電信第壹研究所(中國電子科技集團公司第十四研究所前身),這是當時國內唯壹從事雷達修理的單位,目的是迅速發展國產雷達,維護國家領土安全。張治中不負使命。在他的帶領下,1953研制成功了國產第壹部中程警戒雷達,隨即被派往前線批量生產,保衛祖國。1964年,我國第壹臺單脈沖跟蹤雷達研制成功。去英國學習雷達技術的92歲老人張治中,依然精神矍鑠,頭腦清醒。他向記者回憶了中國是如何發展雷達的。1950年,張治中剛來南京時,十四連只負責修復侵華日軍和美國遺留下來的雷達,遠遠不能滿足國防對雷達的需求。當時整個十四所都彌漫著迅速發展國產雷達的迫切心情。我把希望寄托在有留學背景的張治中身上。早在1945年,張治中就以訪問學者的身份前往英國倫敦,在萊斯特大學和信號兵團學院學習雷達和超高頻技術。“當時英國的雷達技術非常發達。”張治中說,二戰爆發後不久,德國空軍大規模空襲英國。幸運的是,英軍的許多雷達站發揮了重要作用,他們及時向總部報告了德軍空襲的方向、批次和飛機數量。英國飛機和高射炮整裝待發,沈重打擊了德國空軍。所以英國對雷達情有獨鐘,擁有當時世界上最先進的雷達技術。設計草圖是半個人的身高1.953年。張治中被正式任命主持第壹部國產中程警戒雷達的仿制工作。當時美國留給國民黨的只有壹部雷達,還是缺少天線的樣機。就這樣,在技術環境惡劣、沒有任何圖紙的情況下,張治中帶領40多人的科研團隊開始了國產雷達的自主研制之路。雷達由五個基本部件組成:發射機、電源設備、接收機、發射和接收天線以及顯示器。張誌忠老人說,當時研制的最大問題是發射和接收天線是雷達的主要部件,也是設計最難的部分。而且沒有任何借鑒,需要從頭開始,自己設計。張誌忠說,他帶領的9人團隊負責整個飛機系統和天饋的設計。他們是在分析雷達天線電路原理的基礎上設計出來的,畫了無數張光線測繪草圖,都是半個人高。就這樣,雷達研制中最大的難點,通過不斷的圖紙、不斷的試制、不斷的改進,終於被攻克了。老張曼誌忠還記得當時天線設計的成功草圖,拿起紙筆給記者畫了壹張草圖,壹邊畫壹邊介紹這種“八木天線”。張治中說:“這種有三對振子,整體結構呈國王形狀的天線,是由東北大學的Hidetsugu Yagi和Taro Utoda發明的,被稱為八木天線。如果要復制這樣的天線,需要做適當的調整,比如每個振子的長度,每個單元之間的距離,以及如何搭配。最微小的誤差都會影響雷達的精度。”功率比英國雷達還大。在十四所科研人員的努力下,僅用壹年時間就研制成功了第壹部國產中程警戒雷達,這也標誌著中國雷達產業的誕生。這個驚人的速度也讓上級領導欣喜不已。張治中說:“當時參與十四所研發的工作人員,在這壹年的時間裏,每天都保持著很高的工作量,都是抱著早日研制成功的希望在支撐。研制成功後,很多人病倒了。”可以說,第壹部國產雷達包含了14所大學老壹輩工作人員的心血。張誌忠介紹,第壹臺研制的雷達高2米,重400多公斤。各項性能指標均達到國際水平,可探測距離80-100公裏的飛機。其中雷達功率達到80-100 Hz。“這個雷達的威力甚至比我在英國看到的還要大,”張治中說。國產雷達仿制成功立即開始投產,30多部國產雷達提前投產,從南京十四所走出。單脈沖測試雷達1958建成。為了建立中國對洲際導彈的防禦能力,14個研究所奉命研制中國第壹臺大型超遠程跟蹤雷達。這種雷達不僅需要在3000公裏的距離上發現並精確跟蹤導彈,還能計算出導彈的攻擊位置。因此,測角精度是該類雷達的首要指標。張治中作為技術總監,科學地分析了國外雷達技術的發展和國內電子工業的技術基礎。認為應放棄後向圓錐掃描體制,采用國際上正在研制的單脈沖體制,這種新技術可使雷達測角精度提高5 ~ 10倍。但當時這個系統在國際上還處於發展階段,可實施的材料少,技術風險大。1961單脈沖跟蹤系統是在張治中的主持下研究的。為了確保洲際彈道預警任務的順利完成,他帶領技術人員深入研究,通過大量的設計和試制,逐步摸清了單脈沖跟蹤系統的科學原理和實現方法。最終在1964年,我國第壹臺單脈沖實驗雷達研制成功,並從中獲得大量系統設計數據,使我國雷達水平躋身世界前列。1994後當選院士。從1950開始,中國的雷達產業在南京經歷了50多年從修理到仿制,從自行設計到研制具有國際先進水平的尖端產品的過程。張治中院士是中國雷達發展當之無愧的見證者。還記得神州五號、神州六號在中國飛行的時候,十四所的雷達在穿過“黑障”後,用最短的時間捕捉到了飛船嗎?張誌忠說,南京研制的“天眼”之所以這麽厲害,就是因為有相控陣雷達技術。事實上,相控陣雷達技術最早是由張治中在中國開發的。憑借相控陣技術,十四所於1978成功研制出大型相控陣預警雷達,有了它,中國擁有了探測外空目標的重要手段。1978和1983年,美國失控的“天空實驗室”和蘇聯的核動力衛星1402,被十四部單向脈沖精密跟蹤雷達和大型相控陣預警雷達精確跟蹤,中國因此得以準確預測其墜落的時間和地點,在世界上產生了巨大影響,在中國震驚了世界。1983中國電子學會常務理事會鑒於張治中在發展雷達技術方面的突出成就,授予其學會院士稱號。1988年,71歲的張治中繼續他的野心。他還開展了成像雷達的研究,選擇了逆合成孔徑雷達這個非常難但很優秀的課題。這是國家高技術“863計劃”的任務之壹。張治中結合自己的研究工作,發表了多部雷達領域的專著和學術論文。1994年,中國工程院成立,張治中入選首批院士...直到90歲,張治中才離開了他壹生的雷達生涯。

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