“暴風”戰機雷達如何做到“一秒一座城”？_風聞

作者：蘭順正首發自:科普中國-軍事科技前沿

近日，英國“暴風”戰鬥機計劃再次受到矚目。據相關網站報道，該計劃的雷達傳感器開發團隊透露了一些有關該戰機雷達的技術細節。

頗具科幻感的“第六代戰機”

“暴風”戰機想象圖

“暴風”是英國為其皇家空軍開發的第六代戰鬥機，目前有四個主要合作伙伴，並得到600多家英國公司和學術機構的支持。2018年7月英國在範堡羅國際航展上首次展示了該戰鬥機的全尺寸模型，同時宣佈將於2018年至2025年期間投資20億英鎊研發這款戰鬥機，預計於2035年投入運營。從全尺寸模型看出，“暴風”屬於較大的單座、雙發、三角翼戰鬥機，採用了翼身融合體設計技術，帶有曲柄狀後緣和外傾雙垂尾，無平尾，以提升升阻比和隱身能力

2020年10月，聯合開發團隊公佈了“暴風”戰鬥機的相關設計數據，頗具科幻感。據稱“暴風”會按有人駕駛設計，但保留向無人駕駛演化的選項，同時在配套武器方面，英國擬為“暴風”裝備激光武器和高超聲速武器。另外該戰鬥機將採用變循環發動機技術、“可穿戴駕駛艙”等，另外一系列諸如態勢感知、數據管理、自治系統等多個技術領域60多項技術項目的研發、驗證、演示工作也正在進行之中。

“一秒一座城”的“超級雷達”

其中，“暴風”的雷達堪稱一大亮點，開發團隊稱，該新型雷達系統收集和處理的數據量是現有雷達系統的10000倍，每秒可處理相當於9個小時的高清視頻（或一箇中等城市的互聯網流量）的數據量。

提升雷達性能的關鍵是要實現接收機的小型化

在當時，開發團隊對於該新型雷達沒有提供具體內容，而此次在報道中則給出了比較多的説明。雷達開發商意大利萊昂納多公司透露，在提升雷達傳感器性能方面，關鍵點是要重新規劃設計雷達有源電掃陣列，從而實現接收機的小型化。具體而言，目前有源相控陣雷達天線陣列由小型收發通道（TRM）網格結構組成，每個TRM都生成一個單獨的雷達波束，該波束可以跟隨不同的目標或與其他波束合成以創建更大的波束。陣列中的TRM分為幾組，每組接收到的模擬信號被饋送到接收器，接收器將數據數字化，然後再傳遞給雷達的處理器。由於現在TRM的尺寸都偏大，所以接收機必須放置在飛機機鼻後部，通過同軸電纜與天線陣列相連接；另外在模擬信號的數字化過程中，極易造成部分雷達信號的損耗/缺失。

而萊昂納多公司的解決方案是，設計小型化接收機，使其能裝到機鼻部位並集成在天線中，從而消除同軸電纜；同時接收機與信號處理機之間的數字化信號通過光纜傳輸，以減少傳輸中的信號損耗。根據介紹，接收機小型化以後，數字化雷達信號能夠實現更高速、更穩定、低損耗傳輸，其效率和可靠性都得以提高；同時每個接收機獨立連接的TRM組數量更少，集成化程度更高，系統整體性能更強；另外萊昂納多的總工程師Duncan McCrory表示，該雷達並非獨立的傳感器，而是“暴風”戰機多功能射頻系統（MRFS）的一部分，MRFS將集成實現電子攻擊/電子支援、光電/紅外目標瞄準和態勢感知、通信等多種功能，通過多源傳感器數據融合，實現全面態勢數據感知，因此接收機小型化設計也有助於實現系統的多功能化。

軍事小詞典

“暴風”戰鬥機：該機為英國為其皇家空軍開發的第六代戰鬥機，融合了變循環發動機技術、“可穿戴駕駛艙”、以及激光和高超聲速武器等各種“黑科技”。其中“暴風”的雷達據稱每秒可處理相當於9個小時高清視頻的數據量，等於一箇中等城市的互聯網流量。