现代雷达
2024,46(2)
本文对当前国外主流战斗机的机载火控雷达装备现状进行了系统的梳理与分析。文章首先点明了相控阵体制，尤其是有源相控阵（Active Electronically Scanned Array, AESA）雷达，相较于传统机械扫描雷达的显著优越性，已成为现代战机的主流配置。通过详细列举美国、欧洲及俄罗斯等国家和地区的典型战机及其雷达装备型谱，文章揭示了全球机载火控雷达正全面由无源相控阵（Passive Electronically Scanned Array, PESA）向有源相控阵体制过渡的宏观趋势。在此基础上，文章深入剖析了无源相控阵雷达（以俄罗斯苏-35战机的Irbis-E雷达为例）、有源相控阵雷达（以欧洲“阵风”战机的RBE-2 AESA雷达为例）以及新一代宽角域相控阵雷达的技术特点、功能演进和作战效能，阐明了有源相控阵技术在扩展侦测范围、丰富作战功能、提升多威胁环境下超视距攻击能力等方面的核心价值。本文的研究为我国相关领域的技术跟踪和装备发展提供了重要的参考依据。
本文发表于雷达领域的专业期刊《现代雷达》2024年第46卷第2期，是一篇针对国外机载火控雷达技术发展现状的调研与分析报告。研究聚焦于现代军用航空电子系统的核心传感器——火控雷达。自雷达技术诞生以来，机载火控雷达经历了从机械扫描到电子扫描的跨越式发展。相控阵雷达凭借其波束扫描速度快、多目标处理能力强、隐身性能好等革命性优势，已全面取代传统机械扫描雷达。当前，相控阵体制又处于从无源相控阵向有源相控阵技术升级的关键历史节点。文章的研究目的十分明确，即通过对美国、欧洲、俄罗斯等世界主要航空强国和地区的现役主力战机火控雷达装备进行系统性梳理，全面展现当前国外机载有源相控阵火控雷达的技术现状、装备规模和发展趋势，并通过对典型雷达型号的深入技术分析，阐明各类体制雷达的优势与不足，从而为我国火控雷达技术的自主发展明晰方向、提供借鉴。
文章的研究方法主要分为装备谱系梳理和典型案例深度剖析两个层面。 首先，在装备谱系梳理层面，研究者采用了全面调研和列表归纳的方法。研究对象涵盖了国外当前主流的三代半至第五代战斗机及其配套的火控雷达。研究样本规模庞大，涉及美国的F-16、F/A-18、F-22、F-35，欧洲的“阵风”、“台风”、“鹰狮”，以及俄罗斯的苏-35、苏-57、米格-35等多个主力战机型号。文章通过表1这一核心数据呈现方式，系统整理了这些战机的雷达型号、体制、国别以及装备数量和出口情况。例如，表中详细列出了美国F-16战机超过四千架的庞大规模及其装备的SABR/RACR有源相控阵雷达，F-35战机多国联合研制的AN/APG-81有源相控阵雷达已批量服役，以及俄罗斯苏-35战机主流装备的Irbis-E无源相控阵雷达出口至中国、埃及等国等关键信息。通过这种全面、细致的装备谱系分析，为后续的趋势判断提供了坚实的数据支撑。 其次，在典型案例深度剖析层面，研究者选取了三种具有代表性的雷达型号作为研究对象，分别代表了无源相控阵、有源相控阵和宽角域相控阵三个技术方向。 第一个案例是俄罗斯的Irbis-E无源相控阵雷达，装备于苏-35战斗机。文章详细描述了其工作体制和独特的结构设计。该雷达为X波段多功能雷达，虽然采用无源体制，但其通过创新的机电结合扫描方式，使其最大波束角在方位上可增加到120°。具体而言，其相控阵天线本身可实现±60°的方位角和俯仰角空域覆盖，同时，一个液压机构可以独立操纵整个阵列天线进行机械水平转动60°，从而极大地扩展了方位角覆盖范围。这一设计巧妙地弥补了无源相控阵雷达在固定视场角方面的部分局限。 第二个案例是欧洲的RBE-2 AESA有源相控阵雷达，由泰雷兹集团研制，装备于法国“阵风”战斗机，并出口至埃及、希腊等国。文章以其为典型，详细阐述了一款先进有源相控阵雷达的迭代发展过程和功能演进路径，清晰勾勒出其从基础功能到完善多功能再到高级智能功能的成长路线。在“阵风”F1标准阶段，RBE-2雷达仅具备空对空模式。发展到F2标准阶段，雷达具备了完善的空对地模式与海面目标搜索能力，实现了多任务能力。再到F3标准阶段，雷达功能得到进一步跃升，不仅提升了地形跟踪功能，还增加了合成孔径雷达与地/海面动目标跟踪指示功能，具备了高分辨率成像和移动目标精确跟踪能力。最终在2008年11月，RBE-2有源相控阵雷达宣布进入生产阶段，标志着其技术成熟。 第三个案例是下一代宽角域相控阵雷达。文章指出，安装在机头内的传统相控阵火控雷达最大可覆盖的探测角域范围约为±70°。但随着作战威胁和目标的多样化，对战场进行广域甚至全向感知与火控打击的需求急剧增强。因此，宽角域乃至全向探测成为机载火控雷达的重要发展方向。文中列举了俄罗斯苏-57战机的N036多面阵有源相控阵雷达和欧洲“台风”战机的Captor-E有源机相扫雷达，作为该宽角域探测体制的典型代表。这种体制通过“多面阵”或“机相扫”等创新技术途径，突破传统单面阵的视场角限制，实现对更大范围空域的快速感知。
通过上述研究工作，文章得出了一系列清晰且相互关联的发现和观点。 核心发现一：有源相控阵体制已成为全球机载火控雷达发展的绝对主流。 根据表1的详细数据，文章得出结论：当前国外主流战斗机的火控雷达已全面采用相控阵体制。其中，美国主要战斗机已完成向有源相控阵的更换，其装备的AN/APG-77、AN/APG-79、AN/APG-81、SABR/RACR等型号形成了覆盖F-22、F/A-18、F-35、F-16等全系列战机的有源相控阵雷达家族，并已实现数千架规模的列装和广泛出口。这直接佐证了有源相控阵技术的成熟度和压倒性优势。 核心发现二：全球技术体系正经历从无源到有源的加速过渡。 文章发现，在欧洲和俄罗斯等传统上使用无源相控阵雷达的国家和地区，技术迭代的拐点已经出现。俄罗斯虽然在苏-35上仍以Irbis-E无源相控阵雷达为主流装备，但在其新一代战机米格-35和苏-57上，已逐步更替为有源相控阵雷达（如N036）。欧洲的“阵风”战机则明确走过了从RBE-2无源相控阵到RBE-2 AESA有源相控阵的升级路径。文章还明确指出，相较于有源相控阵雷达，无源相控阵虽然在成本和散热上有优势，但在辐射功率、抗干扰和多功能等方面存在欠缺，这从技术原理上解释了这一趋势的必然性。 核心发现三：有源相控阵技术带来了作战效能的革命性提升。 文章总结道，有源相控阵雷达的应用不仅扩展了战机的侦测范围，更关键的是丰富了战机的作战功能，全面提升了平台在多种威胁环境下以低可观测性、高机动性和高灵活性对超视距敌机进行攻击的能力。RBE-2雷达的功能演进过程就是这一观点的最佳注脚，其从单一空战模式，逐步叠加对地/对海攻击、地形跟随、合成孔径成像和动目标指示等功能，展示了有源相控阵雷达作为多功能综合射频传感器的巨大潜力。 核心发现四：突破视场限制的宽角域探测是下一代技术高地。 文章前瞻性地指出，面对未来广域、全向感知的战场需求，基于机头安装的单面阵雷达（±70°视场）已显不足。因此，发展宽角域乃至全向探测体制成为必然。文章将苏-57的N036多面阵和“台风”的Captor-E机相扫雷达识别为这一前沿方向的代表，表明“多面阵”共形布阵和“机械+电子”复合扫描是突破传统视场角瓶颈的两条关键技术路径。
文章的结论部分高度概括了本次研究的核心价值和深远影响。从科学价值上看，本文首次系统性地构建了一个包含美国、欧洲、俄罗斯三大主要航空技术体系的机载火控雷达装备谱系，清晰划分了“无源相控阵”、“有源相控阵”和“宽角域相控阵”三代技术形态，并深刻揭示了从无源到有源，从窄视场到宽角域的两条并行不悖的技术演进主线，为后续的技术追踪和理论研究建立了一个清晰的分析框架。从应用价值上看，文中所剖析的Irbis-E机电混合扩展视场、RBE-2 AESA功能迭代升级、N036多面阵全向感知等具体技术方案，均为我国新一代机载火控雷达的总体方案设计、关键技术攻关和作战功能规划提供了详实、具体且极具参考价值的国外标杆案例。文章不仅是对现状的客观描述，更是对未来技术发展趋势的科学研判，对于指导我国在该领域缩小差距、实现赶超具有重要的现实意义。
本文最突出的亮点在于其研究方法的系统性和分析逻辑的严密性。首先，它将宏观的装备趋势分析与微观的典型技术剖析完美结合。宏观的装备谱系表（表1）为“全面向有源过渡”这一核心趋势提供了无可辩驳的数据证据，而Irbis-E、RBE-2 AESA和宽角域雷达这三个精选案例，则分别从“如何弥补上一代技术短板”、“如何发挥新一代技术优势”和“下一代技术方向在哪”三个层面，对这一趋势进行了多维度、深层次的技术诠释，使得全文论点坚实，层次分明。其次，文章对RBE-2 AESA雷达功能演进路径的梳理堪称点睛之笔。通过将其发展历程精确对应到“阵风”战机的F1、F2、F3三个标准阶段，并以具体作战模式（空对空、空对地、SAR/动目标指示）的叠加过程予以呈现，生动、直观地展示了一款有源相控阵雷达战斗力生成的全过程，极具借鉴价值。