学霸的军工科研系统 第748节
保守估计,得益于光纤TTD的宽带特性和低损耗,单面光控相控阵的可用扫描角度将能够扩大到±75°,乃至±80°。
这对于固定的单面,或双面阵天线来说,是一个十分巨大的进步。
但是……
还不够大。
几乎是在看到电脑上面模拟结果的同时,他就产生了一个更加激进的想法。
“常总。”
王晓模把圆珠笔放到一边:
“如果我们不追求扩大扫描角度呢?”
“啊?”
这个问题让常浩南一愣。
你之前说要宽角扫描,我这结果都给你算出来了,现在又不用了?
闹呢?
看到他一脸见鬼的表情,王晓模赶紧继续解释道:
“我的意思是,既然扫描角度和瞬时带宽是一对相互矛盾的指标,那光控相控阵雷达既然可以实现同等带宽下的大扫描角,是不是也可以换个思路,实现同等扫描角下的高带宽?”
听到这个思路的常浩南先是低头沉思。
接着眉头微皱。
然后眼露精光。
“应该是……可以!”
他毕竟不是雷达专业出身,刚刚的计算也只是从数学和物理层面进行的理论推导,所以在应用层面的想法上,其实是有点受限的。
之前在南郑的时候,王晓模一直在说宽角扫描的问题,所以他的计算结果也一直在往这个方向去推进。
但现在被对方这么一提醒,他的思路也紧跟着打开了——
雷达的带宽跟网络的带宽并不是一个概念。
它不是一个速度单位,而是一个频率单位。
指的是雷达天线在正常工作状态下所能够适配的频带宽度。
我们常说一部雷达“工作在某某波段”。
这个波段范围就是带宽。
在绝大多数情况下,雷达的后端模块是无所谓频段的。
但发射/接收天线的适应性很差。
所以总体上会表现出窄带的特性。
然而正如王晓模刚才所说,光控天线完全可以克服这个问题。
华夏未来的主要装备,无论是预警机或者地导系统的可转动双面/单面阵,还是军舰上要用的四面阵,对于宽角扫描的需求总结起来都是“有最好,没有也行”。
但宽频段可就是另一回事了。
夸张点说,甚至能通过同一个阵面实现双波段,乃至多波段探测!
“如果维持扫描角度是120°或者90°不变的话。”
想到这里,常浩南把电脑拽回自己面前,开始飞速敲击键盘。
刚刚那个复杂的模拟过程,自然是在超算上完成的,这里只是显示了个结果的截图而已。
但只是把带宽和扫描角进行一轮换算,那PC的性能还是够用的。
时间一分一秒过去,坐在对面的王晓模也终于耐不住性子,绕过办公桌来到了常浩南身后,希望能在计算完成的第一时间看到结果。
一列列计算命令被常浩南输入进去,反倒是计算过程本身其实并没有持续太长时间。
结果很快显示在了电脑屏幕上。
“嗯……不同波段下的宽带性能其实也会有些区别。”
常浩南飞速看完,然后总结道:
“大体上,对于搜索雷达常用的S波段和相邻频段来说,如果把搜索范围控制在±60°,那频率范围大概可以覆盖2.7Ghz左右,基本上是一个完整的频段加上一个不太完整的频段。”
“把范围调整到±45°的话,那频率范围就可以覆盖到3.7Ghz的水平,那就是两个完整的频段,或者是一个完整的波段加上两个不太完整的波段……”
“更高频率范围的话,可用宽度会相应低稍微降低一点,比如对于火控雷达常见的X波段来说,就算把扫描范围控制在±45°,也只能覆盖到2.9Ghz……”
王晓模右手握成拳头,轻轻敲了敲自己的胸口。
显然,这个结果对于老同志来说,有点过于惊喜了。
稍微缓了缓之后,他才开口道:
“没关系,火控雷达对分辨率的要求更高,追求大带宽的意义恐怕不如大扫描角,还是重点关注搜索雷达的情况。”
“像是现在已经快完成测试的海基346雷达,工作频段是S波段,但是海红旗9防空导弹的引导指令系统却工作在C波段,本来我们是打算在主雷达阵面下边额外装一组收发天线,但如果能让雷达同时工作在S波段和C波段,就能省去这档子事了……”
而常浩南想的则更长远一些:
“舰载四面阵只需要±45°的工作范围,这样雷达甚至可以同时工作在L、S和C三个波段,比如1Ghz到4.7Ghz,这样甚至能直接用346雷达取代517A雷达,获得一定的反隐身和超远程探测能力……”
517A,就是052C/D驱逐舰后面那个天线形状类似晾衣架的型号,属于从50年代一直服役到21世纪的老前辈了。
虽然总体性能已经有些落后,但因为P波段的性质,还是有一定的反隐身和远程警戒潜力。
这是单纯的S波段雷达从原理上就无法比拟的。
所以一直到后来的052D,乃至055,都一直改了又改继续用。
但如果346雷达本身就能工作在与P波段性质相近的L波段,那对于517A的需求就大大降低了。
王晓模和常浩南对视了一眼,几乎同时从对方眼中看出了这个技术的巨大潜力。
第892章 抢占预警机市场
除了传统意义上的雷达以外,光控相控阵天线更广阔的应用场景,似乎是电子侦察设备。
当然也可以说是被动雷达——
天线,不仅仅是用来发射信号的。
还可以用来接收信号。
传统的电子侦察装备为了适配不同的信号频段,通常要在周围装满各种样式和尺寸的天线。
所以,电子战单位的外形,往往都比较……
抽象。
尤其以空间紧张的电子战飞机为甚。
如果只是侧面、机背和机腹凸出来一部分,那已经算是比较清秀的了。
当然,对于军用型号来说,丑,不是问题。
问题是在付出了外形上的巨大代价之后,仍然要在性能上做出取舍。
除非载机平台真的非常大,否则在体积和重量有限的情况下,很难对所有的常用信号频段面面俱到。
但如果能把两个甚至几个天线整合到一起,那对于电子战飞机来说显然是个巨大利好。
……
不过,狂喜终究是短暂的。
一项新技术,尤其是这种颠覆性的新技术,从理论到落实,中间往往有重回从难关。
常浩南和王晓模毕竟都是工程师出身,因此还是很快开始考虑更具体的实践问题。
思索半晌之后,后者首先开口道:
“要想落实这个多波段雷达,具备大带宽工作特性的天线虽然是关键技术,但其它层面,比如发射/接收机设计,还有多波段共同作用情况下的目标识别算法,这些也都需要时间来研发。”
“所以我觉得,现在首先要做的,还是先建一個原理样机,把整个流程给走通了。”
“原理样机肯定是要搞,但问题其实不止在技术上……”
常浩南也补充道:
“最开始我提到的光开关,无论是光纤布拉格反射光栅、光纤色散棱镜,还是空间光调制器和可控反射镜,都是高度精密的光学元器件,要么完全不能国产,要么国产的良品率很低,根本达不到工业化的要求……”
“其实别说这些了,就是最基本的光纤,最多也只能算是纸面上解决了国产化的问题,实际应用还是以进口型号为主。”
他的团队刚刚才开始生产超短脉冲激光的工程样机,对于这些光学或者光电元器件的情况自然了如指掌。
脉冲激光加工设备还能勉强算作是科研设备,而且其实只实现了半光电化,大部分耗材仍然是电学元件为主,单单用点进口光纤问题尚且不大。
但预警机和搜索雷达无论再怎么洗白,那也是纯纯的军用装备。
就算欧洲人发挥资本家卖上吊绳的精神闭着眼睛出口,解放军也未必敢要这么个核心元器件完全依赖西方的型号。
而且,尽管二人刚才一直在用346型雷达作为例子,但在眼下的2001年4月,346的基本型已经基本完成了国家鉴定测试,包括其载舰052C也接近设计定型,动力系统暂时和已经开工的052B一样,使用进口的UGT25000。
如此高完善度的两个型号,眼下的军事斗争形势又不容乐观,不可能因为出现一点新技术的端倪就停下等着。
换句话说,在舰载雷达层面上,这个光控相控阵的构想,乐观点说得等到346的下一个改进型,甚至有可能等到再往后的第二个改进型才能用上。
所以,必须得额外找机会进行一轮技术验证。
“如果搞个出口型号呢?”
常浩南的思路愈发狂野起来:
“咱们一步一步来,先把多波段的事情放一边,整个小型的T型天线相控阵雷达,就以150°广视野和轻量化低成本做卖点,而且反正不是咱自己用,那核心元器件国不国产的也就没那么重要了,没准国外用户人家自己还有进口渠道呢。”
“相比单纯埋头搞技术验证和研发,这样至少有利可图,后续国内厂家或者研究所做国产化替代的动力也能更强一些。”
技术这东西,只要走到了赚钱这一步,那后面其实很容易就能循环起来了。
就怕只见投入不见产出,那即便是国家拨款扶持,也得先掂量掂量。
而且,如果一个行业只靠国家拨款发展的话,其实也很难说有什么前景。
所以,常浩南重生以来的惯用路径,总结起来就是“先通过关键技术或型号打通产业总循环,再回过头来逐渐提升国内总体水平”。
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