淘客熙熙

主题:军事新闻2012-11-14 -- 晨枫

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                • 家园 这里边很多有意思的消息

                  328甲在上面的文章中有更多细节,组件数目是XXX,注意没有上千。数目多少很大程度反映了雷达水平,和晶片技术、包装水平一系列因素相关。J-10的个头放千个以上要达到美军目前水平。毛子在mig29上只放到600多,苏27上放到1100。咱们那个XXX希望是9XX不是6XX。文章中有一个天线尺寸是53,对应毛子天线尺寸70,孔径尺寸60。

                  328甲发射机增益给了具体数字15.2dB,这个数字并不好,好的做到20dB据说有30dB的了。移相器增量5.04°,这个比毛子好(5.625°)。

                  14所带IFF天线的PESA早已在网上曝光,且有中文展板信息旁证。

                  这个似乎是网上J-10的那个。

                  单个T/R组件的最大耗热量为30W

                  这个数字很吓人,机载散热似乎受不了。您还能看到原文吗?是否可能再确认一下?另外以55%散热算,到了实验室报道的GaN水平,2003年大量做GaN?还要请您解惑。

                  • 家园 宋云的文章

                    只看过摘要,引言部分确实提到“单个T/R组件的最大耗热量为30W”,不过这是2003年发表的,等到雷达整机正样、定型、列装,肯定会有改进。

                    T/R组件散热,目前普遍使用I—DEAS软件进行仿真计算,精确控制移相器单元的传热路径,再根据组件末级功率管热流密度采用强制风冷或液冷。老美似乎多用铝合金冷板加PAO(聚阿尔法烯烃合成基础油)冷却液对功放组件和开关电源一体化阵列进行散热。这方面,Raytheon在2001年剑桥“热材料研讨会”上有专文探讨(Material Issues in Thermal Management of RF Power Electronics),可以参阅。

                    新一代的GaN MMIC,其效率和散热设计均优于GaAs。《半导体技术》曾刊登13所有关ALGaN/GaN HEMT微带电路MMIC和南京55所X波段ALGaN/GaN HEMT功率MMIC的论文。内中披露的典型微波功率特性,特别是单位毫米栅宽输出功率密度和单位芯片面积输出功率密度两个指标已接近富士通和东芝为FCS-3和P-1反潜机AESA雷达提供的GaN MMIC器件水平。

                  • 家园 西电的GaN据说做的不错啊

                    宽禁带国家实验室在西电一老楼里。

                    公开材料里据说对工艺也有深入的研究,GaN的散热受工艺影响很大,希望做的好啊。

              • 家园 可是相控阵≠AESA呀

                相控阵是指通过改变相对相位的方法控制电磁波方向+把这样的雷达做成阵列。基本技术是上实际初得炸药物理奖的,远早于雷达技术。相控阵雷达可以是动态相控阵、静态相控阵、杂交相控阵、PESA或者AESA。

                国内雷达界同时受东西方影响,所以有主被动电扫和相控阵两种说法,两种叫法虽然相关,但属于两个不同概念。“相控”是指控制电磁波方向的一种技术,直和“电扫”相关,(还不完全=电扫)主被动是指“喂”电磁波给发射组件的方式。毛子以前说相控阵,肯定是PESA。西方往往不提相控阵,直接说AESA或者PESA。

                把上面概念带入楼上引文的话,不难发现全文没有提任何的实据。

                还有,网上类似说法实际都来源于那篇《军工文化》文章,这个不能算官泻。

                • 家园 就算这篇不算,《军转民》2009年2期直接院长访谈,裤衩

                  飙了几两血吧?

                  就算是雷电院长张昆辉吹牛,技术不成熟,性能打对折-就象日本的机载AESA-但至少雷电院已经把国产AESA做出来的。

                  这还不包括更强的南京14所的研发成果。

                  所以我认为国产机载AESA应该已超过日本水平。按张昆辉的说法,是和英法站在一个起跑线上,德国已经被甩在后面了。

                  • 家园 说比日本强恐怕还早

                    不要误会,说它不算官泻是因为那是中航集团自己的杂志,系统内发一篇写院长的文章……现在企业迫于生存问题都很能炒作,裤衩要先看军裤衩

                    回到正题,当年开始做机载AESA的时候公认村长第一,欧以第二,毛子不玩这个。当时价格是一个很大的障碍,实验室一块砷化镓低噪晶体要花10万刀。很多年以后王小谟谈过预警机价格问题,大家应该有映象。对欧以来说,要下决心挖老大市场的墙角属大逆不道,政府支持就不可能了。反倒是鬼子有钱,还有野心,最后做到了前面。兔子当年看歼10给的那点钱结合军工普遍缺奶的状况,不提技术因素都做不了。

                    日本做的J/APG-1,以后传出的消息是:第一性能不好,据说还没有成熟的多功能脉冲多普勒雷达探测距离远;加上本来就小的机头尺寸,这个让老大很安慰;第二武器匹配差;第三数据链差。

                    从老大的角度分析:号称全世界第一个上战斗机的AESA是F-15C的AN/APG-63(V)2,实际上只装了18架。数量之少一部分是价格因素,另一部分他从来不提的是技术问题。以后透露的消息从两个侧面反映了当时的问题。第一个是兰德公司关于日美FS-X项目的三个报告,里边很隐晦地提到,美国合作这个项目的一个目的是获取日本在这方面的一些独到技术。有兴趣的朋友可以读《勾心斗角:美日FS-X战斗机合作史》《勾心斗角:美日FS-X战斗机合作评估》《美国武器合作中相互冲突的目标:FS-X案例》,在网上可以找到英文版。鬼子以前总吹武器芯片比美国强不是没有原因的。说出来被老大非礼也是理所应当。第二个是多年后和印度的苏30对抗,发现F-15雷达有一个“后门”,次次都会被干掉,交换比很难看

                    以上大概可以得出的结论是第一代机载AESA研制后需要相当成熟时间。老大现在当然已经熟透了,芯片就换了几代,飞机嘛猛禽、阿肥、沙漠鹰、打击鹰、超级大黄疯、棒子鹰也装了不少。日本呢?

                    虽然进步很慢,但是鬼子从今年开始装第二代J/APG-2,总数60架,占整个机队2/3左右,单从数量判断应该进步不小。技术细节上从aviation week的报道看,解决了和鬼子自产中距单的兼容问题。照射能量增加了,探测距离也增加了。信号处理更快。很重要的制冷问题还保密。新导弹距离上超出了以前的40%,增大了发射后不管的距离,提高了发射载机的安全性,这个数据比毛子09年的蝰蛇强了。从导弹数据判断,这个雷达大概赶上了超级大黄蜂的APG-79水平。鬼子这个第二代的开发已经有10几年,虽然比原计划的2004年晚了不少,但是经过10年,近百架飞机的使用,没有理由轻视。

                    欧洲:太疯已经装过AESA试过了,但是没有入役的消息。以后还有各种新版出来。captor E也好,英版亮蛇,都说明德英大概处于美日第一代的尴尬阶段。几个字概括是吵架、没钱、技术不成熟,即使是2015年入役的目标恐怕也悬。法国真疯现在算是有了,虽然“人多力量大”,但是不真心的合作反而使法国走在了前面。至于性能,要等印度人告诉我们,印度是不是有钱给我们答案还是个问号。有一个有意思的地方,法国这个雷达还叫RBE2,并没有一个新名字或者增加版本号,是不是可以这样理解:这个AESA和以前的杂交电扫的老RBE2相比性能没有根本提高,或者有些地方还有不足?也许法国也正处于当年美日的尴尬阶段。不懂法语,看到的原始资料不多。不过据传发收组件从800多增加到1000多,应该是基本设计上的更新。

                    毛子当年之所以钟情相控阵(实际上是被动电扫)实际上是有原因的。就象上一代机械扫描雷达,老美做平面阵列,而欧洲和前苏联都不约而同地走了卡塞格林反射的路子,原因简单——省钱、效果不差。前苏联军工的实际是有传统的。但是当美国突破了AESA的技术瓶颈,而PESA理论上已经潜力到头后,毛子不得不重新回头。毛子的军工基础毕竟雄厚,雷达界更是“经受住了市场大潮的冲击”,起步虽晚速度结果不比欧洲慢,2009年莫斯科航展Фазотрон-НИИР设计局展示了甲虫AESA雷达。(那个平XX好象采访过这个设计局)这个雷达可以放在新苏35s上。以前晨枫发过一个苏35s和F-35A想象空战的贴子,里边有一个细节:苏35比F-35抢先发现对方并发射导弹,空战结果解放军打赢美军,靠的就是这个雷达。苏35s虽然是隐身改型,但是雷达反射面积肯定比F-35要大不少,这从反面说明这个雷达的强悍。有兴趣的可以看看下面这个游戏录像。

                    [FLASH=630,470]http://www.youtube.com/v/17hKtTr-pkc[/FLASH]

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                    这个雷达有个特别的地方,设计师把所有雷达设计都写成了论文发表了。这是全世界AESA雷达中唯一透露细节的一个!从晶片设计,架构,性能取舍到布局,加上设计局公布的技术数据……就象大厨把炒菜的方子全写给你了,回家抄几遍菜鸟都会了。估计DIA、公鸡、兔子、和约翰牛们没少看。有兴趣的朋友推荐找找它的主设计师道格切夫的文章,他写的比较科普。更多细节就要看几个设计师的了,太专业了很无聊

                    设计细节中一个有意思的地方是毛子把普通计算机服务器上的技术用在雷达上了。每个砷化镓芯片上都有温度传感器,当温度超高时,可以自动关掉芯片,温度回升时再恢复工作。想体验这个东西的可以买个戴尔的低端服务器,超频一下就行了

                    另一个有意思地方是基本芯片结构和美国第一代AESA的设计有惊人相似。下面有一张美国80年代末第一代生产型收发组件的图片点看全图

                    不管对手之间怎么保密,技术发展往往殊途同归。甲虫现在使用的就是上图中的4通道设计。多通道设计思路很难工业化大量生产,另外很重要一点是散热不好。所有二代再往后,美国就换成了单通道瓦片设计。这个新设计和随之发展的包装技术同时也大大降低了成本。显然,毛子现在也走到了美国当年的“初级阶段”。

                    从以上他人的经历估计兔子的研发之路,我们是不是能抛开美、俄共同选择的技术路线走一条新路?我的估计是比较保守的——大概别人走过的我们也要一脚一脚淌。很有可能也会碰到初期的技术难题,然后通过小量装备服役慢慢成熟。

                    如果哪种飞机先装AESA的话,我猜想J-20比J-10更有可能。因为大型飞机更容易布置液体冷却系统,电力也更充沛。更大的机头孔径也更容易弥补初期的性能不足。装在一个小孔径的J-10上,如果性能不能赶上刚成熟的多功能脉冲多普勒雷达,空军可能不会要。军队到底是要准备打仗的。现在面临的形式和已经过去的“和平发展的20年”是无法比的。从另一个角度说,即使性能一样,由于价格很贵,空军也可能坚持使用上一代。

                    关键词(Tags): #noble#AESA
                    • 家园 王小谟裤衩也很红嘛

                      现在我们的雷达技术已与国外处于同一水平,开始要跟国外比,就包括新原理雷达,看谁能先研制出来。

                      http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d851b200100g9im.html

                    • 家园 土工有可能用GaN么? 最近在喷20W/mm^2

                      Yield固然没GaAs高,不过军用就不在乎了

                      • 家园 GaN肯定在做

                        这里有桃源客的贴子可以看看。但是什么时候装备成军不仅仅由技术水平决定。

                        最近比较忙,就把给大家的回复都放在这里了。

                        GaN的能量输出上比GaAs高10倍。参考下面几种材料做成的元器件频率和电压对比。点看全图

                        东芝2007年报道的GaN HEMT做到了x波段50瓦,这个东西现在可以买到,有兴趣看看这里。不知道卖不卖属兔的

                        先从技术之外说起,高输出就是更远的探测距离。现在探测距离是200公里,如果2020年变成了400公里,我个人感觉给空战带来的变化将不是简单的数量级变化,而是本质的改变。

                        第一,如果战斗机能看到400公里以外的目标,打还是不打?答案是肯定要打。美俄和中欧日中距弹的发展都印证了这个答案。美军中距弹刚刚完成的最新改型就是为了迎合雷达能力的提高。晨枫主贴写的AMRAAM出现的问题,虽然燃料配方和装填方式不变,但是D型比C型提高了50%射程,意味着药量肯定增加了,不知道这是不是药筒出现问题的一个原因。射程如果提高到400左右,药量势必翻倍,导弹体积会增大很多,对于J-20和F-22也许影响不大;但是对F-35和最近惊人亮相的那啥是严峻考验。在出现了”3.5代+”的保型油箱以后,我们会不会看到“4代-”的保型弹箱呢

                        第二,从最近的官泻我们可以看到预警机的工作范围。

                        点看全图

                        外链图片需谨慎,可能会被源头改
                        大约就是400公里左右。预警机的雷达应该可以看得更远,这个距离是由地平线决定的。如果飞机低空接近,在400公里距离上发射导弹,对预警机的威胁会大大增加。象当年在科索沃上空,预警机对米格29的单向透明优势将不存在。

                        第三,对老美这样的空中强国来说,空战早已经脱离了早年见面互砍的野蛮人时代,更象古代的派兵布阵。前阵是作战飞机F-16,F-15好比重装步兵和轻步兵;后边是F-22专门偷袭和补充预警机的观察,好比骑兵;后阵是预警指挥干扰加油等辅助机型。取胜靠的是古罗马军队式的训练配合和技术优势,不是斯巴达克思这样的个人英雄。而前后阵距离正好是400。新雷达的出现会使这个阵型很容易被突破。

                        以上纯属个人妄猜,下面言归正传。GaN的大面积使用大概要满足三个条件:晶体做得够大、够纯、并且商业市场达到一定成熟度。在手机和新一代电视大量使用GaAs前,GaAs的市场几乎全部是军品市场。和平年代不管军品如何发展都不能和大规模的民用市场比拟。当时GaAs产品不论是晶体培养的速度,精度和加工技术都没有充足地发展。

                        关于两种产品的比较我们举两个例子:第一个例子是GaAs的一个生产厂叫魏兹研究所,在德国。97年,它打破了当时GaAs晶体纯度记录。它培养GaAs晶体的速度达到了14万米每秒!这样的速度是以一个庞大市场的支撑做前提的。当时GaAs市场已经以两位数的速度增长了很多年,当时GaAs市场中军品的需求只能占到总交易的1%。75mm晶体价格已经降到比硅高不了多少了。第二个例子是一个生产GaN的波兰厂家,是现在做GaN晶体技术最好的,叫Ammono。他们的晶体做到5cm,估计很快达到10cm水平。做雷达似乎75mm是个坎,晶体大于75mm成本可以大大降低,而目前真正工业用的晶园的有些要做到30cm大,见下图

                        点看全图

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                        即使是5cm晶体价格也太高。

                        晶体做好后首先要把GaN的T/R组件做出来。这个雷神现在走的最快。去年他们通过了1000小时的测试。这个时间对AESA雷达是重要指标。AESA相对传统雷达一个优势就是MTBF(平均故障间隔时间)。F-15的AN/APG-63v1雷达大概就是机械雷达做到头了,它的MTBF是300小时。如果按美军一年200小时的训练时间算,1年半雷达要大修;AESA可能5年都不用管,使用成本相差很大。

                        关键词(Tags): #noble#氮化镓通宝推:雨的节奏,
              • 家园 从仰视到平视——听张昆辉院长谈创新发展 赶超世界先进水平

                此访谈节选自《中国军转民》杂志2009年第2期

                张昆辉:

                目前,国际先进的战斗机上大都是装备相控阵体制的雷达,如美国的F-22、F-35等。所以,有人比喻说:在机载电子设备中,雷达是皇冠,而相控阵则是这皇冠上的宝石。

                赵淑芬:

                那么中国机载雷达情况如何?

                张昆辉:

                以前中国机载雷达的技术落后,但是近三四年发展极快。就拿有源相控阵雷达来说吧,美国的水平最高,其次是英国、法国等联合搞的项目,而我们是自己单独搞的。当我们自己干出了相控阵雷达时,很多老专家都不相信,直到看到了实物心里才信服。合成孔径雷达技术美国领先,分辨力做到了100mm。我国目前的合成孔径技术达到或接近国际水平。

                如果说,以前对国际的先进水平咱们是仰视的话,那么现在可以说是平视。如果现在参加国际招标,我们中国的机载雷达完全可以和英国、法国在同一个水平上竞争,当然美国还是处干世界领先地位。

                近年来,国内有三十几个搞雷达的企业。但在国家重点支持发展的几家中我们排在前几名没有问题的。

                通宝推:aiyoho,
          • 家园 这只是传说

            尽管可能是比较靠谱的传说,但依然没有证实。

            • 家园 哈哈,雷达方面我觉得TG应该已超日本

              日本不是号称亚洲第一个研发出AESA吗?但是毛病多多,且后续没跟上,应该已经被甩在后面了。

              欧洲雷达实力不错的,但近来也有些后劲不足了

    • 家园 哈哈,做晨大的沙发,今天这个班没白加~
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