日本规划的下一代战斗机和GaN高功率雷达当然,目前美国和中国的氮化镓工艺也已经趋于成熟,所以这一块日本维持的优势并不会持续太久。有失水准的J/APG-1我们都知道日本在元器件方面尤为擅长。相比之下,日本的雷达产品则没有那么全,像弹道导弹的早期预警雷达,反导系统的大型相控阵雷达,反隐身雷达这些方面并非日本强项。

日本的雷达技术处于什么水平?

日本的雷达技术处于什么水平

雷达技术谱系上只有美俄中三个国家做到了高、大、全,而且每个国家都有突出擅长的一面。相比之下,日本的雷达产品则没有那么全,像弹道导弹的早期预警雷达,反导系统的大型相控阵雷达,反隐身雷达这些方面并非日本强项。但是从战斗机的火控雷达,到军舰的侦查搜索和火控雷达,日本都能够自己生产,所以来说日本的雷达技术还是比较强的,日本在雷达上摘得过以下成就:世界上首款AESA机载火控雷达;首款GaN器件的AESA雷达。

我们就来简单介绍一下这几款雷达。有失水准的J/APG-1我们都知道日本在元器件方面尤为擅长。日本早在1982年,就开展了世界上首款AESA机载雷达的研制工作。这就是J/APG-1,后来用在了三菱F-2战斗机上。J/APG-1使用的是GaAs工艺,雷达孔径约70cm,T/R组件数量高达1200个,对于这样一款中型战机着实是不低。

不过在公开的数据上,这款雷达显得极为谦虚:对RCS 5㎡大小的目标的上视距离仅110km,下视距离仅65 km,即便对RCS达到5000㎡的军舰,探测距离也不过190km。真的很难让人相信这是一款AESA雷达。日本的J/APG-1 AESA雷达可能有人不知道这是个什么概念,那我拿中国的外贸雷达,KLJ-7做个比较。

KLJ-7是给巴基斯坦枭龙Block1和Block2战斗机装备的一款脉冲多普勒雷达,这种雷达的从体制上已经落后AESA雷达整整一代水平。然而实际表现呢?KLJ-7对RCS 5㎡的目标的上视距离是150km,下视距离是100km,而且KLJ-7的雷达孔径比J/APG-1还要小,只有60cm左右,结果探测距离比它还远!而给枭龙Block 3准备的KLJ-7A,对RCS 3㎡大小的目标上视距离达到200km,下视距离达到110km,下视距离下好等于J/APG-1的上视距离。

所以真的是不禁很让人怀疑日本雷达技术人员的设计水平了。跟中国比是这样,我们就不用拿他们跟美国比了。KLJ-7脉冲多普勒雷达小而精良的FCS-3A但不得不承认日本人在器件工艺上的先进性,还是给他们的国产雷达加了太多分。进入21世纪后,日本成为世界上第一个在雷达上使用了GaN器件的国家,这种器件用在了在秋月级驱逐舰上装备的FCS-3A射控系统的AESA雷达上,是原先的FCS-3的相控阵雷达功率的3倍,探测距离提升1.7倍。

GaN是GaAs下一代技术,则工作温度高,击穿电压高,抗辐射能力强,功率可以做的很大。因此秋月级可以用面积如此小的雷达天线阵列,实现将近370公里的探测距离,这的确是非常牛的。秋月级的的有缘相控阵雷达,采用C X波段,共有8个雷达阵面日向级直升机航母采用简化的OPS-50,取消了X波段的火控照射阵面一雪前耻的J/APG-2GaN同样用在了机载雷达上。

在F-2上已经开始用J/APG-2雷达替换原来的J/APG-1。这款雷达的孔径和J/APG-1基本一致,但器件已经全部换为GaN器件,但器件的平均功耗达6W,比上一代整整搞出1倍。这让F-2的探测距离提高了一百多公里,整体性能匹敌F/A-18战斗机的AN/APG-79,的确是非常了不起的成就。同时得益于高性能器件和后端处理技术,雷达的重量只有150公斤。

F-2使用的J/APG-2面向次世代空战的高功率雷达而在未来的F-3战斗机上,日本规划了一种新型高功率雷达,同样使用GaN器件。F-22的AN/APG-77雷达孔径接近1米,考虑到F-3的尺寸和F-22接近甚至更大,其实雷达罩里完全可以装下和AN/APG-77雷达孔径相近的雷达,但日本并没有选择做更大的雷达,他们的下一代雷达孔径只有74cm,这说明这么大的雷达性能完全可以满足需求。

目前该高功率雷达已经至少完成了500小时的测试。因此在雷达领域,日本在新器件工艺上受益良多,有一定的领先优势。日本规划的下一代战斗机和GaN高功率雷达当然,目前美国和中国的氮化镓工艺也已经趋于成熟,所以这一块日本维持的优势并不会持续太久。我国氮化镓早已经广泛渗透到了民用市场,有多家民用领域的半导体公司已经可以量产8英寸硅基氮化镓晶圆,氮化镓早已经用在了快充,照明,激光雷达,5G通信领域。


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