1983年,美国推出了全球头一艘装有相控阵雷达的巡洋舰,自称在雷达技术上有了大突破,还给这艘舰起了个响亮的名字——宙斯盾。
多年来,美国一直把宙斯盾舰当作自己的招牌,不光如此,他们还高价推销给了日本、韩国,还有西班牙、挪威这些国家。
原先还以为,这技术又会变成咱们国家被卡脖子的关键技术,但出乎意料的是,咱们国家的相控阵雷达,其实早就悄悄走进了民用领域。
为啥美国费了好大劲研究的相控阵雷达技术,到了咱们这儿就显得挺平常呢?咱们国家的雷达技术现在到底咋样了?
1935年的时候,人们搞出了世界上第一台真能派上用场的雷达。一开始,雷达就是为了无线电探测才被琢磨出来的,可谁承想,技术不断进步,雷达的发展速度快得让人惊讶。
雷达起初只能探测单一信号,方向也固定,但如今它能多频段、全方位探测,成了现代武器里不可或缺的一部分。
雷达现在可是个探测利器,简直快成致胜绝招了。一旦这技术练到家,那探测能力简直就像开了挂,隐身都能被揪出来,跟降维打击似的。
很多人心里头,雷达还是那个跟大锅似的庞然大物,但其实呢,现在最先进的雷达早就大变样了,功能上那也是强得不是一星半点。
现在世界上最牛的雷达叫相控阵雷达,它跟我们以前想的雷达样子大不一样,就是一个大块头的平板,装在雷达车或者地面的塔楼上。
其实,这种看起来有点古怪的设计可不是为了追求时尚,而是为了让雷达更加给力。相控阵雷达的那个平板上,密密麻麻布满了天线,而且每个天线都能自个儿干活,这样一来,它就能同时探测好多不同方向和频段的目标了。
别瞧不起这种表面没啥用的形状变化,就为了这点改动,我们可是花了大几十年的功夫。雷达的探测机制其实不算太深奥,但要把它真正用到战场上,那可就难倒一大片人了。
雷达是靠接收各种各样的信号来发现目标的,以前的那种设备,想要探测更广的范围,就得把天线做得更大。
不过,当天线尺寸增大时,雷达就变得庞大且操控起来费劲,这带来了个难题:小雷达探测范围有限,而大雷达呢,行动起来又不方便。
在搞定这个问题前,雷达虽然挺好用,但一直没法在真刀真枪的战斗里派上用场。直到大家开始琢磨电磁波干涉,这才让雷达有了出头之日,打破了之前的僵局。
干涉现象这个物理概念,现在很多初中生的物理课本里都能见到。但要把这个现象用到雷达探测上,那可真是费了好几代科学家的心血和努力才搞定的。
当两个独立的电磁波一起往外发的时候,它们之间就会有干涉的情况出现。这种干涉会让电磁波的强处碰到一起,结果就是让电磁波的强度像几何图形那样快速增长,变得更强。
调整电磁波的相位差异,咱们就能让电磁波干涉变得听话,这也就是相控阵雷达的工作原理。简单说,就是通过操控相位差来指挥电磁波的干涉。
相控阵雷达的好处真不少,头一个就是它的探测本事。因为干涉效应,电磁波的威力能猛地增强,这样一来,雷达的探测范围也就跟着变广了。
现在最顶尖的相控阵雷达,能准确探测到好几千公里外的目标。就这几千公里这个数,你就能感受到相控阵雷达有多厉害了。
但这个探测范围其实没啥用,毕竟导弹啊飞行器啥的,说转就转,灵活性高。就现在的战场情况来说,传统雷达的探测水平还算勉强够用。
相控阵雷达真正厉害的地方,就是它能同时探测好多方向,一下子就能盯住敌人飞过来的导弹。最牛的是,它四周的情况都能看得一清二楚,哪个方向有威胁都能立马定位,这可是传统雷达一直梦寐以求的能力。
相控阵雷达是通过电磁波的相互碰撞来发现目标的。这种碰撞真的很神奇,它是由好多个电磁波一起弄出来的。理论上讲,要是我们能用上数不清的电磁波一起发射,那就能把整个地球都看得一清二楚,哪儿都逃不过它的眼睛。
其实这么做没啥必要,但咱们还是能通过给平面装上好多个电磁波发射器来实现一些实际用处。就这样,相控阵雷达变成了全球顶尖雷达中的一种。
美国在1969年首先想到了把相控阵雷达用到实际中,然后在1983年,他们真的造出了第一艘带有相控阵雷达的导弹巡洋舰,就是那艘提康德罗加号。
这项技术慢慢变得老练,美国那套做法咱们心里都有数。一旦他们吃透了某项先进技术,立马就会阻挠其他国家搞研发,还打着避免战争的旗号,玩起道德绑架那套。
在掌握了相控阵雷达的独家技术后,美国很自然地就走上了商业化的道路。他们开始把装有相控阵雷达的军舰卖给自己的盟友,这样一来,不仅增强了盟友在国际舞台上的话语权,美国自己也能从中捞到不少好处。
一套动作流畅自如,简直把美国的无耻行径展现得淋漓尽致。
为了让相控阵雷达更具吸引力和市场竞争力,美国直接把它的操作、联动都整合成了一个系统,而且还给它起了个超酷的名字,叫宙斯盾。
宙斯盾战斗系统包含六大块儿,指挥中心是老大,接着是分控系统来帮忙。还有相控阵雷达模组,它负责眼睛的工作,看清四周。火控系统就像大脑,指挥着打哪儿。导弹发射系统就是动手干活的,而战备测试系统呢,它是专门检查大家伙儿状态好不好的。就这么六大块儿,组成了宙斯盾战斗系统。
宙斯盾系统特别厉害,它能跟好多不同型号的舰船搭配使用,适应性超强。一旦舰船装上了宙斯盾系统,那战斗力立马就上来了,就算之前这舰船不咋地,现在也能变成个狠角色,战斗力爆棚。
美国的宙斯盾系统,就像是给各国提供了一个便捷的新选择。你不用费心去钻研复杂的相控阵技术,只要装上宙斯盾,学上几招怎么用,就搞定了。但明眼人都看得出来,这其实是美国为了技术垄断,玩的一个小花招。
知道这事儿的人挺多,但真敢说不的人没几个。美国在全球有不少铁杆盟友和小跟班,这些国家因为被美国技术封锁,大多缺了核心技术的底子。为了国防能硬气点,各国没得选,只能咬牙花大价钱从美国买装备。
世界上不少国家都屈服于美国的强势压力。到了2018年,有消息说日本打算在国内装上美国的宙斯盾系统,这事在同年12月真的被证实了。日本政府说,他们要买两套宙斯盾,打算在2023年开始用。
尽管日本防卫省老在说,他们这么做是为了提升自卫能力,不是想攻打别人,但实际情况摆在那儿,日本就是想跟敌对势力搞军备比拼,好让二战后加在他们头上的那些限制政策松一松。
澳大利亚老早就打算通过招标,给自家的大洋防空驱逐舰来个升级换代。
尽管招标过程是公开的,但澳大利亚明显倾向于采购美国的宙斯盾系统,他们一再表示要加强防御力量,好解决澳大利亚被大海环绕的不利条件。
2023年,韩国说要造3艘宙斯盾驱逐舰,加强防空。虽然他们没提美国,但宙斯盾这名字一出来,大家都知道,这背后肯定也得给美国掏点钱。
日本那边武器不够用,军国主义思想又开始冒泡了,这事儿大家都心知肚明。澳大利亚那地界儿,确实有点微妙,它那高科技雷达技术确实挺给力。韩国嘛,一直紧跟美国大哥,逮着机会就往美国脸上贴金。
这三个国家看上宙斯盾系统,也挺让人理解的。但奇怪的是,因为美国那超级大的影响力,宙斯盾系统现在在全球越来越普及,每年装得越来越多。
西班牙和挪威算是两个挺有代表性的例子。这两个国家,地方其实不算大,但竟然都装了宙斯盾系统,用上了相控阵雷达。
不过事情是这样的,挪威这两个国家吧,特别是挪威,他们手头根本没有能装得下整套宙斯盾系统的大船。但就算是这样,他们还是想办法把宙斯盾给装上了。
南斯护卫舰特别有代表性,它是由美国洛克希德·马丁公司专门给挪威量身打造的,装备了先进的宙斯盾系统。因此,这艘护卫舰在世界上也算是独一份,它是吨位最小的采用了相控阵雷达的护卫舰。
美国的宙斯盾系统在全球各地都有身影,但价格可不低,而且得美国点头才卖。像朝鲜、俄罗斯这些和美国关系不太好的国家,想要相控阵雷达那是相当难,基本没戏。
没错,咱们国家也在美国封锁的名单上。说到美国用技术限制咱们,国人心里多少都有点后怕,就像被蛇咬过一次,总会留个心眼。
现实真的很无情,芯片那事儿之后,只要涉及技术方面,一旦搞出点名堂,就总会碰上美国这个大家伙挡道。
由于某项关键技术或材料的缺失,咱们国家曾一度被西方强国压制,好几年乃至十几年都没能缓过劲儿来。
还好,在相控阵雷达这方面,咱们没碰上那些糟心事。咱们国家的雷达研究,说起来还算挺早的。早在1945年,咱们就接手了国民党那边的研究所。
在那个时期,咱们国家刚开始搞雷达制造,主要就是学习别国的技术。就拿咱们国家做的第一个测量雷达,843雷达来说,它就是照着苏联的康努斯雷达做出来的。
1960年以后,中苏两国的关系变得非常僵,咱们国家没办法,只能自己动手搞雷达研发。没想到,这么一来,咱们在雷达技术上反倒是有了大进展。
1964年,中科电十四所接到了一项开发新型高科技预警雷达的任务。为了这项任务,十四所迅速集结了一支三百多人的科研大军,他们夜以继日地拼命研发新型雷达。
1972年,那款新雷达终于面世了,大家叫它7010陆基战略预警雷达。虽说那时候它还有不少问题,但说白了,7010雷达其实就是个小型的相控阵雷达。
你可能想不到,美国大肆宣扬的那个相控阵雷达,咱们国家其实几十年前就自己动手搞出来了。更让人高兴的是,1974年的时候,咱们的7010雷达头一回上阵,就成功发现了天上的目标。
在那之后的二十多年时光里,7010雷达经常出去执行任务,每次表现都挺不错的。特别是到了1979年,当它去探测美国的太空目标时,它的探测和预报能力,竟然比美国自己的还要准确一些。
1994年,7010雷达正式告别了历史舞台,但这可不是咱们国家相控阵雷达技术的终点。相反,从那以后,咱们国家在相控阵雷达的各个技术领域都取得了非常了不起的成绩。
雷达的关键部件是半导体器件,半导体器件的重点在于它的材料。现在,全球范围内主要都是使用砷化镓来制造雷达里的各种晶体管。不过,随着雷达功率的不断提升,砷化镓已经跟不上需求了。
另外,欧美国家,特别是美国,对砷化镓材料管得很严,我们想从国外买进来真的很难。所以,不管从哪方面考虑,咱们国家都得赶紧找些别的材料来替代它。
科研人员费了好大劲,这些年终于用上氮化镓来做雷达部件了。跟砷化镓比起来,氮化镓有个大优点,就是它能扛得住更高的电场强度,这样一来,传输的信号功率就能往上提了。
除了材料上的挑战,我国在雷达技术上的另一大突破就是芯片的研发和应用。之前中兴遇到的芯片风波还没完全平息,这事儿让不少人心里都挺不是滋味。
说白了,雷达起初是军用设备,所以在材料和关键技术上都比较保密,没咋受外界影响。
我们国家常用的雷达是一款高性能的四核DSP设备,名字叫华睿一号。它专门用来实时接收和处理信号。
这时候肯定会有人疑惑,这么尖端的雷达咋就用了个四核芯片呢?现在市面上的手机,不都是八核、十六核的标配了吗?
雷达芯片跟咱们平时用的计算机芯片差别可大了。它主要是用来快速处理大量的信号数据,能在那种电磁波乱糟糟的环境里,准确地把东西认出来,而且识别得还特别准。
华睿一号的问世,标志着我国在雷达芯片领域有了强大的竞争力。讲真,从技术水平上讲,咱们的雷达芯片丝毫不逊色于美国的MPC8640D芯片。
我国在雷达技术上的自主研发和生产掌控,让我们不再担心美国在全球的相控阵雷达布局。实际用起来,我国在推广这类雷达上,能力还超过了美国。
美国的军火生意做得满世界都是,不过呢,因为他们是资本主义国家,所以军工和民用这块儿,基本上是各走各的路。换句话说,美国雷达在军队里那是顶呱呱,但军用的好东西,民用上却用不上。这样一来,军队里的高科技,很难变成钱,更别说给社会带来啥好处了。
我国在这块儿可算是有不小的长处,全国上下一条心,相控阵雷达的好处很快就拓展到了老百姓能用的地方。
军工行业在确保核心秘密安全的前提下,把相控阵雷达整套的生产和应用流程向公众开放。随后,国内好多科研单位都迅速跟进,开始着手民用设备的研发工作。
雷达这个词听起来好像和军队紧密相连,但其实在咱们老百姓的生活里,它也能发挥大作用。像咱们平时常用的通讯设备、汽车上装的雷达、观察天气的气象设备,还有农业里用的无人机,这些行业里雷达都能派上用场。
依靠咱们国家全产业链的强大实力,湖南有家科技公司成功研发出了相控阵气象雷达。还有咱们都知道的大疆,他们也推出了能真正派上用场的农业无人机产品。
近几年,咱们国家的自然环境是越来越棒了,野猪啊、大象群啊、猴子这些动物,经常一群一群地跑出来,到处糟蹋农民的庄稼。不过有了好办法,就是用上了装有相控阵雷达的无人机,没一会儿就能瞅见它们的影子。
有些地方,已经开始采用这种小型无人机来喷洒农药了。
我们把美国那引以为豪的相控阵雷达技术,变成了咱们日常里常见的技术。确实,咱也得承认,跟世界最顶尖的水平比起来,我们还有差距。但这丝毫不影响咱们靠自己的力量,给咱国家的人民带来好处。
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