KLJ-3与我国机载火控雷达

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2012-12-18 11:32 上传

KLJ-3雷达

    近期，有俄罗斯媒体报道说，我国歼－10战斗机使用的是俄罗斯费尔佐克公司公司研制的珍珠机载火控雷达，实际上我国歼－10配备的是国产KLJ－3脉冲多普勒火控雷达。

当然KLJ－3的确是和国外进行技术合作的结果，不过不是俄罗斯，是以色列，在歼－10总师宋文骢同志的先进事迹报道中就曾经有“宋总在研制过程中，非常注意航空电子系统的国产化，国产化的航空电子系统不但满足了歼－10的齐装配套，还为其他机种提供了机载设备。”

1986年，中央军委根据国外战斗机发展趋势，特别是前苏联第四代战斗机已经服役，要求研制一种新的歼击机，具备较好的中低空机动作战能力，配备有完善的航空电子系统，可以进行下视下射、超视距空战和精确对地攻击，人机界面较好，飞行员负担较轻，主要战术技术指标要求能够对抗前苏联的第四代战斗机，当年我国空军葛文墉等人赴法国试飞幻影2000的时候，对于它的航空电子系统和先进的座舱显示系统留下深刻的印象，回国后与航空工业技术人员座谈的时候，葛文墉直截了当的说“幻影2000与国内现役的歼－7、8对抗，如果对方飞行员不犯错误，歼－7、8根本就没有胜算”，但是当时国内电子工业薄弱，机载脉冲多普勒雷达、先进航空电子及座舱显示系统都是空白，研制SL－5机载单脉冲火控雷达都困难重重，虽然歼－8B和歼轰－7也采用了联合式航空电子系统，但是这些系统采用的数据总线是ARINC429总线，这是一种单向、低速数据总线，综合化水平仍旧较低，难以满足新机的研制要求。在这种情况下，有关部门做出了“以我为主，力争外援”的决策，积极引进国外先进技术，发展国内的航空电子和座舱显示系统。


根据海外媒体的报道，上世纪80年代我国开始与以色列进行航空技术合作，包括引进LAVI战斗机的全套航空电子系统，LAVI采用的是第三代标准的联合式航空电子设备，采用1553B数据总线，系统以ACE任务计算机为核心，将机载火控雷达、惯性导航、通信、外挂管理、大气数据计算机等有机的联接在一起，形成一个网络，可以进行数据的统一处理和综合显示，特别是它采用了玻璃化座舱，LAVI的座舱由一平三下组成，包括一个广角宽视平显和3块多功能显示器（两个单色，分别用于显示雷达探测信息、战术数据和发动机参数等，一个彩色是主要显示器，可于显示叠加了战术信息的数字地图），系统采用了标准的1750A中央处理计算机用于显示信息的计算和显示，机载雷达方面，LAVI采用了EL/M－2035多功能脉冲多普勒火控雷达，该雷达采用全相参发射机和多通道接收机、可编程信号处理系统，可以进行边搜索边跟踪，并且具备近战目标自动截获能力，探测距离下视为46公里，空空模式包括边搜索边测距、空中格斗、单目标跟踪、边扫描边跟踪等，空地模式包括空地测距、真实波束测绘以及多普勒波束锐化等，雷达重量为138公斤，由于197年LAVI项目下马，所以EL/M－2035也被取消。较



考虑到前期在LAVI航空电子方面的投入，以色列决定将这些航空电子系统继续升级，用于各国作战飞机的改进，其中最重要的就是将EL/M－2035改进成EL/M－2032，该雷达在1987年的巴黎航展首次公开展出，EL/M－2032采用模块式结构，了就是可以搭配不同的天线和发射机配备不同的作战飞机，雷达采用平板缝阵天线、双模栅控行波管发射机、可编程信号处理系统，具备体积小、重量轻、性能强的优点，特点是具备近战垂直搜索、对地合成孔径成像、逆合成孔径成像等多种比较高级的工作模式，根据IAI官网的数据，EL、M－2032在空中目标指示模式下最大搜索距离可以达到150公里，空地探测距离在地面真实波束绘图模式下的探测距离也可以达到150公里，在空海模式下对于大型水面目标的探测距离超过300公里，从这些数据可以看出这应该是完整版EL/M－2032雷达的数据，不过已经非常出色了，曾经有报道说以色列空军对于引进的F－16I战斗机的AN/APG－68V－9雷达性能不满意，一直希望换装EL/M－2032雷达，并且曾经改装了一架F－16ACE飞机，用于验证将LAVI的航空电子系统及EL/M－2032雷达改装到F－16上面，但是被美国拒绝，美国坚实声称“选择美国雷达是采购F－16I前提”。这也从一个侧面反映了EL/M－2032性能。


我国引进LAVI航空电子系统的项目被称为873航空电子综合系统，项目于1989年正式启动，1993年开始进行试飞，系统以1553B数据总线为骨干，（我国当时选择了美国的1553B数据总线标准，以此颁布了自己的GJB289A）其他设备包括机载雷达、惯导、任务计算机、显示管理分系统、大气数据计算机及接口、外挂管理系统等，系统先后进行了雷达火控系统的探测、截获及锁定、导航和对地攻击等科目的试飞，显现了良好的性能，多个科目填补国内空白，为歼－10具备全状态作战能力打下了坚实的基础。正是因为这个系统对于军用作战飞机和航空工业的重要性，所以宋文骢总师将系统的国产化放在非常重要的地位，成为歼－10研制的一个重要成果。机载雷达方面，我国引进了多部EL/M－2032雷达，并将其技术运用到国产KLJ－3雷达上面，根据机载雷达技术一书，KLJ－3最重要的莫过于采用了双模栅控行波管，所谓双模栅控行波管指的是它由两个控制栅，，只有外环栅工作的时候，可以发射占空比较高的脉冲，就高脉冲重复率（PRF）模式，当两个栅一起工作的时候，可以对脉冲进行调制，得到占空比低、峰值高的中、低PRF模式，这样雷达就相当于有两个发射机，大大提高了雷达的性能，我们知道现代机载雷达功能日益增多，为了满足雷达多功能要求，雷达需要采用多种脉冲PRF，也就是说当雷达探测整个空域的时候，要求交替使用不同的PRF，以克服不同PRF存在的局限性，既能工作在高峰值率、低工作比的中、低PRF模式，又能工作在高工作比的高PRF模式，从某种意义上来讲只有采用了双模栅控行波管后机载雷达才具备真正的多功能特性。




根据相关报道：KLJ－3于1996年开始在国产运－7雷达试验机上进行试飞，上世纪末完成定型，尽管对KLJ－3的性能我们不得而知，不过可以从同系列的KLJ－7上进行大致的推测，根据简氏防务周刊的报道，巴基斯坦空军表示JF－17配备的KLJ－7型机载脉冲多普勒雷达最大探测距离为130公里，TWS模式下可以同时跟踪10个目标，并且同时制导2枚SD-10A主动雷达制导空空导弹攻击威胁最大的两个目标，这些指标对于JF-17这样的轻型作战飞机来说，已经足够。这个指标印证此前中国电子进出口公司对于KLJ-7的性能描述；KLJ-7对于RCS=5的目标，上视探测距离为120公里，下视为85公里，那么这个130公里应该是平面搜索距离，另外KLJ-7还具备广泛的对空和对地工作模式 特别是具备地面移动目标指示、合成孔径成像等高级对地工作模式，具备较强的对地攻击能力，随着国产北斗卫星导航星座的完善，国产歼-10、11这样的作战飞机拥有精确对地打击能力已经越来越越方便，为机载雷达添加SAR模式，然后武器外挂系统增加雷石系列、飞腾系列这样武器，就可以具备全天候对地精确打击能力。对于我国空军来说，可以利用北斗卫星导航系统将现有的普通炸弹升级为精确制导炸弹，配合机载雷达的SAR模式，同样十分方便的让国产作战飞机具备全天候精确打击能力。需要指出的是KLJ-7的天线孔径和JF-17的供电能力都低于KLJ-3和歼-10，而孔径*功率决定雷达探测距离两个关键的指标，因此可以想像KLJ-3在战术技术指标上比KLJ-7显然会更好。


我国从上世纪90初开始与俄罗斯进行机载雷达方面的合作，除了配套苏-27SK、苏-30MKK引进的NO01E、NO01VE等性能外，还单独引进了多型雷达做为技术参与，包括ZHUK系列、KOPYO等多型脉冲多普勒雷达，除此之外我国还从俄罗斯引进了PERO无源相控阵天线，配备国产战斗机第一型俄罗斯雷达是ZHUK-8-2型雷达，它是在俄罗斯ZHUK雷达的基础上根据我国歼-8-2战斗机出口型要求研制的，ZHUK雷达是前苏联在上世纪80年代研制的，是前苏联第一代平板缝阵天线脉冲多普勒雷达，也是前苏联真正的第一型多功能火控雷达，计划配备于米格-29M战斗机，它的上视探测距离为80公里，下视为60公里，TWS模式下可以同时跟踪10个目标，同时攻击4个最大威胁目标，同时研制的还有RLSU-27雷达，用于苏-35战斗机，但是前苏联解体以后，这两型雷达发展相当的不顺利，实际上并没有发展下去，俄罗斯空军自己也没有配备，而采用另外比较便宜和稳妥的方案，就是给现有的雷达增加新的信号数据处理系统，如NO01V和NO19MP雷达，按照一些国外用户的说法俄罗斯往往将一些不成熟的设计推向国际市场，然后要国外用户出继续研制的费用来完善这些设计。


90年代末RLSU-27雷达最终被弃，俄罗斯在它的基础上研制了NO11M无源相控阵雷达，也就是用于印度空军苏-30MKI的BARS雷达，而ZHUK雷达继续改进，最终在新世纪研制成功ZHUK-M型雷达，2002年以对外公开，该机配备于俄罗斯米格-29SMT战斗机和印度海军的米格-29KUB战斗机，该雷达的平面搜索距离大约在130公里左右，根据外电报道，俄罗斯在ZHUK-M的基础上研制了珍珠机载火控雷达，用于我国的歼-10战斗机，珍珠雷达是ZHUK-M雷达一个轻型化版本，性能有所降低。从这里我们可以看出珍珠雷达实际上出现的时间较迟，到本世纪初才问，而我国歼-10战斗机当时已经进入预生产，交付试训基地使用了。从一张早期的歼-10图片来看，它的机载雷达是没有集成敌我识别天线，而珍珠雷达的天线上寄生有偶极子敌我识别天线，这也否定了歼-10使用珍珠雷达的可能性。


    当然最重要的是，通过引进技术和自行研制相结合。我国机载雷达在本世纪初取得了突破性进展，在天线精密加工、发射机功率密度等领域进步显著，本世纪初我国机载行波管的平均功率已经达到2KW，有力的推动了我国机载雷达战术技术指标的提高，因此不排除国产雷达在一些技术对俄罗斯雷达有所借鉴，但是直接采用俄罗斯雷达的可能性几乎没有，实际上珍珠雷达的性能比KLJ-3还要低一点。除了机载机械扫描雷达以外，我国也在研制机载有源相控阵雷达，根据军用电子元器件手册一书，我国自行研制的X波T/R模块已经用于国产机载有源相控阵雷达，其发射功率可以达到10W，达到国外同类产品的水平，不久的将来我们就可以看到国产机载有源相控阵火控雷达。
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KLJ-3和珍珠雷达对比

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KLJ-3雷达

    近期，有俄罗斯媒体报道说，我国歼－10战斗机使用的是俄罗斯费尔佐克公司公司研制的珍珠机载火控雷达，实际上我国歼－10配备的是国产KLJ－3脉冲多普勒火控雷达。

当然KLJ－3的确是和国外进行技术合作的结果，不过不是俄罗斯，是以色列，在歼－10总师宋文骢同志的先进事迹报道中就曾经有“宋总在研制过程中，非常注意航空电子系统的国产化，国产化的航空电子系统不但满足了歼－10的齐装配套，还为其他机种提供了机载设备。”

1986年，中央军委根据国外战斗机发展趋势，特别是前苏联第四代战斗机已经服役，要求研制一种新的歼击机，具备较好的中低空机动作战能力，配备有完善的航空电子系统，可以进行下视下射、超视距空战和精确对地攻击，人机界面较好，飞行员负担较轻，主要战术技术指标要求能够对抗前苏联的第四代战斗机，当年我国空军葛文墉等人赴法国试飞幻影2000的时候，对于它的航空电子系统和先进的座舱显示系统留下深刻的印象，回国后与航空工业技术人员座谈的时候，葛文墉直截了当的说“幻影2000与国内现役的歼－7、8对抗，如果对方飞行员不犯错误，歼－7、8根本就没有胜算”，但是当时国内电子工业薄弱，机载脉冲多普勒雷达、先进航空电子及座舱显示系统都是空白，研制SL－5机载单脉冲火控雷达都困难重重，虽然歼－8B和歼轰－7也采用了联合式航空电子系统，但是这些系统采用的数据总线是ARINC429总线，这是一种单向、低速数据总线，综合化水平仍旧较低，难以满足新机的研制要求。在这种情况下，有关部门做出了“以我为主，力争外援”的决策，积极引进国外先进技术，发展国内的航空电子和座舱显示系统。


根据海外媒体的报道，上世纪80年代我国开始与以色列进行航空技术合作，包括引进LAVI战斗机的全套航空电子系统，LAVI采用的是第三代标准的联合式航空电子设备，采用1553B数据总线，系统以ACE任务计算机为核心，将机载火控雷达、惯性导航、通信、外挂管理、大气数据计算机等有机的联接在一起，形成一个网络，可以进行数据的统一处理和综合显示，特别是它采用了玻璃化座舱，LAVI的座舱由一平三下组成，包括一个广角宽视平显和3块多功能显示器（两个单色，分别用于显示雷达探测信息、战术数据和发动机参数等，一个彩色是主要显示器，可于显示叠加了战术信息的数字地图），系统采用了标准的1750A中央处理计算机用于显示信息的计算和显示，机载雷达方面，LAVI采用了EL/M－2035多功能脉冲多普勒火控雷达，该雷达采用全相参发射机和多通道接收机、可编程信号处理系统，可以进行边搜索边跟踪，并且具备近战目标自动截获能力，探测距离下视为46公里，空空模式包括边搜索边测距、空中格斗、单目标跟踪、边扫描边跟踪等，空地模式包括空地测距、真实波束测绘以及多普勒波束锐化等，雷达重量为138公斤，由于197年LAVI项目下马，所以EL/M－2035也被取消。较



考虑到前期在LAVI航空电子方面的投入，以色列决定将这些航空电子系统继续升级，用于各国作战飞机的改进，其中最重要的就是将EL/M－2035改进成EL/M－2032，该雷达在1987年的巴黎航展首次公开展出，EL/M－2032采用模块式结构，了就是可以搭配不同的天线和发射机配备不同的作战飞机，雷达采用平板缝阵天线、双模栅控行波管发射机、可编程信号处理系统，具备体积小、重量轻、性能强的优点，特点是具备近战垂直搜索、对地合成孔径成像、逆合成孔径成像等多种比较高级的工作模式，根据IAI官网的数据，EL、M－2032在空中目标指示模式下最大搜索距离可以达到150公里，空地探测距离在地面真实波束绘图模式下的探测距离也可以达到150公里，在空海模式下对于大型水面目标的探测距离超过300公里，从这些数据可以看出这应该是完整版EL/M－2032雷达的数据，不过已经非常出色了，曾经有报道说以色列空军对于引进的F－16I战斗机的AN/APG－68V－9雷达性能不满意，一直希望换装EL/M－2032雷达，并且曾经改装了一架F－16ACE飞机，用于验证将LAVI的航空电子系统及EL/M－2032雷达改装到F－16上面，但是被美国拒绝，美国坚实声称“选择美国雷达是采购F－16I前提”。这也从一个侧面反映了EL/M－2032性能。


我国引进LAVI航空电子系统的项目被称为873航空电子综合系统，项目于1989年正式启动，1993年开始进行试飞，系统以1553B数据总线为骨干，（我国当时选择了美国的1553B数据总线标准，以此颁布了自己的GJB289A）其他设备包括机载雷达、惯导、任务计算机、显示管理分系统、大气数据计算机及接口、外挂管理系统等，系统先后进行了雷达火控系统的探测、截获及锁定、导航和对地攻击等科目的试飞，显现了良好的性能，多个科目填补国内空白，为歼－10具备全状态作战能力打下了坚实的基础。正是因为这个系统对于军用作战飞机和航空工业的重要性，所以宋文骢总师将系统的国产化放在非常重要的地位，成为歼－10研制的一个重要成果。机载雷达方面，我国引进了多部EL/M－2032雷达，并将其技术运用到国产KLJ－3雷达上面，根据机载雷达技术一书，KLJ－3最重要的莫过于采用了双模栅控行波管，所谓双模栅控行波管指的是它由两个控制栅，，只有外环栅工作的时候，可以发射占空比较高的脉冲，就高脉冲重复率（PRF）模式，当两个栅一起工作的时候，可以对脉冲进行调制，得到占空比低、峰值高的中、低PRF模式，这样雷达就相当于有两个发射机，大大提高了雷达的性能，我们知道现代机载雷达功能日益增多，为了满足雷达多功能要求，雷达需要采用多种脉冲PRF，也就是说当雷达探测整个空域的时候，要求交替使用不同的PRF，以克服不同PRF存在的局限性，既能工作在高峰值率、低工作比的中、低PRF模式，又能工作在高工作比的高PRF模式，从某种意义上来讲只有采用了双模栅控行波管后机载雷达才具备真正的多功能特性。




根据相关报道：KLJ－3于1996年开始在国产运－7雷达试验机上进行试飞，上世纪末完成定型，尽管对KLJ－3的性能我们不得而知，不过可以从同系列的KLJ－7上进行大致的推测，根据简氏防务周刊的报道，巴基斯坦空军表示JF－17配备的KLJ－7型机载脉冲多普勒雷达最大探测距离为130公里，TWS模式下可以同时跟踪10个目标，并且同时制导2枚SD-10A主动雷达制导空空导弹攻击威胁最大的两个目标，这些指标对于JF-17这样的轻型作战飞机来说，已经足够。这个指标印证此前中国电子进出口公司对于KLJ-7的性能描述；KLJ-7对于RCS=5的目标，上视探测距离为120公里，下视为85公里，那么这个130公里应该是平面搜索距离，另外KLJ-7还具备广泛的对空和对地工作模式 特别是具备地面移动目标指示、合成孔径成像等高级对地工作模式，具备较强的对地攻击能力，随着国产北斗卫星导航星座的完善，国产歼-10、11这样的作战飞机拥有精确对地打击能力已经越来越越方便，为机载雷达添加SAR模式，然后武器外挂系统增加雷石系列、飞腾系列这样武器，就可以具备全天候对地精确打击能力。对于我国空军来说，可以利用北斗卫星导航系统将现有的普通炸弹升级为精确制导炸弹，配合机载雷达的SAR模式，同样十分方便的让国产作战飞机具备全天候精确打击能力。需要指出的是KLJ-7的天线孔径和JF-17的供电能力都低于KLJ-3和歼-10，而孔径*功率决定雷达探测距离两个关键的指标，因此可以想像KLJ-3在战术技术指标上比KLJ-7显然会更好。


我国从上世纪90初开始与俄罗斯进行机载雷达方面的合作，除了配套苏-27SK、苏-30MKK引进的NO01E、NO01VE等性能外，还单独引进了多型雷达做为技术参与，包括ZHUK系列、KOPYO等多型脉冲多普勒雷达，除此之外我国还从俄罗斯引进了PERO无源相控阵天线，配备国产战斗机第一型俄罗斯雷达是ZHUK-8-2型雷达，它是在俄罗斯ZHUK雷达的基础上根据我国歼-8-2战斗机出口型要求研制的，ZHUK雷达是前苏联在上世纪80年代研制的，是前苏联第一代平板缝阵天线脉冲多普勒雷达，也是前苏联真正的第一型多功能火控雷达，计划配备于米格-29M战斗机，它的上视探测距离为80公里，下视为60公里，TWS模式下可以同时跟踪10个目标，同时攻击4个最大威胁目标，同时研制的还有RLSU-27雷达，用于苏-35战斗机，但是前苏联解体以后，这两型雷达发展相当的不顺利，实际上并没有发展下去，俄罗斯空军自己也没有配备，而采用另外比较便宜和稳妥的方案，就是给现有的雷达增加新的信号数据处理系统，如NO01V和NO19MP雷达，按照一些国外用户的说法俄罗斯往往将一些不成熟的设计推向国际市场，然后要国外用户出继续研制的费用来完善这些设计。


90年代末RLSU-27雷达最终被弃，俄罗斯在它的基础上研制了NO11M无源相控阵雷达，也就是用于印度空军苏-30MKI的BARS雷达，而ZHUK雷达继续改进，最终在新世纪研制成功ZHUK-M型雷达，2002年以对外公开，该机配备于俄罗斯米格-29SMT战斗机和印度海军的米格-29KUB战斗机，该雷达的平面搜索距离大约在130公里左右，根据外电报道，俄罗斯在ZHUK-M的基础上研制了珍珠机载火控雷达，用于我国的歼-10战斗机，珍珠雷达是ZHUK-M雷达一个轻型化版本，性能有所降低。从这里我们可以看出珍珠雷达实际上出现的时间较迟，到本世纪初才问，而我国歼-10战斗机当时已经进入预生产，交付试训基地使用了。从一张早期的歼-10图片来看，它的机载雷达是没有集成敌我识别天线，而珍珠雷达的天线上寄生有偶极子敌我识别天线，这也否定了歼-10使用珍珠雷达的可能性。


    当然最重要的是，通过引进技术和自行研制相结合。我国机载雷达在本世纪初取得了突破性进展，在天线精密加工、发射机功率密度等领域进步显著，本世纪初我国机载行波管的平均功率已经达到2KW，有力的推动了我国机载雷达战术技术指标的提高，因此不排除国产雷达在一些技术对俄罗斯雷达有所借鉴，但是直接采用俄罗斯雷达的可能性几乎没有，实际上珍珠雷达的性能比KLJ-3还要低一点。除了机载机械扫描雷达以外，我国也在研制机载有源相控阵雷达，根据军用电子元器件手册一书，我国自行研制的X波T/R模块已经用于国产机载有源相控阵雷达，其发射功率可以达到10W，达到国外同类产品的水平，不久的将来我们就可以看到国产机载有源相控阵火控雷达。
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KLJ-3和珍珠雷达对比