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坎坷的过渡:苏二七飞机火控雷达(一)一个鸽了很久的系列,原本应该于2015年左右

坎坷的过渡:苏二七飞机火控雷达(一)

一个鸽了很久的系列,原本应该于2015年左右发表,后因为种种原因部分内容改写成了米格三一飞机的火控雷达,而苏二七的一直搁置下来,主要原因军文作者都懂:稿费太低了,这是很现实的问题,导致写稿堪比上班,工资却很低[允悲]

既然是计划过的稿子,总该有个交代。发表是不打算发表了,在微博上作个简略版本,大概性的介绍下充满争议的苏二七火控雷达系统,算给即将全部退出我军现役的苏二七飞机画个句号。因为知识有限也不是专业人士,不免较多错误,就当故事看看吧。

1970年代苏联航空工业迎来一个小爆发,米格二三、苏二四、苏十五等飞机逐渐完善,配套的火控雷达系统不断改进、生产中,对于电子工业并不十分雄厚的苏联而言,科研生产任务安排多时间紧。苏二七上马在前,火控雷达研制却在1975年才开始实施,之前无线电工业部要保证二代机雷达科研生产任务。

1975年苏无线电工业部指令“同相加速器”联合生产体全面承担苏二七配套火控雷达“剑”的研制生产工作,鉴于米格三一飞机已经采用电扫天线雷达,同为重型歼击机的苏二七为保证与国外产品竞争中获得优势,应部分使用米格三一“盾牌”雷达的现有技术,保证飞机具有一定的多目标接战能力。

因“盾牌”雷达天线组件实在太重,用在苏二七上会严重影响其总体设计。折中决定使用平板缝隙一维电扫天线取代二维电扫天线:俯仰搜索用相位扫描,方向搜索用机械扫描,天线重量相对二维电扫天线大幅度降低。俯仰电扫提高了束控灵活性,使雷达理论上能跟踪10个目标,并用半主动雷达制导空空导弹同时攻击两个目标。

新雷达天线、功分组件、万向节等部件由当时的莫斯科仪表科学研究所研制,接收、发射链路等后端部件由当时的莫斯科无线电科学研究所研制。莫斯科无线电科学研究所的雷达后端部件与米格二九飞机火控雷达基本一致,都使用苏联七十年代末新研发的标准航空计算机Ts100,因此一定程度上两者基于相同的平台,但是苏二七拥有更出色的天馈组件。

机载雷达史上一维电扫天线最著名也最出色的产品是望楼预警机的APY-1雷达,其优秀的超低副瓣性能一枝独秀三十余年。但对数控加工技术不成熟、天线理论尚有欠缺的苏联,一维相扫天线成了新雷达系统最大的短板。经试飞验证,新雷达对战斗机迎面探测距离仅四十千米,远低于战技术要求的一百千米。

天线问题主要是副瓣电平超过设计要求,严重限制全向探测性能。盾牌雷达仅有高脉冲重复频率波形,副瓣电平不影响迎面探测性能。苏二七则是空优歼击机,要求中脉冲重复频率波形探测全向目标,副瓣电平是制约中脉冲重复频率探测性能的主要因素。另一个问题是天线承受带宽很小,限制雷达波形设计,使脉冲压缩波形基本无法使用。

Ts100计算机也有严重不足。盾牌雷达作战环境是平飞截击小机动目标,对波束控制计算机要求低。而苏二七要求机动状态下与高机动目标交战,波控比米格三一复杂的多,即使Ts100比A-15先进半代,速度与内存也无法满足天线波控需要。而Ts100已经是苏联当时拿的出手的最好的小型航空计算机,短时间内已经没有改进加强的可能。

转眼到了1982年,苏二七改进原型机t10s试飞工作全面展开,时间节点已经不允许一维电扫天线继续完善,雷达不能拖整个苏二七项目的后腿。形势紧迫,无线电工业部解除了总师格里申“同相加速器“联合生产体总经理职务,保留总师身份仍然主持苏二七火控雷达研发工作。新雷达采用了最务实的策略:米格二九雷达现有的部件结合新的大尺寸天线。

未完待续