中国雷达独步全球！侦测战机无敌手！

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中国雷达独步全球！侦测战机无敌手！

1月前

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前言

我国在许多尖端科技领域通常保持低调，不轻易展示其领先地位。然而，雷达技术特别是有源相控阵雷达却是个例外，它是我国少数几项在国际上被公认为全球领先的高科技之一。

一、中国雷达的艰难发展

新中国成立初期，在雷达领域，我国确实处于一种完全的空白状态。

沿海哨所甚至没有一部可用的雷达，只能靠战士们用望远镜观察敌机，完全没有远程预警能力，美国以及我国东南某省时常派遣飞机骚扰我国沿海城市。

为了巩固国防，改变我国在雷达方面落后的状况，我国电科技术专家在1950年临危受命，在南京妙耳山 “14所”，研究仿制苏式防空警戒雷达。

由于没有详细的雷达设计图，专家们只能把唯一的一部苏联雷达样品拆了又拆，反复研究。

经过三年的不懈努力，中国第一部中程防空米波警戒雷达研发成功，这款雷达的重量超过了400千克。

具有80-100千米的飞机探测距离，虽然在性能上与同时代美西方的雷达还有一定距离，但这款雷达的顺利研发为我国的雷达自主研发事业打出了一个良好的开局。

在之后的五年里，我们又相继研发了低空警戒雷达581和低空测高雷达582等多款雷达，它们相互配合使用，不仅可以准确的探知敌机的方位，更能精准的引导地面防空部队打击目标，加速了我国“防空警戒网”的形成。

然而到了上世纪60年代，中苏关系破裂。为有效应对美苏对我国的“核讹诈”，钱学森提出既要发展自己的核武器进行核反击，也要装备更先进的雷达主动进行战略防御的构想。

这其中钱学森讲的核武器就是我们要有自己的原子弹，而更先进的雷达，指的是相控阵雷达。

二、传统雷达与相控阵雷达

传统雷达只能向一个特定的方向发射电磁波进行扫描，所以为了全方位进行扫描探测，我们经常可以在影视剧中看到雷达在360°不停旋转。

但由于传统雷达的天线重量非常大。

例如，美国在二战之后研发的AN/SPS-2远程雷达。天线的重量高达23.6吨，想让它有效工作可是个技术活，转的慢了容易产生盲区，遗漏掉或者晚检测到高速前进的目标，转的快了又非常容易导致旋转装置损坏。

相控阵雷达的出现，完美的解决了这个问题。

相控阵雷达，也可以被称为“相位可控阵列雷达”。其实就是很多个雷达集合在一个雷达系统上，通过电子控制系统，控制几千个小雷达组件进行多角度全方位扫描。

类似于昆虫的复眼，想要扫描哪个方向，就调动部分小眼睛盯着那个方向。

对比传统雷达，相控阵雷达不仅无需再不停旋转就可进行全方位扫描，还可同时跟踪多个目标，并且重量得到也大幅减轻，堪称全面进化。

然而，考虑到技术挑战的复杂性，直到20世纪60年代，仅有美国和苏联两个超级大国掌握了相控阵雷达技术。

例如，美国研发了AN/FPS-46和MAR雷达系统，而苏联则开发了被称为“鸡笼”和“狗窝”的雷达设备等。

我国在1972年正式启动了7010相控阵雷达项目，1976年，国产相控阵雷达正式开始使用。该款雷达依山而建，探测距离可达3000km。可以连续跟踪10批以上的外空目标。

这显著提高了我国在远程预警和防空反导方面的能力，也让我国成为了继美苏之后第三个拥有超远相控阵雷达的国家。

三、有源与无源相控阵雷达

但是，传统的无源相控阵雷达也并非毫无缺陷，由于依赖于单一的大功率发射机，雷达系统的功率极易过载，散热问题难以解决。

雷达始终是战场上的主要攻击目标。一旦无源相控阵雷达的发射器或接收器遭受攻击，就会彻底瘫痪，无源相控阵雷达已经逐渐难以适应复杂多变的战场环境。

于是，随着科技的发展，有源相控阵雷达应运而生。

有源相控阵雷达在很多方面弥补了无源相控阵雷达的局限性。

然而，在很长一段时间里，美国一直主宰着有源相控阵雷达领域。

它不仅控制了关键的半导体材料砷化镓的供应，还垄断了整个下游市场。

其他国家若想获得这种技术，只能支付高昂的价格。我国的半导体产业本来就处于落后状态，特别是在砷化镓半导体方面几乎毫无建树。

再加上美国的技术封锁，这使得我国在雷达技术方面再次大幅落后于欧美国家。

在军事工业领域，这种落后尤为显著。

美国1980年研发的F-22战斗机就搭载了使用砷化镓半导体材料的APG-77雷达，其探测距离可达290公里。

而同时期我国的歼-10战斗机搭载的仍是无源相控阵雷达，探测距离仅130公里，还不到美国F-22战斗机的一半！

我国雷达技术直到2005年才逐渐摆脱落后状态。中国对于氮化镓材料的突破扭转了整个局势。

四、中国突破氮化镓

2005年左右，氮化镓开始全面取代砷化镓成为制造有源相控阵雷达的核心材料。

作为第三代半导体材料，氮化镓的功率密度是砷化镓的5-10倍，热导率是其7倍。

而且更重要的是，氮化镓半导体的制备相对简单，主流氮化镓产品的制程在350~130nm左右。在中国，350nm芯片的供应是充足的，满足了大规模需求。

此外，我国的氮化镓产业链完整度，在全世界范围内，你无法找到第二个类似的地方。

氮化镓半导体至关重要的原材料镓，是在氧化铝的副产品中生成提取的，我国的铝金属产量早在2001年就已经是世界第一了，在铝材产能上更是占据全球80%以上的市场份额，我国自然不缺乏金属镓资源。

但美国就不一样了。

由于美国近年来产业空心化严重，国内根本没有完整的铝业生产链，更别提生产氮化镓了。

想要建立从铝土矿开采到氧化铝生产，再到电解铝制备氮化镓的全套产业链，每一个环节都需要大量的资本投入和时间，并且还要考虑技术，市场，环保以及电力供应的问题。

而美国恰恰在这些方面存在不足。

因此，美国的目标是在不远的将来快速构建起氮化镓的产业生态。让他们再次在月球上留下脚印的难度。

我国的氮化镓有源相控阵雷达，不仅在性能上超越了上一代砷化镓雷达，更是以其人之道还施彼身，在原材料上反制了老美。

2021年全世界镓产量430吨，仅中国就生产了420吨。中国通过严格控制对美出口的金属镓，美国在氮化镓半导体研发方面的进程遭受了有效打击。

还从军工领域举例，目前，我国现役的各种战斗机普遍配备了有源相控阵雷达。

甚至是出口给巴基斯坦的枭龙战机用的都是氮化镓风冷式LKF-601E AESA雷达，这款雷达的对空目标探测距离可达300公里，而美国F-22战斗机上还是用的探测距离290公里的二代砷化镓雷达。

直到去年，美国F-35战斗机才装了5部氮化镓雷达，而且每部造价高达5000多万美元，中国的氮化镓雷达售价仅为150万美元每部。

美国被“缺镓”扼住喉咙，美国国防部发言人杰夫·尤根森表示：计划在2023年12月31日之前，根据《国防生产法》所赋予的权限，重点从其他产品的现有废物中回收镓。

美国国防部强调，相比于开采而言，回收是美国获得这些材料最快的方法。中国在氮化镓技术上取得的突破以及对镓出口的控制，对美国产生了重大影响。

五、中国相控阵雷达应用

氮化镓的突破让中国相控阵雷达反超美国，相关产品如同雨后春笋般不断涌现。

目前我国现役的各类预警机，比如空警-200，空警-500，空警-3000都已配备最新的有源相控阵雷达。

而在战斗机方面，歼-20和FC-31战斗机将首批装备氮化镓有源相控阵雷达。推动中国主力战机性能升华。

除了空军装备外，此外，它还被广泛运用于海军舰艇上。

像我国的052D驱逐舰，前后共装备4面有源相控阵雷达，能实现360°全方位无死角的监控，其探测性能可超过美海军的宙斯盾系统，被无数军迷称为中华神盾。

福建舰装备了全球独一无二的32面相控阵雷达。要知道美国福特级航母也只装备了6面。

而在民用方面，相控阵雷达更是被玩出了花，被卷成了白菜价。一台可以同时监控半径5~10公里范围内的100个目标的民用版相控阵雷达，价格低得惊人。

甚至都可以使用相控阵雷达搭配大疆无人机放在农田里防治野猪，只要野猪出现在农田里搞破坏，就会被雷达探测到，然后无人机自动进行驱离，着实让人感叹：遥遥领先！

七、结语

中国雷达技术从一片空白到全球领先，这确实是在无奈之下被迫做出的选择。

它们欺负我们没有雷达，我们1953年就造出了雷达；美苏对我们进行“核讹诈”，我们1976年就继美苏之后第三个造出了相控阵雷达；美国垄断砷化镓雷达，我们在2005年就已经突破了氮化镓技术。

实现雷达技术的反超并且反制美国。

中国雷达从无到有，再从追赶到超越，事实证明，中国人从来都不怕事不服输，一切阻碍我们前进步伐的，都将成为我们前进的动力，相信在不远的将来，我们的雷达技术将实现更大的进步。做到真正的遥遥领先！

来源：雷达产业链大会

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来源：华山穹剑

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