國產直10武裝直升機

隨着對岸AH-64E武裝直升機的交付，我軍直-10武裝直升機改進就成為關注的焦點，對於直-10來說，一個比較重要的改進方面就是要配備毫米波雷達，以縮小與AH-64E的差距。

根據相關資料來看，我國已經開始研製毫米波有源相控陣雷達，它的技術水平已經超過了長弓毫米波雷達。後者仍舊採用拋物面天線和機械掃描體制，該雷達裝備直-10以後，交會顯著的提高國產武裝直升機的戰術技術指標，增強它的作戰能力和國際市場上的競爭能力。

直9測試毫米波雷達時被拍到的照片

我們知道武裝直升機由於機體空間、能源供應、冷卻散熱等方面的問題，很難使用普通機載火控雷達作為探測系統，所以武裝直升機多採用光電系統作為探測系統，從最初比較簡單的望遠式陀螺穩定瞄準鏡、光學瞄準系統到現在的綜合光電系統、平視顯示和頭盔顯示系統，特別是新一代凝視型大面積紅外器件、CCD、大功率激光器陸續投入使用，武裝直升機的光電探測和火控系統有了長足的進步。

不過光電系統也有自己的缺點，首先它的頻率高，波長短，分辯能力強，但是缺點就是探測距離近，尤其是惡劣氣候條件下更是如此，還有就是前視紅外探測系統、CCD攝像機一般情況下無法直接得到目標距離，相應的目標數據也就不能直接進行火控解算，這樣的話就需要激光器的配合，而激光器在稠密的大氣層裡面傳播距離要受到較大的限制，這樣就進一步限制了光電系統的作用距離，另外也限制它的多目標跟蹤和交戰能力。

如果想提高武裝直升機在惡劣氣候條件下的探測距離、多目標攻擊能力，先進的火控雷達必不可少，但是武裝直升機的空間、載荷有限，加上地面雜波的干擾，所以普通機載火控雷達無法直接運用在武裝直升機上面，只有毫米波雷達才適合安裝在武裝直升機上面，毫米波雷達體積小、重量輕，較小的孔徑也可以得到較大的天線增益，保證必要的探測距離，一個脈衝不但可以得到目標的方位，還可以得到目標的距離，因此可以直接用於火控和制導，它的波長相對較小，分辯能力強，抵制雜波干擾較強。

台軍的AH-64E相對解放軍的直10優勢主要在擁有毫米波雷達，因而觀瞄距離更遠

世界第一種直升機火控雷達是美國的AN/APG-78“長弓”毫米波機載火控雷達，該雷達是一部多功能毫米波雷達，系統主要包括拋物面機械掃描天線，安裝在旋翼頂端的天線罩之內，低功能射頻組件，用於產生信號，安裝在機身右側的電子艙裡面，信號與數據處理系統，安裝在機身左側的電了艙裡面，形成左右對稱。AN/APG-78採用了如下技術：低副瓣毫米波天線、固態發射機、陣列處理模塊、低功率射頻單元以及無線電頻率干涉儀。另外該雷達還採用了低可探測技術，增強了抗干擾能力。

與AH-64 火控系統相連，長弓雷達可以提供快速目標區域搜索，具備自動目標探測、識別的能力，並且可對目標進行排序；可在最大作用距離對固定目標和動目標進行探測；在55平方公里 區域內具有導彈發射後不管能力；能夠全天候、全地貌地工作。該雷達可同時顯示排序前16個的目標，對動目標的探測距離達8公里。

為了配合長弓雷達的遠程探測和多目標攻擊能力，AH-64D配備的AGM-114海爾法導彈也升級為長弓-海爾法，它使用毫米波末制導雷達替代原來的激光半主動制導方式，這樣長弓雷達可以把目標數據傳遞給導彈，導彈根據目標的數據飛行，然後開啟毫米波雷達探測目標，發現目標後，對其進行攻擊，這樣就最大限度發揮出了長弓雷達的遠程探測能力和多目標攻擊能力，同時AH-64D可以在發射完導彈以後迅速回撤，以提高戰場生存能力。

由於AH-64在海灣戰爭中出色的表現，我國陸軍航空兵決定研製自己的專用武裝直升機-直-10，此前我國雖然在直-9的基礎上改裝了武直-9武裝直升機，但是它的戰術技術指標距離專用武裝直升機還是有較大的差距，直-10武裝直升機在本世紀初試飛成功，並且裝備部隊，它採用兩部國產渦軸-9發動機，功率大約998千瓦，這個指標大致相當於虎式武裝直升抽MTR390，因此可以推測直-10的最大起飛重量大約是5.5-6噸左右，低於AH-64武裝直升機，後者最大起飛重量已經超過10噸

從相關圖片來看，直-10主要探測系統是機頭下面的光電探測系統，它由前視紅外探測系統、CCD攝像機和激光測距/目標指示系統組成，主要機載武器是AKD-10激光半主動制導反坦克導彈，最大射程8公里左右，可以在對方輕型防空武器射程外進行攻擊，從整體戰術技術指標來看，直-10的作戰能力大致與歐洲的虎式武裝直升機相當或者相近，距離AH-64D，尤其是最新的AH-64E還是有較大的差距，其中一個比較明顯的差距可能就是缺少毫米波雷達，因此全天侯作戰、多目標攻擊、戰場生存能力明顯要低於後者。

武直10的主要武器AKD-10導彈

我國在上世紀80年代開始大力發展毫米波技術，經過廣大科研人員的艱苦努力，在毫米波基礎理論、元器件等領域取得了長足的進步，有關單位先後研製出了多種毫米雷達、通信系統等產品，如西安電子工程研究所是我國毫米波領域水平較高的單位之一，該所毫米波領域從雷達整機到關鍵系統，已經實現了系列化，先後研製出了我國第一部毫米波無源相控陣雷達、二維相掃毫米波雷達、毫米波有源相控陣雷達等產品，積累豐富的理論研究、工程運用經驗。制導系統方面203所、南京理工大學等單位在毫米波敏感器技術、制導機理等方面也取得了長足進步，相關技術成果已經運用到我國第二代末敏彈上面。這些都為我國發展直升機載毫米波機載火控雷達和毫米波制導反坦克導彈打下了堅實的基礎。

安裝毫米波雷達後的科曼奇直升機

在國內技術研究的基礎，十五期間我國相關部門將直升機機載火控雷達列為預研項目，在火控雷達具體發展上面，考慮到當時世界發展的趨勢和潮流，我國決定採用躍升式發展的方針，跳過APG-78的拋物面天線、機械掃描體制，發展機載毫米波有源相控陣雷達。我國做出這個決定主要原因包括：

首先有源相控陣雷達的優點就是T/R模塊直接向空中輻射電磁波，因此電磁波傳遞距離近，經過的環節小，損耗低，，那麼在同樣的條件下，有源相控陣雷達的探測距離顯然更遠，更有利於發揮雷達在惡劣氣候條件下探測能力強的優勢。

目標識別能力強，毫米波相控陣雷達可以獲得較大的瞬時帶寬，這樣有助於提高雷達的距離分辨率，甚至可以分別出目標的長度特徵，從而提高雷達的目標識別能力，目標識別能力是現代戰場一個重要的發展方向，它有助於提高雷達對於目標類型、數量進行評估，以此讓指揮員分析對方的作戰意圖和布置，做出正確的戰術決策。

具備多種用途，有源相控陣雷達利用多波束的性能，可以同時同時探測、跟蹤多個目標，多目標能力、戰場監控能力更好，同時也可以利用還具有地形跟蹤、氣象探測等能力，並且在此基礎上進行一步發展，可以讓雷達具備通信、電子戰等方面的功能，實現綜合孔徑能力。

國內的毫米波有源相控陣雷達組成

國內的毫米波有源相控陣雷達收發單元

經過努力，我國相關部門先後突破了毫米波有源相控陣天線、T/R模塊、信號處理系統等關鍵技術，研製成功毫米有源相控陣雷達樣機，根據相關資料，我國毫米波有源相控陣雷達樣機包括：桅杆頂端的射頻前端設備，包括天線和T/R模塊、波束探測器和其他信道等，是雷達的核心設備、機身信號/數據處理系統、顯示系統等組成，已經進行了相關的測試和試驗。

我國機載毫米波有源相控陣雷達採用了波導縫隙陣天線，它的優點是重量輕、結構緊湊、效率高、孔徑分布容易控制、沒有邊緣能量泄露、沒有結構遮擋，是相控陣雷達比較理想的天線，但是它的缺點是對於天線陣元間距小、對於材料、加工工藝要求較高，設計、製造難度非常大，因此在毫米波這樣波長較長的雷達採用波導縫隙陣天線，表明我國在雷達天線材料、加工領域的進步。

雷達信號處理方面，採用了空時二維自適應處理技術，具備較好的地面雜波抑制和抗干擾能力，可以在嚴重的雜波干擾環境下探測地面小型、移動目標，同時可以提供高精度目標識別，根據目標的空間位置、運動軌跡和狀態，利用目標的多普勒頻移和高分辨率一維距離成像，可以提取目標圖像，從而區分履帶式車輛、輪式車輛、固定翼飛機和直升機，從而為飛行員提供更加全面的戰場態勢信息。

針對不同距離、類型的目標，雷達可以提供三種不同的跟蹤模式：邊搜索邊跟蹤，這種跟蹤下占據雷達資源較少，可以提供較遠的探測距離，還有就是跟蹤加監視功能，這是相控陣雷達特有的跟蹤模式，雷達可以根據目標特點，如距離遠近、速度、威脅程度等，分別給予不同的波束駐留時間和跟蹤采祥，同時還可以在一定範圍內搜索新的目標，可以充分發揮相控陣雷達多波束、多功能的優勢，多目標精確跟蹤模式，雷達不承擔搜索任務，對已知目標進行精確跟蹤，這個模式主要為制導武器提供火控支持。根據不同環境的需要，雷達可以自動或者手動選擇這些模式，以提高雷達的戰場適應能力。

從相關測試結果來看，毫米波有源相控陣雷達顯著的提高了國產武裝直升機的目標探測能力和打擊能力，尤其是惡劣氣候條件下的多目標探測、跟蹤和打擊能力，如果同時對國產AKD-10進行毫米波制導，可以進一步發揮機載毫米波有源相控陣雷達的威力，根據相關資料，我國早已經在珠海航展上面展出8毫米毫米波制導雷達、國產第二代末敏彈也採用了毫米波雷達系統，這些都為AKD-10升級為毫米波制導提供了技術的支持。

對於作戰飛機來說，機載設備和升級是一方面，還需要其他系統的配合才能進一步提高整體作戰性能，如美國的AH-64D在阿富汗作戰的時候，就發現直升機的動力不足，在配備長弓雷達的情況下，為了保證航程，不得不減少武器的掛載，這樣就在一定程度上降低了自身的作戰能力，所以它的改進型AH-64E就加大了發動機功率，同時增強了傳動系統的效率，以增加直升機的最大起飛重量，提高它在高溫、高原這樣一些極限地區環境下的作戰能力。

中法合研的渦軸16

因此對於直-10來說，加裝毫米波有源相控陣雷達及相關配套系統、對相關結構進行加強，都會增加直升機的重量，以AH-64D為例，它的空重就從AH-64A的5100公斤左右增加到5300公斤，同時還要考慮到飛機在高溫、高原環境下的作戰能力，那麼就需要進一步增加直升機的功率，增強傳運系統的效率，令人欣慰的是我國直-10武裝直升機升級的動力障礙已經不存在，我國與法國聯合研製了渦軸-16渦軸發動機，它的最大功率超過1200千瓦，同時對傳動系統進行升級，就完全可以滿足直-10升級的要求。

武直19被拍到攜帶毫米波雷達進行測試

對於我國另外一種武裝直升機，直-19來說，也沒有動力上的障礙，筆者認為可以在直-10毫米波有源相控陣雷達基礎上發展一型簡化型，增強直-19在惡劣氣侯條件下的作戰能力，它的動力系統可以選擇直-10的渦軸-9，替代現有的渦軸-8C，將發動機功率由現在的700千瓦提高到近1000千瓦，同時增強傳動系統的能力，這樣既可以提高直-19的作戰能力，又可以提高它在國際市場上的競爭能力。

參考資料;

西安電子工程研究所微波特種器材研究部簡介

毫米波有源相控陣雷達 西南電子研究所

3、 機載毫米波火控雷達在武裝直升機上的地位及發展趨勢

文：小飛豬