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上世紀(jì)三十年代,雷達(dá)剛冒頭,主要靠硅材料撐著,設(shè)備大得像個(gè)鐵柜子,耗電還多,探測(cè)距離頂多百來(lái)公里,基本就干些簡(jiǎn)單防空活,跟蹤個(gè)目標(biāo)都費(fèi)勁。沒(méi)法多目標(biāo)處理,信號(hào)一遇天氣就亂套。那時(shí)候空戰(zhàn)還靠眼睛瞄,雷達(dá)只是輔助。
后來(lái)冷戰(zhàn)鬧騰起來(lái),五十年代技術(shù)開(kāi)始迭代,軍方要雷達(dá)小點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)。七十年代末,砷化鎵材料上場(chǎng),這玩意導(dǎo)電好,雷達(dá)體積縮水,探測(cè)距離拉到兩三百公里,能同時(shí)盯幾個(gè)目標(biāo)。
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美國(guó)F-15先用上,俄羅斯蘇-27也跟進(jìn)。功率密度有點(diǎn)限,熱傳導(dǎo)弱,高溫下不穩(wěn),大功率場(chǎng)合扛不住。九十年代普及開(kāi),信號(hào)處理強(qiáng)了,分辨目標(biāo)類型,但還是有瓶頸。 新世紀(jì)頭幾年,氮化鎵材料殺出重圍,這第三代雷達(dá)牛在抗干擾,反隱身能力強(qiáng)。
電子遷移率高,高頻操作穩(wěn),中國(guó)這兒大規(guī)模量產(chǎn)了,殲-16雷達(dá)對(duì)戰(zhàn)機(jī)目標(biāo)能探440公里,對(duì)預(yù)警機(jī)600公里。美國(guó)F-22服役早,2005年用的是砷化鎵AN/APG-77,上千個(gè)收發(fā)組件,但沒(méi)趕上氮化鎵。
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F-35的AN/APG-81晚點(diǎn),本想換氮化鎵,可材料鏈子短,成本高,到現(xiàn)在量產(chǎn)還卡著。俄羅斯蘇-57的N036雷達(dá)也主要是砷化鎵,2019年交付時(shí)沒(méi)全上氮化鎵。 現(xiàn)在第四代,碳化硅基底有源相控陣?yán)走_(dá)冒頭,這材料耐高壓,高溫穩(wěn),擊穿場(chǎng)強(qiáng)高。
九十年代研究起步,寬禁帶半導(dǎo)體讓功率輸出猛增。GaN-on-SiC組合在軍用雷達(dá)上大放光彩,中國(guó)領(lǐng)先掌握,全球獨(dú)一份。相比氮化鎵,碳化硅重量輕,600度高溫下跑8000小時(shí)沒(méi)問(wèn)題,成本低,反隱身、抗干擾全線拉滿。
雷達(dá)從硅到砷化鎵,再到氮化鎵、碳化硅,每代都推空戰(zhàn)往前走,先敵發(fā)現(xiàn)成關(guān)鍵。美俄還在氮化鎵上糾結(jié),中國(guó)已跨步碳化硅,這技術(shù)躍升直接改寫(xiě)空中規(guī)則。
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殲20本來(lái)就隱身猛,雷達(dá)一升級(jí),更不得了。2025年6月,南華早報(bào)爆料,山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)搞出碳化硅半導(dǎo)體突破,直接用在殲20的有源相控陣?yán)走_(dá)上,探測(cè)距離翻三倍,極限超1000公里。
原先氮化鎵雷達(dá)對(duì)戰(zhàn)機(jī)目標(biāo)500公里左右,現(xiàn)在碳化硅基底T/R組件功率高,信號(hào)強(qiáng),范圍大擴(kuò)展。 具體說(shuō),對(duì)雷達(dá)截面5平方米的普通戰(zhàn)機(jī),探500公里;截面低于1平方米的半隱身機(jī),超200公里;連F-35這類隱身貨,100公里內(nèi)也抓得住。
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這距離在五代機(jī)對(duì)壘中夠狠,先敵鎖定,導(dǎo)彈一發(fā)走人。碳化硅雷達(dá)還輕,裝機(jī)不累贅,壽命長(zhǎng),抗干擾牛,反隱身距離拉長(zhǎng)。全球就中國(guó)玩轉(zhuǎn)這技術(shù),美俄蘇57、F-22還卡在砷化鎵,F(xiàn)-35剛起步量產(chǎn)升級(jí)。 這升級(jí)不是白日夢(mèng),實(shí)打?qū)嵖蒲蟹e累。
半導(dǎo)體進(jìn)步讓雷達(dá)輸出更猛,帶寬寬,信號(hào)處理快。殲20超視距作戰(zhàn)直接甩開(kāi)對(duì)手,南華早報(bào)直說(shuō),它輕松成五代機(jī)老大。想想印巴沖突那會(huì)兒,殲10C雷達(dá)200公里就虐陣風(fēng),現(xiàn)在殲20千公里,空戰(zhàn)格局變天。
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殲20數(shù)量也跟上節(jié)奏,2022年才40架,2023到2024年交付近200架,2025年新增120多,到9月已超300架,年底估計(jì)320以上。成都飛機(jī)公司生產(chǎn)線擴(kuò)到5條,年產(chǎn)100-120架,每8天一架下線,這速度美俄跟不上。
美國(guó)F-22總187架,維護(hù)問(wèn)題多,可服役130左右,老化需大修。F-35多,但雷達(dá)升級(jí)慢,還在砷化鎵轉(zhuǎn)悠。俄羅斯蘇-57少得可憐,雷達(dá)沒(méi)上碳化硅。 中國(guó)空軍規(guī)模技術(shù)雙壓,殲20機(jī)群在亞太巡邏,覆蓋廣,監(jiān)視強(qiáng)。
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六代機(jī)研發(fā)也推進(jìn),2025年原型測(cè)試,隱身涂層優(yōu)化,雷達(dá)反射低。空軍整體騰飛,網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)融入,數(shù)據(jù)鏈連多平臺(tái),情報(bào)共享實(shí)時(shí)。生產(chǎn)穩(wěn),年產(chǎn)量持平,國(guó)防需求足撐。 美俄需追趕,中國(guó)從追跑到領(lǐng)跑,亞太平衡穩(wěn)住。殲20成核心,數(shù)量技術(shù)齊飛,空軍準(zhǔn)備足,復(fù)雜環(huán)境穩(wěn)贏。這優(yōu)勢(shì)已定,誰(shuí)主宰天空,一目了然。
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