最近F35無雷達交付的瓜,相信不少人都刷到了。網上吵來吵去,都在說這事到底是洛馬甩鍋還是諾格掉鏈子。沒想到美媒自己扒出了更扎心的對比,咱們在氮化鎵技術應用上,早就跑到美國前面了。
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很多人可能不清楚氮化鎵到底厲害在哪,給大伙嘮明白。現在美軍主流戰機用的還是上一代的砷化鎵材料,氮化鎵作為第三代半導體,功率密度是砷化鎵的5到10倍。相同體積下能釋放更強的能量,散熱效率更高,兩百攝氏度以上的高溫都能穩定工作。
放到空戰裝備里,氮化鎵帶來的提升完全是革命性的。更小的體積就能實現更遠探測距離、更高打擊精度,還能大幅提升抗干擾能力。現代空戰拼的就是先發現先打擊,這項技術就是拿到先手的關鍵密碼。
美媒明確說了,咱們近年來列裝的多款先進空空導彈,早就把氮化鎵當核心配置,實現規模化應用了。這個進展完全超出美國的預期,把美軍研發部門都整懵了。
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公開信息就能查到,咱們的PL-15、PL-17這些主力空空導彈,都裝了基于氮化鎵技術的有源相控陣雷達導引頭。這種導引頭體積比傳統型號縮減六成,探測精度卻提升三倍以上,隱身戰機的微弱雷達反射信號都能穩穩抓住。
就拿PL-15來說,靠著氮化鎵技術加持,射程和抗干擾能力都大幅拉滿,完全適配新型遠程空戰需求。配合戰機雷達就能實現超視距精準打擊,根本不用近距離纏斗就能完成任務。
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不只空空導彈,咱們在機載雷達領域的氮化鎵應用也早就成熟了。新一批服役的殲-20A戰斗機,搭載的就是新一代氮化鎵有源相控陣雷達。殲-20本身機頭尺寸更大,能集成更多氮化鎵T/R組件。
這種雷達不光探測距離更遠,還能靠著高功率優勢實現定向電子壓制,干擾敵方的雷達和通信系統。隱身戰機對抗中能占盡主動,也讓咱們的空戰裝備體系優勢更扎實。
和咱們比起來,美國的進度真的跟不上。直到現在美軍都沒實現氮化鎵在主力戰機上的規模化應用,就連最先進的F-35都陷入了雷達配套滯后的困境。
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目前美軍F-35系列用的還是AN/APG-81雷達,這款雷達用的還是砷化鎵半導體,技術水平也就相當于2015年前后的主流標準,和咱們的氮化鎵雷達差了整整一代。
美軍本來計劃給F-35第17批次換裝氮化鎵的AN/APG-85新雷達,這款雷達是F-35 Block4升級的核心,能大幅提升探測距離、多目標處理能力和電子戰能力。結果新雷達交付嚴重延誤,預計要推遲到第20批次才能裝機,至少要等兩年。
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也就是說,未來兩年內交付的F-35,全都用不上氮化鎵雷達。更尷尬的是,新老雷達的艙壁配置完全不同,造好的F-35沒法簡單替換雷達,也加不了老雷達,只能裝配重塊代替,維持機頭重心平衡。
這事真的說出去都丟人,美國空軍接收的新F-35,居然是沒有雷達的空殼機,只能靠著配重塊湊重量保證能飛。AN/APG-85雷達交付滯后,真不是臨時出問題,背后是兩個繞不開的坎。
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第一個坎就是適配性不行,美國眾議院軍事委員會的相關負責人都直白說了,兩款雷達構造差太多,機頭艙壁配置直接影響雷達安裝姿態和運行效率。要做能兼容兩款雷達的安裝基座,得花整整兩年,完全趕不上交付進度,只能推遲換裝。
第二個坎就是核心材料供應受限,再加上測試拖了進度。新雷達的核心組件都要用氮化鎵材料,咱們2023年8月起就對鎵鍺相關物項實施出口管制,直接影響了美軍雷達的生產。新雷達測試時間也從3天拉長到78天,就算壓縮流程也趕不上節點。
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除此之外,新雷達運行需要約82千瓦的功率,現在F-35發動機的發電機輸出功率根本不夠,還要同步升級發電機,這下進度更慢了。面對無雷達可用的困境,美軍和洛馬只能想臨時辦法,保證戰機能飛就行,根本沒法形成有效戰斗力。
除了加配重塊平衡重心,這批沒雷達的F-35沒法獨立執行任務,只能跟著有雷達的老款F-35編隊飛,靠數據鏈蹭友機的雷達數據,才能勉強執行任務。更有意思的是,這次只有美軍自己接收的F-35受影響,海外盟友訂的戰機還是裝著成熟的老雷達,交付一點沒耽誤,這尷尬程度直接拉滿。
現在美軍天天催著洛馬和諾格趕進度,又要推進發電機升級,可整體進展還是很慢,短期內根本解決不了問題。中美氮化鎵應用的差距,還不只是體現在空空導彈和戰機雷達上,其他航空領域也能看出來。
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咱們的空警-600艦載固定翼預警機,已經配上了S/UHF雙波段氮化鎵數字陣列雷達,探測距離能到650公里,還能同時跟蹤500個空海目標,大幅提升了航母編隊的態勢感知能力。
美國雖說在陸基雷達領域有一些氮化鎵技術積累,比如雷神研發的新型防空反導傳感器雷達,但在機載裝備領域的應用,明顯落后于咱們。美媒自己也說了,美國軍工早在2000年就開始研發氮化鎵,雷神光建廠就投了超過3億美元,結果在機載裝備小型化、適配性研發上,進度完全達不到預期。
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反觀咱們,不光在空空導彈、戰機雷達、預警機雷達上實現了氮化鎵規模化應用,在技術小型化、穩定性上也形成了成熟體系,這就是咱們能快速完成裝備升級的核心原因。
參考資料:
國家自然科學基金委員會 我國學者在氮化鎵射頻晶體管功率密度提升方面取得進展
中國軍網 美陸軍新型雷達引關注
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