美媒自曝：中國空空導(dǎo)彈氮化鎵技術(shù)領(lǐng)先美國戰(zhàn)機(jī)

最近美國空軍接收無雷達(dá)的F-35戰(zhàn)斗機(jī)的新聞引爆了網(wǎng)絡(luò)，社交媒體上都是解讀到底是F-35制造商洛克希德的鍋還是雷達(dá)承包商諾斯羅普格魯曼的鍋！不過美媒《軍事觀察雜志》卻敏銳的注意到了中國殲-20A的一個(gè)動(dòng)向，一溜新裝備的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)罩與之前裝備的差異很大！

要明白中美之間的技術(shù)差距，首先要清楚氮化鎵技術(shù)在航空裝備中的核心作用。氮化鎵是第三代半導(dǎo)體材料，相較于目前美軍戰(zhàn)機(jī)普遍使用的砷化鎵材料，有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。

其最突出的特點(diǎn)是功率密度極高，是砷化鎵的5到10倍，這意味著在相同體積下，氮化鎵元器件能釋放更強(qiáng)的能量，同時(shí)散熱效率更高、化學(xué)穩(wěn)定性更好，可在200℃以上的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。

對(duì)于空空導(dǎo)彈和戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)而言，氮化鎵技術(shù)的應(yīng)用的是革命性的。它能讓裝備在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的探測(cè)距離、更高的打擊精度，同時(shí)大幅提升抗干擾能力，這也是現(xiàn)代空戰(zhàn)中“先發(fā)現(xiàn)、先打擊”的關(guān)鍵。

美媒在報(bào)道中明確指出，中國近年來列裝的多款先進(jìn)空空導(dǎo)彈，已將氮化鎵技術(shù)作為核心配置，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。

這一進(jìn)展遠(yuǎn)超美國的預(yù)期，甚至讓美軍相關(guān)研發(fā)部門感到意外。

公開信息顯示，中國的PL-15、PL-17等主力空空導(dǎo)彈，均集成了基于氮化鎵技術(shù)的有源相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭。這種導(dǎo)引頭體積比傳統(tǒng)型號(hào)縮減60%，探測(cè)精度卻提升3倍以上，能有效捕捉隱身戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)反射信號(hào)。

以PL-15空空導(dǎo)彈為例，得益于氮化鎵技術(shù)的應(yīng)用，其射程和抗干擾能力得到大幅提升，可適配新型遠(yuǎn)程空戰(zhàn)需求，配合戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)實(shí)現(xiàn)超視距精準(zhǔn)打擊，無需近距離纏斗即可完成作戰(zhàn)任務(wù)。

除了空空導(dǎo)彈，中國在機(jī)載雷達(dá)領(lǐng)域的氮化鎵應(yīng)用也已成熟。新一批服役的殲20A戰(zhàn)斗機(jī)，就搭載了新一代氮化鎵有源相控陣?yán)走_(dá)，機(jī)頭尺寸更大的優(yōu)勢(shì)的，讓其能集成更多氮化鎵T/R組件。

這種雷達(dá)不僅探測(cè)距離更遠(yuǎn)，還能依托高功率優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)定向電子壓制，干擾敵方雷達(dá)和通信系統(tǒng)，在隱身戰(zhàn)機(jī)對(duì)抗中占據(jù)明顯主動(dòng)，進(jìn)一步完善了中國空戰(zhàn)裝備的體系化優(yōu)勢(shì)。

與中國形成鮮明對(duì)比的是，美軍至今仍未實(shí)現(xiàn)氮化鎵技術(shù)在主力戰(zhàn)機(jī)上的規(guī)模化應(yīng)用，即便是最先進(jìn)的F-35隱身戰(zhàn)機(jī)，也陷入了雷達(dá)配套滯后的困境。

美媒披露，目前美軍F-35系列戰(zhàn)機(jī)搭載的仍是AN/APG-81雷達(dá)，這款雷達(dá)采用的是砷化鎵半導(dǎo)體材料，技術(shù)水平大致相當(dāng)于2015年前后的主流標(biāo)準(zhǔn)，與中國采用氮化鎵技術(shù)的雷達(dá)存在代差。

美軍原本計(jì)劃為F-35的第17批次戰(zhàn)機(jī)，換裝采用氮化鎵技術(shù)的AN/APG-85新型有源相控陣?yán)走_(dá)。這款雷達(dá)是F-35 Block 4升級(jí)計(jì)劃的核心，能大幅提升戰(zhàn)機(jī)的探測(cè)距離、多目標(biāo)處理能力和電子戰(zhàn)能力。

但事與愿違，AN/APG-85雷達(dá)的交付出現(xiàn)了嚴(yán)重延誤，預(yù)計(jì)要推遲到第20批次戰(zhàn)機(jī)才能完成裝機(jī)部署，至少需要兩年時(shí)間。這也意味著，未來兩年內(nèi)交付的F-35戰(zhàn)機(jī)，都無法用上氮化鎵雷達(dá)。

更尷尬的是，由于AN/APG-81與AN/APG-85雷達(dá)的艙壁配置完全不同，當(dāng)前交付的F-35戰(zhàn)機(jī)無法簡(jiǎn)單替換兩款雷達(dá)，也無法臨時(shí)加裝老款雷達(dá)，只能用配重塊替代雷達(dá)，維持機(jī)頭重心平衡。

AN/APG-85雷達(dá)的交付滯后，并非偶然，背后有著兩大難以快速突破的難題，這也是美軍氮化鎵技術(shù)應(yīng)用滯后的核心原因。

第一個(gè)難題是適配性不足。眾議院軍事委員會(huì)戰(zhàn)術(shù)空中與陸地部隊(duì)小組主席羅布·威特曼透露，兩款雷達(dá)的構(gòu)造差異極大，機(jī)頭艙壁配置直接決定了雷達(dá)陣列的安裝姿態(tài)，影響雷達(dá)運(yùn)行效率。

要研發(fā)能夠同時(shí)適配兩款雷達(dá)的雙用途安裝基座，需要長達(dá)兩年的時(shí)間，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足F-35第17批次的交付進(jìn)度要求，只能被迫推遲雷達(dá)換裝計(jì)劃。

第二個(gè)難題是核心材料供應(yīng)受限和測(cè)試延誤。AN/APG-85雷達(dá)的核心組件，均需要氮化鎵材料制成，而中國自2023年8月起，已對(duì)鎵、鍺等稀散金屬及相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制。

這一政策直接影響了美軍雷達(dá)的生產(chǎn)進(jìn)度，再加上AN/APG-85雷達(dá)的測(cè)試時(shí)間大幅延長，從最初的3天增加至78天，即便壓縮測(cè)試流程，也未能趕上戰(zhàn)機(jī)交付節(jié)點(diǎn)。

此外，AN/APG-85雷達(dá)運(yùn)行時(shí)需要約82千瓦的功率，而當(dāng)前F-35發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出功率無法滿足需求，需要同步升級(jí)發(fā)電機(jī)，這進(jìn)一步拖慢了整體進(jìn)度。

面對(duì)新批次F-35無雷達(dá)可用的困境，美軍和洛克希德·馬丁公司只能采取臨時(shí)措施，確保戰(zhàn)機(jī)能夠維持基本的飛行能力，無法形成有效戰(zhàn)斗力。

最直接的措施就是加裝配重塊。由于沒有雷達(dá)，F(xiàn)-35的機(jī)頭重量失衡，無法正常飛行，美軍只能在機(jī)頭部位加裝配重，以此保障飛行時(shí)的重心平衡，確保飛行安全。

在作戰(zhàn)部署上，這批無雷達(dá)的F-35戰(zhàn)機(jī)無法獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)，只能與搭載AN/APG-81雷達(dá)的F-35戰(zhàn)機(jī)編隊(duì)飛行，通過數(shù)據(jù)鏈共享友機(jī)的雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)，勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)正常飛行。

美媒透露，此次無雷達(dá)交付僅影響美國軍方接收的F-35戰(zhàn)機(jī)，海外盟友訂購的戰(zhàn)機(jī)仍搭載成熟的AN/APG-81雷達(dá)，交付工作并未受到影響，這也從側(cè)面凸顯了美軍的尷尬處境。

目前，美軍正督促洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯曼公司加快雷達(dá)測(cè)試和適配進(jìn)度，同時(shí)推進(jìn)發(fā)電機(jī)升級(jí)工作，但整體進(jìn)展緩慢，短期內(nèi)無法解決雷達(dá)滯后的問題。

事實(shí)上，中美在氮化鎵技術(shù)應(yīng)用上的差距，不僅僅體現(xiàn)在空空導(dǎo)彈和戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)上，在其他航空裝備領(lǐng)域也已逐漸顯現(xiàn)。

中國的空警-600艦載固定翼預(yù)警機(jī)，配備了S/UHF雙波段氮化鎵數(shù)字陣列雷達(dá)，探測(cè)距離達(dá)650公里，可同時(shí)跟蹤500個(gè)空海目標(biāo)，大幅提升了航母編隊(duì)的態(tài)勢(shì)感知能力。

而美國雖然在陸基雷達(dá)領(lǐng)域有一定的氮化鎵技術(shù)積累，比如雷神公司研發(fā)的新型“低層防空反導(dǎo)傳感器”雷達(dá)，但在機(jī)載裝備領(lǐng)域的應(yīng)用，卻明顯滯后于中國。

美媒坦言，美國軍工企業(yè)早在2000年就已著手研發(fā)氮化鎵技術(shù)，雷神公司更是投入超過3億美元布局相關(guān)工廠，但在機(jī)載裝備的小型化、適配性研發(fā)上，進(jìn)展不及預(yù)期。

反觀中國，不僅在空空導(dǎo)彈、戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)、預(yù)警機(jī)雷達(dá)上實(shí)現(xiàn)了氮化鎵技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，在技術(shù)小型化、穩(wěn)定性上也已形成成熟體系，這也是中國能夠快速實(shí)現(xiàn)裝備升級(jí)的核心原因。