韓國韓華集團(tuán)正通過與歐洲國家和以色列合作，為KF-21“獵鷹”戰(zhàn)斗機(jī)研制氮化鎵機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá)。韓國國防部國防發(fā)展局在2019年10月表示，該雷達(dá)演示機(jī)安裝在以色列航宇工業(yè)公司埃爾塔系統(tǒng)分部的波音B737試驗平臺上，在以色列進(jìn)行了10次試飛，在韓國進(jìn)行了6次試飛。該雷達(dá)演示機(jī)采用了國防發(fā)展局、韓華集團(tuán)提供的天線和軟件，以及埃爾塔系統(tǒng)分部提供的信號處理機(jī)和軟件。2019年11月，韓華集團(tuán)稱雷達(dá)演示機(jī)硬件評估已完成。2019年12月，國防發(fā)展局與韓華集團(tuán)簽訂合同，增加雷達(dá)地形跟隨功能。根據(jù)2020年3月的相關(guān)報道，該雷達(dá)即將開始生產(chǎn)代表型原型機(jī)的地面試驗。韓華集團(tuán)稱，雷達(dá)演示機(jī)的冷卻功率為7.7千瓦。2019年，希臘空軍研究人員在分析美國諾格公司基于砷化鎵組件的AN/APG-83雷達(dá)時稱，該雷達(dá)冷卻功率為5.6 千瓦，天線輸出平均功率最大1 千瓦。因此，韓華集團(tuán)稱KF-21戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)指標(biāo)優(yōu)于AN/APG-83。從本文報道來看，至少對美國雷神公司而言，在采用氮化鎵技術(shù)之后，通常就應(yīng)當(dāng)能獲得探測威力提高一倍的結(jié)果（韓國國防部國防采辦計劃管理局圖片）

雷神情報與太空公司安全保密的傳感器解決方案副總裁埃里克·迪特馬爾斯（Eric Ditmars）說：“我們可以將氮化鎵能力帶入該平臺。它可以提供與你在‘超級大黃蜂’上所見相同的探測距離和能力。使用標(biāo)準(zhǔn)的砷化鎵芯片無法做到這一點。你必須走向氮化鎵，以在這個更小的天線面積中獲得你需要的效率。”這種轉(zhuǎn)變也不是一帆風(fēng)順的。雷神公司使用其內(nèi)部研究與工程資金，將AN/APG-79雷達(dá)收發(fā)通道中基于砷化鎵的單片微波集成電路轉(zhuǎn)換為氮化鎵，迪特馬爾斯形容這是“非常具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題”。

2019年10月17日，美國雷神公司宣布：美陸軍已選擇該公司作為“低層防空反導(dǎo)傳感器”項目的中標(biāo)方，標(biāo)志著洛馬和諾格兩大競標(biāo)團(tuán)隊最終落敗，“愛國者”系統(tǒng)雷達(dá)未來仍將由雷神研制。圖為雷神公司的“低層防空反導(dǎo)傳感器”原型機(jī)。該雷達(dá)也采用氮化鎵技術(shù)，除了前方的主陣列之外，后方增加兩個小陣列，在美陸軍不做強(qiáng)制性要求的情況下仍提供全向探測，表明即使有這兩個小陣列，雷神公司仍有把握滿足美陸軍的成本、進(jìn)度等要求。通過采用氮化鎵等技術(shù)，小陣列的尺寸只有“愛國者”現(xiàn)役雷達(dá)的一半，探測威力卻達(dá)到后者的兩倍以上。贏得該項目競標(biāo)是雷神公司此前贏得美海軍艦載“防空反導(dǎo)雷達(dá)”（AMDR）即AN/APY-6雷達(dá)競爭后的又一勝利，凸顯該公司在新型氮化鎵雷達(dá)領(lǐng)域的優(yōu)勢，也使該公司繼續(xù)坐穩(wěn)“愛國者”系統(tǒng)雷達(dá)供應(yīng)商位置，洛馬公司則將繼續(xù)為“愛國者”系統(tǒng)提供導(dǎo)彈（美國雷神技術(shù)公司圖片）

氮化鎵基收發(fā)通道陣列具有更高的效率，這意味著它將從天線表面發(fā)射更大的功率。由于功率升高，溫度也會升高。額外的熱量可能會壓倒F/A-18A～D原有的強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)，因此雷神公司也為該型機(jī)安裝了1套液冷系統(tǒng)。迪特馬爾斯說：“你必須確保你的解決方案為系統(tǒng)帶入了適量的冷卻能力。它們帶走熱量，這樣電路才能在它們的優(yōu)化狀態(tài)工作，保持合適的溫度，確保性能和可靠性”。

美空軍EA-18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)配裝AN/ALQ-249“下一代干擾機(jī)－中波段”（NGJ-MB）吊艙進(jìn)行試飛。該型吊艙由雷神公司研制，已采用氮化鎵技術(shù)。2021年6月28日，美海軍批準(zhǔn)“下一代干擾機(jī)－中波段”計劃進(jìn)入生產(chǎn)和部署階段，可授出低速初始生產(chǎn)合同。該吊艙使用最新的數(shù)字、軟件賦能和有源電子掃描陣列技術(shù)來對抗先進(jìn)的和新興的威脅，并提供增強(qiáng)的空中電子攻擊能力，以擾亂、拒止和降級敵防空系統(tǒng)和地面通信系統(tǒng)。美海軍第23航空試驗與鑒定中隊（VX-23）支持了整個“下一代干擾機(jī)－中波段”計劃的試驗與鑒定工作，已對中波段干擾吊艙進(jìn)行了超過145小時的飛行試驗；美海軍還進(jìn)行了超過3100小時的暗室和實驗室測試。除美海軍外，澳大利亞皇家空軍也參與了研制工作。中波段吊艙是更大的“下一代干擾機(jī)”系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)將增強(qiáng)并最終取代EA-18G飛機(jī)目前使用的ALQ-99戰(zhàn)術(shù)干擾系統(tǒng)（美海軍航空系統(tǒng)司令部圖片）

為F/A-18A～D換裝氮化鎵有源相控陣?yán)走_(dá)只是雷神公司在該領(lǐng)域的第一步。下一步，該公司將瞄準(zhǔn)為F/A-18E/F的AN/APG-79雷達(dá)采用氮化鎵技術(shù)。由于后者天線孔徑更大，換裝氮化鎵之后也將獲得更大的性能增量。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是保密的，但是迪特馬爾斯透露，一般來說，氮化鎵相對于砷化鎵更高的功率附加效率，使之“在相同尺寸、孔徑和功率總量的情況下，探測距離大約增加了一倍”。

諾格公司為美海軍陸戰(zhàn)隊發(fā)展的AN/TPS-80雷達(dá)，從天線陣列外形及其支撐機(jī)構(gòu)等來看，與諾格公司投標(biāo)“低層防空反導(dǎo)傳感器”的雷達(dá)原型機(jī)很相似。該雷達(dá)于2017年2月完成初始集成試驗，在40多種不同的武器場景中鑒定了應(yīng)對實際開火，完成了針對700多次實彈射擊的跟蹤，包括多種火箭彈、壓制火炮炮彈和迫擊炮彈。2017年3月交付首批低速初始生產(chǎn)型產(chǎn)品。首部采用氮化鎵技術(shù)的AN/TPS-80雷達(dá)在2018年7月交付美海軍陸戰(zhàn)隊，2019年6月7日，美海軍陸戰(zhàn)隊授予諾格公司一份合同，采購30部全速生產(chǎn)階段第6生產(chǎn)批次的該型雷達(dá)。進(jìn)入全速生產(chǎn)階段之后，該雷達(dá)的單價約為2000萬～3000萬美元（美國諾格公司圖片）

在某種程度上，隨著對手們部署射程更遠(yuǎn)的陸基防空和空對空攔射導(dǎo)彈，氮化鎵陣列可使類似F/A-18E/F這樣的四代機(jī)變得更加重要。F/A-18E/F缺乏F-22和F-35的隱身能力，因此最大化火控雷達(dá)的探測距離可能成為一個優(yōu)先事項。這也適用于其他機(jī)型。例如，美空軍正在部署配裝AN/APG-82有源相控陣?yán)走_(dá)的F-15EX戰(zhàn)斗機(jī)，但已在2020年12月發(fā)布一份信息征詢書，為該型機(jī)尋求各種可能的升級。雷神公司在響應(yīng)材料中提出了為AN/APG-82雷達(dá)應(yīng)用氮化鎵技術(shù)，并從2021年6月初開始與美空軍就F-15EX未來的雷達(dá)升級進(jìn)行了后續(xù)討論。

轉(zhuǎn)載請注明：北緯40° » 國外機(jī)載氮化鎵有源相控陣?yán)走_(dá)最新進(jìn)展