近日,2023年度國家科學技術獎提名工作結束。據公開的資訊,備受關注的國家最高科學技術獎已知有13位專家被提名。其中,自然不少了國防工業界的泰斗級專家,中國機載火控雷達的開拓者賁德院士也位列其中。
據報道,今年是中國機載火控雷達事業創立45週年,賁德院士在這個時間點獲得提名尤其值得關注。眾所周知,近年來中國服役了殲-20、殲-10C等大批先進戰機,這些戰機都配備了基於賁德院士研究成果、代表世界最前沿的機載有源相控陣火控雷達,可以直接改寫空戰走向。今天,我們的就來回顧一下中國“戰鷹之眼”的發展之路。
喝“斷頭酒”、立軍令狀,造雷達
上世紀70年代,以F-15、F-16為代表的第四代戰機陸續首飛並服役,現代空戰的走向也由此發生根本性改變。這些戰機具備上視和下視超視距作戰能力,可以引導導彈攻擊數十公里外的目標。當中的關鍵就在於戰機擁有了“千里眼”——機載脈衝多普勒火控雷達。
機載火控雷達被譽為“戰鷹之眼”,它是戰機實現超視距能力的物質基礎,直接影響著現代空戰結果,乃至制空權爭奪。機載火控雷達裝置不大,卻具有著戰略意義。
眾所周知,上世紀70年代,我國的國防工業基礎相對薄弱。然而,當敏銳地察覺到空中作戰模式正發生根本性變革時,高層展現出了前瞻性的視野,並迅速決策我們也要著手研製機載多普勒火控雷達,以適應未來戰場的需要。
1979年,國家將機載多普勒火控雷達的研製任務交予中國電科14所,中國的機載火控雷達事業由此開啟!
研製工作由賁德院士主持,賁德由此成為我國機載多普勒雷達領域的開拓者和學科帶頭人。值得注意的是,接手機載雷達研製專案時,賁德院士剛剛從深山中一處神秘基地歸來,當時的他剛剛參與完我國首部大型相控陣預警雷達7010的研製。7010雷達有8層樓高,面積有2個籃球場大,轉眼間,賁德院士的“戰場”從“巨無霸”天線陣面轉向了戰鬥機鼻子裡的0.1立方米。
在0.1立方米的背後,賁德和團隊面對的是我國在這個領域的完全空白。雷達研製過程中,賁德曾前往北京向劉華清上將彙報工作。據賁德院士回憶,彙報後眾人共同進餐,劉華清端起酒杯說,“咱們今天喝‘斷頭酒’,雷達搞不出來殺頭”。這句話雖然略帶玩笑之意,但在賁德和同事看來卻極具分量。
面對巨大的技術挑戰,賁德帶領團隊向國家立下軍令狀,從零開始摸索。機載火控雷達研製的巨大挑戰在於,一般的機載雷達沒有下視功能,主要原因是下視的地雜波非常強,而且飛機高速飛行時,不同方向雜波的多普勒頻率相差非常大,極容易掩蓋低空飛行的目標訊號,令高空作戰的戰鬥機難以監測。
80年代中期,我國曾與外方達成協議,由外方為我國空軍殲擊機有償加裝機載多普勒雷達。但對方對雷達技術實行超乎尋常的封鎖。不僅安裝雷達的過程要隔牆進行,有關使用該雷達的“應知應會”,也“縮水”成了如何按按鈕。面對外方的層層壁壘,立下軍令狀的賁德和團隊誓言 “一定要爭口氣!”據報道,從基礎理論、基礎演算法開始,賁德和團隊研究了上百個課題,搞清了脈衝多普勒的原理,提出了適合我國國情的研製思路,進行了機載脈衝多普勒雷達的整機設計。
在雷達進行飛行試驗時,賁德雖已50多歲,卻依然搶著登機上天。當時的測試條件並不好,試驗平臺是一架已接近報廢、顛簸不堪的飛機。一上飛機就連著3-4個小時地盯緊機子,有時為了測試精度,一天要登機兩次。隨著登機測試任務一天天加重,賁德的身體也出現了乏力、心慌、胸悶、發熱等不適症狀,那段時間,他的體重迅速從123斤,降到了108斤。
1989年,賁德帶領團隊突破封鎖,國產機載多普勒火控雷達研製成功!
被玩出了“花”的機載有源雷達
賁德帶隊研製的機載脈衝多普勒火控雷達榮獲國家科技進步一等獎,奠定了我國國防機載雷達領域自主研製的基礎,受到高層的高度評價。時任領導人用“爭氣機”稱呼這部雷達,這是可以說是對以賁德院士為代表的中國雷達人的最高評價。基於賁德院士研製的機載脈衝多普勒火控雷達成果,中國電科14所陸續為殲-8II、殲-10A、殲-11B、殲-15等戰機安上“千里眼”。與此同時,14所也緊追機載火控雷達技術最前沿,短時間內實現了新體制機載火控雷達技術的一次又一次飛躍,殲-10B、殲-10C、殲-20陸續裝備上無源/有源相控陣火控雷達。
△殲-10C(上圖)和殲-10B外形差異不大,但火控雷達從無源邁向有源,從裝備時間節點來看,這一技術的歷史性跨越也宣告我軍戰機雷達開啟了有源時代
對於外界而言,戰鬥機裝備的雷達可能只是型號的差別。但需要注意的是,機載脈衝多普勒火控雷達技術的突破、成熟應用,到無源相控陣雷達,再到前沿有源相控陣雷達的大規模列裝,是在極短的時間內完成的,相比其它任何一個軍事強國都要快得多。
中國在機載火控雷達領域所取得的最新成果,從數年前的珠海航展也能夠一見端倪。2016年珠海航展上,由14所研製的國產機載有源相控陣雷達KLJ-7A首次對外公開亮相,這代表了該領域雷達技術的國際先進水平。
△14所推出的“三面陣”(下)、“機相掃”(上)“廣角”機載有源雷達,雖然沒開蓋,輕薄程度肉眼可見,這背後應該是基於先進的電子元器件、封裝技術
如果說KLJ-7A的形態略顯“常規”,那麼到了2018年珠海航展,機載有源相控陣雷達已經被14所玩出了“花”。本屆航展上,14所立足未來戰場環境推出機載有源相控陣火控雷達“廣角”解決方案,包含“三面陣”、“機相掃”等不同技術形態,為現代戰機突破傳統視野侷限提供了多種選擇。至此,美國、歐洲、俄羅斯在機載有源領域的“技術特色”被我國全部收入囊中,這背後既是我國“市場”的旺盛需求,更是技術能力達到一定階段後的“自由發揮”。
毫無疑問,目前中國的機載火控雷達技術已經邁入世界先進行列,這為我國的空中力量奪取制空權打下了堅實基礎,而這一切成績的獲得離不開賁德院士等老一輩軍工人的付出。