《校场》2021-01-28：印度新LCA的雷达都存在什么样的问题？

源济

校场：印度新LCA的雷达都存在什么样的问题？
新浪军事  2021年01月28日 09:12

1月14日，印度政府与印度斯坦航空有限公司达成了印度有史以来涉及金额最大的一笔“本土”军火交易。印度国防部宣布将以4800亿卢比（约合65.8亿美元）的价格采购83架LCA光辉Mk1A战斗机及其配套设备。这批飞机预计于2024年1月开始交付、2028年12月交付完成。如果这项采购能够顺利落实，印度将成为南亚地区第二个可以自产三代半战斗机的国家。




这次印度采购的83架光辉Mk1A战斗机包括73架单座战斗机和10架双座教练机，平均每架飞机采购成本为7930万美元（取决于美国的核动力印钞机什么时候减小工作量让美元汇率保持稳定），这7930万美元中4236万美元（30.9亿卢比）是的飞机飞离成本，其余为武器装备采购成本和训练成本等。以现在国际市场上的行情来看，光辉Mk1A作为一架三代半战机已经相当便宜了。




作为一架三代半战斗机，光辉Mk1A最大的亮点在于其采用了以色列埃尔塔公司生产的EL/M-2052有源相控阵雷达。这款雷达也是一款“口水”颇多的雷达，印度媒体宣称，这是一款采用氮化镓元件的雷达，拥有1500个TR单元，峰值功率为10kW。整体性能优于巴基斯坦枭龙block3战斗机的KLJ-7A有源相控阵雷达。




印度媒体的数据部分引用自埃尔塔公司的官网宣传，另一部分则是自己脑补的。比如埃尔塔EL/M-2052有源相控阵雷达原本的设计是砷化镓组件，只偶尔提到过一两句有进化成氮化镓组件的可能性。而根据去年12月14日以色列方面的消息来看，印度目前正在向以色列IAI公司采购的用于EL/M-2052火控雷达（美洲虎攻击机的现代化改造使用的）的T/R组件依旧是砷化镓组件。




当然，战斗机火控雷达使用砷化镓T/R原件并不丢人，因为半导体材料的迭代速度远非军用雷达和军用飞机所能相比的。氮化镓半导体材料在几年之前还是“天顶星”一样的存在，而这几年甚至已经普及到手机充电器上了。目前世界主要国家中，仅有法国一家在用氮化镓半导体材料制作战斗机火控雷达（阵风的RBE-2 AA），其余的三代半战机、四代机则都还在使用上一代的砷化镓产品。




在T/R单元数方面，1500个T/R单元并没有什么太大的亮点——一直被军迷们诟病“机头太小”的F-35的AN/APG-81雷达还有1676个T/R单元。相比之下正常四代战斗机F-22安装的AN/APG-77v1雷达拥有多达1956个TR单元，其他国家的同类产品火控雷达T/R单元数量推测分别为1856个和1552+358+358（机头和侧视共3个阵面）个。




另一个很有趣的问题是，印度媒体似乎搞错了埃尔塔公司的官方数据——埃尔塔公司宣称EL/M-2052的功率为3~10kVA（取决于阵面大小，2052雷达有300/500/1500三种阵面设计）。其中VA是电压与电流相乘得到的视在功率的单位，一般被用来形容雷达的输入功率。而我们一般所说的峰值功率、平均功率单位为W，表示雷达天线实际的发射功率。




如果以10kW的峰值功率计算，EL/M-2052雷达的表现则只能用拙劣来形容。较高的峰值功率可以提高雷达的抗干扰能力，目前世界主流有源相控阵雷达中，AN/APG-77v1雷达的峰值功率为20kW，鉴于采用了与AN/APG-81雷达相似的T/R组件，可大致推测AN/APG-81的峰值功率为17kW。均远远高于（印媒声称的）EL/M-2052的10kW。




平均功率则决定了雷达的具体性能，也正是因此，各国战斗机雷达的平均功率都是机密数据，我们只能通过其他方法进行猜测。比如目前AESA雷达的占空比一般小于30%，因此以30%的最大占空比计算，EL/M-2052的平均功率誉为3kW。而AN/APG-77v1的平均功率则可以用其15kW的散热功率来推算——大约为5kW（占空比约为25%，符合一般脉冲多普勒雷达的占空比）。EL/M-2052同样大幅落后。




以色列本身是个电子工业强国，EL/M-2052也是其在机载火控雷达领域的拳头产品，与世界主流产品有如此大的差别实在让人难以想象。从其他国家的外贸产品（如F-16V的AN/APG-83）来看，单个T/R单元的功率为10W级别，1500个T/R单元瞬时功率15kW、占空比25%、平均功率3.75kW才是比较合理的。以色列方面对这部雷达“可以发现290公里外的战斗机目标”的性能描述也比较吻合。




印度媒体对于这款雷达的吹嘘还有一个方向是其“可以让光辉Mk1A战斗机携带射程超过150公里的流星导弹”。这款导弹目前已经跟着阵风战斗机一起打包卖给了印度。但实际上，流星导弹的制造公司MBDA已经多次在不同的场合表示，流星空空导弹将只会支持欧洲相关企业的机载火控雷达。现在既然印度没有选择法国泰雷兹或瑞典萨博的雷达（因为出价比埃尔塔高很多），自然也用不了MBDA的流星导弹。




相比之下，巴基斯坦枭龙Block3使用的KLJ-7A虽然性能可能与EL/M-2052有些差距（毕竟只是个额定功率4kVA的小雷达），但却可以完美的支持中国生产的先进空空导弹。




MBDA给出的非欧洲公司火控雷达不能使用流星导弹的理由是：作为一种捷联惯导的空空导弹，流星在飞行过程中需要接受来自发射机火控雷达的指令，这意味着要向火控雷达生产厂商公开武器的底层代码，而以色列埃尔塔公司并不是一个与MBDA有如此深度合作的合作方。




话虽如此，MBDA也没有完全把路堵死。印度为了摆脱对国外武器装备的依赖，自己也在为光辉战斗机研制AESA雷达，这部雷达名为Uttam，如果Uttam雷达最终开发成功并取代EL/M-2052成为光辉战斗机的标配雷达，而流星导弹的全部6个合作方又都能获得这部雷达的底层代码和相关技术资料的话，则可以为其做流星导弹的适配——但这已经是很多年以后的事情了。




总的来看，抛开印度媒体吹牛不成反自黑的滑稽操作之外，印度给光辉Mk1A战斗机升级的这款以色列雷达并没有什么太大的问题，只是国际市场上随处可见的一个中高端货架产品。相比之下，雷达、导弹兼容性背后的问题才是印度应该重视的。目前的LCA光辉战斗机除了气动设计是印度自己做的之外，其他几乎所有重要子系统都来自不同的军火贩子。而印度自身又并没有整合这些子系统的能力。这就直接导致了EL/M-2052是好雷达、流行是好导弹，但两者“尿不到一个壶里去”，结果印度钱没少花，买来的武器装备性能却达不到预期的情况。而以现在印度的军工发展水平来看，今后印度遇到的此类问题还会更多。