國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)得主向世界宣告,中國(guó)雷達(dá)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)8000公里外目標(biāo)。
剛剛拿了2025年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的賁德院士,在采訪里直接說了,全世界有的雷達(dá)技術(shù),中國(guó)全都有,而且中國(guó)的雷達(dá)能看到8000公里外的小目標(biāo),刷新了全球紀(jì)錄。
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賁德院士講的,就是我們的新一代陸基超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)。這型雷達(dá)對(duì)彈道導(dǎo)彈的探測(cè)距離能干到8000公里。對(duì)比一下,美國(guó)鋪路爪雷達(dá)的識(shí)別距離也就5550公里。而且我們的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)還有一個(gè)本事,它能反隱身。
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陸基超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),是雷達(dá)里工程實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜的一類。全世界只有中國(guó)、美國(guó)和俄羅斯能完整把它造出來、部署好。這玩意兒就是超級(jí)大國(guó)的技術(shù)標(biāo)志。中國(guó)第一代超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)就是賁德院士主持研制的,我們現(xiàn)在新一代的陸基超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)就是在他的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。
造這種雷達(dá),第一道難題就是天線陣面太大,上萬個(gè)收發(fā)組件要步調(diào)完全一致。
要知道,這種雷達(dá)的天線陣面通常是幾十米級(jí)別的,上面集成了上萬個(gè)獨(dú)立的收發(fā)組件。所有組件在工作頻段里,發(fā)出的電磁波幅度和相位必須保持高度對(duì)齊。只要有一個(gè)對(duì)不齊,合成出來的波束就會(huì)走樣,探測(cè)威力就往下掉,探測(cè)也測(cè)不準(zhǔn)。你像美國(guó)AN/FPS-115鋪路爪雷達(dá)用了大約兩千個(gè)固態(tài)收發(fā)模塊,后來的改進(jìn)型和新一代的固態(tài)預(yù)警雷達(dá),通道數(shù)直接提到上萬。俄羅斯的沃羅涅日系列雷達(dá),靠高度模塊化的收發(fā)單元實(shí)現(xiàn)快速拼裝,單個(gè)陣面的發(fā)射接收通道總數(shù)也得好幾千個(gè)。
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要做到這個(gè)一致性,基礎(chǔ)是什么?得看微波芯片工藝能不能把成批器件的差異控制到極小,看整個(gè)系統(tǒng)能不能精密加工,還要有一套在線校準(zhǔn)系統(tǒng),能跟著環(huán)境溫度變化實(shí)時(shí)做補(bǔ)償。這些環(huán)節(jié)隨便哪個(gè)掉鏈子,幾千上萬個(gè)組件的合成效果就全報(bào)廢了。
這是當(dāng)年賁德院士研制第一代戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)的時(shí)候,必須解決的一個(gè)核心問題。這個(gè)環(huán)節(jié)直接掛鉤一個(gè)國(guó)家的半導(dǎo)體工業(yè)水平和精密制造能力。沒有相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家,根本別想跨過去。
那個(gè)時(shí)候,賁德院士帶著團(tuán)隊(duì)面對(duì)上萬個(gè)組件相位偏差這個(gè)要命的問題,連續(xù)幾十天沒下過陣地。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)微波芯片的批量性能尚不穩(wěn)定,加上陣地地處高寒山區(qū),晝夜溫差大,設(shè)備調(diào)試面臨巨大挑戰(zhàn)。據(jù)賁德院士后來回憶,團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期駐守陣地,反復(fù)測(cè)試每一組單元,通過“笨辦法”逐點(diǎn)校準(zhǔn),并針對(duì)溫度漂移問題摸索出一套動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案,最終在有限國(guó)產(chǎn)器件條件下,實(shí)現(xiàn)了數(shù)萬單元協(xié)同工作、波束精確合成,探測(cè)距離一舉達(dá)到數(shù)千公里。
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第二道硬坎,就是是整機(jī)功耗和能源保障。
大家要知道,一部戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)滿功率轉(zhuǎn)起來,耗電量跟一座幾萬人的城鎮(zhèn)差不多。拿美國(guó)放在阿拉斯加克里爾的鋪路爪雷達(dá)來說,全系統(tǒng)電力需求大概3兆瓦,得專門建高壓變電站,還得配上不間斷電源和應(yīng)急發(fā)電設(shè)備。俄羅斯的第二代達(dá)里亞爾雷達(dá)系統(tǒng)功耗更高,部分站點(diǎn)沒辦法,只能就近修專用發(fā)電廠。
中國(guó)部署戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)也一樣,必須專門拉高壓供電線路,配上儲(chǔ)能系統(tǒng),這樣電網(wǎng)突然斷了,探測(cè)還能繼續(xù)保持不間斷。這么大的用電負(fù)荷,讓雷達(dá)不再只是個(gè)單獨(dú)的電子裝備,它成了國(guó)家能源網(wǎng)絡(luò)上的重要節(jié)點(diǎn)。選在哪兒建,怎么運(yùn)行,直接受區(qū)域電力骨架的限制。能拿出這種保障,同時(shí)還能扛得住相應(yīng)戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)的,只有基礎(chǔ)設(shè)施鋪得開的超級(jí)大國(guó)。
賁德院士在攻克戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)技術(shù)的時(shí)候,還是七八十年代,那個(gè)時(shí)候中國(guó)的電力也不充足,而我們研制的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)是一座八層樓高、兩個(gè)半籃球場(chǎng)大的“巨無霸”,需要成百上千臺(tái)機(jī)柜、近萬個(gè)天線單元、共1000多公里的控制導(dǎo)線,為了找到最合適的建設(shè)地址,賁德院士作為主要技術(shù)負(fù)責(zé)人之一,一頭扎進(jìn)基地,七進(jìn)深山,一去就是大半年,終于找到了可以符合供電需求的地方,整個(gè)雷達(dá)建造安裝歷時(shí)8年,他在深山一守就是7年,生產(chǎn)、安裝、調(diào)試一盯到底,我們才成為美國(guó)和俄羅斯之后,第三個(gè)掌握超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)的國(guó)家。
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最后一道關(guān)口,是多目標(biāo)識(shí)別能力,這決定了系統(tǒng)拉到實(shí)戰(zhàn)中到底有沒有用。
你想想,超遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)得同時(shí)處理幾百批目標(biāo),包括彈道導(dǎo)彈彈頭、誘餌、最后一級(jí)火箭箭體、爆炸碎片,還有各種空間碎片。從這些混在一起的軌道目標(biāo)里把真彈頭挑出來,這就對(duì)雷達(dá)的算法要求非常高。而這恰恰是我們最擅長(zhǎng)的。
當(dāng)時(shí)歐美國(guó)家都不相信中國(guó)的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),真的可以做到精確識(shí)別目標(biāo),可接下來確直接打臉了。
要知道就在1979年到1983年間,賁德院士研制的的第一代戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)先后準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了美國(guó)天空實(shí)驗(yàn)室和蘇聯(lián)宇宙-1402核動(dòng)力衛(wèi)星再入大氣層的時(shí)間和落點(diǎn)。這就證明了在實(shí)戰(zhàn)背景下,我們已經(jīng)具備多目標(biāo)精密跟蹤和軌道判別能力。
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可以說,這些工程難題加在一起,注定了戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)沒法靠引進(jìn)或者東拼西湊弄出來。它要求一口氣搞定超高功率發(fā)射、大規(guī)模校準(zhǔn)、專用供能體系和目標(biāo)識(shí)別算法四個(gè)大環(huán)節(jié),缺一個(gè),整個(gè)系統(tǒng)就是擺設(shè)。這就是為什么這種雷達(dá)長(zhǎng)期以來只在中、美、俄三國(guó)的戰(zhàn)備序列里看得見。它不單單是一項(xiàng)裝備,它是一國(guó)工業(yè)水平、能源基礎(chǔ)、電子信息技術(shù)與核戰(zhàn)略體系結(jié)合在一起的產(chǎn)物。
而我們的新一代超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),就是在賁德院士第一代的基礎(chǔ)上,研制而來的。要不是賁德院士攻克了戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)的所有技術(shù)難題,我們也不可能做到不斷升級(jí)優(yōu)化,保持領(lǐng)先。
那中國(guó)新一代超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)有多牛呢?
按照賁德院士采訪里說的,中國(guó)的新一代陸基超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),有美俄都不具備的優(yōu)勢(shì)。一個(gè)是就是賁德院士說的能在八千公里外識(shí)別來襲的彈道導(dǎo)彈,一個(gè)是能對(duì)隱身目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)探測(cè)。
大家要明白,想看到八千公里外飛來的彈道導(dǎo)彈,這可不是鬧著玩的。首先得有本事把電磁波送到那么遠(yuǎn),再收回來。
這就要靠超大型戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)里面的幾十米口徑的超大型有源相控陣天線。你可以把它想象成一面由幾萬塊“小雷達(dá)”拼成的巨型墻壁,每一塊里面都裝著最新型的高性能收發(fā)組件。這些組件既能把電變成電磁波打出去,又能把反射回來的電磁波接住。上萬個(gè)這樣的組件一塊兒使勁,就能把總的發(fā)射功率硬生生推到兆瓦級(jí)別,相當(dāng)于一下子點(diǎn)起上千臺(tái)家用微波爐,能量相當(dāng)驚人。
可就算電磁波帶著這么大的勁兒出發(fā),要來回跑上八千公里,也是非常困難。一路上,大氣會(huì)像海綿一樣慢慢把它的能量吸掉;穿越電離層的時(shí)候,信號(hào)還會(huì)被衰減、被扭曲;
更要命的是,整個(gè)宇宙的背景噪聲會(huì)在那兒響,不斷把底部的雜亂電平往上抬。等這束電磁波碰到目標(biāo)再折回來,回到雷達(dá)這里的時(shí)候,回波已經(jīng)弱到不可思議的地步了,弱到什么程度?經(jīng)常連身邊環(huán)境自帶的電子噪聲都比它強(qiáng),信號(hào)徹底被埋在了噪聲的底下,而我們要做的,就是耐著性子一點(diǎn)一點(diǎn)地把符合特征的有用信號(hào)給篩出來。
中國(guó)的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),之所以可以刷新全球紀(jì)錄,靠的就是中國(guó)領(lǐng)先全球的氮化鎵技術(shù)以及雷達(dá)算法。
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之前中國(guó)電科吳劍旗院士團(tuán)隊(duì)先后推出過YLC-8B、YLC-8E這類機(jī)動(dòng)式反隱身雷達(dá),公開的測(cè)試數(shù)據(jù)表明,對(duì)隱身戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)現(xiàn)距離可以超過四百公里。那固定式的陸基超遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)呢?陣面更大,發(fā)射功率也更大,也就能在更遠(yuǎn)的距離上把隱身轟炸機(jī)、隱身巡航導(dǎo)彈的航跡給描出來。
而美國(guó)和俄羅斯的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)是不具備反隱身的能力的,因?yàn)槟阆衩绹?guó)的鋪路爪,是1970年開始研制的,那個(gè)時(shí)候還沒有隱身飛機(jī)呢?鋪路爪唯一使命就是遠(yuǎn)距離探測(cè)蘇聯(lián)洲際潛射彈道導(dǎo)彈。
這些性能其實(shí)就已經(jīng)說明了。我們新一代戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),已經(jīng)從一個(gè)只能干彈道導(dǎo)彈預(yù)警的單一功能裝備,轉(zhuǎn)向了對(duì)全空域、全彈道威脅的綜合感知。這就是中國(guó)新一代超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)斷層領(lǐng)先的核心。
新一代陸基戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)把探測(cè)距離提到8000公里這個(gè)量級(jí)以后,那么它的探測(cè)范圍就可以覆蓋到夏威夷附近空域。這等于實(shí)實(shí)在在構(gòu)建了一個(gè)面向太平洋深遠(yuǎn)區(qū)域的持續(xù)偵察網(wǎng)絡(luò)。
在這之前,我們?cè)跂|部沿海部署的遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá),受限于功率和地球曲率,作用范圍差不多就到第二島鏈附近。要是碰上從美國(guó)西海岸打過來的民兵III洲際導(dǎo)彈,或者從夏威夷、關(guān)島起飛的戰(zhàn)略轟炸機(jī),得等目標(biāo)逼近第一島鏈,或者進(jìn)入超視距雷達(dá)覆蓋區(qū),才能形成穩(wěn)定追蹤。留給攔截和疏散的時(shí)間窗口非常短。
而現(xiàn)在我們的新一代戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),8000公里的探測(cè)距離,就可以在夏威夷以東的海空域,捕捉到導(dǎo)彈主動(dòng)段的尾焰和彈體反射信號(hào)。并且對(duì)太平洋中部飛過來的洲際導(dǎo)彈,可以連續(xù)跟蹤彈道,把預(yù)警時(shí)間直接推到導(dǎo)彈的上升段。比方說,從美國(guó)西海岸加利福尼亞州范登堡空軍基地試射的洲際導(dǎo)彈,當(dāng)它飛過夏威夷附近空域時(shí),這邊就能解算出軌道根數(shù)和理論落點(diǎn)。這樣的話,我們東部沿海的核心城市、工業(yè)帶和海軍基地,據(jù)此能多出超過20分鐘的處置時(shí)間。過去那種“目標(biāo)快壓到海岸線了才確認(rèn)”的被動(dòng)狀況,就被徹底扭轉(zhuǎn)了。
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更有轉(zhuǎn)折意義的是對(duì)潛射彈道導(dǎo)彈的早期掌控。美國(guó)海軍俄亥俄級(jí)核潛艇帶著三叉戟D5導(dǎo)彈,常年在西太平洋和印度洋搞戰(zhàn)略巡航。要是它在離我們海岸線一千來公里的發(fā)射陣位動(dòng)手,彈道飛行時(shí)間能壓到10分鐘以內(nèi)。過去因?yàn)榈仄骄€遮著,雷達(dá)視野有盲區(qū),往往得等彈頭再入大氣層時(shí)才啟動(dòng)應(yīng)急,預(yù)警時(shí)間連3分鐘都不到。
而新一代雷達(dá)差不多從發(fā)射后60秒起,就能開展彈道解算,判定威脅落區(qū)會(huì)不會(huì)覆蓋渤海灣、長(zhǎng)三角、珠三角這些人口和工業(yè)密集的地方,原本對(duì)手利用大洋縱深躲起來發(fā)射、追求突然性的核打擊方式,就很難再擁有圖人性。因?yàn)閷?dǎo)彈剛上升就被發(fā)現(xiàn)并確定落點(diǎn),對(duì)手不再享有發(fā)射后很難溯源和延遲預(yù)警的戰(zhàn)術(shù)便宜。
部署在西南方向的同型雷達(dá),更是可以把把探測(cè)范圍覆蓋到了印度洋北部,這樣美軍印度裔迪戈加西亞基地的轟炸機(jī)起降,還有在阿拉伯海、孟加拉灣活動(dòng)的核潛艇發(fā)射動(dòng)態(tài),我們都能夠探測(cè)到。這樣的話,我們就能對(duì)兩大洋的潛射導(dǎo)彈上升段實(shí)現(xiàn)廣域監(jiān)控。
這個(gè)雷達(dá)作為陸基核心傳感器,跟天基預(yù)警衛(wèi)星、艦載相控陣?yán)走_(dá)、空警-500和空警-600預(yù)警機(jī)這些平臺(tái),通過數(shù)據(jù)鏈融合成一個(gè)整體的感知網(wǎng)絡(luò)之后,它的戰(zhàn)術(shù)價(jià)值就徹底變了。
天基紅外預(yù)警衛(wèi)星和高分辨率雷達(dá)成像衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)航母戰(zhàn)斗群初始的熱信號(hào)和外形特征,但它受軌道重訪周期限制,沒辦法維持連續(xù)跟蹤。
而空警-500預(yù)警機(jī)升空后,對(duì)海面大中型目標(biāo)的跟蹤距離大概四百多公里,055型驅(qū)逐艦上的雙波段相控陣?yán)走_(dá),對(duì)海作用距離同樣被地球曲率限制著。
這個(gè)時(shí)候,位于大陸縱深的超大型戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),就成了核心節(jié)點(diǎn)。它利用電離層反射或者地波繞射,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)錢公里級(jí)別的海面持續(xù)監(jiān)視。
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這樣的話,我們就把傳統(tǒng)意義上的海岸防御前沿,大幅往外推了。我們可以舉一個(gè)例子,你像遠(yuǎn)程反艦彈道導(dǎo)彈,比如東風(fēng)-26和東風(fēng)-21D,射程覆蓋關(guān)島和西太平洋大范圍海域。它們打機(jī)動(dòng)目標(biāo)的命中精度,高度依賴中繼和末段制導(dǎo)。
而陸基戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)通過持續(xù)更新目標(biāo)坐標(biāo),把聯(lián)合火力打擊指揮系統(tǒng)分發(fā)出去,導(dǎo)彈就可以在飛行中段接到修正指令,完成殺傷鏈閉合。
這樣一來,沿海防御的邏輯就變了。以前是等著對(duì)方進(jìn)入火力圈再攔截,現(xiàn)在變成對(duì)方還在第二島鏈附近集結(jié)的時(shí)候,就已經(jīng)被建起跟蹤了。一旦需要,可以在幾千公里外發(fā)起打擊。對(duì)手航母編隊(duì)從橫須賀或者關(guān)島一出航,就可能被我們的雷達(dá)逮住。艦載機(jī)作戰(zhàn)半徑也就八百到一千公里,它必須冒險(xiǎn)鉆進(jìn)導(dǎo)彈火力覆蓋區(qū),才能對(duì)陸地發(fā)起突擊。戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)就這么換位了。
這種把殺傷鏈前沿推到第二島鏈外的態(tài)勢(shì),讓大型海上作戰(zhàn)編隊(duì)再也沒法隱蔽接近然后搞突襲,從根本上重塑了西太平洋的力量格局。
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可以說,中國(guó)在新一代陸基超遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)技術(shù)上拿到的這些成就,離不開賁德院士他們那一代人打下的第一代預(yù)警雷達(dá)的底子。就是一代接一代人往前頂,中國(guó)的雷達(dá)技術(shù)才能走到今天全球領(lǐng)先這一步。
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