國家最高科學技術獎得主向世界宣告,中國雷達技術可以發現8000公里外目標。
剛剛拿了2025年度國家最高科學技術獎的賁德院士,在采訪里直接說了,全世界有的雷達技術,中國全都有,而且中國的雷達能看到8000公里外的小目標,刷新了全球紀錄。
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賁德院士講的,就是我們的新一代陸基超遠程戰略預警雷達。這型雷達對彈道導彈的探測距離能干到8000公里。對比一下,美國鋪路爪雷達的識別距離也就5550公里。而且我們的遠程戰略預警雷達還有一個本事,它能反隱身。
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陸基超遠程戰略預警雷達,是雷達里工程實現最復雜的一類。全世界只有中國、美國和俄羅斯能完整把它造出來、部署好。這玩意兒就是超級大國的技術標志。中國第一代超遠程戰略預警雷達就是賁德院士主持研制的,我們現在新一代的陸基超遠程戰略預警雷達就是在他的基礎上發展出來的。
造這種雷達,第一道難題就是天線陣面太大,上萬個收發組件要步調完全一致。
要知道,這種雷達的天線陣面通常是幾十米級別的,上面集成了上萬個獨立的收發組件。所有組件在工作頻段里,發出的電磁波幅度和相位必須保持高度對齊。只要有一個對不齊,合成出來的波束就會走樣,探測威力就往下掉,探測也測不準。你像美國AN/FPS-115鋪路爪雷達用了大約兩千個固態收發模塊,后來的改進型和新一代的固態預警雷達,通道數直接提到上萬。俄羅斯的沃羅涅日系列雷達,靠高度模塊化的收發單元實現快速拼裝,單個陣面的發射接收通道總數也得好幾千個。
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要做到這個一致性,基礎是什么?得看微波芯片工藝能不能把成批器件的差異控制到極小,看整個系統能不能精密加工,還要有一套在線校準系統,能跟著環境溫度變化實時做補償。這些環節隨便哪個掉鏈子,幾千上萬個組件的合成效果就全報廢了。
這是當年賁德院士研制第一代戰略預警雷達的時候,必須解決的一個核心問題。這個環節直接掛鉤一個國家的半導體工業水平和精密制造能力。沒有相應產業鏈的國家,根本別想跨過去。
那個時候,賁德院士帶著團隊面對上萬個組件相位偏差這個要命的問題,連續幾十天沒下過陣地。當時國內微波芯片的批量性能尚不穩定,加上陣地地處高寒山區,晝夜溫差大,設備調試面臨巨大挑戰。據賁德院士后來回憶,團隊長期駐守陣地,反復測試每一組單元,通過“笨辦法”逐點校準,并針對溫度漂移問題摸索出一套動態補償方案,最終在有限國產器件條件下,實現了數萬單元協同工作、波束精確合成,探測距離一舉達到數千公里。
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第二道硬坎,就是是整機功耗和能源保障。
大家要知道,一部戰略預警雷達滿功率轉起來,耗電量跟一座幾萬人的城鎮差不多。拿美國放在阿拉斯加克里爾的鋪路爪雷達來說,全系統電力需求大概3兆瓦,得專門建高壓變電站,還得配上不間斷電源和應急發電設備。俄羅斯的第二代達里亞爾雷達系統功耗更高,部分站點沒辦法,只能就近修專用發電廠。
中國部署戰略預警雷達也一樣,必須專門拉高壓供電線路,配上儲能系統,這樣電網突然斷了,探測還能繼續保持不間斷。這么大的用電負荷,讓雷達不再只是個單獨的電子裝備,它成了國家能源網絡上的重要節點。選在哪兒建,怎么運行,直接受區域電力骨架的限制。能拿出這種保障,同時還能扛得住相應戰略風險的,只有基礎設施鋪得開的超級大國。
賁德院士在攻克戰略預警雷達技術的時候,還是七八十年代,那個時候中國的電力也不充足,而我們研制的戰略預警雷達是一座八層樓高、兩個半籃球場大的“巨無霸”,需要成百上千臺機柜、近萬個天線單元、共1000多公里的控制導線,為了找到最合適的建設地址,賁德院士作為主要技術負責人之一,一頭扎進基地,七進深山,一去就是大半年,終于找到了可以符合供電需求的地方,整個雷達建造安裝歷時8年,他在深山一守就是7年,生產、安裝、調試一盯到底,我們才成為美國和俄羅斯之后,第三個掌握超遠程戰略預警雷達的國家。
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最后一道關口,是多目標識別能力,這決定了系統拉到實戰中到底有沒有用。
你想想,超遠程預警雷達得同時處理幾百批目標,包括彈道導彈彈頭、誘餌、最后一級火箭箭體、爆炸碎片,還有各種空間碎片。從這些混在一起的軌道目標里把真彈頭挑出來,這就對雷達的算法要求非常高。而這恰恰是我們最擅長的。
當時歐美國家都不相信中國的戰略預警雷達,真的可以做到精確識別目標,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略預警雷達先后準確預報了美國天空實驗室和蘇聯宇宙-1402核動力衛星再入大氣層的時間和落點。這就證明了在實戰背景下,我們已經具備多目標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,注定了戰略預警雷達沒法靠引進或者東拼西湊弄出來。它要求一口氣搞定超高功率發射、大規模校準、專用供能體系和目標識別算法四個大環節,缺一個,整個系統就是擺設。這就是為什么這種雷達長期以來只在中、美、俄三國的戰備序列里看得見。它不單單是一項裝備,它是一國工業水平、能源基礎、電子信息技術與核戰略體系結合在一起的產物。
而我們的新一代超遠程戰略預警雷達,就是在賁德院士第一代的基礎上,研制而來的。要不是賁德院士攻克了戰略預警雷達的所有技術難題,我們也不可能做到不斷升級優化,保持領先。
那中國新一代超遠程戰略預警雷達有多牛呢?
按照賁德院士采訪里說的,中國的新一代陸基超遠程戰略預警雷達,有美俄都不具備的優勢。一個是就是賁德院士說的能在八千公里外識別來襲的彈道導彈,一個是能對隱身目標進行持續探測。
大家要明白,想看到八千公里外飛來的彈道導彈,這可不是鬧著玩的。首先得有本事把電磁波送到那么遠,再收回來。
這就要靠超大型戰略預警雷達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”拼成的巨型墻壁,每一塊里面都裝著最新型的高性能收發組件。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。上萬個這樣的組件一塊兒使勁,就能把總的發射功率硬生生推到兆瓦級別,相當于一下子點起上千臺家用微波爐,能量相當驚人。
可就算電磁波帶著這么大的勁兒出發,要來回跑上八千公里,也是非常困難。一路上,大氣會像海綿一樣慢慢把它的能量吸掉;穿越電離層的時候,信號還會被衰減、被扭曲;
更要命的是,整個宇宙的背景噪聲會在那兒響,不斷把底部的雜亂電平往上抬。等這束電磁波碰到目標再折回來,回到雷達這里的時候,回波已經弱到不可思議的地步了,弱到什么程度?經常連身邊環境自帶的電子噪聲都比它強,信號徹底被埋在了噪聲的底下,而我們要做的,就是耐著性子一點一點地把符合特征的有用信號給篩出來。
中國的戰略預警雷達,之所以可以刷新全球紀錄,靠的就是中國領先全球的氮化鎵技術以及雷達算法。
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之前中國電科吳劍旗院士團隊先后推出過YLC-8B、YLC-8E這類機動式反隱身雷達,公開的測試數據表明,對隱身戰斗機的發現距離可以超過四百公里。那固定式的陸基超遠程預警雷達呢?陣面更大,發射功率也更大,也就能在更遠的距離上把隱身轟炸機、隱身巡航導彈的航跡給描出來。
而美國和俄羅斯的戰略預警雷達是不具備反隱身的能力的,因為你像美國的鋪路爪,是1970年開始研制的,那個時候還沒有隱身飛機呢?鋪路爪唯一使命就是遠距離探測蘇聯洲際潛射彈道導彈。
這些性能其實就已經說明了。我們新一代戰略預警雷達,已經從一個只能干彈道導彈預警的單一功能裝備,轉向了對全空域、全彈道威脅的綜合感知。這就是中國新一代超遠程戰略預警雷達斷層領先的核心。
新一代陸基戰略預警雷達把探測距離提到8000公里這個量級以后,那么它的探測范圍就可以覆蓋到夏威夷附近空域。這等于實實在在構建了一個面向太平洋深遠區域的持續偵察網絡。
在這之前,我們在東部沿海部署的遠程預警雷達,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。要是碰上從美國西海岸打過來的民兵III洲際導彈,或者從夏威夷、關島起飛的戰略轟炸機,得等目標逼近第一島鏈,或者進入超視距雷達覆蓋區,才能形成穩定追蹤。留給攔截和疏散的時間窗口非常短。
而現在我們的新一代戰略預警雷達,8000公里的探測距離,就可以在夏威夷以東的海空域,捕捉到導彈主動段的尾焰和彈體反射信號。并且對太平洋中部飛過來的洲際導彈,可以連續跟蹤彈道,把預警時間直接推到導彈的上升段。比方說,從美國西海岸加利福尼亞州范登堡空軍基地試射的洲際導彈,當它飛過夏威夷附近空域時,這邊就能解算出軌道根數和理論落點。這樣的話,我們東部沿海的核心城市、工業帶和海軍基地,據此能多出超過20分鐘的處置時間。過去那種“目標快壓到海岸線了才確認”的被動狀況,就被徹底扭轉了。
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更有轉折意義的是對潛射彈道導彈的早期掌控。美國海軍俄亥俄級核潛艇帶著三叉戟D5導彈,常年在西太平洋和印度洋搞戰略巡航。要是它在離我們海岸線一千來公里的發射陣位動手,彈道飛行時間能壓到10分鐘以內。過去因為地平線遮著,雷達視野有盲區,往往得等彈頭再入大氣層時才啟動應急,預警時間連3分鐘都不到。
而新一代雷達差不多從發射后60秒起,就能開展彈道解算,判定威脅落區會不會覆蓋渤海灣、長三角、珠三角這些人口和工業密集的地方,原本對手利用大洋縱深躲起來發射、追求突然性的核打擊方式,就很難再擁有圖人性。因為導彈剛上升就被發現并確定落點,對手不再享有發射后很難溯源和延遲預警的戰術便宜。
部署在西南方向的同型雷達,更是可以把把探測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起降,還有在阿拉伯海、孟加拉灣活動的核潛艇發射動態,我們都能夠探測到。這樣的話,我們就能對兩大洋的潛射導彈上升段實現廣域監控。
這個雷達作為陸基核心傳感器,跟天基預警衛星、艦載相控陣雷達、空警-500和空警-600預警機這些平臺,通過數據鏈融合成一個整體的感知網絡之后,它的戰術價值就徹底變了。
天基紅外預警衛星和高分辨率雷達成像衛星可以發現航母戰斗群初始的熱信號和外形特征,但它受軌道重訪周期限制,沒辦法維持連續跟蹤。
而空警-500預警機升空后,對海面大中型目標的跟蹤距離大概四百多公里,055型驅逐艦上的雙波段相控陣雷達,對海作用距離同樣被地球曲率限制著。
這個時候,位于大陸縱深的超大型戰略預警雷達,就成了核心節點。它利用電離層反射或者地波繞射,可以實現數錢公里級別的海面持續監視。
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這樣的話,我們就把傳統意義上的海岸防御前沿,大幅往外推了。我們可以舉一個例子,你像遠程反艦彈道導彈,比如東風-26和東風-21D,射程覆蓋關島和西太平洋大范圍海域。它們打機動目標的命中精度,高度依賴中繼和末段制導。
而陸基戰略預警雷達通過持續更新目標坐標,把聯合火力打擊指揮系統分發出去,導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。以前是等著對方進入火力圈再攔截,現在變成對方還在第二島鏈附近集結的時候,就已經被建起跟蹤了。一旦需要,可以在幾千公里外發起打擊。對手航母編隊從橫須賀或者關島一出航,就可能被我們的雷達逮住。艦載機作戰半徑也就八百到一千公里,它必須冒險鉆進導彈火力覆蓋區,才能對陸地發起突擊。戰場的主動權就這么換位了。
這種把殺傷鏈前沿推到第二島鏈外的態勢,讓大型海上作戰編隊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,中國在新一代陸基超遠程戰略預警雷達技術上拿到的這些成就,離不開賁德院士他們那一代人打下的第一代預警雷達的底子。就是一代接一代人往前頂,中國的雷達技術才能走到今天全球領先這一步。
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