四合院:我边做科研边吃瓜 第398节

  方案总体来说已经到了现在刘总所能掌握的极致了。

  方案没有使用单脉冲雷达,单脉冲雷达有个缺陷是在获得目标距离的同时,可以获得目标相对自身的径向运动速度,但是却没法获得其水平运动分量,这样一来,对于目标的运动状态掌握是不全面的,这在战斗机火控上会带来一定的问题。

  而连续波雷达的缺陷,却是由于难以分辨连续信号回波的前后关系,导致测距距离被大大压缩。

  因此刘总选择的方案,是连续频率调制的连续波雷达,可以通过连续调制的频率变化,解决普通连续波的问题,从而大大扩展其测距距离。

  同时,这种雷达还有一个好处就是,采用连续波扫描,可以在扫描过程中通过两个扫描角度的不同速度分量,解算出目标的真实运动状态。

  这种解算和数码信号处理无关,而是在获得前后两种状态后的简单计算,因此对于数码信号处理技术没有要求。

  不过这东西也不是没缺陷,除了没有引入都卜勒技术,导致对高速目标速度解算误差增大之外,最根子的问题,还是在连续波上面。

  在现有环境下,为了保证不产生雷达自我干扰,这东西的发射功率做不大!

  而且由于连续波的能量被均分了,导致相同的功率,其能量密度没有脉冲信号高,实际信噪比还是做不大。

  在有源相控阵成熟之前,PD(脉冲都卜勒)雷达统治了高性能战斗机雷达好几十年,不是没有原因的。

  看著这个雷达总体体制,高振东皱了皱眉头。

  刘总很敏锐:“高总工,方案有问题?”

  他现在已经大概知道高振东的风格了,高总工有一套自己的判断逻辑,导致在别人看来,他有时候异常激进,有时候却又非常保守,但是其判断方式,别人是很难抓著脉的。

  偏偏看最终结果,他还次次都有道理,只能说,非常人行非常事了。

  “高总工,这个方案也许是有一点激进,但是我估计过,还是有实现的可能的。另外,为了保证下视能力,我们准备给这个雷达增加一个单脉冲模式,利用单脉冲模式,使用你提出来的动目标指示技术,解决雷达的下视问题。”

  只说下视,但是下射就不说了,从下视到下射,还是有一点点距离的。下视看见了,冲过去用机炮打算了。

  高振东从沉思中惊醒过来,摇了摇头:“激进?没有没有,这个雷达不激进。我再看看,我再看看。”

  一会儿我来告诉你什么是真正的激进。

  “噢,行,你继续看,有什么需要解释的就提出来。”

  “对于F-100佩刀大小的探测距离不小于40公里,跟踪距离不小于20公里。这是空军提出的?”

  刘总笑了:“不是不是,这是我们提出的,这不是还没有正式提交嘛,我们先这么提著,这个距离已经比RP-1翻了一倍还多了,想来空军那边不会有什么意见。” RP-1雷达的探测距离只有十几公里,测距距离更是只有可怜的几公里,这也是高振东对于仿制这个雷达一点儿兴趣都没有的最大原因。

  这破玩意,如果不考虑能见度的问题的话,还不如眼睛好使,但是带双眼睛不需要代价,带个雷达却有几百斤呢。

  “嗯……小了点,小了点。”高振东的想法,其实比这个高得多。

  “小了?高总工,这已经是非常乐观非常激进的想法了。”刘总还是要讲科学的,可惜用户不会和你讲科学。

  比如后来为8爷配套的雷达,别看是196几年就开搞,此时技术还极为落后,但是空军那边一上来就是双三要求,100km探测距离,干了几十年都没干出来。

  如果说双三主要取决于飞机的话,那100km的探测距离,我们第一代雷达人使出了吃奶的劲也没搞出来。

  高振东想了想,提出了自己的意见。

  “刘总,这东西,我的建议是上视探50跟30,下视不小于30公里,且具备为半主动雷达弹提供照射的能力,否则空装那边第一个就不乐意。”

  考虑到攻-5多用途战斗机的雷达天线口径有0.6~0.7米,想想办法,这个指标还是有可能够得著的。

  花旗佬的F-4J的AN/APG-59,比这个大一些,1966年服役,但是对米格-21的迎头探测距离大概是80多公里,下视距离60多公里。

  这话听得刘总和随行人员脑袋都快炸了,难怪刚才他说方案不激进,原来他才是最激进的那个。

  “高总工,这个是不是太高了点儿?我怕我们力有不逮啊。”压根儿就没敢往50以上考虑的刘总,还是决定据理力争,否则下面的同志压力太大了。

  高振东想了想,也是,把干具体工作的同志给吓跑了就不好了,他点点头:“这样吧,我们先按照你们定的这个往上报,但是我们的真正目标,不是这个指标,最少要达到我说的那个。”

  本来高振东还想要说多目标跟踪和打击能力的,但是一想,这个实在是吓人,把这东西说出来,他们恐怕会直接吓跑掉头就走,还是放一放。等到后面真的按照自己的想法实现了,那他们自己就会想起来这个事情了。

  对于高振东这个想法,刘总倒是没有意见,公开小目标,内部大目标,这也算是搞科研常用的“留一手”的搞法,压力小,看来高总工还是很讲究的嘛。

  “嗯,这个我没意见,可以这么搞。但是连续波雷达功率做不大,对信号处理的要求太高了。”

  在白噪声无法消除,又没有在低信噪比的情况下获取足够信息的技术,那提高探测性能最根本的手段,就是加大发射功率,增加信噪比。

  “连续波?不做连续波,那东西就是个过渡技术,至少几十年内,我估计在战斗机雷达上,这东西都没啥前途,我们还是做脉冲雷达。”

  高振东颇为嫌弃的摇了摇头,连续波这东西,在战斗机上装备时间极短,仅有早期麻雀的配套雷达等少数飞机使用过这玩意,比如F-4E上面,很快就被PD给替代了。

  “脉冲?嗯,单脉冲也不是不行,为半主动雷达弹的连续照射,开辟一条支路就可以。其他的,万一没有水平运动分量数据也不是不能接受。”

  “不搞单脉冲,这东西的下视能力有限,用于制导和火控也不咋滴。”

  刘总都快疯了,这也不行,那也不行,那你到底要搞什么?总不能搞相控阵吧?

  “嘶~~~~~~高总工,难道伱想搞相控阵?”

  和很多人潜意识的认知不同,我们想搞相控阵体制的雷达是很早的,包括在战斗机火控雷达上,只是结果嘛,早期就挺一般的。

  所以刘总不是不知道相控阵,而是很清楚这东西很不靠谱,至少在现阶段是不靠谱的,能不能搞出来先不说,就那个头,战斗机上恐怕不大装得下。

  高总工这步子,都不能用扯著淡来形容了,简直就是把人扯成两半!

  不过高振东很快就解决了他的疑问:“刘总,我们搞脉冲都卜勒雷达吧。”

  脉冲都卜勒雷达?

  出乎高振东意料的是,刘总对于脉冲都卜勒雷达,却没有相控阵来得熟悉。

  虽然都是雷达的划代方式,但是其实这两个技术严格来说,是走的两种定义模式。

第619章 什么磁控管?不用那个

  简单说就是,脉冲都卜勒是对雷达信号的发射和处理方式,但是相控阵却主要是信号的生成方式,只是这种生成方式能带来其他很多好处。

  脉冲都卜勒技术和相控阵之间是不矛盾的,不是用了脉冲都卜勒就不能用相控阵了。

  实际上,所有的相控阵雷达,都可以用PD技术。

  只是这两种方式各自代表了一代雷达的最大特征,所以被大家用来划分雷达代次,仅此而已。

  但是脉冲都卜勒和相控阵不同的是,它更具体、更细节,所以反而知道它的人没有相控阵多。

  举个不太恰当的例子就是,“鸟类”所有人都知道,但是“傻咕咕”或者“香香鸡”这些鸟到底是个啥可能就很多人不清楚了。

  哪怕到了二十一世纪,问一个非军迷,相控阵雷达是什么,他们可能能说点一二三出来,但是问“脉冲都卜勒雷达”是个啥东西,那恐怕大部分都说不出来。

  而作为花旗佬都还在研制的先进雷达,最早投入使用的PD雷达是F-4J上的那台,5年后才出现,这个时间节点上,刘总暂时不知道PD雷达也是很自然的。

  “你不知道脉冲都卜勒(PD)雷达?”

  “不知道,高总,说说,说说。”

  刘总马上就来了兴趣,高总这里好东西多啊,可能是他没事儿就在思考吧,奇思妙想一堆一堆的。

  其实这个雷达的原理很容易理解,看名字就知道,使用都卜勒原理进行探测的脉冲雷达,但是这样搞有什么好处,就不是刘总短时间能想出来的。

  高振东只好把PD雷达的原理和典型应用介绍了一下,采用都卜勒测距的脉冲雷达,因为它能方便的引入很多数码信号处理技术,得益于数码信号对于各种信号处理算法的强适应性,它对于雷达信号的后端处理具有很强的能力,在相控阵雷达出现之前,PD是解决战斗机雷达的终极答案。

  测距、测速、制导、下视、下射……它都能解决得不错,效果也很好。

  这里说的相控阵雷达,指的是有源相控阵,至于所谓的无源相控阵,它和有源相控阵之间的亲缘关系,还不如它和PD雷达之间来得近,算是天线得到了终极发展的PD雷达。

  当然,这样一说就又乱了,原因还是那句话,PD和相控阵,是两种划分方式的产物,本来根子上就有可以相互融合的地方。

  所以高振东对机载无源相控阵,兴趣不大,代价太高,好处也就一般般。

  当然有源相控阵也不是哪个都好,比如小鬼子那个只能看37公里的弱鸡,还不如整个PD上去好使。

  听了高振东对原理的大致解释,刘总不愧是国内顶尖的机载火控雷达专家,对于原理是大概明白的他,也很快就明白过来,这东西看起来是不错,可是……

  “高总,这东西看起来是不错,但是对于我们现有条件来说,有很多不可逾越的障碍啊。”刘总很冷静,也很客观。

  高振东点点头:“应该是有,你说说看。我对于现状的具体了解没有你深刻,所以你的意见和经验很重要,我们看看现有条件到底支撑得起不。”

  “先抛开具体的信号处理技术,那些东西看不见摸不著,一时半会儿说不清楚,我们先看看硬条件。”

  信号处理技术就是我们搞了几十年的PD却一无所成的最大原因,根本不知道该用什么技术、什么算法、什么条件去处理这些信号。

  但是这个技术三两句话说不清楚,而且到底难度有多大,现在的同志是一无所知的,感觉上没准儿在纸上写写画画也就搞出来了的感觉。

  “我刚才听了你的介绍,感觉这个东西,首先就是信号频率得精准吧?没有这个基础条件,那利用都卜勒频移现象探测目标就无从说起,连频率都不准,鬼知道到底回波信号频移了多少?”

  刘总发现问题的能力还是很强的,而且经验也的确丰富,他说出了一个高振东不知道的现状。

  “但是现状是,我们根本产生不了频率稳定的雷达信号。”

  ????高振东一脸懵逼,连这个都做不到?

  “不是,连这个都没有?产生稳定频率的振荡、频率调制、功率放大,然后通过天线输出去不就完事儿了?”

  嘿,说你不知道吧,你啥都知道,说你知道吧,伱又还真不知道,刘总在心里吐槽。

  “是这样,高总工,稳定精确的振荡信号的产生,通过你提供的锁相环技术,的确是解决了,但是功率放大这块儿有点问题。”

  他这才想起来,稳定精确信号的产生这个问题,都还是靠著别人解决的,难怪人家一副“这有何难”的表情,也许在别人心里,这特么就不是个事儿。

  想到这里,刘总的心里热了起来,稳定的信号在哪儿都是有莫大好处的,哪怕不搞PD雷达那也一样,没准高总工能帮帮忙?

  “功率放大?” 信号的功率放大有很多种办法或者器件,这些办法或者器件,是在交替上升,螺旋发展的,而现在就正在其中一个特殊的节点上。

  “对,放大,我们现在用的是磁控管,而且是进口磁控管。”

  磁控管是早期雷达常用的信号功放器件,这东西其实大家都用过,它的一个民用分支,叫做微波炉。

  而刘总这句话,充分说明了问题的严重性,这东西,我们自产不了,但这不是最严重的。

  “磁控管有个问题,频率做不精确,而且由于谐振腔的存在,频率低带宽小,很难以脉冲的形式输出高功率信号。”刘总说的这个问题,才是最大的。

  这相当于把PD雷达的两个基本原理:脉冲和都卜勒频移,给一网打尽了,这东西一个也做不到。

  或者说现在做不到,磁控管本身也在螺旋发展,后来一些特殊类型的磁控管又能做到了,并且还用到了先进的舰载无源相控阵上去了,但那就是另外一个故事了,那玩意,短时间指望不上。

  作为雷达领域的专家,刘总的分析还是很准确和到位的,考虑得也没问题,这的确是现阶段要做PD的第一个拦路虎,连信号都没有,完全没法搞。

  高振东听了,一脸懵逼的道:“噢,磁控管啊,我知道啊。但是我们不用磁控管,我们用行波管啊。”

  这下换刘总一脸懵逼了。

  “行波管是啥?”

  “行波管是……”高振东刚想说这是花旗佬在50年代末60年代初搞的一种功率放大器件,但是突然想起来不对。

  我艹!这个不能说,这消息,国内还不知道呢,卢比扬卡知不知道都还两说,否则老毛子现在的战斗机雷达也不会拉垮成那个鸟样了。

  现在老毛子最先进的蓝宝石-21,依然是个弱鸡,除了雷达体制依然是单脉冲之外,和功率也脱不开关系,功率不行,那说明功率放大器件自然就不行。

  好吧,这事儿,我只好笑纳了,至于花旗佬那东西叫啥关我鸟事,译名很像,说明大家英雄所见略同嘛,好的设计,总是殊途同归的。

  没毛病!

  迅速完成心理建设的高振东,在纸上写下“行波管”三个字,笑道:“行波管是我刚刚设计出来的一种新型信号放大器件。基本性能可以用四个词概括:增益大、频率准、高频率、宽带带!”

  行波管是一种向信号电磁场内发射高能电子束,通过电子束将能量转移给电磁场,从而放大信号功率的器件。

  这东西恰好完美满足现有条件下,PD雷达对于功率放大器件的所有要求。

  而并不知道高振东心里已经转了八百个弯的刘总一行人,闻言惊喜交加。

  惊的是这位高总工居然还能搞这玩意?以前没听说啊。

  喜的嘛,自然是新器件有望了,哪怕不搞PD,这东西也大有用处。

  增益大,那发射功率就大。

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