文|贞观工作室
近日，央视4套播出记录中国雷达发展的《中国之盾》系列纪录片。片中记述了中国电科14所冲破封锁，独立研发机载火控雷达的故事。其中，14所研制机载有源相控阵火控雷达的画面被大方披露。
据悉，14所拥有国内最全谱系的机载火控雷达，从歼-8系列、歼-10系列、歼-11系列、歼-15直至歼-20的战机，国内所有主战飞机上的几乎都装备由14所研制的机载火控雷达。
谈到有源相控阵雷达，众所周知，作为我国的主战三代机，歼-10A迄今已服役10多年，可谓到了而立之年。当然，这对于一款战机而言它也即将进入一个关键的阶段——中期大修升级。歼-10A未来会如何升级我们不得而知，但从有一项升级几乎是可以肯定的，那就是换装有源相控阵火控雷达。那么歼-10进行类似升级会难么？今天，北国防务就来说说这事。
歼-10A服役的早、数量规模大，它的升级对于解放军空军的战力提升具有重大意义
换装有源雷达是现代战机的趋势之一，歼-10A一旦换上有源雷达其战场感知能力必将大幅提升，成为早期歼-10A的力量倍增器。
那要怎么换呢？这个问题我们可以参考一下体格、指标都与歼-10非常相近的F-16。前不久，美国已宣布将用APG-83型机载有源相控阵火控雷达升级其现役的F-16战斗机。
关于F-16升级换装有源雷达这事儿，可以说“历史悠久”。早在2010年，为F-16以及全球轻型战机改装市场的巨大份额，美国诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神公司之间的龙争虎斗就进行的如火如荼，两家公司分别拿出的SABR（也就是如今的APG-83）和RACR雷达，均代表着自己几十年机载火控雷达领域最高的技术驾驭水平。2014年底，诺格公司的APG-83拿到了台湾144架F-16A/B换装AESA的升级合同。
最新的歼-10C据称已经使用了最先进的有源相控阵雷达
回到正题，我们再来从技术上说说F-16是怎么换装这个SABR雷达的。
首先，为了能够赢得F-16的高额升级合同（全球用户达到26个国家，可升级AESA的评估超过1000架），RACR和SABR都使出了浑身招数，严格围绕F-16雷达升级的基本原则进行系统设计，即无机体结构或布线变动，而且不得改变飞机仅有风冷接口的现状和其冷却分配量。
可远程作战的歼-11B重型战机如果能够升级，那意义将更加不凡
那么问题来了，大家都知道，一般高性能有源相控阵雷达往往采用液冷的方法带走有源相控阵天线热量，这样散热效果较好。如果对天线阵面的热传导性能进行优化，也可以用飞机自带的冷却风直接吹，也就是我们常说的风冷。不过这样的方法较常见于小型相控阵天线的雷达，如直升机载型雷达。而战斗机火控雷达如果采用，则需要在结构、工艺和性能等方面做出更多的权衡和取舍，不利于已有成熟设计的系列化、通用化发展。
因此，权衡再三的美国人选用了在雷达内部加装一个小型液冷转换单元，雷达内部仍然采用液冷，冷却液带出的热量再由飞机的冷却液“吹”走，这样做雷达天线可以直接借鉴F-22、F-35飞机上的设计不用改变，而增加的液冷转换单元的重量和体积可以在雷达内部消化。
APG-83雷达的研制，台湾是出资方之一
诺·格的SABR通常译为“可变灵敏波束雷达”，雷达继承了F-22飞机APG-77雷达和F-35飞机APG-81雷达的基因，是一部全功能有源相控阵机载火控雷达（当然，出口型功能性能应该会有所保留）。SABR最大的亮点就是，充分采用了高集成一体化设计技术，使其可以不改变F-16飞机的安装结构，在已有的供电以及冷却条件下，实现直接原位换装，自带环境控制系统，而整机重量甚至低于被其替换的机械扫描雷达。
据称，在F-16上换装SABR只需要一个下午就能够全部完成。为了宣传，诺·格还专门做了一部宣传片介绍雷达的整个换装过程，我们可以通过这个片子来了解整个过程。
首先，将飞机上原有的四个在线可更换单元（LRU）——天线、发射、接收&激励，以及处理单元全部拆下，同时也拆下原有的适配安装架。如下图所示。
第一步，拆除原有雷达可更换单元示意图
然后，开始安装全新的有源相控阵雷达，即SABR。
先换上全新的雷达适配安装架（含新的电缆与管路），该全新安装架仍然使用飞机上原有的13个连接点。
第二步，新的安装架安装示意图
像所有的高性能有源相控阵雷达一样，SABR需要通过液冷进行冷却，因此，如前所述，SABR自带了一套环境控制系统，实现自身液冷与飞机风冷之间的热交换。该系统连接在雷达LRU与飞机原有的风冷接口之间。如下图。
第三步，环境控制系统安装示意图
SABR雷达将传统的接收&激励单元，与处理单元进行了合并，成为一个新的单一LRU，大幅提高了集成性，该单元称为Receiver Exciter Processor（REP），其采用模块化设计，诺格公司称该集成单元不但继承了所有之前的成熟技术能力，而且还具备更高的性能、更高的可靠性、更准确的故障隔离能力，以及更轻的重量。
第四步，REP单元安装示意图
接下来是安装一个小型化的电源转换器，该转换器直接将飞机上的交流供电转换为AESA所使用的直流供电，同样，该设备不会改变飞机的原有供电分配。
第五步，电源转换单元安装示意图
最后，是诺·格公司的轻薄化有源阵面，通过飞机上原有的四个安装点，固定在飞机的安装面上。
第六步，天线单元安装示意图
从整个换装过程来看，SABR雷达通过在已有的成熟有源相控阵雷达基础上，充分进行了轻薄化、小型化的改进，使得雷达具备了良好而广泛的适装性，同时也得益于高集成设计，使其可完全自身消化热交换要求，从而可以不改变飞机的既有冷却介质与接口，实现了直接原位换装。而这种直接原位换装方式，对于用户的吸引力体现于：不仅提高了战斗机改装的简易程度，而且也大大降低了雷达升级工程的成本预算，同时雷达与其他AESA雷达系列化程度高，维护保障更加便捷高效。
KLJ-7A型机载火控雷达在珠海亮相，官方资料显示其技术水平堪比F-35的APG-81
14所在2016年的珠海航展上展出了竞标“枭龙”战机雷达项目的KLJ-7A，这款雷达就可以很好的适装性，可根据原飞机机体选择冷却方式，要像F-16一样原位换装雷达应该不存在问题。美国人说F-16“一下午”可以升级有源雷达更多的是说更换简便，可以说，美国人的标准以14所为代表的我国科研单位也完全能做到。
更主要的是KLJ-7A就技术水平而言，已经与美国五代机的先进雷达相当。出口产品尚且如此，我国自用型号更不必多说。可以期待，假如未来老的歼-10A也升级有源相控阵火控雷达，那性能上的巨大提升将非常值得期待。
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