学霸的军工科研系统 第755节
涡扇10能以如此快的效率服役,归根结底还是用领先一代的主动冷却设计实现了比预期更高的涡轮前温度,再叠加领先一代的总体设计,最终换来了跟3.5代发动机基本一致的性能。
至少在眼下,还并不能说华夏在航发领域就全方位无死角地跟那些先发国家齐头并进了。
短板还是有的,而且还都是不太容易克服的那种。
不过,梁绍修显然比常浩南自己乐观得多:
“没事。”
他摆了摆手:
“您当年给运8做防除冰设计的时候,也是这么说的。”
“结果最后的实际效果比理论预期还好。”
“还有这事?”
常浩南自己都不记得了。
“有。”
梁绍修点头。
既然对方都这么确定了,常浩南也不好再说什么。
他对运9这个项目本身的要求也不是很高。
在华夏的体系中,战术运输机其实并不需要承担多么繁重的大件装备运输任务。
但是至少得能塞进去3.2米宽的标准尺寸货盘。
否则像上一世那个运8改出来的运9一样,连运输物资都很麻烦。
就很僵。
所以,几人的聊天很快又转移到了跟预警机有关的内容上。
“空警200列装之后,你们下一步的计划是什么?”
这个问题自然是张洪飚问出来的。
“无论是平衡木天线也好,T型天线也罢,对于大型预警机来说总归不合适。”
王晓模回答道:
“所以,我们已经建设了一个机载雷达天线的地面模拟装置,正在分别测试三面固定阵和双面旋转阵的情况。”
“还能做成双面旋转阵?”
张洪飚作为科工委副主任,也不可能一点功课不做,所以来之前还是了解过圆环工程的相关情况,知道那个三面固定阵的天线设计。
但他毕竟不是专业出身,稍微扩展一点就两眼一抹黑了。
“嗯……从天线角度上讲是无所谓的,只要把类似平衡木那样的背靠背天线设计藏到圆盘型雷达罩里面就行了。”
王晓模也看出对方是临时抱佛脚,所以用了相当通俗的方式去描述:
“这样的好处是,对于同样尺寸的雷达罩来说,双面旋转阵的单一天线面积可以做到三面阵的将近两倍,但总的耗电量却只增加三分之一左右,在探测距离和探测效率方面会表现出巨大的优势,只是机械结构会更复杂,重量也会更大。”
“不光是这样。”
见王晓模没有继续下去的意思之后,常浩南又补充道:
“背靠背的两面阵还可以设计成不同的波段,比如一面用S波段做精确扫描,另一面用L波段做反隐身探测,只要根据不同种类的任务需求把相应的阵面旋转到任务方向上就行。”
“但这样不是会有两个盲区么?”
张洪飚询问道:
“我之前看的资料上说,雷达是不能探测到180°范围的。”
“盲区当然会有。”
王晓模露出一个笑容。
那是专业人士在听到外行问题时的表情:
“不过,大多数情况下,预警机都远离主要战场,其实对于360°全向探测的需求不是非常大。平衡木和T型天线的问题是需要飞机调整航线来适应扫描角度,这对飞行航线会产生限制。”
“但如果设计一个可转圆盘的话,那载机的航向仍然是自由的,所以少一点视野不是完全不能接受,主要就是看用户那边要如何取舍了……”
说到底,机械扫描雷达的旋转动作是雷达正常工作的必须步骤,旋转速度等于刷新率。
但对于相控阵雷达来说,旋转只是为了补盲而已,调整完角度之后就可以停住了,并不会影响到探测能力。
“当然,我们也在开发一些新技术,尽可能减小双面阵的盲区。”
稍作停顿之后,王晓模又继续道:
“传统单面阵的探测角度在120°左右,但如果用宽角扫描技术,比如真实时间延迟线取代常规的移相器,那有潜力提高到150°,甚至160°的水平,这样双面阵的盲区就会被压缩到非常低的程度……”
常浩南本来只是跟在后面闲逛,但却突然从王晓模口中听到了一个前段时间好像才听过的名词。
“等等……王院士。”
他直接打断了王晓模的解释:
“你刚才说,可以用宽角扫描技术进一步提高单面阵的探测范围?”
“没错。”
王晓模跟常浩南算是老相识了,被中途打断之后倒也不恼,只是点了点头:
“不过这只是理论层面上的东西,实际情况远没有说起来这么简单,我估计……至少在10年之内不太可能应用到现有的型号上。”
第885章 光控相控阵雷达
对于背靠背的双面阵“机相扫”来说,120°视野和150°视野之间的区别或许还不会特别大。
毕竟只要稍微动一下盘子就行了。
但对于采用固定双面阵,也就是平衡木或者T型天线的中小型预警机,意义就完全不一样了。
相当于把探测盲区缩小到了原来的一半。
更重要的是,可以减少预警机为了改变探测区域而被迫调整航线的可能性。
作为一名技术人员,王晓模发现有人对自己正在研究的领域很感兴趣,自然是相当高兴的,因此当即给出了更详细的解释:
“你知道,所谓相控阵雷达,其实就是用移相器控制波束进行的电控扫描,取代过去用机械结构控制天线阵面转动进行的机械扫描,所以才能获得极高的目标刷新率。”
“不过,到这一步,仍然只是解决了目标刷新率的问题,相控阵雷达如果想要获得更好的探测能力,还需要具有足够大的瞬时带宽和扫描角度。”
“但这两个属性在同一部雷达上是相互矛盾的,雷达的指向偏差越大,可用的瞬时带宽越小,一般来说,±45°,也就是90°指向范围内,瞬时带宽的影响不大,所以对于重量和体积都不敏感的舰载相控阵雷达,像是美国的宙斯盾,还有我们正在研制的海之星系统,都是采用4面阵,保证最理想的探测效果。”
“如果不采用任何宽角扫描技术,那么当阵列法向波瓣宽度为2°,视野范围达到±60°,也就是120°指向范围时,允许的相对信号瞬时带宽只有1%,而且天线物理尺寸越大,对相对信号瞬时带宽的需求也越大,这对于高分辨率探测来说是完全不能接受的。”
“所以,绝大多数投入使用的相控阵雷达,都会在各个收发通道采用实时延迟线来补偿天线单元之间的空间路程差。”
“最理想的情况是,在相控阵天线的每一个单元上都使用延迟线,不过这对于上千个发射单元的相控阵雷达来说意味着凭空多了几十公里的电缆,一方面是成本和体积不可接受,另一方面,这样高密度的线缆之间也会产生非常强的干扰。”
“所以目前的通行做法是,将相控阵天线划分为一系列的子阵,在子阵内部的单元继续采用移相器,而在子阵之间使用实时延迟线。”
“不过对于大型相控阵天线来说,划分子阵会导致视场内产生很多子阵级的栅瓣,造成天线副瓣升高,总之最后取舍出来的结果就是目前这种120°扫描角的单面天线,各方面性能都可以接受……”
“……”
毕竟是在雷达领域浸润了大半辈子的资深院士,一番解释深入浅出。
就连跟在旁边的张洪飚都觉得自己听懂了個七七八八。
至于常浩南……
实际上,在王晓模刚讲没两句话的时候,他就已经想起来,前段时间开研讨会的时候,霍鹏华曾经提到过一个相同的名词。
也是用一定长度的导线来弥补不同信号之间的相位差。
只不过最后……
好吧,还没到最后。
不过,至少目前是已经被光纤给取代了。
当然,在那个激光加工设备里面,换光纤的最主要目的还是单纯的减小信号延迟。
弥补信号相位差只是捎带手的。
来都来了,干脆一起换上。
但类似的思路似乎可以被引入到雷达上面——
这一次,不只是单纯用光纤取代电缆。
而是采用可编程的光学延时单元结合微波光子移相器形成光波束形成网络,完全实现由光电信号对天线阵元进行相位控制……
常浩南的思考持续了相当长一段时间,直到一阵突如其来的寒风打断了他的思绪。
不过,这已经足够了。
“浩南同志,你刚刚……是想到什么新的思路了?”
王晓模一脸关切地问道。
他倒是没往雷达的具体技术层面去猜,毕竟常浩南虽然展示过信号处理方面的知识背景,但此前几乎没有插手过雷达本身的研发。
因此只是以为常浩南对于预警机的后续发展路线有了什么新的想法。
“是有些灵感,不过暂时还不太完善……”
常浩南点了点头:
“等我这次回去之后,在理论层面上计算一下,如果结果比较乐观的话,再跟王院士您讨论好了。”
事情的轻重缓急,他还是能分清的。
王晓模是工程院院士,职业生涯也基本都在解决工程应用层面的问题。
眼瞅着明天就是交付仪式,现在把一个甚至不能称为思路,最多只能算是想法的事情告诉给王晓模,除了让对方心如猫挠以外,并不会带来什么实质上的帮助。
还不如把想法完善一下,至少拿出一个完整的理论计算结果之后,再去商讨此事。
不过,王晓模却从常浩南回答的字里行间中猜到了一些端倪。
既然后者提到了“理论计算”,那很明显,刚刚说的灵感绝不是预警机发展路线这种大面上的事情。
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