前言

AWG9和“掩體”是冷戰(zhàn)時期美蘇比較典型的兩款戰(zhàn)斗機火控雷達，前者用于F14艦載機，主要用于保衛(wèi)航母編隊的遠程截擊任務，后者裝備米格31截擊機，主要擔負蘇聯(lián)的國土防空重任，對低空突防的目標進行遠程攔截。AWG9和“掩體”這兩種雷達各具特色，在人類雷達研發(fā)史上都有重要地位，那它們兩個誰更優(yōu)秀呢？

F14與米格31

先看F14的AWG9雷達

AWG9最初是為F111B研制的，但F111B項目后來被取消，失去裝機對象的AWG9轉而成為F14重型艦載機的核心傳感器。AWG9是一種大型機械掃描雷達，采用直徑達0.91米的圓形平板縫隙陣天線，峰值功率有8000瓦，這兩個指標在當時是非?？捎^的，再加上其發(fā)射機采用了高效的756H柵控行波管，使得天線增益高達50dB，dB即分貝，反映的是天線對輻射信號的聚焦能力，50分貝指的AWG9天線的輻射功率可達全向天線的316倍。因此AWG9讓艦載戰(zhàn)斗機獲得了前所未有的視距：對于大型目標277公里，對戰(zhàn)斗機目標160公里，對巡航導彈也可達112公里。不僅如此，AWG9還能跟蹤在地面或海面雜波干擾背景下飛行的低空目標。

AWG9的圓形平板縫隙陣天線

但要說AWG9最大的噱頭還是其宣稱的“盯24打6”，即它能在跟蹤24個目標的同時，以不超過2秒的間隔，制導6枚AIM154遠程空空導彈幾乎在同一時間攻擊6個目標。但受制于天線的機械掃描速度，在實際測試中，6架靶機的飛行高度被限制在6705到7315米之間，間距更是只有600米，所有目標也都要集中在28公里的范圍內。因此，盡管AWG9不需要通過連續(xù)照射來為AIM154指示目標，但卻不具備在實戰(zhàn)中同時攻擊6個分散目標的能力。

再看米格31的“掩體”雷達

“掩體”又稱SBI16，是蘇聯(lián)專為米格31研制的一種大型無源相控陣雷達，它對大型目標的搜索距離為200公里，戰(zhàn)斗機目標120公里，可以同時10個目標，引導R-33遠程空空導彈攻擊其中的4個?！把隗w”雷達的顯著特征是一個字“大”，其天線直徑達1.1米，比AWG9還大了兩圈，蘇27的N001脈沖多普勒雷達以笨重著稱，其直徑也不過0.96米。如果說蘇27是圍繞N001雷達設計的，米格31很大程度上就是圍繞“掩體”來設計的，要不然也不會創(chuàng)造46噸起飛重量的紀錄了，可見為了裝備“掩體”雷達，米格31付出了很大代價。

米格31的“掩體”雷達

“掩體”雷達直徑1.1米的無源相控陣天線包括兩個獨立的陣列，一個由1700個輻射單元組成的X波段天線，另一是由64個輻射單元組成的L波段轉發(fā)天線，每個輻射元都與一個鐵氧體移相器相連接。移相器是相控陣天線發(fā)射/接收(T/R)組件的重要組成部分，它通過電的方式控制對應輻射元所發(fā)射無線電波的相位，進而改變其指向。因此，只要根據(jù)需要改變各移相器的移相相位，就會使各輻射單元疊加形成的波束指向可變?！把隗w”這種通過移相器進行的電子掃描無論是速度，還是控制精度都遠強于AWG9的機械掃描。

無源相控陣雷達天線工作原理動圖

正因為如此，“掩體”的無源相控陣天線克服了蘇聯(lián)戰(zhàn)機火控雷達所用倒置卡塞格倫天線旁瓣雜波大，下視能力差的缺點，成為蘇聯(lián)第一種具備下視、下射能力的機載火控雷達。這樣一來，米格31就獲得了蘇軍急需的攔截超低空突防戰(zhàn)機和巡航導彈的能力。

AWG9與“掩體”的對比

通過以上對兩種雷達的分析，可以總結出以下幾點結論：

一，AWG9的探測距離明顯大于“掩體”。前者對于大型目標277公里，對戰(zhàn)斗機目標160公里，后者對大型目標的搜索距離為200公里，戰(zhàn)斗機目標120公里。

雖然“掩體”采用了相控陣天線，但別的分系統(tǒng)卻并不先進，甚至落后，它同AWG9一樣，也只有一部發(fā)射機，而且所用元器件比AWG9的756H柵控行波管還要落后，結果就是功耗散熱都不理想。

另外，“掩體”的饋電損耗大于AWG9。無源相控陣雷達發(fā)射機產(chǎn)生的射頻能量要由計算機自動分配給天線陣的各個輻射器，在這其間要經(jīng)過環(huán)行器等一系列波導元件，因此無源相控陣雷達的饋電損耗要大于機械掃描雷達。

無源相控陣雷達的饋電損耗較大

“掩體”雷達未能真正實現(xiàn)空間功率合成?！把隗w”的相控陣天線理論上可實現(xiàn)1700個輻射單元的波相疊加，進而實現(xiàn)總波束在某一方向的功率疊加，這便是相控陣雷達的空間功率合成技術，前提是要對各個移相器的相位進行快速精確的控制，但“掩體”的火控計算機太過落后，后來的“雪豹E”雷達具備空間功率合成能力后，探測距離達到了400公里，是“掩體”的一倍以上。

另外，火控計算機落后導致的處理水平低下還直接拉低了“掩體”的信噪比，這也是其探測距離遠遜于AWG9的重量原因。

二，“掩體”對多目標的跟蹤和打擊能力也遜于AWG9。

掩體只能盯10打4，而AWG9能盯24打6。主要原因就是前者的計算機的性能非常落后，信號處理水平低下，只能做到盯10打4。實際上，“掩體”連盯10打4的目標在很長時間內都沒有達到(我國90年代進口的蘇27就只能攻擊一個目標)，原因就是算法和計算機不夠出色，蘇聯(lián)本來打算通過80年代末的米格31M項目改進這個缺點，但由于眾所周知的原因未能實現(xiàn)。

“掩體”雷達的后臺處理設備非常落后

而AWG9火控計算機的總算力達到80萬次每秒，再加上柵控行波管賦予的大帶寬，AWG9雷達可在 19個傳輸通道上發(fā)射脈沖多普勒信號，也就是說理論上它可以同時對19枚導彈進行制導，這是“掩體”雷達所望塵莫及的。

三，AWG9的整個系統(tǒng)要比“掩體”小巧玲瓏得多

AWG9應用了60年代末期電子元件和封裝技術新成果，集成度較高，其整個系統(tǒng)的體積重量由原F-111B的1.3立方米、907千克降為0.85立方米和612千克。而“掩體”雷達盡管研制時間要晚得多，卻更為龐大笨重，其天線的鐵氧體移相器尤其如此。盡管鐵氧體移相器有承受功率高、帶寬較寬的優(yōu)點，但缺點是所需激勵功率大、開關時間長，且較為笨重，這是“掩體”天線直徑達1.1米的重要原因。就整個系統(tǒng)而言，“掩體”的體積和重量相比AWG9估計都能翻倍。

從左到右分別是“掩體”、N001、蘇30的“熊貓”和蘇35的“雪豹”

實際上，就算是“掩體”的無源相控陣天線也并不比AWG9的平板縫隙陣天線精密，后者以加工難度大、價格昂貴著稱，我國也是直到90年代中后期才真正攻克平板縫隙陣天線的量產(chǎn)難題。但平板縫隙陣天線卻可以顯著降低天線減低旁瓣，提高效率，正因為如此，AWG9才達到了50dB的天線增益。美國不是造不出“掩體”那樣的天線，而是不愿為此付出體積和重量上的巨大代價。

F14的AWG9雷達非常小巧

四，“掩體”雷達具備真正的多目標攻擊能力

但“掩體”雷達相比AWG9卻也并非一無是處，盡管米格31所用R33導彈需要雷達全程提供連續(xù)制導波束，屬純半主動雷達制導空空導彈，而AIM-54“不死鳥”采用的卻是慣導+半主動雷達+主動雷達組成的復合制導模式。但得益于“掩體”雷達毫秒級的無慣性電子掃描能力，米格31發(fā)射的R33反而獲得了真正的多目標攻擊能力。

AIM-54與R33

結語

總而言之，通過AWG9與“掩體”的深入對比，我們可以發(fā)現(xiàn)，先進的工作體制要讓雷達實現(xiàn)預期的性能大幅提升，有賴于核心元器件、火控計算機、終端顯控設備這些基礎的支撐，否則，只能像“掩體”那樣徒有先進之名，而無先進之實。對我國而言，即使未來率先裝備了量子雷達，如若沒有堅實的基礎軟硬件支撐，比“掩體”也強不了多少。