九三阅兵首个先进武器曝光，坦克装上4面相控阵雷达13路传感器，网友直呼离谱！
大怪科学
随着“九三阅兵”日期的临近，多场演练举行，部分先进装备也陆续被媒体披露。
其中，最先被曝光、信息量最多的，莫过于被网友称为“双离谱”的第四代坦克装备，目前网络上已有该新型坦克的大量高清图片。
该新型坦克被网友直呼“双离谱”，第一个离谱是这款坦克上应用了大量黑科技，战斗力强到令人咋舌。第二个离谱就是这么强的坦克不是还在论证，而是已经列装了。
该新型坦克有什么黑科技？与以往的坦克有什么不同？
从外观分析，该新型坦克与以往的相比，增加了大量的传感器，包括炮塔上有6 向可见光/红外传感器、车体 4 向广角相控阵雷达、2 片 C 波段相控阵雷达 + 1 根激光雷达，共 13 路传感器，实现 360°/昼夜/全天候“透视装甲”——相关信息为网友猜测、非官方信息。
大量军迷分析，该新型坦克装备大量的传感器，透露了未来坦克战略发展的新趋势——放弃甲弹对抗，拥抱信火一体。
在传统的坦克武器发展思路中，主要增强坦克的装甲和导弹，让坦克防的住、打的猛。然而在俄乌战场上，随着大量无人机的投入，无人机以灵巧的方式对坦克实施了“开罐式”攻击，致使传统的“甲弹对抗”措施几无用武之地。
于是，“信火一体”的革新思路应运而生，即通过大量的传感器感知周围环境信息，引导火力防御 ，而不再一味地堆装甲、堆炮管。
在该新型坦克上，相控阵雷达等传感器的装备，有分析认为部分就是为了应对无人机等新型攻击设计。
有信息指出，车体四周分布的四面固态有源相控阵雷达，堪称“黑科技”般的存在——采用氮化镓T/R组件，可同时追踪128个目标，对火箭弹、反坦克导弹等典型威胁的探测距离达15公里，定位精度达到0.1毫弧度——相关信息为网友猜测、非官方信息。
可以看到，在全新的坦克作战体系里，主打相控阵雷达普及化，为什么在我国国防体系中，如此青睐相控阵雷达？
相控阵雷达有着独特的构造，它本身不会移动，并且其天线阵列呈现出平面的形态。这不禁让人感到好奇，在这种情况下，它究竟是怎样对扫描方向进行调整的呢？从 “相控阵” 这个名称就能够看出端倪，所谓相控阵，关键在于对每个阵元所产生的电磁波的相位和幅度进行精准控制。
通过这种控制方式，能够增强电磁波在特定方向上的强度，同时抑制其他方向的强度，最终达成使电磁波束改变方向的目的。接下来展示的这张图，便是相控阵雷达扫描不同方向时的动画示意图，从中我们可以更直观地了解其扫描过程：
要阐述相控阵雷达的原理，传统雷达的工作模式是一个绕不开的话题。在影视作品当中，倘若剧情需要呈现雷达的画面，传统雷达往往会成为道具的优选。这是因为传统雷达具有鲜明的特点，它动感强烈，那快速转动着的天线极具视觉冲击力，能够很好地烘托出紧张的氛围，便于营造出紧迫感。
雷达探测目标距离的原理是：雷达波从发射到从目标返回的总时间，乘上光速，等于目标距离的两倍。
其实，相控阵雷达从本质上来说，并非是单一的 “一个雷达”，而是由众多类似 “传统雷达” 的单元所组成的共同体。下面这张图片展示的，便是相控阵雷达的天线，从中可以更直观地感受其构造特点。
仔细观察相控阵雷达的天线，便能发现其独特之处 —— 它是由数量众多的小单元天线构成的。这些小单元天线，被称作 “阵元” 。在有源相控阵雷达中，每一个阵元都具备独立控制的能力，它们不仅可以独自发射雷达波，还能够接收雷达波反射回来的回波信号。
这便是相控阵雷达的基础工作机制。在形象的比喻中，传统机械式扫描雷达常被比作 “个体户”，独自运作；而相控阵雷达则像 “合作社”，众多阵元协同作业。相控阵雷达还被誉为 “21 世纪的雷达”，在现代军事装备中占据重要地位。
在战斗机领域，是否配备相控阵雷达成为衡量第四代战斗机的关键指标之一。许多第三代战斗机，在将老式雷达换装为相控阵雷达后，作战能力得到了显著提升。就拿 F-16 战斗机来说，有人调侃它装上相控阵雷达后，战斗力如同火鸡蜕变成为凤凰一般，实现了质的飞跃。
接下来，让我们深入探究相控阵雷达具备的卓越优势。
无需机械运动，可靠性显著提升
相控阵雷达在设计上摒弃了传统雷达天线所必需的机械驱动系统。这一创新设计带来了诸多好处，其中最为突出的便是可靠性的大幅增强。相较于传统雷达，相控阵雷达的平均无故障时间大幅延长，这意味着在实际使用过程中，它能更稳定、持续地发挥作用。
而且，相控阵雷达的工作原理与互联网有着异曲同工之妙，各个阵元就如同互联网中的节点。即便在众多阵元中，有多达百分之十的阵元出现损坏，整个相控阵雷达系统依然能够维持基本功能，继续正常运转，展现出强大的容错能力。
强大的 “分身” 能力，功能多样且强大
相控阵雷达的性能优劣，在很大程度上取决于阵元的先进性以及数量的多少。阵元数量的跨度极大，少则几百个，多则可达上万个。
以美国的 “铺路爪” 陆基相控阵预警雷达为例，它拥有 15360 个能够发射电磁波的阵元，同时还有 2000 个不发射电磁波的阵元。这些发射阵元被巧妙地分成 96 组，与其他辅助部件协作，从功能上看，它就如同 96 部雷达组合在一起，具备了强大的探测和监控能力。
这使得相控阵雷达能够同时执行多项任务，实现 “分身有术”，极大地拓展了其应用场景和作战效能。
上图为美国的“铺路爪”长程预警雷达，主要用于监视弹道导弹，它可以探测导弹的弹道、发射点，计算出弹著点的位置。同时，它还可以用于监视和探测太空中的卫星。
上图展示的是美国的海基 X 波段雷达，它有着 “海上巨眼” 的美誉。这款雷达依靠螺旋桨驱动，具备强大的适应能力，即便在远海的狂风巨浪环境中，也能稳定运行，是美国国家导弹防御系统（NMD）的关键组成部分 。
相控阵雷达拥有数量众多的阵元，这赋予了它强大的作战能力。在军舰遭遇敌方导弹饱和攻击的危急情况下，相控阵雷达可以将众多阵元灵活分组，每组阵元分别负责跟踪和应对一个目标。我们时常听闻某些战机或军舰具备同时对抗多个目标的能力，实际上，这背后的主要功臣就是它们搭载的相控阵雷达。
就像上面图示的 F-35 战机，其搭载的 AN/APG-81 相控阵雷达功能十分强大。在空中，它能精准跟踪各类飞行目标；在地面，无论是坦克还是车辆的动向都逃不过它的 “眼睛”；在海面，船只的一举一动也都被它尽收眼底。而下面这张照片呈现的，则是美国海军的 F-35B 战机在航母上进行垂直起降的场景。
在我们的认知里，蜻蜓的复眼极为独特。观察上图中蜻蜓的眼睛，又大又鼓，几乎占据了头部的大部分空间。蜻蜓作为世界上眼睛数量名列前茅的昆虫，其复眼由上万只 “小眼” 构成。这独特的构造赋予了蜻蜓绝佳的视力，让它无需转动头部，就能向上、向下、向前、向后全方位观察周围环境。
相控阵雷达与蜻蜓的复眼有着异曲同工之妙。相控阵雷达中的每一个阵元，就如同蜻蜓复眼中的每一只小眼。在不少人看来，雷达只是一个会发射和接收电磁波的金属设备。但实际上，人类的眼睛又何尝不是如此呢？眼睛依靠接收可见光这种电磁波来感知外界，而雷达，本质上就是战机、军舰和卫星的 “眼睛”。在现代军事领域，如果缺少了雷达的助力，即便武器装备再强大，也难以发挥出应有的作用。
传统雷达好比人类的眼睛，不过更像是 “独眼龙”，若要观察左边的目标，就得转动整个雷达装置，就像人扭头一样。而相控阵雷达则类似蜻蜓的复眼，能够灵活地改变探测方向，无需进行机械转动。这种特性使得相控阵雷达在探测和跟踪目标时，速度快得惊人。比如，调整 100 度的探测方向，普通雷达因为需要机械转动，大约耗时 1 秒，而相控阵雷达所需时间却不到 1 毫秒。
相控阵雷达堪称雷达界的 “全能冠军”。回顾过去，军舰上往往需要安装多种不同类型的雷达。这些雷达不仅体积庞大、重量惊人，而且相互之间还存在干扰问题。常常出现一种雷达工作时，另一种雷达就会受到干扰，严重时甚至无法同时运行。
相控阵雷达则不同，它由电脑精准控制，方位指向和波段切换都能在瞬间完成。这使得它能够同时对空中、地面和海面的不同目标进行探测，将原本需要多种雷达协同才能完成的任务集于一身，实现了火控雷达、搜索雷达、预警雷达等功能的一体化。
此外，相控阵雷达还具备战机间通信的能力，在必要时，通过集中波束，还能对敌方实施电磁干扰战。
相控阵雷达还有一个显著优势，它能够在 1 秒内完成关机和开机操作。当军舰遭遇依靠雷达信号进行追踪的 “反雷达导弹” 时，相控阵雷达可以迅速关闭朝向来袭导弹方向的雷达，同时让其他方向的雷达继续保持开启状态，有效降低被导弹击中的风险。
在坦克中列装相控阵雷达，而且是多面相控阵雷达，网友称全球绝无仅有，“离谱”。
在坦克中相控阵雷达的装备，意味着我国在相控阵雷达小型化、低功耗技术的领先，在飞机、军舰中，相控阵雷达的装备，让这些武器产生了脱胎换骨的蜕变。
随着相控阵雷达列装新型坦克，将会给未来战场带来颠覆性改变。
本文部分资料来自：知乎《如何评价我国新式主战坦克和新型步战?》雷达届《相控阵雷达：原理与优势浅述》
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