隨著“九三閱兵”日期的臨近，多場(chǎng)演練舉行，部分先進(jìn)裝備也陸續(xù)被媒體披露。
其中，最先被曝光、信息量最多的，莫過于被網(wǎng)友稱為“雙離譜”的第四代坦克裝備，目前網(wǎng)絡(luò)上已有該新型坦克的大量高清圖片。

該新型坦克被網(wǎng)友直呼“雙離譜”，第一個(gè)離譜是這款坦克上應(yīng)用了大量黑科技，戰(zhàn)斗力強(qiáng)到令人咋舌。第二個(gè)離譜就是這么強(qiáng)的坦克不是還在論證，而是已經(jīng)列裝了。

該新型坦克有什么黑科技？與以往的坦克有什么不同？
從外觀分析，該新型坦克與以往的相比，增加了大量的傳感器，包括炮塔上有6 向可見光/紅外傳感器、車體 4 向廣角相控陣?yán)走_(dá)、2 片 C 波段相控陣?yán)走_(dá) + 1 根激光雷達(dá)，共 13 路傳感器，實(shí)現(xiàn) 360°/晝夜/全天候“透視裝甲”——相關(guān)信息為網(wǎng)友猜測(cè)、非官方信息。 ?大量軍迷分析，該新型坦克裝備大量的傳感器，透露了未來坦克戰(zhàn)略發(fā)展的新趨勢(shì)——放棄甲彈對(duì)抗，擁抱信火一體。

在傳統(tǒng)的坦克武器發(fā)展思路中，主要增強(qiáng)坦克的裝甲和導(dǎo)彈，讓坦克防的住、打的猛。然而在俄烏戰(zhàn)場(chǎng)上，隨著大量無人機(jī)的投入，無人機(jī)以靈巧的方式對(duì)坦克實(shí)施了“開罐式”攻擊，致使傳統(tǒng)的“甲彈對(duì)抗”措施幾無用武之地。
于是，“信火一體”的革新思路應(yīng)運(yùn)而生，即通過大量的傳感器感知周圍環(huán)境信息，引導(dǎo)火力防御 ，而不再一味地堆裝甲、堆炮管。
在該新型坦克上，相控陣?yán)走_(dá)等傳感器的裝備，有分析認(rèn)為部分就是為了應(yīng)對(duì)無人機(jī)等新型攻擊設(shè)計(jì)。
有信息指出，車體四周分布的四面固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)，堪稱“黑科技”般的存在——采用氮化鎵T/R組件，可同時(shí)追蹤128個(gè)目標(biāo)，對(duì)火箭彈、反坦克導(dǎo)彈等典型威脅的探測(cè)距離達(dá)15公里，定位精度達(dá)到0.1毫弧度——相關(guān)信息為網(wǎng)友猜測(cè)、非官方信息。

可以看到，在全新的坦克作戰(zhàn)體系里，主打相控陣?yán)走_(dá)普及化，為什么在我國(guó)國(guó)防體系中，如此青睞相控陣?yán)走_(dá)？
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相控陣?yán)走_(dá)有著獨(dú)特的構(gòu)造，它本身不會(huì)移動(dòng)，并且其天線陣列呈現(xiàn)出平面的形態(tài)。這不禁讓人感到好奇，在這種情況下，它究竟是怎樣對(duì)掃描方向進(jìn)行調(diào)整的呢？從 “相控陣” 這個(gè)名稱就能夠看出端倪，所謂相控陣，關(guān)鍵在于對(duì)每個(gè)陣元所產(chǎn)生的電磁波的相位和幅度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

通過這種控制方式，能夠增強(qiáng)電磁波在特定方向上的強(qiáng)度，同時(shí)抑制其他方向的強(qiáng)度，最終達(dá)成使電磁波束改變方向的目的。接下來展示的這張圖，便是相控陣?yán)走_(dá)掃描不同方向時(shí)的動(dòng)畫示意圖，從中我們可以更直觀地了解其掃描過程：

要闡述相控陣?yán)走_(dá)的原理，傳統(tǒng)雷達(dá)的工作模式是一個(gè)繞不開的話題。在影視作品當(dāng)中，倘若劇情需要呈現(xiàn)雷達(dá)的畫面，傳統(tǒng)雷達(dá)往往會(huì)成為道具的優(yōu)選。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)雷達(dá)具有鮮明的特點(diǎn)，它動(dòng)感強(qiáng)烈，那快速轉(zhuǎn)動(dòng)著的天線極具視覺沖擊力，能夠很好地烘托出緊張的氛圍，便于營(yíng)造出緊迫感。

雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)距離的原理是：雷達(dá)波從發(fā)射到從目標(biāo)返回的總時(shí)間，乘上光速，等于目標(biāo)距離的兩倍。

傳統(tǒng)雷達(dá)在掃描目標(biāo)時(shí)，主要是借助 360 度的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。而相控陣?yán)走_(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)之間存在著明顯的差異，絕大多數(shù)的相控陣?yán)走_(dá)在工作時(shí)是保持靜止?fàn)顟B(tài)的。既然相控陣?yán)走_(dá)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么它究竟是怎樣完成對(duì)不同方向的掃描任務(wù)的呢？

其實(shí)，相控陣?yán)走_(dá)從本質(zhì)上來說，并非是單一的 “一個(gè)雷達(dá)”，而是由眾多類似 “傳統(tǒng)雷達(dá)” 的單元所組成的共同體。下面這張圖片展示的，便是相控陣?yán)走_(dá)的天線，從中可以更直觀地感受其構(gòu)造特點(diǎn)。

仔細(xì)觀察相控陣?yán)走_(dá)的天線，便能發(fā)現(xiàn)其獨(dú)特之處 —— 它是由數(shù)量眾多的小單元天線構(gòu)成的。這些小單元天線，被稱作 “陣元” 。在有源相控陣?yán)走_(dá)中，每一個(gè)陣元都具備獨(dú)立控制的能力，它們不僅可以獨(dú)自發(fā)射雷達(dá)波，還能夠接收雷達(dá)波反射回來的回波信號(hào)。

這便是相控陣?yán)走_(dá)的基礎(chǔ)工作機(jī)制。在形象的比喻中，傳統(tǒng)機(jī)械式掃描雷達(dá)常被比作 “個(gè)體戶”，獨(dú)自運(yùn)作；而相控陣?yán)走_(dá)則像 “合作社”，眾多陣元協(xié)同作業(yè)。相控陣?yán)走_(dá)還被譽(yù)為 “21 世紀(jì)的雷達(dá)”，在現(xiàn)代軍事裝備中占據(jù)重要地位。
在戰(zhàn)斗機(jī)領(lǐng)域，是否配備相控陣?yán)走_(dá)成為衡量第四代戰(zhàn)斗機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。許多第三代戰(zhàn)斗機(jī)，在將老式雷達(dá)換裝為相控陣?yán)走_(dá)后，作戰(zhàn)能力得到了顯著提升。就拿 F-16 戰(zhàn)斗機(jī)來說，有人調(diào)侃它裝上相控陣?yán)走_(dá)后，戰(zhàn)斗力如同火雞蛻變成為鳳凰一般，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
?接下來，讓我們深入探究相控陣?yán)走_(dá)具備的卓越優(yōu)勢(shì)。

無需機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可靠性顯著提升

相控陣?yán)走_(dá)在設(shè)計(jì)上摒棄了傳統(tǒng)雷達(dá)天線所必需的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來了諸多好處，其中最為突出的便是可靠性的大幅增強(qiáng)。相較于傳統(tǒng)雷達(dá)，相控陣?yán)走_(dá)的平均無故障時(shí)間大幅延長(zhǎng)，這意味著在實(shí)際使用過程中，它能更穩(wěn)定、持續(xù)地發(fā)揮作用。
而且，相控陣?yán)走_(dá)的工作原理與互聯(lián)網(wǎng)有著異曲同工之妙，各個(gè)陣元就如同互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)。即便在眾多陣元中，有多達(dá)百分之十的陣元出現(xiàn)損壞，整個(gè)相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)依然能夠維持基本功能，繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，展現(xiàn)出強(qiáng)大的容錯(cuò)能力。

強(qiáng)大的 “分身” 能力，功能多樣且強(qiáng)大

相控陣?yán)走_(dá)的性能優(yōu)劣，在很大程度上取決于陣元的先進(jìn)性以及數(shù)量的多少。陣元數(shù)量的跨度極大，少則幾百個(gè)，多則可達(dá)上萬個(gè)。

以美國(guó)的 “鋪路爪” 陸基相控陣預(yù)警雷達(dá)為例，它擁有 15360 個(gè)能夠發(fā)射電磁波的陣元，同時(shí)還有 2000 個(gè)不發(fā)射電磁波的陣元。這些發(fā)射陣元被巧妙地分成 96 組，與其他輔助部件協(xié)作，從功能上看，它就如同 96 部雷達(dá)組合在一起，具備了強(qiáng)大的探測(cè)和監(jiān)控能力。

這使得相控陣?yán)走_(dá)能夠同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn) “分身有術(shù)”，極大地拓展了其應(yīng)用場(chǎng)景和作戰(zhàn)效能。

上圖為美國(guó)的“鋪路爪”長(zhǎng)程預(yù)警雷達(dá)，主要用于監(jiān)視彈道導(dǎo)彈，它可以探測(cè)導(dǎo)彈的彈道、發(fā)射點(diǎn)，計(jì)算出彈著點(diǎn)的位置。同時(shí)，它還可以用于監(jiān)視和探測(cè)太空中的衛(wèi)星。

?上圖展示的是美國(guó)的海基 X 波段雷達(dá)，它有著 “海上巨眼” 的美譽(yù)。這款雷達(dá)依靠螺旋槳驅(qū)動(dòng)，具備強(qiáng)大的適應(yīng)能力，即便在遠(yuǎn)海的狂風(fēng)巨浪環(huán)境中，也能穩(wěn)定運(yùn)行，是美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（NMD）的關(guān)鍵組成部分 。

相控陣?yán)走_(dá)擁有數(shù)量眾多的陣元，這賦予了它強(qiáng)大的作戰(zhàn)能力。在軍艦遭遇敵方導(dǎo)彈飽和攻擊的危急情況下，相控陣?yán)走_(dá)可以將眾多陣元靈活分組，每組陣元分別負(fù)責(zé)跟蹤和應(yīng)對(duì)一個(gè)目標(biāo)。我們時(shí)常聽聞某些戰(zhàn)機(jī)或軍艦具備同時(shí)對(duì)抗多個(gè)目標(biāo)的能力，實(shí)際上，這背后的主要功臣就是它們搭載的相控陣?yán)走_(dá)。

就像上面圖示的 F-35 戰(zhàn)機(jī)，其搭載的 AN/APG-81 相控陣?yán)走_(dá)功能十分強(qiáng)大。在空中，它能精準(zhǔn)跟蹤各類飛行目標(biāo)；在地面，無論是坦克還是車輛的動(dòng)向都逃不過它的 “眼睛”；在海面，船只的一舉一動(dòng)也都被它盡收眼底。而下面這張照片呈現(xiàn)的，則是美國(guó)海軍的 F-35B 戰(zhàn)機(jī)在航母上進(jìn)行垂直起降的場(chǎng)景。

在我們的認(rèn)知里，蜻蜓的復(fù)眼極為獨(dú)特。觀察上圖中蜻蜓的眼睛，又大又鼓，幾乎占據(jù)了頭部的大部分空間。蜻蜓作為世界上眼睛數(shù)量名列前茅的昆蟲，其復(fù)眼由上萬只 “小眼” 構(gòu)成。這獨(dú)特的構(gòu)造賦予了蜻蜓絕佳的視力，讓它無需轉(zhuǎn)動(dòng)頭部，就能向上、向下、向前、向后全方位觀察周圍環(huán)境。

相控陣?yán)走_(dá)與蜻蜓的復(fù)眼有著異曲同工之妙。相控陣?yán)走_(dá)中的每一個(gè)陣元，就如同蜻蜓復(fù)眼中的每一只小眼。在不少人看來，雷達(dá)只是一個(gè)會(huì)發(fā)射和接收電磁波的金屬設(shè)備。但實(shí)際上，人類的眼睛又何嘗不是如此呢？眼睛依靠接收可見光這種電磁波來感知外界，而雷達(dá)，本質(zhì)上就是戰(zhàn)機(jī)、軍艦和衛(wèi)星的 “眼睛”。在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域，如果缺少了雷達(dá)的助力，即便武器裝備再強(qiáng)大，也難以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

傳統(tǒng)雷達(dá)好比人類的眼睛，不過更像是 “獨(dú)眼龍”，若要觀察左邊的目標(biāo)，就得轉(zhuǎn)動(dòng)整個(gè)雷達(dá)裝置，就像人扭頭一樣。而相控陣?yán)走_(dá)則類似蜻蜓的復(fù)眼，能夠靈活地改變探測(cè)方向，無需進(jìn)行機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。這種特性使得相控陣?yán)走_(dá)在探測(cè)和跟蹤目標(biāo)時(shí)，速度快得驚人。比如，調(diào)整 100 度的探測(cè)方向，普通雷達(dá)因?yàn)樾枰獧C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，大約耗時(shí) 1 秒，而相控陣?yán)走_(dá)所需時(shí)間卻不到 1 毫秒。

相控陣?yán)走_(dá)堪稱雷達(dá)界的 “全能冠軍”。回顧過去，軍艦上往往需要安裝多種不同類型的雷達(dá)。這些雷達(dá)不僅體積龐大、重量驚人，而且相互之間還存在干擾問題。常常出現(xiàn)一種雷達(dá)工作時(shí)，另一種雷達(dá)就會(huì)受到干擾，嚴(yán)重時(shí)甚至無法同時(shí)運(yùn)行。

相控陣?yán)走_(dá)則不同，它由電腦精準(zhǔn)控制，方位指向和波段切換都能在瞬間完成。這使得它能夠同時(shí)對(duì)空中、地面和海面的不同目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，將原本需要多種雷達(dá)協(xié)同才能完成的任務(wù)集于一身，實(shí)現(xiàn)了火控雷達(dá)、搜索雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)等功能的一體化。

此外，相控陣?yán)走_(dá)還具備戰(zhàn)機(jī)間通信的能力，在必要時(shí)，通過集中波束，還能對(duì)敵方實(shí)施電磁干擾戰(zhàn)。

相控陣?yán)走_(dá)還有一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，它能夠在 1 秒內(nèi)完成關(guān)機(jī)和開機(jī)操作。當(dāng)軍艦遭遇依靠雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行追蹤的 “反雷達(dá)導(dǎo)彈” 時(shí)，相控陣?yán)走_(dá)可以迅速關(guān)閉朝向來襲導(dǎo)彈方向的雷達(dá)，同時(shí)讓其他方向的雷達(dá)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，有效降低被導(dǎo)彈擊中的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)語
在坦克中列裝相控陣?yán)走_(dá)，而且是多面相控陣?yán)走_(dá)，網(wǎng)友稱全球絕無僅有，“離譜”。
在坦克中相控陣?yán)走_(dá)的裝備，意味著我國(guó)在相控陣?yán)走_(dá)小型化、低功耗技術(shù)的領(lǐng)先，在飛機(jī)、軍艦中，相控陣?yán)走_(dá)的裝備，讓這些武器產(chǎn)生了脫胎換骨的蛻變。
隨著相控陣?yán)走_(dá)列裝新型坦克，將會(huì)給未來戰(zhàn)場(chǎng)帶來顛覆性改變。
本文部分資料來自：知乎《如何評(píng)價(jià)我國(guó)新式主戰(zhàn)坦克和新型步戰(zhàn)?》雷達(dá)屆《相控陣?yán)走_(dá)：原理與優(yōu)勢(shì)淺述》