中国军事飞机设计师提出新型翼内雷达以扩大空中监视范围

中国军方飞机设计师提出了一种新型空中预警雷达，该雷达将嵌入飞机的机翼内，而非传统的鼻部雷达罩或机身上方的大型雷达圆顶。这一概念利用飞行姿态的变化以及多架无人机之间的协同来扩大监视范围，潜在地使较小的装置具备传统上与专用空中预警机相关的某些能力。该设计在中国同行评审的期刊《测量与控制技术》上发表，作者包括任云松及与中国航空工业集团成都飞机设计研究所相关的研究人员，该所开发了中国的 J-20 隐形战斗机，并设计了两座位的 J-20S 型号，旨在与无人机协同作战。

新型雷达设计的优势

雷达阵列嵌入机翼之中，传统战斗机通常将主要雷达安装在鼻部，并配备保护性雷达罩。同时，空中预警机通常使用安装在机身上方的大型雷达阵列，以提供广泛的监视范围。这两种方法都有其局限性：战斗机的鼻部限制了天线的大小，而大型雷达结构则增加了重量、阻力和复杂性。中国团队提议将雷达天线、控制元件及相关设备嵌入飞机的机翼内部。天线的辐射面将朝下，并且保护盖将根据机翼的外部轮廓设计。

这种配置可以在不需要显著外部雷达圆顶的情况下，提供更大的天线孔径，《南华早报》报道。

主要挑战在于机翼虽然提供了相当大的表面面积，但横截面相对较薄，限制了雷达硬件可用的体积。因此，该设计旨在更有效地利用机翼的表面，同时依赖飞机的机动来引导雷达的覆盖范围。在一种提议的操作模式中，无人机将滚转超过 45 度，将机翼上的天线倾斜至飞机的一侧。通过改变飞行姿态，平台可以将雷达波束重新定向至不同的区域，而无需完全依赖机械旋转的天线。

分布式雷达网络的潜力

多架飞机可以作为分布式雷达网络运作，该提案基于分布式空中作战的理念，此概念在 2014 年曾由 DARPA 探讨。分布式作战不再依赖单一昂贵的飞机提供广域监视，而是使用多个较小的平台来共享检测和追踪任务。研究人员描述了四种机翼雷达的操作模式，涵盖全向和多向检测、广域监视、针对特定目标的集中搜索以及旨在应对电子干扰的协调操作。多架飞机可以分担监视任务，或结合其努力以改善特定区域的覆盖范围。

这种方法有助于解决空中预警的核心挑战，即在不依赖少数大型昂贵平台的情况下提供广泛的检测覆盖。

传统的空中预警机拥有足够的空间来安装大型雷达阵列和强大的机载系统，但其体积和成本可能限制了其部署数量。因此，若能达到足够的检测性能并可靠协调，较小的无人机可能提供更大的灵活性。该概念最终可能考虑应用于未来的中国战斗机，包括 J-20 及通常所称的 J-36 和 J-50 的下一代设计。然而，该论文并未将这些飞机确定为该技术的具体平台，亦未披露开发时间表或飞行测试结果。

新型雷达设计对空中监视的影响

这种新型的雷达设计不仅能有效扩大空中监视范围，还能减少对昂贵大型平台的依赖。通过将雷达嵌入机翼，这种设计能更灵活地应对不同的作战需求，并且在多架飞机协同作战的情况下，能够共享监视任务，提升整体作战效率。这对于未来的军事应用，尤其是在无人机技术日益成熟的背景下，将可能带来显著的战略优势。