美國AN-SPY-6還在用砷化鎵，中國的氮化鎵雷達已經(jīng)上艦了

近期，央視國防軍事頻道《兵器面面觀》欄目正式披露，我國改進型052D導(dǎo)彈驅(qū)逐艦已換裝了采用新工藝、新元件的有源相控陣雷達。外界普遍推測，這款新型相控陣雷達正是采用氮化鎵材料制成的先進裝備。這一消息不僅標志著052D驅(qū)逐艦性能迎來質(zhì)的飛躍，更意味著作戰(zhàn)能力已超過美國海軍最新的阿利·伯克3型驅(qū)逐艦。這個結(jié)論讓許多軍事專家都很吃驚。

艦載有源相控陣雷達，是海軍現(xiàn)代化主力驅(qū)逐艦的核心探測裝備，也是衡量一國海軍實力的重要標志。尤其是是大型四面陣有源相控陣雷達，技術(shù)十分復(fù)雜、集成度高，涉及半導(dǎo)體材料、電子工程、機械制造等多個高端領(lǐng)域，目前全世界能夠自主設(shè)計、生產(chǎn)并成規(guī)模列裝大型四面陣有源相控陣雷達驅(qū)逐艦的國家，只有中國和美國。

我國在艦載相控陣雷達領(lǐng)域的探索起步不晚，早在上世紀80年代，我海軍代表團訪問美國時，就對“提康德羅加”級導(dǎo)彈巡洋艦上的四面陣相控陣雷達留下了深刻印象，也堅定了自主研制的決心。在1989年，我國正式啟動大型艦載有源相控陣雷達研制，經(jīng)過11年攻堅，到2002年346型相控陣雷達研制成功，2003年裝配在052C導(dǎo)彈驅(qū)逐艦首艦“蘭州”艦上，我國就此成為世界第三個擁有艦載相控陣雷達的國家。

在346型相控陣雷達的基礎(chǔ)上，我國很快就啟動了改進型346A雷達的研制，新雷達取消了弧形氣冷外罩，采用了更高效的液冷結(jié)構(gòu)，雷達陣面的面積更大、外形更接近正方形。在2014年，裝配346A雷達的052D導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“昆明”艦正式入列。據(jù)中國電科相關(guān)專家透露，346A雷達的探測距離、火力通道、截獲精度和抗干擾能力，均遠超美國現(xiàn)役的AN/SPY-1D宙斯盾雷達。

此次052D改進型驅(qū)逐艦換裝的氮化鎵相控陣雷達，是在346A雷達基礎(chǔ)上的進一步升級，核心優(yōu)勢是第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵的應(yīng)用。在此之前，軍用相控陣雷達的T/R組件多采用砷化鎵材料，而氮化鎵作為更先進的半導(dǎo)體材料，在性能上有著全方位優(yōu)勢，這也是各國軍工競相攻關(guān)的重點。目前中國已經(jīng)實現(xiàn)了“氮化鎵自由”。

與硅和砷化鎵相比，氮化鎵的臨界擊穿電場更高，能大幅提升電流密度和耐壓容量，降低導(dǎo)通損耗；禁帶寬度是硅的3倍，泄漏電流更小，抗輻射和耐高溫性能突出，適合艦艇高溫、復(fù)雜電磁環(huán)境下工作。同時，氮化鎵的熱導(dǎo)率是硅的3倍，散熱效率優(yōu)異，能提升雷達集成度和功率密度，電子飽和漂移速度也更快，可在更高頻率下穩(wěn)定工作。

這些特性反映在艦載雷達上，就是探測距離更遠、多目標處理能力更強、抗干擾性能更優(yōu)，且能在高強度作戰(zhàn)中長時間穩(wěn)定工作。比如，采用氮化鎵材料的雷達，在不擴大陣面尺寸的情況下，輸出功率可大幅提升，對隱身目標的探測距離也能顯著增加，這對應(yīng)對現(xiàn)代海戰(zhàn)中的隱身戰(zhàn)機和隱身反艦導(dǎo)彈至關(guān)重要。

美國也同樣重視氮化鎵技術(shù)在艦載相控陣雷達上的應(yīng)用，其為“阿利·伯克3”型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦配備的AN/SPY-6雷達，就計劃采用氮化鎵T/R組件，原本計劃2021年開展作戰(zhàn)測試，到2023年形成初始作戰(zhàn)能力，但實際工程進度卻嚴重滯后。適配該雷達的“阿利·伯克3”型驅(qū)逐艦直到2023年才下水，2026年4月才正式入列，導(dǎo)致雷達的測試和戰(zhàn)力生成大幅拖延。

更關(guān)鍵的是，AN/SPY-6雷達的部分T/R組件仍沿用砷化鎵技術(shù)，未能實現(xiàn)氮化鎵的全面替代，性能未能達到預(yù)期。反觀我國，不僅順利完成了氮化鎵雷達的研制和裝艦，且進度遠超美國，這種效率上的差距，體現(xiàn)出我國半導(dǎo)體工業(yè)和艦載電子技術(shù)的成熟與突破。

對于美國而言，AN/SPY-6雷達的滯后和氮化鎵技術(shù)的應(yīng)用不足，意味著"阿利·伯克3”型驅(qū)逐艦的綜合性能已被我國052D改進型超越，短期內(nèi)想要追趕，不僅需要突破技術(shù)瓶頸，還需解決裝備研發(fā)和生產(chǎn)效率的問題，難度極大。

目前外界仍在關(guān)注，此次換裝了氮化鎵相控陣雷達的052D新批次改進型，究竟是第三批次的052DL還是第四批次的052DM。從實際作戰(zhàn)意義來看，批次越早，意味著能換裝該雷達的052D數(shù)量越多，我國海軍就能在艦艇數(shù)量和單艦性能上同時形成優(yōu)勢，進一步拉開與美國海軍在船電領(lǐng)域的差距。

美國海軍原本憑借宙斯盾系統(tǒng)和AN/SPY系列雷達，在艦載探測領(lǐng)域長期占據(jù)優(yōu)勢，但近年來，其裝備研發(fā)進度緩慢、技術(shù)迭代滯后的問題日益突出。而我國在氮化鎵技術(shù)上的突破，不僅提升了052D驅(qū)逐艦的性能，更為后續(xù)新型艦艇的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

值得注意的是，052D改進型的雷達升級，很可能意味著我國開始艦載雷達全面升級。除了052D系列以外，054B型護衛(wèi)艦、076型兩棲攻擊艦?zāi)酥粮＝ㄅ灥却笾行退媾炌В加锌赡懿捎玫壪嗫仃嚴走_。全面普及氮化鎵相控陣雷達以后，我國海軍的整體探測和作戰(zhàn)能力將實現(xiàn)質(zhì)的提升。

回顧我國艦載相控陣雷達的發(fā)展歷程，從最初的仰視和羨慕美國技術(shù)，到埋頭苦干自主研制出346系列相控陣雷達，再到如今換裝氮化鎵相控陣，實現(xiàn)對世界第一海軍的反超，短短三十多年時間，我國就完成了從追趕者到領(lǐng)先者的轉(zhuǎn)變。

嚴格地說，在目前，全世界，能夠自主設(shè)計研發(fā)建造四面相控陣雷達的大型驅(qū)逐艦，而且能夠自主配套大口徑通用垂發(fā)系統(tǒng)，遠程防空反導(dǎo)導(dǎo)彈，反艦/巡航導(dǎo)彈，大口徑艦炮，近防炮/彈系統(tǒng)，船電設(shè)備，主被動拖曳陣列聲吶，反潛導(dǎo)彈/魚雷，反潛直升機，戰(zhàn)區(qū)指揮系統(tǒng)，綜合電子，綜合電力，大型燃氣輪主機，而且作戰(zhàn)性能還是一流先進的。只有兩個國家能做到，那就是中國和美國。