穿透層層迷霧的“千里眼”
——雷達探測技術(shù)的發(fā)展故事

◆本刊綜合

天空浩瀚，人們?nèi)绾螌崟r監(jiān)測飛機的速度和所處的方位？大海茫茫，如何精確測量船只航向，規(guī)避障礙和危險？疾風、暴雨等極端氣候來襲，人們?nèi)绾尉珳暑A測并提前防范？

雷達不僅是人類觀風云、知天象的“千里眼”，還在軍事、民航、科研等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

從無到有的“千里眼”

雷達的發(fā)明可追溯到19 世紀。1887 年，德國科學家赫茲在進行電磁波存在的驗證試驗時，發(fā)現(xiàn)通信突然中斷，但在數(shù)分鐘后又恢復正常。在排除了機器自身的故障后，赫茲觀察到當兩艦之間有輪船駛過時通信就會中斷，船只駛過又恢復正常。他立刻意識到，或許無線電波正是被經(jīng)過的船只遮擋，如果在航線上安裝無線電通信設(shè)備，不就能利用電磁波進行目標探測？

圖1 長沙氣象雷達標校中心是全國唯一的氣象雷達高精度標校中心（圖/中國氣象局）

1922 年，美國科學家根據(jù)赫茲的設(shè)想，在航道兩側(cè)安裝了電磁波發(fā)射機和接收機，拉起了一道看不見的“警戒線”。但這并不是真正意義上的雷達。

1935 年，英國科學家羅伯特·沃森·瓦特在此基礎(chǔ)上研制了既能發(fā)射無線電波，又能接收反射波的設(shè)備。它由多座高塔組成，高塔間連接著平行放置的發(fā)射天線，接收天線則被安裝在另外的高塔上。該設(shè)備能發(fā)出1.5 厘米的微波，具有較好的方向性，遇到障礙后能反射更大的能量。這種在當時被稱為CH系統(tǒng)的設(shè)備就是世界上第一臺雷達。

經(jīng)多次改進后，1938 年，在英國泰晤士河口附近組成了一道約200 千米的雷達網(wǎng)，英國海軍也逐步將其安裝在軍艦上。

如今，雷達不僅能應(yīng)用在軍事上，還可用來探測天氣，查找深約20 米的古墓、洞穴等，人類對雷達的運用愈來愈廣泛。

我國雷達有多強

“我們看得到全世界的每一個角落！”——這是對我國雷達有多強的最好回答。1949 年4 月24 日，中國雷達工業(yè)起步于南京城北一座兩層小“紅樓”里。20 世紀50 年代，我國自行設(shè)計出第一部314 甲中程警戒雷達，標志著我國邁出自主設(shè)計雷達的重要一步。1977 年11 月22 日，我國第一部遠程預警相控陣雷達7010 雷達檢飛成功。2007 年，具有里程碑意義的“警眼”——國產(chǎn)預警機空警2000 雷達如期完成研制。

圖2 我國第一部遠程預警相控陣雷達（圖/國務(wù)院國資委新聞中心）

相控陣雷達作為艦載雷達的主要發(fā)展方向，具有探測目標精度高、抗干擾能力強、可靠性高、隱身性能好等諸多優(yōu)點。近年來，“遼寧艦”“山東艦”等舉世矚目的海上“大國重器”均有艦載有源相控陣雷達的保駕護航。

從為我國第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射研制的第一臺單脈沖精密測量雷達，到全自主研發(fā)的助力“神舟”飛天、“北斗”組網(wǎng)、“嫦娥”探月的新一代多目標相控陣精密測量雷達，我國實現(xiàn)了載人航天工程在茫茫天際對飛船的發(fā)射、運行、回收等的跟蹤接力。

無論是全球視野第一的“三面陣”廣角機載火控雷達、備受矚目的反隱身情報雷達，還是抓得了“黑飛”無人機的“蜘蛛網(wǎng)”低空雷達、摸得清天象的“問天一號”、傳遞“生命代碼”的空管雷達，甚至是讓殘障人士手臂得以活動的靈犀手裝備……中國雷達從無到有，從弱到強，從跟跑、并跑到領(lǐng)跑世界，全新的國產(chǎn)雷達系統(tǒng)正從各個方面為國家的發(fā)展保駕護航。