高级教练机雷达发展趋势

程宇峰，夏义华，董 晔

（中航工业雷达与电子设备研究院，江苏无锡214063）

0 引言

教练机是空、海军飞行员训练系统的核心。根据教练机的不同性能和设备及其在培养飞行员中所处的不同阶段，教练机可分为初级教练机、中级（基础）教练机、高级教练机、战斗/教练机和战斗机的双座同型教练机。其中高级教练机一般应用于高级训练阶段(AJT)和战斗入门训练阶段(LIFT：Lead-in Fighter Training)。高级训练阶段(AJT)是通过复杂气象、武器、基本战术等方面的专门训练，使学员掌握高级驾驶技术；战斗入门训练阶段(LIFT)是让新飞行员在驾驶先进战斗机之前，通过技术训练，掌握作战机动和战术等方面的技能[1]。随着第三代、第四代战斗机的广泛应用，一些国家开始研制新一代多用途高级教练机，以期满足第三代战斗机飞行员高级技能训练的需求，并可兼顾第四代战斗机飞行员的训练。新一代多用途高级教练机不仅可用于驾驶技术、战术训练，必要时也能执行近地支援、要地防空、武装侦察等作战任务，甚至可作为战斗机高-低搭档中的低档机使用，如俄罗斯的雅克-130，韩、美联合研制的T-50，德国的MAKO和中国的L15。雷达作为高级教练机航电系统重要的传感器设备。当高级教练机承担战斗技能训练和高级战术训练任务时，雷达是开展空空、空地等战斗入门训练、高级战术训练不可或缺的传感器设备。当高级教练机承担轻型攻击机作战使命任务时，雷达为机载火控系统提供目标信息。本文通过对比分析多型高级教练机雷达体制与性能，探究高级教练机雷达发展趋势。

1 高级教练机雷达发展现状

1.1 “信天翁”L-159高级教练/轻型攻击机

“信天翁”L-159是由捷克沃多乔迪(Aero Vodochody)航空公司研制的一种高级教练机，也可作为轻型攻击机使用。机腹和翼下共有7个外挂点，其承载量约2.3吨。机载武器包括美制AGM-65“小牛”空地导弹、AIM-9“响尾蛇”空空导弹，以及CRv-7和Suu-20火箭弹，还可外挂英制空地导弹和TIALD指示吊舱。

图1 “信天翁”L-159高级教练/轻型攻击机

L159高级教练机装备的是意大利FIAR公司的Grifo-L多功能脉冲多普勒雷达。Grifo-L是部工作于X波段的机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，其重量为86.7 kg[2]。Grifo-L雷达采用脉冲压缩、频率捷变等技术，具有行波管发射机、可编程快速傅里叶变换处理机和单脉冲平板阵列天线。Grifo-L雷达具有空空、空地等多种工作方式。空空搜索时，有5种工作模式，可以跟踪8个目标，具有边跟边扫能力。该雷达空中格斗4个子模式，空面（地，海）9个模式。Grifo-L雷达作用距离：上视37 km，对大型舰船102 km。

1.2 “鹰”(HAWK)式高级教练机/轻型攻击机

“鹰”(HAWK)式高级教练机/轻型攻击机是由英国宇航系统（BAESystem）公司研制的。该系列主要包括 “鹰”50系列、“鹰”60系列、“鹰”100系列和“鹰”200系列。目前在生产中的是50、100、200系列。

“鹰”200系列所装备的是Northrop Grumman公司的APG-66H脉冲多普勒雷达，由F-16A/B上的APG-66雷达发展而来。APG-66H是部工作于X波段的机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，其雷达重量为107.7 kg，体积0.082 m3。该雷达具有空空模式和空地模式，可同时跟踪8个目标。与该雷达类似的APG-66(V)2雷达作用距离：上视54 km～89 km，下视44 km～67 km。

图2 “鹰”(HAWK)式高级教练机/轻型攻击机

1.3 “马可”(MAKO)高级教练机/轻型攻击机

“马可”(MAKO)高级教练机/轻型攻击机是由德国欧洲航宇防务(EADS)公司研制的。“马可”高级教练机/轻型攻击机上有7个武器外挂点，2个在翼尖，4个在翼下，1个在机身下方。两个机翼内侧挂架和机身下方挂架可用来挂载副油箱或1 350千克航弹。机翼外侧挂架可挂载675千克航弹，翼尖挂架只能用来挂空空导弹[3]。

图3 “马可”高级教练机/轻型攻击机

“马可”高级教练机/轻型攻击机可装备的雷达系统包括英国宇航系统 （BAESystem）公司的 “蓝隼”（Bluehawk）、Thales RD-400雷达、 AN/APG-67 多功能雷达。“蓝隼”（Bluehawk）是部工作于X波段的机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，其重量为107 kg。该雷达采用高、中、低三种PRF波形工作，可为空中拦截、空中格斗、空/地攻击和反舰提供多种功能。“蓝隼”（Bluehawk）作用距离：对战斗机为94 km，对舰船和陆地较小目标为56 km。

1.4 “雅克-130”高级教练机/轻型攻击机

“雅克-130”（Yak-130）是俄罗斯雅克福列夫设计局研制的双座双发高级教练机/轻型攻击机。机腹和翼下共有7个外挂点，可带俄制和西方的武器或副油箱，机载武器包括机腹23毫米或30毫米口径航炮吊舱，翼下可带8颗207千克级炸弹、两颗454千克级激光制导炸弹或子母弹投放器和电视制导炸弹，最外侧的翼下挂架可带近距空空导弹。

图4 “雅克-130”高级教练机/轻型攻击机

“雅克-130”装备的是由俄国仪表工程科学研究所（NIIPZhukovsky） 研制的“黄蜂” (Osa)雷达。 “黄蜂”(Osa)是部工作于X波段的无源相控阵雷达，其重量小于120 kg，体积为0.42 m3。该雷达具有空空与空地工作方式；能同时跟踪16个空中目标，并从任何角度选择其中的4个进行攻击；能同时跟踪2个地面目标。“黄蜂”(Osa)雷达作用距离：对5m2空中目标为85km。

1.5 “金鹰”T-50高级教练机/轻型攻击机

“金鹰”T-50高级教练机/轻型攻击机是由洛克希德马丁公司与韩国航空工业公司联合为韩国空军研制的。T-50共有三种型号：T-50A教练机，T-50B教练机和A-50轻型攻击机。机上装有20毫米机炮、7个外挂架可携带多种武器。

图5 “金鹰”T-50高级教练机/轻型攻击机

A-50轻型攻击机装配的是由洛克希德马丁公司 (Lockheed Martin)研制的AN/APG-67雷达。AN/APG-67雷达为X波段的机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，其重量为73 kg，体积为0.045 m3。该雷达具有空空与空地工作方式，能同时跟踪10个空中目标，具备同时打击多个目标的能力。AN/APG-67雷达作用距离：上视65 km，下视45 km。

除了APG-67雷达之外，为了进军中东市场，亦可视客户需求选用英国塞莱克斯（Selex）公司的“雌狐”（Vixen）X波段有源相控阵（AESA）雷达。该雷达采用模块化的构型，装备A-50攻击机的雷达型号为雌狐500E，其天线由500个收/发模组所组成，天线扫描角度±60°，能同时追踪10个目标。该雷达的天线还有两种方案可供客户选择：750个和1 000个收/发模块。

1.6 “山鹰”高级教练机

“山鹰”高级教练机是由贵州航空工业公司研制的。机腹下装有一门23毫米双管机炮，全机5个外挂架可以挂载不超过2 000 kg的各种弹药[4]。

图6 “山鹰”高级教练机

“山鹰”高级教练机配装的是由中航工业雷达与电子设备研究院（以下简称中航工业雷电院）研制的X波段机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，其重量小于65kg。该雷达可在全天候、全高度条件下对空中目标进行搜索和跟踪，对地面目标进行精确测距，为航空电子设备提供必要的信息并配合控制武器的发射和投放。该雷达具有空空/空地工作方式，雷达探测距离30 km。

1.7 “猎鹰”（L15）高级教练机

“猎鹰”（L15）高级教练机是由中航工业洪都研发的双座双发喷气式高级教练机。L15飞机现采用“一机两型”配置，其中一型用于飞行学员的高级训练，进一步提高飞行技能，掌握一些基本空战武器的使用和基本作战机动动作，进行部分战术训练；另一型配装新型多功能雷达、电子对抗系统、数据链等，用于飞行员战斗入门训练(LIFT)及战术训练，并可执行第三代战斗机同型教练机的部分课目训练，即伴随教练机(CompanionTrainer)的部分任务。除训练功能外，L15飞机既具有对地攻击的功能，又兼有对空作战能力。飞机外挂能力不小于3 000千克，共有7个外挂点，可挂载航炮、空空导弹、训练弹、航空炸弹、火箭发射器、反跑道弹、精确制导空地弹、副油箱等[5]。

中航工业雷电院为L15研制了X波段机械扫描体制多功能脉冲多普勒雷达。该雷达具有空空/空地工作方式，雷达探测距离30 km。

中航工业雷电院也为L15研制了X波段无源相控阵雷达。该雷达具有中远程空中拦射、空战格斗、对地对海攻击、多目标探测跟踪、高分辨率地图测绘、辅助导航等功能，具有制导主动/半主动空空导弹、格斗弹、空地空舰导弹的能力。该雷达具有空空、空海、空地、辅助导航等多种工作方式，雷达探测距离75 km。

图7 “猎鹰”（L15）高级教练机

2 高级教练机雷达功能性能分析

世界各国主要高级教练机配装雷达功能、性能参数如表1所示。

为完成空空、空地等战斗入门训练、高级战术训练和作战攻击等使命任务，高级教练机雷达功能需与战斗机载火控雷达功能类似。根据表1分析高级教练机配装的雷达功能，可以看出高级教练机雷达与战斗机火控雷达一样具备完整的空空、空地，空海目标检测跟踪功能。

高级教练机雷达性能需与其挂载武器和训练作战使命任务相适应。高级教练机执行作战使命任务时，主要作为轻型攻击机使用，完成近地支援、要地防空、武装侦察等作战任务。根据表1对比高级教练机雷达与战斗机火控雷达战技指标可以看出，高级教练机雷达性能一般逊于战斗机载火控雷达。但随着机载雷达技术的进步，高级教练机雷达系统体制逐步由机械扫描体制向无源、有源相控阵雷达体制发展，高级教练机雷达性能也在逐步提高。

3 高级教练机雷达发展需求

3.1 雷达系统作战威力

表1 世界各国主要高级教练机配装雷达功能、性能参数

从高级教练机的武器装备发展来看，新一代多用途高级教练机可携带多种空空、空地精确制导与非制导武器。新一代多用途高级教练机不仅可用于驾驶技术、战斗技术训练和部分战术训练，也可以作为轻型攻击机承担部分作战使命任务。随着空空、空地精确制导武器射程、命中精度的提高，必然要求载机配装与之相适应的机载火控雷达系统。因此，提高雷达系统的作战威力成为高级教练机雷达发展的需求。

3.2 雷达系统技术成熟度

分析国内外高级教练机雷达型号，可以看出高级教练机配装的雷达一般都是已在战斗机上成功应用的火控雷达型号。这些火控雷达具有技术成熟的特点，其技术先进性要逊于现役的先进战斗机火控雷达。因此，高级教练机雷达注重技术的成熟性，注重装备的使用效能，避免在技术开发上的资源投入、降低研制生产和使用风险，这也是由高级教练机承担的使命任务决定的。

3.3 雷达系统经济性

高级教练机主要用于高级驾驶技术训练和部分战斗技术训练，是提高学员驾驶技能和基本战术能力的重要机型。高级教练机尽管是各国教练体系中不可或缺的关键角色，但作为辅助机种，其发展的基本原则是经济、适用、安全。高级教练机在设计理念上与先进作战飞机有较大差别，不追求与先进战斗机相同的高性能和高精尖设备，重点追求经济性、可靠性和训练效益，以实现买得起、用得起、出勤率高、安全可靠。高级教练机无需像先进战斗机那样配装功能繁多、性能强大的机载雷达系统，而往往选择配装与之使命任务相适应的技术成熟、经济成本低、性能可靠的雷达系统。因此，雷达系统的经济性是高级教练机关注的重点。

从L-159、HAWK 、MAKO、Yak-130、T-50、L-15等高级教练机配装的雷达系统来看，虽然有源相控阵雷达技术更为先进、可靠性更高，但大多数高级教练机选择配装的是机械扫描体制多功能脉冲多普勒雷达或者无源相控阵体制雷达，其雷达系统探测距离等性能指标并不突出。这主要是出于经济性方面的考虑。

4 高级教练机雷达发展趋势

虽然教练机雷达的出现是在三代机雷达较为完备的时候，但是其起点较高，直接使用了脉冲多普勒雷达。这也反映了雷达从三代战机开始在机载领域的地位变得不可或缺，合格的战斗机飞行员必须具备娴熟的雷达操作技能，这也促使了教练机必须具备相应的雷达，以实现雷达操作训练功能。

虽然教练机雷达起步晚、技术起点高，但受其需求限制，要求易用耐用、采购成本和维护使用成本低廉、适应范围宽，使得配备的雷达在不失先进性的同时必须追求其功能的完备性、性能的适宜性，追求训练效能的最大化。

在以上需求的驱动下，未来的教练机雷达发展主要会走向三个方向：

1）紧随主战飞机雷达技术发展，实现先进多功能

随着作战电磁环境日益复杂以及机载武器威力范围的不断增大，机载雷达系统要求作战功能和威力不断增强的同时，具备电子对抗能力。有源相控阵体制雷达以其更远的探测距离、更高的探测精度、更高的可靠性、更优的抗干扰能力，逐渐成为战斗机雷达技术发展的主流。第四代先进战斗机的重要标志之一是装备有源相控阵雷达，配装机械扫描体制雷达的第三代战斗机也将逐步换装无源、有源相控阵雷达。

从高级教练机雷达的发展历史可以看出，早期的高级教练机一般装备X波段的机扫体制多功能脉冲多普勒雷达，新一代多用途高级教练机开始装备相控阵体制多功能脉冲多普勒雷达。如俄罗斯的雅克-130高级教练机装备的是 “黄蜂”无源相控阵雷达，中国的L-15B装备的是无源相控阵雷达，韩、美联合研制的T-50视客户需求可装备“雌狐”（Vixen）有源相控阵（AESA）雷达。

综合以上分析，可以看出高级教练机雷达技术发展是与战斗机雷达技术发展相伴随的。目前高级教练机配装有源相控阵雷达系统成本较高，但随着科学技术的飞速发展，有源相控阵雷达系统成本的持续降低，有源相控阵雷达将满足高级教练机雷达系统未来发展需求。

2）趋向具备多功能实战能力，体现复合多用途能力

目前高级教练机发展趋势之一是可执行适度作战任务，因此对配装雷达也提出了具备满足实战任务的需求，如要求具备低烈度空战，执行空海、空地侦察任务，遂行反恐打击任务的能力。当高级教练机执行作战任务时，要求其配装的雷达系统在功能性能上与作战飞机保持适度一致，即雷达系统的多功能实战化。

3）兼顾向模拟或虚拟训练系统发展，实现雷达的柔性虚拟化

高级教练机雷达在紧随主战飞机技术和功能多样化发展的同时，也兼顾向模拟或虚拟训练系统的发展体现柔性虚拟化的教学训练能力。如美国在T-39飞机的虚拟座舱中安装了APG-66雷达模拟器，以培训学员进行军用飞机的指挥及训练。

图8 T-39 APG-66模拟器示意图

美国海军的T-45把实际的雷达训练整合进虚拟任务训练系统（VMTS）中。VMTS能模拟使用非保密的数据链、提供空对空和空对地模式的机械扫描雷达，以及模拟武器和电子战等，这些功能能够在多人参加的飞机和教员的地面站之间联网以控制任务形式。现阶段的VMTS将为飞行员提供飞行中训练，使用雷达和武器对付虚拟的敌方飞机，包括与真实和虚拟的友方飞机进行协同训练。

高级教练机采用模拟或虚拟训练系统进行雷达功能操作训练和战术训练，能够实现更大强度、更加复杂的环境、威胁度更大和危险性更高的战场态势、更复杂战术任务的演练，而且还能大幅降低高级教练机研制成本和训练使用费用。

5 结语

高级教练机因其执行使命任务的不同，其雷达系统发展趋向于三个迥然不同的方向。当高级教练机需同时执行作战使命和训练任务时，配装的雷达性能必须满足空空、空地制导与非制导武器的以及复杂作战环境作战使用需求，其雷达技术发展是与战斗机雷达技术发展相同步的，且配装的雷达系统要实现多功能实战化，但与先进战斗机载火控雷达相比高级教练机配装的雷达更侧重于技术成熟性、经济性。当高级教练机仅执行训练任务时，其雷达向着模拟或虚拟训练系统发展。

[1]刘卓，潘应雄.新一代高级教练机发展趋势研究[J]．教练机，2010(4)：26-28.

[2]中航雷达与电子设备研究院.机载雷达手册[M]，国防工业出版社，2004.

[3]郑勇，夏前勇.世界最新隐身战斗教练机——欧洲马可[J]．国防科技，2004(9)：6-8.

[4]林一平.我国教练机发展之路[J]．交通与运输，2008(1)：28-30.

[5]于守国，周成.L-15高级教练机飞行初探[J]．教练机，2012(1)：26-28.