核心提示： 雷達天線罩是飛行器雷達系統的重要組成部分，用來保護雷達天線或整個微波系統在惡劣環境下能夠正常工作，是一個氣動/結構/透波功能一體化部件。

俄羅斯T-50戰斗機的雷達罩外形。

X-47B

雷達天線罩是飛行器雷達系統的重要組成部分，用來保護雷達天線或整個微波系統在惡劣環境下能夠正常工作，是一個氣動/結構/透波功能一體化部件。典型的飛行器雷達天線罩位于機頭前部。如果把雷達比作飛機的眼睛，雷達罩則是飛機“眼睛”的防護鏡。

1941年世界上第一個雷達罩在美國獲得應用；1948年美國麻省理工學院出版了第一部關于雷達罩技術的專著《雷達掃描器和雷達罩》（Radar Scanner and Radomes）；1966～1970年J.D .Walton主編了《雷達罩工程手冊》（Radome Engineering Handbook），系統介紹了雷達罩研究的相關問題；美國相關高校和研究機構曾召開國際電磁窗會議（International Electromagnetic Window Conference），出版了《電磁窗專題論文集》（Electromagnetic Window Symposium），因此理論研究界多使用術語“電磁窗”、工程技術界使用術語“雷達罩”。

近年來，隨著現代航空電子技術的迅猛發展，各種先進探測設備、新型雷達及中遠距精密制導武器不斷問世，航空武器裝備對雷達罩提出了隱身、寬頻帶以及耐高溫等新的技術要求。

國內外機載雷達天線罩技術

發展概況

雷達天線罩技術不是一門獨立的專業技術，是一門跨專業跨學科的綜合技術。它的設計和制造涉及空氣動力學、機械結構、強度計算、熱力學、天線與電磁場理論、材料學、工藝學、檢測技術、測量技術、表面保護等專業。由于其對武器裝備發展的重要作用，世界各工業發達國家，特別是各軍事大國都給予了不動聲色的關注。

1941年美國波音B-18A飛機上裝了一種轟炸機瞄準用雷達，研究人員采用有機玻璃制成半球形天線罩罩在雷達天線外，用來保護雷達天線使其能夠正常工作。從此，開啟了各種介質材料及不同結構形式的天線罩在飛機上應用的大門。在第二次世界大戰期間，德、英、美、法等國家在電子學和電磁場領域投入了相當大的研究力量來發展新技術，不但出現了數百種軍用雷達，而且在雷達罩相關技術方面積累了大量的技術資料。

進入20世紀50年代后，隨著飛機飛行速度的不斷提高和導彈天線罩的發展，出現了一系列研究人員無法調和的矛盾，其中最突出的是超聲速飛機要求位于飛機前端的雷達罩具有大長細比、呈尖錐形的氣動結構外形并且很多都裝有機頭空速管，這些要求在很大程度上影響了雷達罩的電性能。同時由于氣動摩擦產生的熱沖擊、熱應力、雨沖擊、雨蝕以及高溫對電磁性能的影響，使雷達罩設計復雜化、罩體結構與電磁傳輸性能的矛盾日趨尖銳。各國研究人員開始認識到天線罩理論及實踐的綜合性、尖端性和復雜性，認識到加強不同專業技術之間技術交流和天線罩基礎理論研究的必要性。美國自1955年6月召開第一次Proc．OSU-RTD天線罩會議，此后每隔兩年召開一次電磁窗會議。在此期間，國外對罩體的氣動力分布、溫度場、材料、設計、測試、環境等作了多方面探索和研究，發表了大量研究報告。

20世紀60年代，隨著單脈沖雷達、脈沖多普勒雷達、相控陣雷達技術的發展和應用，雷達罩技術得到相應的快速發展，開展了大量的相關科學研究及工程應用活動。學者發表了大量關于雷達罩研究的技術報告。并召開了關于雷達罩的國際性研究會議——國際電磁窗會議，該會議每隔兩年召開一次。

20世紀70年代后，國外學者將研究重點放在了雷達罩電性能仿真設計、仿真計算方面。發展了平面波、柱面波和球面波等多種近似計算方法。雷達罩對天線輻射波瓣的影響已從二維設計分析發展到三維設計分析。此時，雷達罩電性能測試技術也得到了更細致的研究，研究人員分析了壓縮場測試中各種影響測量精度的因素，針對近場測試技術也開展了相關研究。

進入20世紀80年代以來，為滿足飛行器隱身和高精度探測的技術要求，頻率選擇表面（FSS）雷達罩和毫米波雷達罩成為研究熱點。美國的F-22飛機雷達天線罩就采用了FSS（帶通式雷達天線罩）結構。同時雷達技術進入了相控陣雷達時代，俄羅斯的蘇-35戰斗機、歐洲的“陣風”戰斗機、日本的FS-X戰斗機都配備了先進的相控陣雷達天線罩。這些代表著當今世界最高研究水平的高性能電磁窗構件從設計技術、材料工藝技術和測試技術等方面都有著創新性的突破。現階段各軍事強國正致力于共形陣雷達罩技術的研制，并取得了一定的突破。

我國對于電磁窗技術的研究起步較晚，從20世紀80年代才逐漸開始重視電磁窗技術。隨著我國航空工業技術的發展，特別是近30年來，我國的機載雷達天線罩研制水平得到了快速發展。目前，我國已基本具備了研制各種類型先進雷達天線罩制件的條件，并成功研制了幾乎包括世界上現有的各種結構形式雷達天線罩，如實芯半波壁結構、準半波壁結構、蜂窩夾層結構、泡沫夾層結構、FSS（帶通式）結構、電抗加載結構等。其中最能代表技術進步水平的是90年代初期，中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所研制的變壁厚、準半波壁、人工介質夾層結構飛機雷達罩，使我國成為繼美國、德國之后第三個把人工介質成功應用于飛機雷達罩的國家。

高性能雷達天線罩技術發展趨勢

現代戰爭實際上是爭奪“制信息權”、“制電磁權”、“制空權”的較量，戰爭形態的變化對航空武器裝備提出了革命性的要求，武器裝備呈現出“向信息化、無人化發展，向全維度、無疆域擴展”的發展趨勢。

為奪取現代戰爭的勝利，美國空軍提出空天一體、遠程打擊、持續精確打擊、多任務機動、持續情報收集、監視和偵察（ISR）的作戰概念，并提出了“高超聲速X飛行器”（Hyper-X）計劃，催生出一系列臨近空間高超聲速系列飛行器。臨近空間飛行器是指能持久穩定地運行于臨近空間（20～100千米）執行特定任務的各種飛行器，包括X-37B、X-51A、X-47B等。X-37B是美國波音公司研發的一種有翼無人空天飛機，可在30～100千米的臨近空間中，以Ma5～25的速度超聲速飛行，X-51A“乘波者”飛行速度為Ma5。美國洛馬公司臭鼬工廠提出了新一代高空高速情報/監視/偵察（ISR）飛行器方案SR-72，巡航高度為25～30千米，巡航速度Ma6。可以看出，美國臨近空間高超聲速飛行器系列雷達天線罩具備耐高溫、高透波等性能。

X-47B艦載隱身無人作戰飛機驗證機由美國諾斯羅普·格魯門公司研發，并于2011年2月實現了首飛。X-47B機體采用了類似于B-2隱身轟炸機的無尾形狀，機體設計前端的RCS值最小，對低頻雷達有更好的隱身效果，低頻段隱身性能得到大幅度提升，具備“全向全頻譜”的隱身性能。可以看出X-47B電磁窗隱身技術較第四代戰斗機又有新提高，具備了“全向、全頻譜”隱身性能。目前，美國正研發新型高科技隱身轟炸機，將高度融合并提升F-22和F-35戰機上采用的隱身技術，據分析該型隱身轟炸機雷達天線罩將具備“全向、寬頻”的隱身能力。

美國目前已開始了六代機及其平臺的研制，據資料分析，六代機可能具備的能力特征包括：大空域/寬速域、高速下高機動/高敏捷性、大作戰半徑/長留空時間、寬頻全方位隱身、突出反隱身高信息化態勢感知、高智能化控制、反隱身/瞬時殺傷武器和超大機載能源等。根據六代機及其平臺主要特征可以推斷其雷達天線罩具備全向全頻段隱身、超寬頻帶、耐高溫（既能亞聲速巡航飛行，又能進行Ma3～6的超聲速巡航飛行）、高透波等性能。

從作戰使用上看，美國第五代空空導彈的發展趨勢如下：更快、更遠、更精確、更靈活。第五代空空導彈具備有效打擊高性能空中目標、多任務和雙射程、高抗干擾能力、多模導引技術、全方位立體攻擊、網絡化制導、高密度內埋掛裝等特點。因此，作為空空導彈的重要組成部分，導彈天線罩的主要發展方向包括：耐高溫、高透波（毫米波）、寬頻帶、微波/紅外雙模等方向發展。

俄羅斯目前正在緊鑼密鼓地進行新型戰略轟炸機（PAK DA）研制。據資料分析，PAK DA將采用更先進的隱身技術，采用等離子體隱身技術在很大程度上將成為其主要技術途徑。“電鰩”是俄第六代噴氣式戰斗機，該戰機具備高速、隱身和無人駕駛等特性。此外，蘇霍伊公司為俄羅斯空軍研發的第六代戰機巡航速度將在Ma1.26左右，并采用等離子體隱身技術，其空中突防、對頭攻擊、高速截擊的能力將全面加強。因此可以推斷俄羅斯下一代航空武器雷達天線罩將具備全向全頻譜隱身性能（采用等離子體隱身技術）。

“神經元”（UCAV）驗證機是由法國達索飛機制造公司聯合5個歐洲國家共同研制的第一架隱身無人作戰飛機，該驗證機采用了增強隱身性能的無垂直尾翼設計。據相關資料分析，目前法國已開始研制第六代戰斗機，其發展目標是：具備全頻段隱身和超聲速巡航能力；擁有全新的電子戰系統；裝備高功率激光和電磁武器以及高超聲速導彈等。因此法國等歐洲國家下一代航空武器裝備雷達天線罩將具備全向全頻譜、寬頻帶、耐高溫（耐大功率）等性能。

雷達天線罩作為航空武器裝備的重要組成部分，其技術、功能、性能的跨越，對于新一代航空武器裝備功能、性能跨越的實現具有重要的影響。綜上所述，雷達天線罩技術將向高隱身（全向全頻譜：雷達隱身、紅外隱身、激光隱身等）、超寬頻帶、高透波、耐大功率、耐高溫、透毫米波、雷達/紅外雙模復合等方向發展。