解决一个问题的办法通常有两个,一是强化传统技术的性能,,二是采用一种全新原理的技术。第二种解决方案被很多技术实力上较落后的国家采取,因为一旦能实现突破,往往就能实现超出传统技术的性能提升,这又被叫做“弯道超车”。中国在雷达技术上就做出过很多的“弯道超车”,去年12月,航天科工就公布出了最新的超车成果:太赫兹雷达。它的最大优势就是能看穿敌方的隐形措施,即使是美军最先进的隐身技术,面对它也无所遁形。
中学物理告诉我们,光和无线电都属于电磁波,它们之间的区别在于波长上。传统的雷达采用的波长很长,最大达几千米,最小也有几厘米,但光线的波长仅为几百纳米的级别。大量传感器借助无线电和可见光工作,但在它们之间有很大一部分频率范围,很长时间以来也没有被人类利用。
这个频率范围(300G-3000Ghz)就是太赫兹,它对应的波长在3㎜-0.03㎜的范围,因为连接着无线电和可见光,这个频率的信号有很多奇特的性质。它像无线电一样能穿透大量不透明物质,比如金属板,能对金属板后方的物体进行探测。同时也像可见光一样具备优秀的成像精度,最大成像精度能达到0.5㎜,远强于无线电的0.5米级别。
利用太赫兹的频段进行探测的雷达就是太赫兹雷达,因为采用了全新的基础原理,它对隐身目标的探测能力比世界上任何对地观测雷达都强大。在良好的工作环境中,太赫兹雷达可以实现对地面目标的厘米级成像,虽然略逊于可见光照片,但它可以针对性的对某一可疑方向增加辐射功率,利用强大的穿透性直观的得到目标的扫描图像。
我国这次公布的太赫兹合成孔径雷达就是一种专门对地面进行观测的雷达,它能对地面目标实现最高0.5㎜级别的成像,同时体积很小,可以搭载在中型无人机上。现代地面掩体对传统合成孔径雷达的隐身能力比较好,但太赫兹雷达可以轻易识破它们的伪装,得到类似可见光照片的精度。
这种技术也是隐身战机的天敌,它可以直接穿透战机表面的隐身涂层,照射到战机内部的金属结构再反射回来,从根本上避开了隐身战机的防御。不过太赫兹电波会受到空气中水分的大量吸收,它的探测距离不远,仅有十几公里,还不具备探测隐身机的实用性。但如果未来采用不容易被吸收的波段和新型信号体制,它的探测距离有望达到数十千米,那时就能真正终结隐身战机。