E2D預警機
據央視報道，臺軍目前正計劃耗資700億新臺幣採購六架E2D預警機。企圖用E2D預警機來對抗大陸的殲20戰機。那麼E2D預警機能夠發現殲20戰鬥機嗎？我們來深入研究一下這個問題。E2D預警機是美弟目前最先進的艦載預警機。E2D預警機最核心的裝置是一臺AN/APY-9先進超高頻相控陣雷達。該雷達配套一部18收/發頻道的ADS-18被動式固態電子掃瞄陣列天線，又稱為旋轉電子掃瞄天線。天線本身的波束能涵蓋120度的水平扇區，實際操作時，水平掃瞄範圍在90度扇區以內。配合水平旋轉基座便能涵蓋360度的全方位，天線的水平旋轉速率為每分鐘4.5或6轉，最大探測距離超過483公里，能同時保持對地面半徑321公里以及高度0到30480米的空域進行搜尋。換句話說這部雷達採用的是機械掃描和電子掃描相結合的方式，這樣做是為了獲得最大的天線口徑，以實現最遠的探測距離。該雷達採用了數字訊號接收和處理技術，波束成型採用的是DBF。並且採用了第三代碳化矽半導體功率器件，不過雷達訊號發射尚未完全實現數字化，仍然是模擬器件。總體上這部雷達屬於部分採用數字化技術的有源相控陣雷達，還不能稱之為數字陣列雷達。
AN/APY-9雷達的天線
跟我國空警500預警機採用的預警雷達相比，AN/APY-9在技術上仍然是有差距的。我們知道相控陣雷達的發展分為四個階段，第一代是被動相控陣雷達，第二代為有源相控陣雷達、第三代為數字陣列雷達、第四代為軟體定義雷達。目前我國的雷達已經進入軟體定義雷達階段。2013年前後研製成功的空警500預警機採用的是數字陣列雷達，這是世界上首個採用數字陣列技術的預警雷達。雷達收發模組已經完全實現了數字化。並且第二代空警500幾乎肯定使用了第三代半導體氮化鎵功率器件。天線完全是固定的三面陣天線，不需要機械掃描，完全實現了電子掃描。這樣在資料重新整理率上就明顯佔據優勢。
AN/APY-9的主要技術特點
臺軍之所以對E2D預警機非常看重，寄希望於對抗殲20戰鬥機，是因為E2D預警機採用的是UHF頻段，具備一定探測隱形飛機的能力。主要是因為UHF頻段波長比較長，波長在0.1米到1米左右。我們知道現代隱形戰鬥機採用的隱形技術主要是雷達隱身外型設計和雷達隱形材料，當然也涉及紅外隱形技術。要想實現比較好的隱形效果，各種措施都必須非常到位，有一個地方做得不夠好就會前功盡棄。因為現在常用的雷達隱形材料主要是雷達吸波塗料，美弟F22和F35使用的就是這種型別的雷達隱形材料。而雷達吸波塗料的缺點是其塗層厚度和吸波的雷達波長有關。其最多隻能吸收十倍於雷達吸波塗層厚度的波長。但是因為戰機能夠承受的塗層厚度是有限的，超過一釐米都已經非常困難。所以吸波塗料所能吸收的雷達波的波長最多也就10釐米左右。波長更長的雷達波就吸收不了，所以像UHF這樣波段的雷達波基本上無法吸收的。這就導致在UHF頻段雷達面前，採用雷達吸波塗料的飛機其雷達反射面積跟沒塗雷達吸波塗料幾乎一樣，這樣所謂隱形就完全失效了。這就是E2D預警機具備一定反隱形能力的技術原理。
那麼這套辦法對付殲20管用嗎？答案是不管用。因為殲20用的就不是雷達吸波塗料，而是隱形超材料。超材料隱形的技術原理和雷達吸波塗料是不一樣的。隱形超材料隱形靠的是材料內部的微結構設計，這些微結構是有形狀各異的單元結構組成，其吸收雷達波的波長跟微結構單元的平面尺寸相關，但是跟超材料的厚度沒有太大關係。這樣隱形超材料的工作波長就很容易超過UHF的波長。我們來看一個國外隱形超材料的研究成果。
國外的一些超材料初步研究成果
這個成果只是一個實驗室的初步研究成果，離實用階段尚遠，主要是工作頻段比較單一還不能適應現在戰場上日益複雜的電磁環境。要獲得儘可能寬的波段覆蓋，吸收效率還要高，還要尺寸重量不超標，技術難度不是一般的大。但是我們仍然可以看到隱身超材料的技術優勢。就是厚度不需要太大，像這個研究成果使用的超材料厚度只有3.2毫米，但雷達吸收波長卻可以達到UHF頻段。其中心頻率範圍內的吸收效率可以達到80%-90%。
J20機身側面安裝的隱身進氣格柵
深圳光啟在珠海航展展出的超材料隱身格柵
而在隱形超材料這一技術領域，我國在國際上是處於遙遙領先地位的。國內的領軍企業深圳光啟是世界上首個將超材料批次工業化生產的企業。截至2020年7月，深圳光啟申請技術專利5687件，授權3412件，其中超材料領域的技術專利3618件，授權2070件。超材料申請專利數和授權數位列全球第一。在殲20戰鬥機上早已經廣泛使用了隱形超材料，而且我國的隱身超材料技術發展速度驚人，目前已經發展到第三代，正在向第四代過渡。
我國將在2023年量產第四代超材料
深圳光啟在2016年珠海航展上的展品
從2016年珠海航展上深圳光啟公開的展品來看，五年前我國的隱身超材料已經高度實用化了。超材料微結構非常複雜，可能已經具備從X波段到VHF波段的廣泛範圍內都具備高效吸收雷達波的技術能力。綜上所述，目前的殲20戰機幾乎可以肯定具備對抗UHF波段雷達的技術能力。所以，臺灣的綠蛙就別指望擁有區區幾架E2D預警機，就想對抗大陸的殲20戰機，臺獨就是死路一條。很可能E2D預警機什麼也沒發現，迎頭就有一枚PL15飛來，然後就彈片糊臉啦！
