從手持式反迫擊炮雷達看美軍裝備的創新

迫擊炮成本低廉、移動能力強、對步兵生命造成嚴重威脅，一直以來都是戰爭中的一個難題。因此，美軍一直致力於找尋一種裝備能夠探測迫擊炮。

美軍曾經試過使用大型的車載雷達探測飛行中的迫擊炮，因為其過於笨重且性能不優，這樣的設備並不能滿足美軍需求。

因此，美軍在1999年提出了一個小型並且能夠全方位探測的裝備的需求。同時還強調，不一定非要是雷達。但當時美國的軍工大企業對此不感興趣，他們認為這個是非常困難的。所以，這給了Syracuse ResearchCorp(SRC)公司機會。

經過三年的努力，SRC公司的工程師們設計了一個可以稱的上是美軍年度十大創新發明的輕型雷達。

輕量型反迫擊炮雷達(LCMR)

因為美軍在1999年提出的模糊的需求，造就了SRC的這一款體積小，可攜帶的輕量型反迫擊炮雷達。

美軍希望能夠有一款對任何方向飛來的迫擊炮進行定位，確定其發射位置。這種設備不一定非要是雷達。但是SRC公司只擅長雷達。

在接到需求後的幾個月內，並沒有得到軍方的任何承諾，SRC公司就提出了一個可以安裝在悍馬車上，通過全方位電掃描方式的雷達設計理念。這就是它的第一款型號。

設計這個雷達的主要負責人Bruce和Wilson認為，現有的炮兵雷達使用巨大的面板同時探測視野僅有90度，這樣的方式不適用於其開發的輕量型雷達。

因此，他們設計了一個帶有24個天線的圓柱形雷達。軍方對其的評價是：確實比現有的所有雷達都小的多，但是對於步兵來說，還是太大了。

陸軍希望該設備能夠具備便攜性，特戰隊員不可能將大型雷達運往敵後。因此，他們希望該設備在跳傘後，只需要兩名傘兵背到他們背上即可，同時安裝該設備不需要任何工具，就像是組裝攜帶型燒烤架一樣簡單。

這樣的需求就意為著這種設備可以分成兩個部分，但是每個部分最多重60磅，這是一個傘兵所能承載的最大重量。

難題出現了：這樣的東西大約是當時現有火炮雷達的尺寸，重量和功率的1/100。

勇於挑戰

這樣的需求並沒有嚇到Bruce和Wilson，相反地，他們還非常著迷。這兩位富有經驗的工程師都畢業於錫拉丘茲大學計算機工程。Bruce離開通用電氣加入SRC公司後，他也說服Wilson一起加入SRC公司。

他們兩個工程師的辦公室相互挨著，他們每天都會聚在一起以頭腦風暴的形式討論如何輕量化。他們諮詢了SRC軟體開發、天線技術以及數字信號處理器方面的專家。

他們努力將設備定在大約有3英尺寬和3英尺高，這個大約是半個油桶的大小。他們已經儘力做到最好了，但是這個尺寸如果讓士兵背攜恐怕還是不太可能。

在這樣的尺寸下，他們怎麼能夠輕盈？如何組裝？如何分開？諸多的問題擺在他們面前，這對於雷達專家來說是個陌生領域，但是SRC公司的工程師們總是喜歡稱自己為發明家。

那就先做一個

2000年8月Bruce和Wilson找到了Allred，這是一個擁有一大堆專利的人，並且還有一個屬於自己的擁有9個員工的公司。

Allred根據Bruce和Wilson的設計理念，不管是拆解還是摺疊，準備了三個版本的草圖。Bruce和Wilson選擇了配合在一起的版本，就像是樂高的玩具。在之後的6個月里，他們根據陸軍喜好製作了計算機圖形。

接下來就是雷達樣機了。因為建造雷達樣機，SRC公司收到了來自美軍的價值一百萬美元的合同。「這可能看起來很多，」SRC雷達項目主管Mark Condolora說。「但在我們的業務中，只能支付少數人一年半的工資。」

艱難的測試

原型機看起來像是一個安裝在三腳架上的厚實的空氣過濾器。Wilson和Bruce已經在SRC特殊的充滿泡沫內襯的房間里進行過測試。他們需要在真是的環境下進行測試，它真的可以看見飛行器嗎？

在2001年的一個夏天，從控制塔台傳來特殊的允許，Allred在漢考克機場上空飛行。剛從洛克希德公司招聘負責小型雷達生產的Condolora在駕駛艙內加入了Allred，他將一個GPS單元放在膝蓋上。Wilson和Bruce通過使用布置在SRC房頂上的雷達單元來跟蹤Allred。這次的測試是成功的。但是它能看到飛行中的迫擊炮嗎？

他們把它帶到了馬里蘭州的阿伯丁試驗場。這個工程樣機仍然處於科學設計階段。天線組裝在這裡，數字信號處理器在那裡，全部連接到一輛租用的麵包車內的一台筆記本電腦。

辨認迫擊炮幾乎是瞬間的事情。它不僅可以定位從任何方向發射的迫擊炮，還可以探測發射迫擊炮的速度，提供給士兵以提醒他們保護好自己，也許甚至可以在第二波攻擊前摧毀地方迫擊炮陣地。

發展雷達樣機通常會花費數年時間。Bruce和Wilson的團隊從開始工作到簽訂一百萬美元的樣機合同已經用時13個月了。

推動技術發展

LCMR的設計演變：傘兵不再攜帶它們。雷達被空投到兩個60磅的盒子里。在開發雷達時，Brcue和Wilson使用SRC多年來開發的天線，軟體和演算法，其中一些直到現在也尚未得到實際應用。

他們使用很便宜，體積小，重量輕的手機部件。儘管如此，帶鋁製外殼的原型對於傘兵來說還不夠輕。

Allerd建議他們使用他能夠生產的碳纖維。碳纖維是相對新的材料，其硬度是鋼的兩倍，重量是鋁的一半。但同時價格也是他們的四倍。

美國已經進軍阿富汗了，迫擊炮在殺戮士兵。陸軍希望先有24套小的雷達，一定要快。他們已經準備給SRC公司一份2500萬美元的合同，並且他們希望在六個月內完成訂單。SRC以前沒有遇到一類產品生產這麼多件的事情。

在聖地亞哥，Bruce見到了Thornton，前海軍電氣工程師和一個製造功率放大器的擁有四個員工公司的所有者。他們之前從未見面，但是Bruce已經閱讀了關於Thornton的文章。他告訴了Thornton他們所需要的，並且Thornton在餐巾紙上給他們畫了一幅草圖。

Bruce和Wilson故意尋找小公司的零部件。他們想與業主直接合作。「很多公司都不會要求你提出意見，」桑頓說。「SRC詢問你的建議。 他們想知道他們如何能夠幫助您製作數千件作品。 他們很嚴格，但他們很公平。他們真的推動這項技術。」這是他第一次和SRC合作。

在SRC簽署軍隊合同之前，該公司購買了500萬美元的零部件來加速生產周期，在雷達生產上進行了賭博。它還沒有工廠，沒有裝配線，沒有規模經濟。它重新配置了實驗室進行生產，在工作台上逐一手工製作雷達。員工每周工作七天，每月開始生產約兩個。

「這是一個非常非常激烈的時期。」Bruce說，他現在已經去負責另外一個防禦項目。「我們那時確實是在進入戰爭。」按照字面意思，這件事情可以挽救生命。

SRC的技術人員和工程師一天工作12個小時。Allred取消了他和他妻子的價值一萬美元的度假計劃。他和她的僱員們開始一周工作七天。當他的公司完成了一大堆作品後，他把作品裝入他的MitsubishiEclipse跑車並將直接開車到SRC。

「我們是一個小公司，但是SRC信任我們。」Allred感慨道。Allred已經將公司發展成有42個人的規模，並且搬進了一個位於Elbridge的新大樓內。按照雷達的標準，24個是一份大的訂單。

每個不到100萬美元，它們是以前火炮雷達成本的十分之一。令人驚奇的。在某種程度上，他們是利用價格低廉的手機零部件製造的雷達。

「迫擊炮是一個常態化問題。」Flaked說，「在一個城鎮里，有一個開著皮卡車的人在我們身邊射擊。我們不知道他從哪個方位過來。有了SRC的雷達之後，就發生了改變，我們知道了更多的事情。我們想要更多的他們。」

地面測試

在將反擊雷達運往戰區之前，陸軍將對每一個進行測試。傳統上，它是在亞利桑那州尤馬的陸軍試驗場進行的，在晴朗的天空下有1,000平方英里的貧瘠沙漠。對於每個雷達，200發迫擊炮彈從不同的方向，以不同的角度和速度射出。

SRC的輕量型雷達對於陸軍展現出了一個新的問題。當在測試場消耗彈藥時，一個士兵手中的測試彈被引爆了。SRC的雷達遇到了瓶頸。

所以SRC的工程師向陸軍提出建議，在Cicero，SRC有一個為了測試雷達而建的特殊房間。為什麼陸軍不能建造自己的，一個靠近錫拉丘茲的大型實彈模擬室？SRC幫助美軍工程師在Tboyhanna設計了一個330萬美金的實驗室。

多年來，SRC一直致力於使雷達將鳥類與炮彈區分開來，因此士兵們不會對海鷗還擊。2009年1月，機會降臨。當一群天鵝在紐約市上空與一架噴氣式客機相撞時，飛行員迫降在哈得遜河。

工程師們認為，這不會是一個很大的飛躍，可以通過編製雷達來檢測鳥類。他們稱改裝雷達B-STAR。 它仍在測試中。

該公司還出售不同版本的LCMR，以監測低空，邊境巡邏的慢速飛機，並且正在推銷一項衍生產品以跟蹤無人駕駛無人駕駛飛機，以防止空中碰撞。與有人駕駛飛機相撞的風險限制了美國無人駕駛飛機的使用。

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