为什么“高科技不强”的俄罗斯，可以一小时摧毁乌克兰海空军？

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）2月24日，俄乌局势迅速恶化。根据外媒的综合报道，俄罗斯大概只用了一个多小时的时间便摧毁了乌克兰的海空军事力量。这期间，俄罗斯并未攻击乌克兰城市，只是以高精度手段摧毁军事基础设施。
 

图源：百度

 
俄乌局势的迅速变化让我们为之震惊，相信很多人同时也有一个疑问，看似“高科技不强”的俄罗斯，为什么能够实施如此高精度的军事打击？
 

继承苏联的先进技术

根据北大工学院电机系1952届院友，国内导弹专家郭衍莹在“俄罗斯研发尖端武器缘何没有芯片危机”问题上的描述，俄罗斯虽然没有高端芯片，但其通过创新做到在关键领域的替代，用模拟和射频技术做到了武器装备的先进可靠。
 
如果将这个观点和国内现阶段的芯片发展现状结合着来看，俄罗斯这种做法属于真正意义上的“换道超车”。
 
不过，很显然射频和模拟芯片都不具备任务处理能力，这是由芯片的核心属性决定的，那么当我们将观察的时间线再次延长，就能发现，俄罗斯其实还是从前苏联继承了一些关键的科学技术，包括用于数字计算的处理器。
 
电子发烧友网在《俄罗斯凭啥不怕芯片被“卡脖子”？》中曾指出，自上世纪六十年代开始，前苏联便已经开始着手大力发展晶体管。1965年，前苏联宇航员阿列克赛·列昂诺夫（Alexey Leonov）成为离开轨道运行的太空船在太空中漂游的第一个人。而太空船不仅需要先进的发动机系统，还会包括飞行控制和环境控制等关键系统，需要用到射频、传感、控制和处理等多项先进技术，而支撑这些技术运转的关键就是各种类型的元器件。
 
前苏联解体之后，虽然俄罗斯没有进一步将前苏联的半导体技术发扬光大，但必要的技术，尤其是武器相关的技术还是在持续研发。同时，前苏联在弹道导弹、核潜艇、战斗机、轰战机、航天飞机和导弹巡洋舰等方面的先进经验基本都被俄罗斯继承下来。
 
确实，俄罗斯没有把前苏联的半导体技术，尤其是民用半导体技术进一步做到全球领先的地位，但是在武器装备方面，俄罗斯可以说是举国之力在研发先进武器。在这方面，从前苏联继承下来的电子管技术和武器设计理念等，是一个关键的要素。
 
很多人可能有疑问，前苏联的集成电路产业基本都集中于白俄罗斯境内，那么俄罗斯怎么会继承下来呢？确实，电子工业是白俄罗斯的优势产业之一，尤其是无线电技术和微电子技术。但是这些芯片产品除了应用于民用市场，也给俄罗斯的武器和国防做配套。
 
从美国严厉制裁白俄罗斯以及白俄罗斯迅速加入俄乌战局就能够发现，白俄罗斯和俄罗斯之间的关系有多亲密。
 
同时，作为前苏联主要继承方的俄罗斯要是一点没有继承半导体技术，肯定也是没人相信的，其实目前俄罗斯自研的Elbrus处理器便是源于苏联时代，目前由莫斯科SPARC技术中心（MCST，Moscow Center for SPARC Technologies）承担研发任务，而这个技术中心的前身是前苏联的列别捷夫精密机械与计算技术研究所。值得注意的是，Elbrus处理器是军民两用处理器。
 
在射频方面，DON -2N雷达站坐落在俄罗斯首都莫斯科郊区普希金市的Sofrino镇，是世界上绝无仅有的有源相控阵列雷达站。DON-2N雷达是莫斯科反导系统的核心，堪称世界上独一无二的雷达系统，连美国也只是“计划”建造类似的系统，因为其设计复杂，成本高昂。公开资料显示，DON-2N 雷达站底座边长152.4米，上边边长90米，高度36.6米，建造总消耗3.2万吨金属、5万吨水泥、2万公斤缆线、数百公里长管材以及1万个金属阀门。雷达站每个斜侧面都装有一个直径18米的大孔径有源相控阵收发天线，可对大气层和大气层外区域的最多120个目标进行探测和跟踪，其最大垂直探测距离为4万公里，纵向覆盖半径3700公里。如此先进的雷达技术，定然能够在其他方面帮助俄罗斯。
 
上述这些，算是俄罗斯享受到的前苏联科技研发的后续福利。
 

俄罗斯的“换道思维”

说回到俄罗斯的“换道思维”，这也是很多国内学者建议国内芯片公司向俄罗斯学习的一个原因，并不是说俄罗斯通过这样的方式做出了多么先进的芯片产品，而是俄罗斯在美国最严厉的制裁下，用敢于创新的精神实现了核心器件的完美替代。
 
虽然俄罗斯从前苏联继承了一部分集成电路的产品和技术，但是并不是完整的，且不说前苏联集成电路的主体在白俄罗斯，即便是全部都在俄罗斯手里，但由于特殊的历史原因，以及俄罗斯更重视武器装备的思维，大概率也会像目前国产芯片一样，处在落后然后处处受限的位置上。
 
在讲俄罗斯继承前苏联技术资产的时候，我们提到了处理器、射频和电子管技术等。这些方面，有很多俄罗斯并没有进一步发展到世界先进水平，但有一些却成为俄罗斯手里的利器，而俄罗斯也善于利用自己在这些方面的长处。
 
在《俄罗斯凭啥不怕芯片被“卡脖子”？》文章里实际上也提到了这一点，俄罗斯知道充分发挥自己在电子管方面的技术优势，利用射频电路和模拟电路实现了对一些关键芯片的替代。
 
郭衍莹曾公开解读过俄罗斯的他激晶体振荡器，国内很多人看到了相关文章就将其奉为俄罗斯集成电路领域的“万能神器”，只要俄罗斯没有的芯片就用它就行了，很显然这是错误的解读。
 
郭衍莹曾在《从武器装备的观点，看当前我国芯片问题》文章中指出，导弹、雷达和空天防御武器领域，用到的芯片除了ADC/DAC，还有武器计算机本身芯片、通讯芯片和DSP/FPGA。
 
我们在此引述一段郭衍莹对俄罗斯利用他激晶体振荡器的完整解读，以便大家理解：
 
从原理上讲，晶体振荡器也好，他激晶振也好，都是一般的电子电路。但俄罗斯科技人员把它做成中频积分器，用来实现中频相参积累，就是个构思独特的创新了。这种外激晶体振荡器平时不振荡，其自身谐振频率就是石英晶体频率fok；它应和雷达的中频频率fom一致。只要有中频信号Ud（t）输入，它就会被激励而振荡。振荡频率就是fok=fom。由于雷达的中频信号是被脉冲调制的（见图1的Ud（t）），在脉冲持续期间，晶振工作并作增幅振荡。而在中频脉冲间歇期间，晶振停止工作，但由于石英晶体的Q值非常高（高达10^5-10^6以上），输出能维持在等幅振荡值几乎不变。待下一个脉冲到来时，晶振又被激励，振荡幅度再进一步增大。然后又维持在更高的等幅振荡值。如此晶振输出随着脉冲不断到来而不断上升，这就实现了中频脉冲积累。（本段文字出自：郭衍莹—《俄罗斯的"他激晶体振荡器"是如何替代芯片功能的？》）
 

引述文字中提到的“图1”，图源：环球网

 
我们都知道，传统方法实现中频相参积累时，大家更多是采用FPGA器件，网络上也很容易能够找到相关的实现方案，那么俄罗斯的做法就很明显了，就是利用他激晶体振荡器替代FPGA实现了这一功能。
 
这就是俄罗斯的“换道思维”，值得我们国内芯片公司去学习，一味地跟着国际公司做研发，可能会赚到钱，但关键时候起不到作用。原因很简单，在别人熟悉的领域和人家比创新，大概率是要被拿捏的。
 
当然，除了前苏联的技术继承，以及俄罗斯的勇于创新，还要考虑到武器装备的特殊性，追求可靠稳定是第一要素，即便工艺不先进，但武器内部有大把的空间可用于部署。因此，今天俄罗斯在武器装备层面依然处于全球第一梯队，其快速摧毁乌克兰武装力量展露出了硬实力。