055的“八面来风”
上月底,中国最新一型055驱逐舰隆重下水。这不仅意味着中国驱逐舰跨入了万吨大驱时代,更标志着中国有了第一款达到世界最高水准的驱逐舰,这是一个前所未有的划时代时刻。
055的先进性有很多指标可以判断,比如百枚以上的垂直发射系统,拥有世界一流的远中近程火力强度;全舰高度隐身化的设计,舰体折线从舰首延伸到舰尾,倾斜的上层建筑连续封闭,隐身性能又有了进一步提高;高度一体化设计的隐身桅杆,将火控雷达、导航、通信、电子战天线均整合在了主舰桥之中,不仅改善了隐身性能,更运用了最先进的技术方案。
但是,055上最值得骄傲的,是它高高在上的“八面来风”,这是世界顶尖配置。
如果仔细观察公开发表的055下水仪式上的照片,可以发现,055的雷达有一些与众不同的变化。在舰桥上部布置有四面“大盾”有源相控阵雷达,这个十分先进,但在此前的052D上已有运用,不算最“吸睛”。从专业角度来看,最令人瞩目的,是在“大盾”上部顶尖处,另有四个稍小一些的“小盾”。看起来平平淡淡,但是真的是“盾不可貌相”。
这些貌不惊人的“小盾”,会是干什么用的呢?
我们先从军舰的战斗力生成研究。现代军舰的战斗能力,突出表现在茫茫大海上,要看得远、瞄得准,所谓“蓝水海军”,“蓝色”的要点就在这里,这个依靠的是舰载雷达的先进程度。通常来说,相控阵雷达好于机械扫描雷达,有源相控阵雷达好于无源相控阵雷达。所以粗略判别一艘军舰的战斗能力与先进程度,看一眼是机械扫描雷达还是相控阵“盾”式雷达,就可以有个基本判断。这也是我国052系列用上有源相控阵“盾”之后,被公认为世界一流水准的主要原因。
相控阵用在军舰上,首先是要保证看得远,所以一般都是四面“大盾”布置在军舰上层建筑的四侧,覆盖360度空间,构成全方位无盲区的空中探测与预警系统。“大盾”的每一面,实际上是由许多个成行成列的收发(T/R)组件构成的,每个收发组件既是一个小的发射机,也是一个小的接收机,实质上就是一个小的雷达。通过计算机,可以控制每个T/R组件移相器的相位。如果按照一定规律设定每个T/R组件移相器的相位,使得有的相位超前,有的相位滞后,就可以控制天线波束按照既定的方式扫描。相控阵雷达的名字,就是这么来的。
通过相位控制,在相控阵天线阵面不动的情况下,天线波束能做到正负60度扫描,而且因为是计算机控制的缘故,扫描速度很快,快的达到微秒量级,慢的也有毫秒量级,这是机械扫描根本不能比的,也是相控阵真正强大和先进之处。理论上只要三面相控阵“平板”就能实现360度覆盖,但是军用产品总要有个冗余度,要有些重叠部分以保证全覆盖没有盲角,以及战时小的损坏不至于影响整体,所以军舰上通常都是用四面“盾”。
相控阵“盾”首要是看得远,所以通常采用波长稍长的S波段,基本上能看到400千米之外,这是一个了不得的性能。但是S波段看得远,却因为波长较长看得不清,所以基本用作探测与预警,一般另有专门的机械扫描、精度较高的火控雷达配合。
那么,为什么火控雷达不用相控阵雷达呢?可以的,但是相控阵雷达太贵,就连“财主家”美国都不大敢多用。以著名的美国“宙斯盾”相控阵来说,每套系统不包括导弹,造价就要2亿美元。一艘最好的军舰雷达系统,理想状态就是配备一套S波段的“大盾”看得远,另配一套C波段或X波段的“小盾”瞄得准,这样的双波段“双盾”,才是世界老大的配置。“财主家”美国,在最新的DDG-1000驱逐舰上,犹豫了半天,还是取消了远程搜索雷达,只保留了X波段的有源相控阵雷达。而在还没问世的“伯克”3级上,则保留了远程搜索雷达,取消了X波段的雷达。估计作战时,只能DDG-1000与“伯克”3多配合了。只有在美国最新最贵的“福特”级航母上,才配上了S波段与X波段的双波段相控阵雷达。
双波段相控阵雷达优越性毋庸置疑,它代表着战舰全方位全功能的作战能力。“八面来风”,是令人十分喜闻乐见的事。(朱国顺)
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