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055大驱为什么选择了“海之星”雷达原来它这么强

发布时间:2019-06-20 13:48 来源:未知 编辑:admin

  两个月前,中国海军最新型驱逐舰055首舰在江南造船厂举行下水仪式。该型舰是我国完全自主研制的新型万吨级驱逐舰,先后突破了大型舰艇总体设计、信息集成、总装建造等一系列关键技术,装备有新型防空、反导、反舰、反潜武器。评价一艘舰艇的作战能力有很多角度,但是最核心的能力之一便是其雷达。如果雷达性能差,或者轻易受到干扰,纵然是有再多导弹也恐怕很难打出去一枚,即便能够打出去,也很难命中。笔者根据一些已经公开的信息,对055雷达系统的波段选择、改进和基本用途与性能进行简单地分析。我们首先谈谈被中电科称为“海之星”的346雷达。

  毫无疑问,防空能力是055驱逐舰的最核心作战能力之一,而作为防空系统的大脑和眼睛,其雷达的作用应该说是首屈一指的。

  055驱逐舰最核心的对空探测设备当属位于舰桥下方的4面大型相控阵雷达,根据舰上人员比例粗略估算,该雷达宽超过4米,高更在4.5米左右。该相控阵雷达很可能是052C/D驱逐舰的346/346A型“海之星”雷达的进一步发展型。所以,我们不得不从052C说起。

  了解一部雷达,首先要掌握它的波段。052C舰的雷达选型,其实是经历了激烈的竞争的。

  根据一篇前14所科研人员撰写的回忆长文,052C装备的有源相控阵雷达应该是一部S波段的雷达。S波段中心频率3G赫兹左右,对应波长大约是10厘米,该频段覆盖范围为2-4GHz。

  在现代雷达中,用于对空探测和火控的雷达频段还有X波段雷达和C波段。X波段中心频率10G赫兹,对应波长3厘米左右,整个频段覆盖8-12GHz。C波段雷达中心频率6GHz,对应波长5厘米。这三种波段的雷达中,X波段具有非常出色的电磁波低空传播性能,而且波束宽度窄,跟踪精度和分辨率都很高,该波段的频带宽度很大,有利于进行目标识别,但是大气损耗较大,同等情况下探测距离较短,而且其波束宽度较窄,总体上搜索、探测能力较差,通常用于火控、炮瞄和制导雷达。比较有代表性的就是S-300、“立夫”系列的照射制导雷达,而这两型防空系统都配备了S波段的目标指示雷达用于广域的搜索。S波段雷达精度、分辨率稍差一些(但要比P波段和L波段都强),但是探测距离远,通常用于搜索雷达、对空警戒雷达和目标指示雷达,多数预警机的雷达就3工作在S波段。C波段的特性介于两者之间。“爱国者”防空系统的AN/MPQ-53雷达就是一种C波段雷达,这一部雷达,就完成了多目标的搜索、跟踪和导弹的制导任务。

  即便在第三方看来,红-9的雷达直接上舰,改为海红-9是理所当然、顺利成章的,可以想象红-9研制方也是志在必得。

  按照上述14所人员的说法,当年航天二院(也就是红九防空导弹武器系统的研制方)为了与14所竞争052驱逐舰上的这4面“盾”,可谓“极尽能事”,并想方设法“设置障碍”。这里要说的是,其实在二院看来,伴随着红九上舰,它的C波段火控雷达装备052才是顺利成章、水到渠成的事,而且C波段雷达兼顾了精度和探测能力,S波段雷达要另外加一个C波段信标应答机。而以往搞情报雷达的14所这次要用他们的雷达上舰制导海红九,在二院看来才是横刀夺爱。所以,双方只不过还不太适应这种竞争的环境,没有必要站在道德的高地指责对方。

  反对14所S波段有源阵的一方也并非不无道理,毕竟当时只是在实验室条件下生产出有源相控阵收发组件和单元,能不能解决批量生产中的问题当时还很难说。实际上,中国解决有源相控阵雷达收发组件的标准化生产问题最终还是借助了国外合作。在中国的军工发展史上,太多的型号因为指标过高,工业界达不到研制水平而下马,无论是军方还是工业界必须对此有充分考虑。

  美国的SPY-1系列雷达虽然探测距离远,跟踪目标多,但无法对标准-2导弹进行末制导。另外,其采用无源相控阵体制。

  那次竞争不仅仅是两个行业系统之间的竞争,从技术上更是C波段与S波段的竞争,同时也是无源相控阵与有源相控阵之争。这种竞争只要控制好,对于中国军方来说不失为是一件好事。最终14所的S波段346雷达获胜。这个结果体现了雷达系统发展趋势,体现了技术的先进性,为中国实现跨越式发展奠定了基础,节省了时间。

  美国的“宙斯盾”系统的核心AN/SPY-1雷达便工作在S波段。刚才谈到,S波段雷达搜索能力较强,但是精度相对较差。所以,为了制导“标准-2”防空导弹,“宙斯盾”系统专门配备了一部AN/SPG-62照射雷达,这是一部X波段雷达,用于在“标准-2”飞行末端时,对目标进行毫秒级别的精确照射,完成导弹的末制导任务。

  由于海红九导弹采用了主动雷达末制导,本身“自带天线”,在末端用自己的雷达导引头自行捕捉目标,所以052C/D就无需像“宙斯盾”系统那样再配备一部X波段雷达了。但是,由于海红九的指令系统工作在C波段,所以052C必须安装一个C波段的信标应答系统。052C/D舰桥上与346雷达同向安装的长条状阵面,很可能就是C波段应答系统(另一种可能是敌我识别器)。

  在那篇文章中也谈到,一个S波段雷达能够胜任搜索、跟踪、制导,而且连警戒雷达都不需要了。而C波段火控雷达,还要给驱逐舰增加一部专门的搜索雷达。但是,我们最终看到的是,052C以及052D仍然安装了一部采用八木天线米波对空警戒雷达。如果按照“宙斯盾”的那种模式以及科研人员最初的构想,完全没有必要再安装这部517雷达了。那为何最终052C/D都安装了517雷达呢?

  安装于052C上的第一代“海之星”雷达的可靠性可能有待提高,所以安装了一部老式的517米波雷达用于对空警戒。

  笔者认为,这很可能源于当时的346雷达的可靠性还并不是那么高。作为中国第一部舰载有源相控阵雷达,特别是采用了气冷技术,其制冷效果不如液冷,它可能在连续工作时间、平均无故障间隔等指标上无法满足海上长时间工作的要求。

  另外,346雷达在对目标进行高精度跟踪并对导弹进行制导的情况下,进一步恶化搜索能力,因此专门安排一部搜索雷达也是一种有益的补充。

  055驱逐舰的346雷达并没有再像052C/D那样,额外配备一部对空警戒雷达当保姆,说明其可靠性、连续工作时间、搜索策略等指标得到提高,完全满足了要求。

  另外,根据之前中电科公布的其他雷达采用的一些技术分析,该雷达的其他改进可能包括使用数字列阵技术,进一步增加收发组件数量和功率,提高探测距离、波束敏捷度和使用灵活性;扩大频带宽度,提高抗干扰性能。另外,位于天线下部的杆状校准装置可能取消,说明雷达在装舰后不再需要频繁的校准。可以说,经历了多年的不管改进和发展,346系列雷达终于走向完善,该雷达总体性能有望高于AN/SPY-1D,但可能与美国在研的使用氮化镓芯片的AN/SPY-6雷达仍有差距。

  美国的双波段雷达能够在一个非常长的任务期内保持全天24小时开机,雷达的可靠性达到一个新的高度。希望新一代“海之星”能够达到同等水平。

  另外,在舰桥上方有四大四小的长条阵面。两个大型的长条阵面与S波段雷达阵面基本上共面,至少是方向指向相同,很有可能是C波段信标接受和指令发送阵面,另一种可能是敌我识别器的阵面。它的尺寸明显要比052D和052C的同类装置大出不少,这也至少说明346雷达的探测距离大幅度增加,或者海红-9导弹的射程大幅度增加。小型阵面的用途也不排除是敌我识别装置的可能。

  另外,按照出口型红旗-9,也就是FD-2000的性能指标,其可以同时对付8个空中目标。也就是说,一个阵面可以引导16枚红旗九导弹攻击8个目标,那么055舰仅海红旗-9理论上可以同时对付32个空中目标,抗饱和攻击能力非常优秀了。

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