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航母嘚卫士看狆國海军新驱宙斯盾系统

2018-01-09 07:17:27

航母的卫士:看中国海军新驱宙斯盾系统

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航母的威力大,但也容易遭到如导弹、鱼雷及水雷等武器的攻击,想想看,如果一艘航母被击沉了,那么上面的舰载机会怎么样?人员会怎么样呢?这样的损失恐怕连老美都不能,也无法忍受了。为此,航母必须要有一套系统来保护自身的安全,只有在保全自己的基础上才有可能去攻击别人。于是宙斯盾便产生了。 “宙斯盾”原本是神话里的一种武器。希腊神话中的主神宙斯有一面雕有蛇发女妖头像的盾牌,这是其护身法宝,谁见了此盾牌就会变成石头。“宙期盾”就由此得名。

自从导弹问世以来,人们无不为其强大的摧毁能力所惊叹,早先对于导弹,只有挨打的份,无怪乎连前苏联都认为航母只不过是个价值昂贵的棺材而已。而自从反导问世以来,它便宣布了导弹其实并不是很可怕的,它也有对手,也有克星。20世纪60年代以来,世界各国各类反舰导弹获得迅猛的发展。如法国的飞鱼等,它们具有速度快、飞行高度低、雷达反射截面积小、被发现距离近、反应时间短等特点,对水面舰艇构成越来越巨大的威胁。特别是前苏联海军总司令戈尔什科夫海军元帅提出了专门对付航空母舰战斗群的“饱和导弹攻击”战术后,美国人感到了危机。为了研究如何应对导弹饱和攻击,美海军于1970年正式开始研制“宙斯盾”系统,其全称为“全自动作战指挥与武器控制系统”,调集大量人力、财力,于是“宙斯盾”这种全新概念的防御系统终于问世, 终于1983年研制成功。自1983年至今,该系统已装备美国全部27艘“提”级巡洋舰。从1991年7月起,它又开始装备“阿利·伯克”级驱逐舰。目前,只有美国的“提康德罗加”级巡洋舰、“阿里·伯克”级驱逐舰、日本的“金刚”级驱逐舰以及即将服役的西班牙海军F100型护卫舰等4种军舰上装备了这种系统。“宙斯盾”导弹驱逐舰的威力实际上在于“宙斯盾”系统。“宙斯盾”作战防御系统包括6大部分:相控阵雷达、计算机系统、指挥决策系统、武器控制系统、武器火控和发射系统、战备状况检测系统。目前美国海军还计划增加第七部分,即作战训练系统。简介如下:

一、相控阵雷达

“宙斯盾”系统之所以具有强大的防空、反舰和反潜等作战性能,其关键部位是AN/SPY-1A多功能相控阵雷达系统。AN/SPY-1A多功能相控阵雷达分系统,是“宙斯盾”战舰的主要探测系统。它由相控阵天线、信号处理机、发射机和雷达控制及辅助设备组成。它能完成全空域快速搜索、自动目标探测和多目标跟踪。该雷达工作在S波段,对空搜索最大作用距离约为400千米,按设计要求,它能实施全方位搜索,可同时跟踪监视400个来袭目标,并能自动及时跟踪其中100个危险目标,并实施有效打击。因此配备了“宙斯盾”系统的驱逐舰实际上是一艘具有防空、反舰和反潜作战能力的超级战舰。由于其卓越的性能影响,澳大利亚已于1996年保证为其8艘“安扎克”护卫舰采购AN/SPY-1F多功能相控阵雷达、“宙斯盾”武器控制分系统、战备状态测试分系统以及现有指挥和决策分系统的改型。但它的价格也确实不菲,一艘“宙斯盾”战舰的造价约为10亿美元,提康德罗加级造价在12亿美元以上。

二、计算机系统

计算机系统是完成宙斯盾系统工作的核心,也是其工作的软件部分,它相当于服务器,用来连接各个系统的工作,如雷达系统、控制系统、发射系统以及与航母、预警机等数据链接的任务和信息处理,由于计算机系统的软硬件不断升级,所以现在的宙斯盾与以前的宙斯盾在意义上已经截然不同,作战性能已经大幅度提升。

三、指挥决策系统

该分系统是全舰的指挥和控制中心。它负责建立战术原则,显示并处理来自舰上各传感器的信息,作出威胁判断和火力分配,协调和控制整个作战系统的运行。这种指挥决策系统有的人不一定能理解,因此这里也无需详细描述,它是一个比较复杂的软件系统,大家知道它是一种智能反应系统就行了,在没有总指挥的情况下它有默认系统,而各个灵活调配单元则取决于舰长。因此指挥决策系统仍是整个舰上的控制中心,它一般由舰长或副舰长亲自指挥,及时应对各种突发局面。具体作战时,它所做的指挥和决定往往都需要航母数据链中心的默认或许可,因为在航母战斗群中,必须协同作战,因此指挥决策系统是相对于某一艘舰的。在装在宙斯盾系统的军舰上,一般有着十分严格的纪律和工作制度,它要求无论是士兵还是长官都要有十分迅速的动作和十分冷静的大脑。

四、武器控制系统

该分系统负责按照MK1指挥和决策分系统的作战指令,具体实施对武器系统的目标分配、指令发射和导弹制导等功能。这部分系统不是专业的人员是很难看懂的,这里不再赘述。

五、武器火控和发射系统

该分系统负责按照MK1武器控制分系统的指令,随同AN/SPY-1A雷达一起工作;用AN/SPG-62雷达照射目标,以便对已发射的导弹提供末制导。垂直导弹发射分系统包括61具导弹发射箱,可发射“标准”、“战斧”、“鱼叉”和“阿斯洛克”导弹等。与控制系统一样,它属于下层控制系统,只是对上层系统的服从,对可靠性要求较高。为了保证战时不出意外,可靠及完整的控制,宙斯盾系统还有了MK1战备状态测试分系统。

六、MK1战备状态测试分系统

它与“宙斯盾”作战系统各主要分系统相联,完成对整个作战系统的监视、自动故障检测和维护。以保证其设备的完好率和控制的可靠性。

七、作战训练系统

为了保证在真正的作战时不乱,工作有序,宙斯盾也配备了作战训练系统,它经常用于演习或摸拟攻击方面,该系统一方面检测了宙斯盾的系统,另一方面也培养和煅炼士兵和长官,提高了人为素质,并且得以增长经验。

宙斯盾的工作原理

“宙斯盾”作战系统的工作是从AN/SPY-1A多功能相控阵雷达开始的。该雷达发射几百个窄波束,对以本舰平台为中心的半球空域进行连续扫描。如果其中有一个波束发现目标,该雷达就立即操纵更多的波束照射该目标并自动转入跟踪,同时把目标数据送给指挥和决策分系统。指挥和决策分系统对目标作出敌我识别和威胁评估,分配拦截武器,并把结果数据送给武器控制分系统。后者根据数据自动编制拦截程序,通过导弹发射分系统把程序送入导弹。导弹发射后,发射分系统又自动装填,以便再次发射。在导弹飞行前段,采用惯性导航

航母嘚卫士看狆國海军新驱宙斯盾系统

,武器控制分系统通过AN/SPY-1A雷达给导弹发送修正指令;进入末段后,导弹寻的头根据火控分系统照射器提供的目标反射能量自动寻的。引炸后,AN/SPY-1A雷达立即做出杀伤效果判断,决定是否需要再次拦截。该雷达采用边跟踪边扫描方式工作,始终对全空域扫描以发现新目标。在整个作战过程中,战备状态测试分系统不断监视着全系统的运转情况,一旦发现故障,立即采取措施,以确保作战系统具有很高的可靠性。

此外,宙斯盾还有以下特点。(1)反应快。主雷达从搜索方式转为跟踪方式仅需50微秒,能对付作掠海飞行或大角度俯冲的超音速反舰导弹。(2)抗干扰性能好。可在严重的电子干扰(包括无源干扰和有源干扰)、海杂波和恶劣环境下正常工作。(3)火力猛。可综合使用舰上的各种武器,同时拦截来自空中、水面和水下的多目标,具有抗敌方饱和攻击的能力。(4)整体的面防空能力强。该系统实施全天候、全空域作战,能为整个航母编队或其他机动编队提供有效的区域防空。(5)该系统可靠性高,而且随着版本的翻新,这方面更是得到了加强。

与老美相比,中国海军的170和171也采用了与美国海军"宙斯盾"系统类似的平面相控阵雷达、导弹垂直发射系统、先进的舰载远程防空导弹和强大的指挥控制系统,而这些系统在中国以前建造的其他导弹驱逐舰上是从未出现过的。将包括相控阵雷达、战术数据链和导弹垂直发射系统在内的大量设备安装在一艘排水量只有6600吨左右的导弹驱逐舰上显得多少有些不可思议,尽管它的导弹数量较小也是十分难得的(现在的美国版宙斯盾与欧洲版的宙斯盾尽管可以装在排水量较小一些的军舰上,那也是在成熟应用的基础上)。要知道,美国海军装备"宙斯盾"防空雷达和垂直发射系统的几款战舰中,即便是最小的"伯克"级导弹驱逐舰,其排水量也达到了8400吨,而俄罗斯版"宙斯盾"-"天空哨兵"(Sky Watch)系统更是只能安装在排水量30000吨以上的航空母舰上!除了重量大之外,这种防空雷达系统的复杂程度也是常人难以想象的。苏联在经过了多年研究、投入了大量的人力物力之后终因难以解决的技术难题而最终放弃了在普通驱逐舰上大量装备这种先进舰载防空系统的愿望,而只在两艘大型战舰上装备了该系统。即便是研制成功"宙斯盾"系统的美国海军,在建造第一种"宙斯盾"型防空舰一"提康德罗加"级巡洋舰之前,也经历了长达9年的研制开发和海上试验,由此可以看出这种系统的复杂程度和设计的难度是何等之大!

下面,我们就来简单分析一下中国最新型驱逐舰170、171设备的性能以及和老美、老毛子的对比吧。

一、相控阵雷达

中国海军第一艘装备了四面相控阵雷达天线的导弹驱逐舰是7000吨级的"兰州号"。该舰于2003年4月正式下水,6个月后,第二艘同型舰也正式下水。与美国的"宙斯盾"系统和俄罗斯的"天空卫士"系统不同,中国这两艘驱逐舰上安装的相控阵雷达的工作频率应为C波段,而非L或者F波段。此外,这两艘驱逐舰上的相控阵雷达天线外表面弯曲成一定弧度,与美俄使用的平板形天线完全不同。4面相控阵雷达天线的外形尺寸均为高4.6米、宽3.9米,安装的位置与美国海军的"伯克"级驱逐舰基本相同。中国还从俄罗斯购买了两套先进的舰载相控阵雷达系统,将安装在排水量更大的防空导弹驱逐舰及其后续舰上。那就是现在刚露面的051C。

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二、舰载垂直发射系统

1989年,美国海军在"提康德罗加"级导弹巡洋舰上首次安装了MK41型垂直发射系统,其中舰首位布置了64个发射单元,舰尾32个。值得一提的是,该系统为通用型垂直发射系统,能够发射多种型号的导弹,不过从时间上来看要比苏联的晚一些。苏??舰上安装了世界上第一套舰载导弹垂直发射系统-SA-N-6导弹垂直发射系统,并在8000吨级的"无畏"级导弹驱逐舰上安装了8组SA-N-9导弹垂直发射系统。无论是SA-N-6还是SA-N-9垂直发射系统,使用的均是8枚一组的"左轮手枪"式垂直发射装置,通过一部大型"顶罩"或者"十字剑"型日标搜索与火控雷达进行控制。中国海军的最新型驱逐舰装备的则是国产最新型HHQ导弹垂直发射系统,其中舰首安装6组,舰尾的直升机库上安装2组。乍一看,中国军舰上安装的垂直发射装置与俄罗斯的极为相似,均为"左轮手枪"式,但是仔细看来却大不相同。中国军舰使用的垂直发射装置为6联装,俄罗斯的则为8联装,而且俄式发射系统每组仅有一个活动舱盖,发射时需要转动弹舱里的导弹支架,将待发导弹对准舱口才能发射,而中国海军的"宙斯盾"驱逐舰上安装的垂直发射系统却不是这样,发射速度明显要高,与俄式发射系统一样,中国最新型驱逐舰的垂直发射系统同样采用了冷发射技术,这样一来导弹的燃气排导问题就可以迎刃而解,不用像美国的MK41垂直发射系统那样还需要再设计复杂的燃气排导系统。不过据传中国海军的一艘海军试验舰正在对一种新型的垂直发射系统进行试验,这种新系统采用了与MK41类似的矩形发射单元,有可能会安装在正在建造中的下-代导弹驱逐舰上。

三、其他舰载雷达

中国最新型驱逐舰并没有在垂直发射系统附近安装类似俄式"顶罩"那样的大型专用火控雷达,而是由四面相控阵雷达提供目标的搜索与定位,安装在垂直发射系统附近的小型雷达天线也能够提供目标数据,而体积更小的目标导引和跟踪雷达则位于舰首和舰尾。此外,在舰首和舰尾的垂直发射装置附近还各有一套近程防空系统,每套近防系统均集成有一部小型火控雷达,不过该雷达通常被帆布覆盖,外人很难窥其真面日。舰上还安装有多部天线,用于卫星通信和目标搜索等任务。舰桥的主桅顶端还安装有一部大型雷达天线,看外型有可能是中国自行研制的多功能海空搜索、目标指示雷达。最新型驱逐舰的舰尾安装有一部苏联50年代研制的"刀架"八木天线早期预警雷达,而以前的168舰和"旅沪"级驱逐舰并没有安装该雷达,倒是"旅海"级和后期改进型的"旅大"级驱逐舰以及"江卫"级护卫舰装备有该雷达。由于对空探测任务通常应当是由"宙斯盾"雷达完成的,因此该超长波天线的出现表明了"宙斯盾"雷达在探测某些特定目标方面存在着一些不足。

四、舰载武器

按照惯例,中国的水面战舰通常都安装有意大利三联装反潜鱼雷发射装置和国产反潜火箭发射装置,用于执行反潜作战任务。不过从现有的最新型驱逐舰照片来看,这些设备都被隐藏得很好,从外面很难看到。在舰首部位安装有法国生产的DUBV-23型声呐,主炮位则安装有一门100毫米口径的全自动舰炮,该炮据信是由法国克卢索-卢瓦尔公司的100毫米紧凑型舰炮发展而来的。最新型驱逐舰安装有两套新型近程防空系统作为最后一道防空屏障,从外观上看,该系统与荷兰"守门员"近防系统极其相似,不过荷兰方面否认曾向中国出口过该系统。从照片上看,中国近防系统的火控雷达与荷兰"守门员"所使用的在外观上的确存在着很大的不同,甚至可以认为是两种完全不同的雷达,早先曝光的168型驱逐舰也装备有这种近防系统。数年前,-艘"旅大"级改进型驱逐舰首次换装了采用矩形发射箱的C-801舰对舰导弹,之后的导弹驱逐舰也均使用C-801作为标准的舰载反舰武器。而170号驱逐舰装备的则是8枚采用圆筒形发射箱的新型反舰导弹,该发射箱的直径比C-803所使用的发射箱要略大一些。由于该舰装备的俄罗斯"音乐台"制导雷达的主动探测距离达250千米,被动探测距离更高达450千米,因此该舰装备的应该是一种体积更大、射程更远的新型反舰导弹,有可能是C-803、YJ-12或者俄制新型超音速反舰导弹。

五、数据链

为了充分发挥"宙斯盾"驱逐舰优异的综合作战能力,先进的数据链系统是必不可少的。1955年,在北约国家举行的一次研讨会上美国首次提出了海军战术数据系统(NTDS)的概念;1961年,三艘北约海军军舰被选中作为海军战术数据系统的试验舰,此后数年,北约海军以这三艘舰为基础进行了大量的实验,终于获得了成功,开发出了被称为TA  苏联在海军战术数据系统方面的研究并不逊色于美国,早在很多年以前就已在"卡拉"级和"克列斯塔Ⅱ"级导弹巡洋舰上安装了被称为"冠钟"的综合通信数据链系统。这也是苏联第-种舰载战术数据链,其性能与北约的11号战术数据链大致相当。1993年,俄罗斯海军又装备了更加先进的"捶钟"舰载数据链,由专门的"谷灯"数据中继器提供信息的中继转发,该中继器的作用相当于北约海军16号数据链中的联合战术信息分发系统(JTIDS)。中国从俄罗斯购买的"现代"级导弹驱逐舰上就安装有"谷灯"和"音乐台"雷达,可以对SS-N-22反舰导弹实施中继制导。1991年,中国海军第一套具备美国海军战术数据系统特点的战术通信数据链出现在排水量4200吨的"旅沪"级导弹驱逐舰上。在这之前的1987年,中国海军就曾经在105号导弹驱逐舰上安装了一套法国原装的TAVITAC作战指挥系统,而其他"旅大"级驱逐舰应当也有过这方面的改进考虑。该战术通信数据链系统工作在225兆赫的高频和400兆赫的甚高频,这一频率段与美国海军战术数据系统的工作频率相同,有可能与其他系统一起组成中国海军新一代战术数据链系统。

曾经向中国出口过武器的西方国家证实中国的空军战机已经装备了MIL-STD 1553B数据总线,而且还在168型导弹驱逐舰上装备了该系统。除此之外,中国还通过法国获得了专门向非北约国家出口的Type-W数据链系统,该数据链与TADIL-A极为类似。此外,中国海军从俄罗斯进口的"现代"级导弹驱逐舰及其配套的卡-28舰载直升机均配备了A-346Z防干扰数据链,工作频段为高频、超高频和甚高频。而中国最新型护卫舰和168号等导弹驱逐舰装备的则是自行研制的战术数据链系统,该系统在研制过程中可能借鉴并且利用了上述这些国外数据链系统的技术。比如新型号驱逐舰就在舰尾的直升机机库上安装了一部"谷灯"数据中继器用于反舰导弹的制导,而"音乐台"雷达的使用也使得俄制武器能够使用来自中国数据链系统的数据。中国海军"宙斯盾"驱逐舰配备有综合作战能力较强的卡-28直升机,该机具备在较远距离上执行反潜任务,由于安装有性能先进的数据链系统,因此卡-28还可以将目标数据通过双向数据链传至该控制舰,从而实现对反舰导弹的中继制导。在近岸作战时,该驱逐舰还可以与岸基远程航空兵实现战场信息的共享,携带M400大型侦察吊舱的苏-30MKK战斗机可以通过数据链将目标的实时信息传回控制舰,同时也可以接受控制舰的指挥,使用自身携带的3M80"白蛉"中程超音速反舰导弹对目标实施攻击。据传,中国现在正与俄罗斯进行谈判,希望能够为其引进的最新型苏-30MK2战斗轰炸机配备下一代TSIMSS-1型数字式数据链,而为了能够与航空兵装备的各种苏霍伊战斗机实现联,最新型驱逐舰应该也会配备相应的数据链系统。

在配备了能够直接与"宙斯盾"控制舰进行通信的数据链之后,图-154或者Y-8巡逻型之类的远程海上巡逻机的战斗力就能够更加充分地发挥出来。俄罗斯海军通常使用R-837和R-807高频电台进行远程通信,使用R-802超高频电台进行指挥,而这些设备在中国海军的军舰上也能找到。此外,尽管中国的海事卫星侦察能力还相当有限,但是中国完全有能力截获和利用别国卫星(包括美国卫星)所侦察到的信息,从而弥补本国卫星侦察能力的不足。舰队中的其他非"宙斯盾"舰则可以通过数据链系统与"宙斯盾"控制舰进行通信,从而对"宙斯盾"舰发射的制导武器进行中继制导,以实现对目标的超视距攻击。此外,这些非"宙斯盾"舰也可以接受控制舰的指挥,使用自身携带的武器进行作战,这就大大拓展了整个舰艇编队的攻击范围和攻击强度。因此,在未来以"宙斯盾"舰为核心的驱逐舰作战编队中,现代化的"现代"级、"旅沪"级和"旅海"级将是非常理想的战斗伙伴。如果有必要的话,"旅大"级驱逐舰甚至更为轻型的护卫舰也可以补充进采。

六、作战指挥系统

对于一艘"宙斯盾"驱逐舰来说,能否将强大的综合作战能力充分发挥出来,在很大程度上要看舰艇本身的局域性能以及由各种传感器和运算/控制工作站组成的通用显示控制台的性能如何。为了充分发挥"宙斯盾"系统的优势,美国海军"宙斯盾"驱逐舰所使用的工作站从研制成功至今已经更新了好多代。对于中国军舰作战指挥系统的结构,外界知之甚少,公开的文献资料对此也很少提及,只能通过其他途径对此进行分析。在一张关于"旅沪"级驱逐舰工作区的照片上,可以看到许多类型相同的控制台,几名技术人员正在进行操作,这些控制台在以前的中国军舰上是从未出现过的。从外形上看,它们好像也不是俄罗斯或者法国的产品,极有可能是中国自己的电子科研机构研制生产的。

中国"宙斯盾"驱逐舰所使用的指挥系统有可能采用俄罗斯的GOST标准或者法国TAVITAC作战指挥系统所使用的数据总线型局域,中国海军近期新建的军舰通常都采用了后者。而显示控制台所使用的操作系统也可以采用民用产品如Windows或者VX Works(由美国Wind River System公司开发的一种嵌入式实时多任务操作系统)。由于中国空军和陆军的作战指挥系统均采用了以太或者MIL-STD 1553型数据总线,因此海军如果要装备的话应当也不是什么难事,而且这样一来,各军种之间就可以很容易地实现战场信息的共享,从而极大地增强各军种之间的协同作战能力。

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以上是052C(170、171)及与在役神盾的对比。除了170、171外,近斯露面的中国俄式神盾115、116也具有一定的宙斯盾系统的特点,051C驱逐舰配备了国产化改进的俄制RIF-M雷达??程远达150公里,051C舰装备了这种垂直发射“神盾”级防御系统,将具有相当强劲的区域防御实力。这套防空系统是在俄国的技术协助下重新设计的,双方还特别成立了联合工作协调小组。051C工程的俄方代号为TEMA—988。中国大陆在2004年就已经获得两套RIF—M舰对空导弹。每套RIF—M由一套48N6E舰对空导弹,及一套30N6E1型目标搜索诱导雷达构成。SA-N-6防空导弹是陆基S-300的舰射型,这是一种远程垂直发射防空导弹系统,首先装备于前苏联“基洛夫”巡洋舰上,搭配“基洛夫”的雷达构成前苏联版的“神盾”级防空系统,具有一定反弹道导弹能力。

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综上所述,无论是170、171,还是115、116,都是在一定程度上借鉴外国的经验,尤其以老毛子的居多,在目前看来,这些神盾有了一定的区域防空能力,各方面的性能也不错,但是明显还存在一些不足。115的排水量要大一些,但是明显载弹量不足,有人说是鸡肋,从115及116出面后大家的反应就能看出来。但实际上115比170务实,里夫性能不低于海红-9,大家对中国过急拥有高性能神盾的心情能够理解,但是路也是走出来的,老美在83年装配到军舰后先后试验改进共花了9年时间,在拥有大量经验的前提下,我们不需要那么长的时间,但是也需要走下去,从定型051C和052C两种神盾就已经看出来我们的神盾还在试验阶段,而这四个舰也不可能是目标舰,因为与老美的宙斯盾相比,我们还是占了下风,用做航母的防卫还是有点勉强,还需要改进,这会体现在更好的系统性能、更好的武器及更多的载弹量上面等等。

不过大家也不要丧气,我国的神盾虽起步晚,但起点不低(从170的配置可以看出),虽是试验舰,也是目标舰,为什么这么说呢?因为目标是分阶段的,在这段时间内的目标舰不可能是另外一段时间的目标舰,170、171及115、116的出色性能可以承担起相当重要的防空角色,也会为后续舰提供经验及技术支持。我们期待下一代舰的早日出现,或许该叫它051D或052D了吧,不仅在性能上,各个方面都应该得到提升,而且,中国的战斧,红鸟也该出现了吧。好了,讲的太多会有朋友扔砖头的,祝所有的军迷们新年愉快。

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