伯克級block III有什麼改進?

stanleywang06

早期的伯克III設計方案之一,丫的是不是換個馬甲的朱姆沃爾特

最終雷神公佈的伯克III驅逐艦模型。

在於之前阿利·伯克改進相比,伯克III主要的變化是

全電推進和預留激光炮和電磁炮

阿利·伯克III型驅逐艦基本沿用朱姆沃爾特級的綜合電力系統,採用3臺4兆瓦的羅爾斯·羅伊斯生產的電機提供電力,船上的電網配置從之前的450伏上升到4160伏,使得該型艦在供電能力上有了本質提升。

採用綜合電力推進是目前海軍造艦的大勢所趨,這種方式除了降低自身噪音水平,以及提供更大電磁對抗功率外,還有一個重要目的是為了上激光炮和電磁炮進行準備。為此美國海軍特別要求阿利·伯克III型驅逐艦設計上對相關部位進行模塊化設計,為將來上激光炮和電磁炮做準備。化學能激光炮成本太貴,使用電能激光炮價格較便宜,圖為美國海軍測試的HALLAWS艦載激光近防系統

AMDR相控陣雷達

伯克III型驅逐艦將採用基於AN/SPY-6設計的AMDR雷達,代替之前的AN/SPY-1雷達,該雷達採用有源相控陣模式,可以說是可預期內最強大的艦載雷達。

在技術上他的先進性一是體現在雙波段數字波束成型技術(DBF),一個完整的AMDR模塊包括1部用於大範圍搜索的S波段雷達、1部用於地平線搜索的X波段雷達、共同由1部雷達控制器提供管理。這種在一個模塊內集成兩個波段的方式在艦載雷達領域可以說是獨樹一幟。

另一個方面是採用GaN(氮化鎵)製作的收發模塊(T/R模塊),相對於之前的GaAs(砷化鎵),GaN能量密度高出一個數量級,熱導率是GaAs的7倍,可以說美國在相控陣雷達領域,再次拉開一個級別。

而在設計上AMDR雷達同樣非常值得稱道,該雷達採用可堆疊的組裝模塊設計,每個RMA模塊有獨立工作能力,可以根據艦型和任務需要組成大型雷達和小型雷達。每個模塊結構都是開放式設計,不同模塊可以由不同公司設計提供,有效降低研發和升級成本。戰時單個RMA模塊故障不影響其他模塊工作,同時其他冷卻、校準和功率等設備都可以獨立升級,極大的提高了該雷達的泛用性、可靠性和可升級性。

伯克III採用的是37RMA的SPY-1+15db模式,下一代護衛艦FFG-X採用的是9RMA模塊

下一代宙斯盾系統的NIFC-CA火控系統

海軍綜合火力控制與對空系統(Naval Integrated Fire Control-Counter Air),其最初是被定為宙斯盾系統的基線10版本,之後與美國海軍的CEC超地平線打擊技術,與作戰飛機的多種數據鏈技術相結合,形成綜合的NIFC-CA系統。NIFC-CA系統的核心,是採用多種數據鏈,將包括F-35、F/A-18以及無人機等獲得信息,採用統一的算法計算形成一個網格化,座標化的作戰地圖。

在這種體系下,前線戰鬥機獲得的目標信息,可以直接用來引導後方戰艦或潛艇發射的遠距離導彈,而發射戰艦可以不必照射目標的情況下,直接在遠距離進行攔截和攻擊。這種系統,才是更加可怕的信息時代的戰術技術。


五嶽掩赤城

伯克級block III有什麼改進?

那麼回到正題,作為美國海軍已經開工的新型導彈驅逐艦,伯克FightIII(以下簡稱伯克III)相比其前型伯克IIA有什麼區別和改進呢?

(伯克III作為伯克IIA的改進型,到底有著哪些區別和變化呢?)


首先必須提到的是船電雷達方面的改進,在伯克III上,作為大名鼎鼎的“宙斯盾”系統的核心傳感器的相控陣搜索雷達有了非常大的改進,主要表現在原先一直服役於伯克I/II/IIA的

SPY-1D系列無源相控陣雷達(PESA)被雷神公司所研發的AMDR-S/SPY-6(V)型有源相控陣雷達(AESA)所替代。

(將在伯克III上裝備並替代SPY-1D的AMDR-S/SPY-6(V)有源相控陣搜索雷達。)


而這也是伯克IIA到伯克III中最大的變化,

從性能上講,作為有源相控陣雷達的SPY-6在天線體制、探測威力與精度、多目標跟蹤能力等主要指標上都比無源相控陣體制的SPY-1D要優秀許多。

採用模塊化設計的與氮化鎵(GaN)基T/R收發組件工藝的SPY-6(V)由37個雷達模塊化組件(RMA)組成,其天線直徑達4.27米,而SPY-1D雷達的天線直徑為3.66米,且得益於先進的工藝和天線體制,SPY-6(V)可以達到比SPY-1D+15db的天線信噪比性能,換算以後比較直觀的說法就是SPY-6的雷達靈敏度性能比SPY-1D要高出32倍,探測距離至少提升2倍以上。如此大幅度的性能提高,直接把伯克III的防空反導能力與態勢感知能力提升了一個檔次。

(使用9個RAM模塊的陣列就能達到SPY-1D的性能,而SPY-6是由37個RAM模塊組成的。)


此外,我們知道伯克III之前所宣傳的“防空反導雷達”(AMDR)的雙波段(DBR)概念也是其船電系統的一個重點。

(伯克III最早設想的完整版S+X的雙波段雷達組合,不過現在看來短時間內是無法實現了。)


不過原先設想的由4面S波段陣列(即SPY-6(V))+3面X波段陣列(AMDR-X)的組合因為後者進度的延宕只能暫時擱置,現階段先使用SPQ-9B X波段無源相控陣雷達作為雙波段概念中X波段陣列的臨時替代品,用以執行低空搜索、對海警戒等任務,待到未來AMDR-X研發完成後再實現4面S波段陣列+3面X波段陣列的完整版雙波段雷達的概念。

(在夏威夷進行測試的AMDR雷達系統,現階段由黃圈的S波段SPY-6與紅圈的X波段SPQ-9B組成雙波段,未來將會在黑圈位置安裝正在研發中的AMDR-X與SPY-6組成雙波段。)


接下來要提到的是伯克III的作戰系統的變化;在伯克III上,將使用最新的基線10宙斯盾作戰系統以配合傳感器雷達的大升級,這也意味著伯克III在服役後就能獲得同時執行防空/反導的任務與協同交戰(CEC)的能力,而在較早的伯克級上,想要獲取這項能力必須把作戰系統升級到基線9C的狀態。

(CEC與NIFC-CA賦予了伯克III使用標準-6導彈攔截水頭線以下目標的能力。)


同時,為了匹配新系統和新船電,伯克III的戰情中心(CIC)也進行了改進,主要變化在於除了使用了最新的基線9所使用的CDS顯控臺外,伯克III還增加了CIC裡顯控臺的數量(從伯克IIA的21個增加到了現在的25個),用於強化本艦的情報處理和接戰能力,並可以擁有一部分只能在提康德羅加級巡洋艦上才具備的編隊防空指揮能力。

(將在伯克III CIC中使用的CDS先進顯控臺,同時還把顯控臺數量從21個增加到了25個。)


我們知道,由於伯克III上所使用的新的船電系統如SPY-6(V)搜索雷達為有源相控陣體制,而這類”電老虎“對供電與冷卻的需求比之前是有比較大的提升的。

因此在伯克III上,發電系統與配電系統也相比伯克IIA有了一定的改進。首先,伯克III使用了3部4兆瓦級燃氣輪機發電機組替換了伯克IIA上所使用的3部3兆瓦級燃氣輪機發電機,發電總功率從9兆瓦增加到了12兆瓦;其次,在配電系統上,也從伯克IIA的450V提升到了現在的4160V;最後,由於SPY-6(V)雷達對散熱的要求也比較高,因此需要對整艦的冷卻系統進行升級。伯克III採用新型高效小型壓縮機(HES/C),冷卻能力從伯克IIA的5*200冷噸提高至5*300冷噸。

(伯克III上所用於匹配新船電的供電、配電、冷卻系統也有了很大的升級。)


而在武器配置上,伯克III現階段倒是沒有多少新的概念,依舊沿用了IIA上1門MK-41 Mod4主炮+96單元MK-41 VLS的配置,並裝備有MK-15 密集陣近防炮系統。所使用的導彈如標準-2 、3、6系列、改進型海麻雀(ESSM)、戰術戰斧、阿斯洛克等也均是現役成熟型號。

不過因為整艦發電功率與配電水平的提升,未來伯克III如果想要使用如激光、電磁等高能武器還是非常容易進行升級的。

(標準3+標準6的組合將是伯克III上執行防空與反導任務的中堅力量。)


整體上來看,伯克III作為伯克IIA的後續型號,雖然現階段由於AMDR-X配套延宕的問題,並非是美國海軍最早所規劃的完全版狀態,

而其主要的改進項目還是以船電雷達與適應新系統的供電、配電、冷卻等方面為主。為此,伯克III排水量的又有了進一步的增加,船體的穩性冗餘度也進一步被透支。這也直接反映出了伯克系列發展到現在,其設計冗餘及平臺潛力已經非常緊張,特別是未來伯克III型的完整版AMDR出現以後更是如此。

在這點上我們國家的055型驅逐艦後發優勢顯露無疑,伯克III和055兩型艦艇都是具備區域防空反導和反潛以及對陸打擊能力的多面手。055的優勢主要體現在在大平臺帶來的武備數量和平臺發展潛力上,而伯克III得益於美國海軍長期積累的盾艦使用經驗和軟件優勢甚至是海基反導能力也是值得我們重視和學習跟進的。

(伯克III固然先進,但是相比我國最新的055型,在平臺發展潛力上卻處於下風。)


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