「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

在《盤點軍艦上的那些盾》和《再談軍艦上的那些盾》兩篇帖子中,我就當今世界主流神盾艦上的那些盾進行了一個大致的介紹與分析,不過由於篇幅有限,只限於對各種盾自身的性能與定位進行了論述,而沒有涉及到另一個關鍵角色——艦空導彈,事實上光憑盾的性能並不能決定神盾艦的整體防空水平,彈的角色同樣非常重要,一型優秀的防空艦必須要做到盾與彈的完美結合才能發揮出最佳的防空效能,好槍還要配好彈,再好的一把槍配了不匹配的子彈那這槍也就廢了。各國神盾艦出於各自不同的國情及作戰需求,在盾彈之間採取了多種多樣種類不同的設計方案,最終目標都是實現盾彈合一,達成最優的防空效能。本系列之所以取名為《盾和蛋之間的那點事》,就是試圖將這些設計理念各不相同但卻殊途同歸的盾彈搭配方案進行綜合分析與論述,並探尋這些方案各自不同的性能定位與作戰價值。其中前三篇綜述篇將對盾與蛋的那些相關常識進行一個簡單的介紹,之後才是對具體國傢俱體型號的具體分析。在綜述篇中,相關常識將以關鍵詞的形式進行簡介,水平有限,所以點到為止。

1:SCX

當前的艦載雷達波段主要分為L波段、S波段、C波段和X波段,按波長長短排序為L>S>C>X,如果用英文就很好記了,L=Long,S=Short,C=Compromise(意為S和X的折中),X=瞄準準星。其中波長最長的L波段主要用於遠程警戒雷達,艦載相控陣雷達則主要工作於S、C、X三個波段,其中S波段波長較長,探測距離遠,一般用於中遠距離的搜索與跟蹤,但精度較低。而三者中波長最短的X波段正好相反,精度最高,一般用於火控雷達,但探測距離很難做上去。C波段波長介於S和X之間,因此結合了兩者的優點,引用我前面的一個比喻,如果說S波段是載重卡車運量大,X波段是私家車跑得快,那C波段就是皮卡,既有一定運量同時也兼顧了速度,探測距離比X波段遠精度也比S波段高,是一種中和了S與X兩者優缺點的雷達波段,也是很有前途的一種波段。總的來說,從探測距離上講三者關係為S>C>X,而從探測精度上講則為X>C>S。(附:當今主流神盾艦中,配備S波段相控陣的有052C/D、提康德羅加、伯克、金剛、愛宕、世宗大王、F-100、南森、霍巴特、45型、加爾各答、法國版FREMM;配備C波段相控陣的有秋月級(較大的陣)、法意地平線級、意大利版FREMM,配備X波段相控陣的有秋月級(較小的陣)、薩克森級、七省級、F-361型;其中S盾看上去較多隻是因為美國宙斯盾的外銷用戶太多。

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主動與半主動

在當今主流艦空導彈的制導方式中,如果排除近程防空導彈和近防導彈,再排除額外附加的複合制導方式,那麼就只有兩種主流的制導方式——主動雷達制導和半主動雷達制導,還有一種非主流的TVM制導,也算是一種變形的半主動制導。主動制導和半主動制導的區別主要在於末段制導的不同,兩者中段飛行的引導方式是相似的(這一點以後再詳談)。用一個比喻形容兩者末制導的不同,好比在一片黑暗中為了發現並準確擊中目標,半主動彈需要背後有一支手電筒直指目標並將目標照亮,之後半主動彈才能尋著光亮攻擊目標,背後的那支手電筒就是艦載火控雷達。而主動彈則相當於自己配有手電筒,背後的艦載雷達只需要給它指一個大致方向,主動彈飛抵目標所在區域後自己打開手電筒定位並攻擊目標。主動彈和半主動彈各有各的優缺點,這些都會在以後詳細分析,但有一點是肯定的,主動彈是今後的發展方向,各國新一代艦空導彈如標準-6、紫菀系列、HQ-9B、HQ-16B、ESSM block2、巴拉克-8等無一例外都選擇了主動制導方式,關於主動制導的諸多優勢也會在今後一一加以介紹。

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

搜索與火控的關係

搜索雷達的作用就是發現目標,而火控雷達則負責鎖定並引導攻擊目標。還是引用前面那個比喻,在一片漆黑的夜裡,如何發現房屋四周可能存在的小偷呢?答案就是用大功率遠距離的探照燈把房屋四周全部照亮,這就是搜索雷達的任務,探照燈不一定要把四周照得亮如白晝,只要能大致區分出人影就可以了(這一點對應雷達精度),但照射距離要遠並且覆蓋範圍要大(這一點對應探測距離與波束寬度);此外,探照燈既可以四個方向各配一部(四面固定陣),也可以用一部探照燈不停旋轉週期性照亮四周(單面和雙面旋轉陣)。而火控雷達則相當於在搜索雷達發現目標後,單獨用一道強光照向目標所在位置,為我方的狙擊手提供目標指示以發動致命一擊,這道強光一定要夠亮(對應雷達精度),但照射範圍可以很小(對應波束寬度),並且照射距離只要滿足武器的最大攻擊距離即可(對應探測距離);此外,這道強光必須要有很強的指向性,不能東挪一下西轉一下而影響到攻擊,並且還要具備照射四面八方多個不同目標的能力,從這一點講旋轉陣是不能用於末段照射的,相控陣用於火控雷達必須是四面固定陣,機械掃描式雷達用於火控則必須在艦體各個方向同時佈置多部。由上可見,S、C波段適合用於搜索雷達,目前只有X波段可用於火控雷達。(注:此處搜索與火控的關係指的是半主動彈,不適用於主動彈)

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伯克級上的搜索雷達和火控雷達

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秋月級大的為搜索陣,小的為火控陣

火控盾的前提條件

相控陣用於火控雷達相比傳統機械掃描雷達而言是有巨大優勢的,以伯克級的SPG-62為例,其作為機械掃描雷達一次只能照射一個目標,必須要通過機械轉動才能照射第二個目標,假如從幾個方向上同時來襲多個目標,則伯克級的3部SPG-62就會陷入左支右絀、顧此失彼的境地,而如果是相控陣雷達則可以利用電子掃描的優點迅速在多個目標間轉移波束,或者同時照射多個目標,從而實現比機械掃描雷達更強大的抗飽和攻擊能力。還是引用前面的比喻,機械掃描式火控雷達就好比是一支單獨的強光手電筒,顧了東就顧不了西,就算是在不同方向上配備多支這樣的手電筒,除非目標們都排成隊從同一個方向按先後順序依次出現,否則這些手電筒最終仍將應接不暇,問題是在實戰中對手顯然是不會跟你守規矩、講秩序的。而相控陣雷達就相當於是由成千上萬個LED小燈泡組成的一支光源,這些小燈泡可以聽你指揮一部分向東一部分向西,即可實現同時照射多個目標的能力,並且可以快速在多個目標之間轉移光束。從上可見相控陣用於火控的優勢是非常巨大的,那麼火控盾實現的前提條件是什麼呢?首先必須是X波段相控陣,其次必須是四面固定陣。目前已經服役的火控盾只有秋月級FCS-3上的小陣和歐洲的APAR有源陣,而FCS-3的小陣不過是從戰鬥機機載AESA雷達直接移植過來的,性能非常有限,真正值得稱道的就只有APAR一種了。美國伯克3也曾計劃上X小陣來著,由於成本原因縮減成三面陣,三面陣已經是全向覆蓋的底線了,再減伯克3的雙波段雷達就要徹底告吹,如今看來伯克3的雙波段已經是非常懸了,從最新規劃圖來看美國人或許已經死心。

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伯克級的這幾個“天線鍋”在對抗多目標時很容易左支右絀、顧此失彼

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伯克後面的兩個鍋

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APAR是目前最成功的火控盾

非火控盾的解決方案

前文說了,S波段和C波段並不能用作火控雷達,那麼配備這兩種相控陣的神盾艦如何實現攻擊目標呢?答案只有一個——配備主動彈。引用前面的比喻,像052D這樣的大盾艦隻配備了四面探照燈,其亮度(即精度)只能發現目標而不足以引導攻擊目標,那麼在配備主動彈後,052D的探照燈只需要給HQ-9指出一個大致的方位,則HQ-9飛抵目標所在區域後自己打開手電筒,鎖定並攻擊目標。因此052C/D都只配備了S波段的四面大陣,沒有配備任何X波段的火控雷達(X波段的SR-64只起到低空搜索的作用),從某種程度上講主動彈是不需要火控雷達的。採取類似解決方案的還有45型、法意地平線級、法意FREMM型、加爾各答,這種方案的優點我會在後面詳細介紹。當然還是有一個例外的,那就是美國宙斯盾系統,其選擇了加裝X波段的機械掃描式火控雷達,如果讀過我前面帖子了就應該對這個設計方案的前世今生已有所瞭解,這一點以後還會提到。

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

這些軍艦的設計都是為主動彈而考慮的,沒有另外配備火控雷達

搜索火控一體

前文說了,主動彈憑藉其獨特的優勢是不需要火控雷達的,僅憑搜索雷達的相助就能實現對目標的攻擊,但半主動彈就別奢望這一點了,對於半主動彈來說,搜索雷達和火控雷達一個都不能少。而且當今世界上還存有相當數量的半主動彈,典型代表就是美帝的兩大主力當家彈——標準-2和ESSM,不但美帝自家使用,還出口給眾多盟國和準盟國,因此如何為半主動彈搭配火控雷達就是很多國家不能不考慮的問題了。最蠢的方案當然是美國宙斯盾,直接用幾部機械掃描雷達頂上去;其次是日本秋月級,搞個低配高價版的“雙波段雷達”,好歹也解決了問題;比較聰明的還是歐洲小盾的代表——APAR,APAR有源相控陣雷達的四面固定式X波段小盾第一次用一種雷達實現了搜索火控一體,既兼顧了一定的探測距離,同時還具備對半主動彈的強大末制導能力,分辨率、低空探測能力、多目標攻擊能力都堪稱完美,可謂是歐洲海軍裝備的經典之作。不過APAR優點出眾,侷限性也很大,作為X波段小盾,每面配備了多達3200個T/R單元才勉強實現150公里的最大探測距離,作為搜索火控一體雷達,其火控的意義遠比搜索更大,APAR的遠程探測能力根本不足以支持標準-2這樣的遠程彈,其另外配備的遠程警戒雷達就像瘸子的柺杖一樣是必不可缺的。真正能搜索火控通吃的解決方案就只有雙波段雷達了,否則總是要在某一方面讓步的,要麼在搜索雷達上讓步(如薩克森級),要麼在火控雷達上讓步(如禍害三大洲的宙斯盾),這也是半主動彈最大的侷限性所在。

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

目前對半主動彈的搜索火控難題解決的最好的就是APAR

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其次是秋月級的FCS-3

盾彈合一

在前文中我已對盾和蛋的關係進行了初步的講解,相信大家已有所瞭解,那麼盾和蛋之間可以有哪些搭配方案呢?什麼樣的搭配方案才能最終實現盾彈合一、並實現最優的防空效能呢?盾與蛋之間的搭配方案可以分為以下幾種:S+主,S+C+主,C+主,S+X+半,X+半,C+X+半,L+X+半,L+C+主,L+S+主等等。這些個方案各有各的優缺點,我將會在後面的帖子裡對具體國家的具體型號進行具體分析。如果你問我哪種方案才是盾彈合一的最完美解決方案,我的答案是——我也不知道。。。因為還要考慮四面陣與旋轉陣的區別、有源陣和無源陣的區別、主動彈/半主動彈同上一艦、主動/半主動複合制導、雷達佈局與安裝高度、不同雷達型號的性能區別、所在國家的定位需求等種種因素,就算是這些全都考慮進去了,最後還要考慮成本與效費比的問題。總之,決定一型神盾艦的性能優劣必須從各個角度進行綜合性全局分析後才能得到最終答案,這些都將在後續篇章中娓娓道來,但不是本文作為綜述篇能全部涉及的。

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

052D:S+主

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

45型:L+S+主

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

22350目前看來為S+C+主?

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

地平線級:L+C+主

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

加爾各答為半吊子的S+主

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

秋月級:C+X+半

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

以伯克級為代表的宙斯盾:S+“X”+半

「轉載」盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)

以薩克森級為代表的歐洲小盾艦:L+X+半

[ 轉自鐵血社區 http://bbs.tiexue.net/post_11194287_1.html/ ]

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本篇《盾和蛋之間的那點事(一)》在此告一段終,敬請期待下篇——《盾和蛋之間的那點事(二)——綜述篇(中)》,謝謝關注!


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