今秋，美國海軍首次展示了最新型的AN/SPN-50型航空母艦空中管制雷達。這款雷達將全面換裝，作為美國航母與兩棲攻擊艦的空中管制雷達。空中管制雷達對美國航母有何意義？這款新誕生的雷達又有哪些功能？本期為您解讀。
空中管制雷達有啥用
航空母艦是供艦載機起降的海上作戰平臺。對於艦載機而言，想要在小小的航母上起落，那冒的風險可比普通戰機在陸地機場起降，要多了好幾倍的危險。姑且不說鳳高浪急、上下顛簸，也不說航母甲板的尺寸有限（一般正規航母也就300米左右跑道），留給飛機減速的餘地很少。
單說在茫茫大海上，要確認找到航母的位置就非常麻煩。別看航母近看是一個幾百米長，十層樓高的龐然大物，但放在萬里無涯的大海上，從幾百米乃至幾千米高空看下來，和一個肥皂盒子也沒啥區別。更別說航母是會動的，座標每一刻都可能變化。如果艦載機每次降落還需要滿世界搜尋自己的航母，那對於戰鬥的效率影響可就極大了。
既然飛機找航母不容易，那就讓航母找飛機好了。“空中管制雷達”，就是針對這種情況應運而生的。簡單說，空中管制雷達會發射無線電波，對航母周圍數百公里範圍內的飛行器進行監測。一旦確認了我方的飛機之後，雷達會保持對我方飛機的跟蹤，確認我方飛機的實時位置。同時，根據空中管制雷達獲得的信息，位於管制控制檯的調度員，會為飛機制定前往航母降落的飛行路線和降落順序，並將這指令發送給飛機。這樣，飛行員只要根據航母調度員的指示，就可以沿著最安全和快捷的道路，被引導著降落。當然，在艦載機飛臨航母上空時，引導其平安降落，還需要其他的光學電子設備配合。不過這已經超出“空中管制”的範疇了。
由上可知，空中管制雷達主要目的就是找自家飛機，併為引導自家飛機降落提供實時信息。當然，既然能探索幾百公里的飛機，不是自家的也逃不過它的法眼。所以通常來說，空中管制雷達是對整個航母周邊空域進行監測。在主要掃自家門前雪的同時，對他人瓦上霜也不肯放過——可以發現敵方來襲的飛機。
引導艦載機的方式各不相同
世界各國航母都配備有空中管制雷達，但在具體引導艦載機的方式上又各不相同。簡單說來，大部分國家的航母這方面配置都比較簡單。這其中，“空中引導系統”是各國普遍採用的方案。這個系統的原理，實際上是艦載機和航母上的無線電發射機進行的“問答”。當艦載機估摸差不多飛到航母所在區域時，會發出詢問的電磁脈衝。航母上的天線接收到這個信號後，會發出應答的脈衝。艦載機接收應答脈衝後，根據脈衝的時間差和相位差，便可以確定航母和飛機的距離。空中引導系統的有效範圍可達500公里。對多數艦載機而言，僅憑空中引導系統還不能完全實現精準有效的降落，需要有其他雷達設備引導。
譬如說美國的老對手俄羅斯，在其唯一航母庫茲涅佐夫號（目前正進行遙遙無期的返修）上，裝載了大量雷達，但其中用於艦載機引導的，只有一部“飛行警察”B空中管制雷達，再結合“蛋糕臺”戰術空中引導系統，來對艦載機起降進行引導。
除美軍外唯一的核動力航空母艦——法國戴高樂號，上面只安裝了2部雷卡1229型雷達。戰機降落也就靠它了。除此之外，還有助降系統、著艦激光系統和預警機可以參與對艦載機降落的引導。
西班牙輕型航母阿斯圖里亞斯親王號上，裝在了AN/SPN-35雷達，主要對飛機在最後一段距離進行引導，控制艦載機到達甲板上空。意大利的航母“加富爾”號安裝的引導雷達是SPN-41，“加里波第”號則是採用MM/SPN-728（v）1監視與導航雷達。
幾年前退役的英國“無敵”級航空母艦，配置MM/SPN-720（V）5雷達。該雷達有兩種模式，既可以作為對空搜索，也可以控制飛機精確降落。它的工作有效範圍是12海里，每次可以同時控制兩架飛機。而剛建成的新型航母“伊麗莎白女王號”，由於採用“滑躍起飛、垂直降落”模式，加之準備部署的是F-35B垂直起降戰機，因此在空管雷達方面大幅度簡化，僅僅用了997型三座標雷達來定位我方飛機位置。
美軍航母空中管制的獨特模式
作為世界軍事頭號強國，美國在航母方面走在世界前列，其航母上的空中管制也比其他國家先進，建立了更為完善系統的引導雷達系統。在上個世紀，美國航母的空中管制系統除了AN/URN-25空中引導系統，還包括4部雷達：兩部AN/SPN-46雷達，一部AN/SPN-43C雷達和一部AN/SPN-41雷達。另外還有E-2C預警機進行配合。
這三類四部雷達的分工明確。美軍艦載機準備歸航時，首先獲得E-2C預警機的信息，瞭解航母所在位置和周邊情況。當戰機進入航母周圍範圍時，就由SPN-43C接手空中管制。最新版的SPN-43C能夠監視和標記距離200多英里內的飛機，高度則從海平面到9000餘米。不僅如此，通過敵我識別系統，SPN-43C還能判斷髮現的飛機是敵機還是我機，以及型號是什麼。
當艦載機在SPN-43C引導下，進入航母周圍7英里左右距離時，就換SPN-46雷達了。SPN-46能夠同時控制2架飛機。它的任務是引導飛機從幾英里的距離降落到航母甲板上。而SPN-41和其他設施則進行輔助監控，確保萬無一失。
顯然，相比其他國家航母，美軍的空中管制系統更加複雜，同時功能性也更強。
為何要換新雷達
既然美國航母已經裝備瞭如此完善的空中管制雷達系統，為何這次又要更換呢？原來，主要原因是當前用於空中管制的SPN-43C已經老舊過時，同時還存在頻段的問題。
AN/SPN-43首先是使用時間太久了。當初企業級航母、小鷹級航母用的它，尼米茲級也是用的它。這麼算下來差不多都用了半個世紀了。雖然在21世紀初，美軍對其進行了適當的優化，使之獲得的航空管制信號從模擬信號改為數字信號，與先進的信息化平臺更好兼容。但整體來說，要在一個半個世紀的雷達體系上修修補補，超出了合理使用的範圍。
另一方面，AN/SPN-43在波段上也存在問題。它使用的S波段（3.5GHz-3.7GHz）無線電，而這個波段有一部分頻帶卻被分配給了固定無線電。這樣，如果航母艦載機在接近美國海岸線的地方，則SPN-43C發出的S波段信號可能被陸基信號所幹擾，這實際上意味著空中管制雷達無法正常使用。
為此，美國提出的新的雷達，除了要求更精準有效的監控探測能力，還專門要求其波段調整為C波段（4GHz-8GHz）。美軍在2013年左右即定下了新空管雷達的規劃，並打算在2020財年授予該雷達的生產合同。美軍希望這款雷達系統是成熟方案，而且從尺寸、重量上與原有的AN/SPN-43C雷達相當，便於替換位置。美軍計劃的訂購數為25套，將用於全部的航空母艦和兩棲攻擊艦上。最終中標的，是由瑞典薩博（SAAB）公司研發的“海上長頸鹿雷達”升級而成的艦載有源相控陣列雷達。
新雷達新在哪裡？
那麼，美國海軍近日展示的最新型的AN/SPN-50型航空母艦空中管制雷達，相比舊型號又有哪些突破呢？
第一個突破是更廣泛的探測距離。AN/SPN-43系列雷達早期探測範圍是最近200多米，最遠約100海里，後來擴展到200多海里。AN/SPN-50型在探測範圍上應該能夠得到一定的拓展。
第二個突破是功能更多樣。依靠更完善的信號獲取與數據處理功能，AN/SPN-50可以提供數據，使得管制人員進行飛機起降管制、空域飛行器識別、空中控制、安全警報、天氣處理以及降落導引等功能。而獲得的信號數據，也能更有效地對接信息與指揮平臺。
這裡面，尤其強調的是新雷達對高超音速目標的監控。當前世界軍備競賽中，高超音速武器（包括飛機和導彈）是一個發展趨向。而在高超音速導彈方面，俄羅斯走在了前列。號稱能夠達到25倍音速的彈道導彈，可能構成對美國航母集群的巨大殺傷威脅。這種情況下，美軍的新型航母雷達，通過相控陣的智能掃描，鎖定敵方高超音速武器，就是很現實的戰術需要。以敵方導彈25倍音速為例，如果新雷達可以在300公里外確認敵方的高超音速導彈，則從鎖定到導彈抵達艦隊所在海域大約還有30多秒的時間。這個時間當然不夠航母編隊溜之大吉，但或許能夠給反導彈武器爭取一點防禦的空間。否則，如果引以為豪的航母編隊成為敵方先進導彈的靶子，美國的全球霸權也就被抽掉了基石。
此外，因為採用了新的信號處理技術，AN/SPN-50型雷達的抗干擾能力更強。電子戰本身是美國的特長，但俄羅斯的“全面壓制”也不是吃素的。在遭遇俄軍電磁干擾的情況下，AN/SPN-50型可以繼續保持對目標較高的偵測和跟蹤能力。而且，瑞典的海上長頸鹿本身就是一款成熟雷達產品，早已用在美國海軍的諸多中輕型艦隻上。美國對這個品牌可謂駕輕就熟。這也提高了軍品研發的保險係數，避免了未知的技術風險。
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