天下布武
雷達波段是以波長(或者說頻率)進行劃分,不同的劃分標準其名稱也不盡相同,問題中所說的L、S、C、X四種波段是我國微波標準的劃分方法,波長按上述順序依次遞減。從功能上來說,一般情況下波長越長探測距離越遠但精度越低,反之,波長越短探測距離越近精度越高。
海軍節閱艦式上055驅逐艦閃耀亮相!
我國微波標準中對於各波段的劃分方法
對於艦載雷達而言,一般都會搭載多個波段雷達用於探測和引導不同的武器裝備,功能上相互補充,但不同功能、波段的雷達同時工作時會產生干擾,而也會影響探測或指引效果,因此,如何平衡不同類型艦載雷達及通訊設備的波段(頻率)、提升電磁兼容性是艦艇設計中十分重要的一個環節,能夠同時兼顧多波段需求、採用分佈式多孔徑發射陣面及數據處理分析能力的綜合射頻技術,是現代艦載雷達發展的趨勢。055驅逐艦採用綜合射頻技術,一體化桅杆上和艦體上集成了多個波段相控陣雷達,不僅包括上述幾個波段,還有甚高頻VHF、特高頻UHF等其他波段的雷達或通訊設備,在當今世界水面艦艇領域,055驅逐艦的艦載雷達系統整體上處於世界領先水平。
至於問題中所說的055驅逐艦上的4個波段的雷達,分別位於艦首樓四周、主桅杆、艦體側面等部位,而各雷達的具體功能和性能參數是不可能有具體數據的。根據網絡上的相關信息推測,S波段雷達位於艦首樓側前方和側後方四個面,陣面最大,也就是346B有源相控陣雷達,主要用於遠程對空、對海搜索,據稱探測距離超400公里,可以同時跟蹤、處理數百批目標;X波段雷達位於主桅杆下方,陣面相對較小,主要用於對重點目標的精確定位和防空導彈等武器的前期導引;L波段雷達位於艦首樓下方(也有說該位置為電子戰陣面)與機庫兩側艦體上,是長方形陣面,主要用於對隱身飛機、導彈等的遠程警戒;而問題中所說的C波段雷達,其頻率介於S波段與X波段之間,功能上與二者重合,個人不確定055驅逐艦是否裝備。
055驅逐艦不僅噸位大、艦載武器齊全、戰鬥力強悍,而且其設計理念也代表了當今水面艦艇的發展方向,尤其是在多波段有源相控制雷達方面已走在了歐美等傳統海軍強國之前,因此,055驅逐艦不僅是我國海軍水面艦艇未來一段時期內的核心戰艦,也是我國海軍建設有追趕世界先進水平到引領世界水面艦艇發展趨勢的標誌性艦艇,4.23海軍節閱艦式中055首艦101“南昌號”作為水面艦艇領航艦亮相,從其舷號、命名也足以體現其在我國海軍發展中的重要地位。
威吶解析
紙上的宣仔,為您解答。
按照網上的一些看法和本人掌握的知識,055的雷達電子設備分佈差不多是這樣:
055上的L、S、C、X雷達波段都屬於微波。按頻率由低到高的順序分佈如下:
這裡面L波段頻率最低,波長最長在30cm-15cm,屬於分米波。不過L波段雷達我沒找到在哪,因為055上的條條塊塊實在太多了,無法甄別到底都是幹啥用的,如果有比較瞭解的可以在評論區指出。圖上標註用途未知的也有可能是L波段天線。L波段在1~2GHz,波長較長,對低空掠的導彈和飛機以及隱形目標較好,同時耗電量小(也就是不用做的功耗太大)。其實這個活S波段雷達也能幹,但是S波段雷達要想對低空目標探測效果好,必須放的比較高。而我們的S波段雷達是集成了超過5000個T/R,直徑4米以上的大傢伙,不可能搬到桅杆頂部的。所以就要用L波段雷達彌補S波段雷達的不足。
055一體化桅杆上集成的天線是在太多,隨便一個角度就是這樣的。真實戰鬥力絕對遠超我們的想象,要想都搞清楚只能等未來解密了
S波段雷達就是055上的4面大相控陣天線,S波段2~4GHz,穿透性較好,衰減小,適合遠距離探測。S波段雷達是055最主要的雷達,用於對空搜索和跟蹤,對低空目標有一定探測能力,但不是它的強項。
嚴格說C波段不是雷達,而是一個信標應答天線,用來給紅旗-9進行制導的。因為紅旗9的制導方式是捷聯慣導+指令修正+末端主動雷達制導,在前半段,需要不斷的發送指令進行修正,C波段天線就是幹這個的。在052C的346雷達、052D的346A雷達上,C波段信標應答天線和S波段雷達被整合在一個天線罩裡,在055上是否還是如此,就不得而知了。
346雷達拆下天線罩,圓形相控陣為S波段,上下邊緣的長條形為C波段信標天線
X波段雷達,兼顧目標對空探測、跟蹤和火控照射功能。由於火控系統對精度要求苛刻,雷達的波長要儘量小,才能實現較高精度,X波段工作在8~12GHz,可以很好滿足這個要求。不過紅旗9B並不需要X波段引導。所以推測這種X波段雷達很可能是為低成本的中近程防空導彈準備的火控照射用的。所以055一坑四彈的設定是成立的。
宣仔
雷達電磁波波長越短,單位能量越密集,探測精度越好,但是能量被空氣吸收越強,衰竭越厲害,有效探測距離越短,反之亦然。所以通常設計不同波長的雷達,來滿足不同任務需要。通常S波段是搜索、X波段火控、L波段遠程預警。
S波段是346海之星AESA雷達的主要工作波段
S波段頻率為2-4GHz,中心波長為10cm。這一波段雷達探測距離較遠,同時可以有一定精度,可以鎖定和跟蹤目標,並用來引導主動雷達導引頭的導彈攻擊目標。
所以這一波段雷達是很多艦載雷達系統的主雷達,主要負責中距離警戒和跟蹤。舊式雷達不談,單純的相控陣雷達領域。美國的宙斯盾雷達系統,英國45級驅逐艦的辛普森雷達都是採用S波段。
C波段是海紅旗-9的制導波段,整合在346雷達裡面
C波段頻率在4-8GHz,中心波長5cm。C波段又被稱為中間波段,該波段介於S波段和X波段之間。因而性能也在兩者之間,其探測距離要比S波段要短,精度要較好。所以部分國家配備C波段雷達主要是存有包打天下的心思,同時代替S波段和X波段雷達,比如歐洲的EMPA無源相控陣雷達。
X波段精度高,主要用於引導海紅旗-16
X波段頻率是8-12GHz,中心波長為3cm。這一波段探測精度好,鎖定能力強。是火控雷達的主要工作波段,可以用來引導半主動雷達制導的導彈,戰鬥機的機載雷達主要也是X波段。
L波段主要用於遠程警戒,具有一定反隱身作用
L波段頻率1-2GHz,中心波長已經達到22cm。一般情況下,從L波段開始,歸為長波雷達行列。這一波段雷達探測距離遠,但定位精度要差很多,已經無法滿足引導導彈攻擊目標的需要。所以通常用於遠程預警和警戒,盾艦主雷達功耗大,大多都攜帶有遠程雷達進行警戒。像美國宙斯盾艦帶有AN/SPS-48,英國45型驅逐艦帶有S-1850M。
五嶽掩赤城
055是世界上最早實現多波段雷達系統的軍艦,雖然DBR(雙波段雷達系統)的概念最早由美國提出,並且計劃裝備在DDG1000朱姆沃爾特級驅逐艦上,但是最終由於美國裁剪了VSR雷達,也就是S波段遠程對空搜索雷達,因此被我國捷足先登,摘得首個多波段雷達殊榮。
055驅逐艦上的多波段雷達包括了S波段有源相控陣遠程對空搜索雷達、X波段有源相控陣對空照射和火控雷達,C波段有源相控陣對海搜索和火控雷達,L波段有源相控陣遠程對空預警雷達等4個波段的有源相控陣雷達。這些雷達佈置在055驅逐艦的綜合射頻系統之中,簡化了線路,節省了空間,降低了互相干擾,還提高了探測的效能。
其中,S波段雷達主要是對空搜索和追蹤,精確獲取遠距離目標的批次、數量、位置、速度、軌跡等參數,還能夠識別目標類型,判斷目標威脅程度,具有一定的反隱身作戰能力,探測距離在300公里左右。L波段預警雷達則主要是起到遠程警戒和反隱身作戰的作用,這是一種米波雷達,他可以對300公里左右的隱身目標和400公里以上的空中目標實現發現,雖然不能精確獲取目標參數和類型,但是能夠獲知目標的大體位置,方便S波段雷達集中掃描獲取參數。
X波段雷達主要是對空導彈的火控,他的主要特徵就是精確。他能夠精確的取得目標的三座標參數,並且判斷其飛行軌跡,實現對防空導彈的引導,他是055有多少個火力通道的關鍵,他能夠同時打擊的目標數量決定了055能夠同時對抗的目標數量,因此X波段雷達在整個射頻體系中承擔了火控和打擊的任務。
C波段雷達主要是對海搜索和攻擊,它可以利用大氣虹吸效應超視距發現海面目標,最遠可達400公里,3艘055同時作業還能有效提高精度,基本在200公里距離就能夠完全實現精確發現和攻擊,當然他並不是055驅逐艦上最遠的對海搜索和火控方式,但是他提供了在衛星制導和直升機中繼引導之外的一種安全的超視距對海搜索和攻擊手段。
這就是055驅逐艦上覆雜的多波段雷達系統,這套系統後端統一集成,在一個彩色屏幕上顯示戰場態勢,有助於指揮官快速作出決策,瞭解戰場動態,因此其目前堪稱是世界上最先進的艦載雷達系統了。
海事先鋒
L,S,C,X四個波段雷達,一般是從低到高排列,各有各的作用,放到一起,是一門高科技,因為有輕微的重疊,容易發生干擾,055大驅能夠放到一起,一看就厲害,可算世界首創。
L波段雷達是長開雷達,進行第一步搜索,距離應該在600千米以上,要看能量,如果能量夠用,理論上可以無限傳播,但現實是不可能的。
S波段雷達探測距離大約在400千米左右,不是常開雷達,因為消耗能量大,L波段探測到異常才會開機,這種雷達是有壽命的。
C波段也是搜索雷達,探測距離200~300千米,屬於精密探測雷達,必須和其他雷達相配合。
X波段雷達,波長最短,屬於判斷雷達,和火控雷達,也是範圍使用最廣的雷達。導彈的導引頭,飛機的機頭雷達,隱身雷達的隱身效果也是X波段。隱身飛機對C波段是半隱身,對S波段基本不隱身,對L波段是絕對不隱身,但相對應的,就越來越判斷。所以能夠做出L不斷的隱身雷達,絕對是一大進步,也是建立了強大的資料庫的原因,對懷疑目標,能夠做出比對,也是實踐出真知的鐵的證明。
這個圖片,能夠看出波段和頻率,但都不能準確表達。因為波段波長是有很多組織給予規定的,沒有統一的標準,只能說大致表達。不知道能解釋清楚嗎?
大志遠思想空間
很簡單的道理,雷達的工作波段根據實際波長可以劃分為L、S、C、X、Ku、K、Ka、U、V、W等分波段;也可以根據微波頻率分為VLF、VHF、UHF等等。正像這個世界上所有存在的事物都不完美一樣,無論哪一種雷達波段都有其侷限性,因此正在某種領域發揮其“特長”,而水面艦船因為其特殊的工作環境和需要應對多種工作目標,採用多種雷達波段是很正常的,055驅逐艦之前的各類艦船也配備了多種波段雷達,只不過因為055驅逐艦、朱姆沃爾特驅逐艦這類艦船將大多數雷達傳感器都集成到一體化桅杆或者艦島上,且多采用類似相控陣雷達的平面板狀天線佈置,顯的稍微特殊了一些而已。
裝備多種波段雷達的一體化桅杆佈置方式並不神秘
其實幾年前澳大利亞海軍升級“澳新軍團”級護衛艦計劃推進的SEA1448、SEA1448PH4B、AMCAP項目工作中重點就是改造構成一套兼容CEA-FAR2系統的一體化封閉桅杆,該系統是一種集成了L、S、X三種波段雷達的相控陣雷達系統,如下圖所示:
其中,CEA-FAR雷達(圖中藍色)工作在S波段,負責搜索和跟蹤;CEA-FAR2-L雷達(圖中紅色)工作在L波段,負責遠程警戒;CEA-MOUNT雷達(圖中綠色)工作在X波段,負責火控照射。實際上這套“三種波段”雷達系統,基本上就是在我們常見的S+X雙波段雷達的基礎上,利用CEA-FAR2-L固定陣列相控陣雷達替代了原來老舊的SPS-49型L波段遠程警戒雷達(如下圖),用途上並沒有什麼變化,只不過用更新的雷達體制可以達到艦船外形集成一體化(利用隱身)和具體性能指標上提升的目的。我國的055型驅逐艦其他擊中波段的雷達做了類似處理也是這種目的。
驅逐艦上各種波段雷達的作用
在艦載雷達方面,最長用的就是L波段、S波段、C波段和X波段,其中L波段雷達多用來遠程警戒,S波段雷達中遠距離搜索與跟蹤,X波段則多用於火控和照射,C波段的波長居於S和X之間,兼具兩者的優點和缺點(換句話說就是,啥都能幹,啥都不是最好),所以多作為中小型艦艇的多功能雷達或者在大型艦艇上起補充輔助作用(如下圖秋月級上的雷達)。各種波段的雷達作用與其微波特性有關,通俗一點來說,探測距離遠的雷達,往往精度不高;精度高的雷達往往探測距離近,所以較長波段的L雷達用來發現目標起到警戒提示的作用,接近一定的距離後S波段雷達負責中遠距離搜索很跟蹤,四者中精度最高的X波段雷達負責照射和火控,算是各司其職吧。
055型驅逐艦上的雷達
至於055型驅逐艦上的各種雷達,現階段官方並沒有公開任何具體資料,其後端系統的構成也不得而知,所以“網絡上扯什麼雙波段、三波段”那些東西你就當段子看看得了,只要知道並不是把兩種波段的相控陣雷達放在一起就是“雙波段”雷達系統,這得看其是否共用後端設備,而後端方案在我國從來沒公開過,所以“鍵盤俠”們寫那麼多地毯文沒啥意思。之所以前文講那麼多,主要是讓各位瞭解各種波段雷達的作用,055型驅逐艦上的雷達作用也概莫能外。
現在能夠確定055型驅逐艦上的雷達有S波段(就是那四面大盾)和X波段(桅杆上三種規格的小盾之一),其他的什麼雷達沒人知道(知道也不能說,說的都是猜),總之這幾面雷達逃不出我們上文所述的幾種波段和功能。此外,還有傳聞該艦上裝有米波雷達,能夠進行反隱身作戰,這個信不信就由你了。
裝備空間
早期遠程預警雷達使用的雷達中心波長為22~23釐米,被稱為L波段雷達。現今被大量使用的中距預警與搜索的雷達,其雷達中心波長為10釐米,稱之為S波段雷達。用於武器制導的火控雷達其中心波長為3釐米,這就是大名鼎鼎的X波段雷達。為了兼顧S波段與X波段雷達的優點,又發展出中心波長為5釐米的C波段雷達。
L波段雷達工作頻率在1~2GHz,S波段雷達的工作頻率在2~4GHz,C波段雷達工作頻率在4~8GHz,X波段雷達工作頻率在8~12GHz。由此可知,從遠距離搜索目標,經過中距離跟蹤目標,再到最後的鎖定目標,其雷達工作頻率涵蓋了1~12GHz(1000~12000MHz)的雷達波束區間。
至於說055上是否有C波段雷達,這個我還真不知道。從理論層面講,S+X組成雙波段有源相控陣雷達,這就足夠完成全部任務了。再加上C波段有些屬於重複建設的意味,並且還有可能出現頻間干擾問題。
一般情況下,C波段雷達在驅逐艦上經常被稱之為信標雷達,主要輔助無源相控陣雷達(S波段),作為火力信道的補充,利用雷達波束提供製導數據通訊。構成S+C的相互配合模式。
在S波段雷達存在的情況下,S波段既滿足中距預警、跟蹤,又可以充當數據通訊通道使用。當有源相控陣雷達為S波段,那麼,預警、跟蹤、通訊完全可以一單挑了。
所以,055大驅有L、S、X波段,很容易理解,如果真的有C波段雷達,有可能為了某些武器系統還未能完全整合,不得已為之的過渡狀態。當武器系統完全整合完成,那麼,C波段雷達就可以徹底取消了……
希望各位朋友多多交流。祝願各位身體健康!
理智悍虎
這有點像同時帶著狙和噴子,巷戰野戰兩不誤的感覺。
同時搭載多種不同波段雷達能夠有效提升艦船的任務兼容性,以及艦載搜索系統的最大處理能力,對於提高高強度作戰環境下的艦船作戰能力有很大的意義。
這得從雷達的波段說起。(本文統一採用中國的頻率劃分方法,而不用二戰出現的S/X波段分類法)
關於雷達的各種參數,最重要的一個就是雷達的波段,即雷達發射的雷達波的波長。波長決定了雷達的基本性能特徵。
波長越長,信號衰減較少,雷達波的傳播距離越遠,對雷達反射面積較小的目標探測效果越好。但是定位精度也越差。
波長越短,信號衰減較大,雷達波的傳播距離越近,對雷達反射面積較小的目標探測效果越差。但是定位精度也越好。
我舉個例子,科索沃戰爭中南聯盟發現美軍F-117的那個雷達,就是波長較長的米波雷達。由此我們也可以知道,預警雷達因為側重發現目標的能力,一般選用較長的雷達波段,而火控雷達因為需要探測目標的精確位置信息,所以一般選用較短的雷達波段。
舉個典型的例子:
1, 各國海軍潛艇的通信雷達的波長就很長,是VLF(甚低頻)波段,波長高達10km-100km。
2, 而戰鬥機使用的機載雷達一般為SHF(超高頻)波段,波長在1cm-10cm之間,特別集中於2.5cm-3.75cm之間。
3, 軍艦的預警雷達波長通常在7.5cm-15cm之間。
4, 中國的超地平線遠程預警雷達,工作在HF(高頻)波段,波長在10m-100m之間。
由於一種雷達通常只能在固定波段工作,所以無法完美地同時兼顧搜索/跟蹤的需求。為了解決這個問題,也就有必要讓軍艦同時搭載多部不同波段的雷達。
比如055驅逐艦同時搭載了波段在2.5-3.75cm,7.5-15cm之間的2種雷達,前者負責跟蹤,引導導彈攻擊目標,而後者負責預警搜索,這能大大提高同時跟蹤,攻擊,搜索的最大目標總數,也是055驅逐艦作為目前最強的水面非航母作戰艦艇的資本。
戰鬥機解說家
而安裝在封閉桅杆內的X波段的多功能,則是用於水面搜索和火力控制。由於X波段雷達波束寬度窄,跟蹤精度高,所以具有很強的反艦導彈探測能力,同時具有對海搜索、超視距搜索和火力控制、目標照射的功能,可以為半主動艦空導彈提供多個目標的間斷照射。
L波段在1~2GHz,波長較長,對低空掠的導彈和飛機以及隱形目標較好,同時耗電量小(也就是不用做的功耗太大)
嚴格說C波段不是雷達,而是一個信標應答天線,用來給紅旗-9進行制導的。因為紅旗9的制導方式是捷聯慣導+指令修正+末端主動雷達制導,在前半段,需要不斷的發送指令進行修正,C波段天線就是幹這個的。
Jiayou218
2017年6月28日,055型萬噸大驅在上海江南造船舉行了隆重的下水儀式,軍委某副主席和海軍軍政主管悉數到場,說明軍方對此型艦非常重視和寄予厚望,當時官媒對此艦定性為“海軍在新時期實現戰略轉型的標誌性戰艦”。
4月27日,055型萬噸大驅首艦101號南昌艦,在人民海軍成立70週年國際閱艦式上,以驅逐艦群領銜艦的身份,首次正式公開亮相,引發了全球軍界的關注,美國《國家利益》雙月刊發佈最新評論稱,中國055型艦至少擁有112個導彈垂直髮射單元,與美國海軍戰力最強水面艦艇“提康德羅加”級巡洋艦的載彈量相當,綜合火力超過了太平洋地區其他任何水面艦艇。
055型驅逐艦主要天線綜合集成在一體式桅杆上,具有較高的信息化水平及隱形性能,可組織遠中近三層先期預警防禦網,且有較強的防空反導對海攻潛陸攻以及電子戰能力,是海軍第一款自服役起,在平臺和設計理念上達到全球領先水平的水面艦艇。
在艦橋上佈置有改進自346A型的新型S波段有源相控陣雷達,有著比346A型相控陣雷達更遠的探測距離,4面大型天線能覆蓋360度空域,且不斷刷新數據,即時掌控全空域態勢,主要用於對反艦導彈的遠程探測、跟蹤、識別和火力引導,成為對抗反艦導彈攻擊的核心戰鬥力。
055型艦還在主桅杆上集成了新型的X波段相控陣雷達,作為對中遠程防空導彈的精確引導,是繼福特級首艦CVN-78之後,全球第二型實現雙波段雷達概念的水面作戰艦船,擔負諸如對低空和海面目標搜索,以及導航和火控等多項任務,既減少了各類雷達天線數量,又有利於綜合射頻技術的實現。
此外,055型萬噸大驅,還在艦上綜合集成了C波段雷達,兼顧了精度和探測能力,就是為即將上艦的紅旗-19反導攔截動能彈做鋪墊,055型艦不僅是航母編隊的主力防空艦,還是以055型艦為主的海上作戰編隊核心,同時還是國家彈道導彈防禦體系的重要組成部分,一座流動的海上反導平臺。
這個反導指的是反來襲的遠程彈道導彈,此型導彈真的襲來的話,那就是國家之間上升到核大戰的節奏,而不是打水面艦艇的反艦導彈,同樣字面上的反導,卻有著不一樣的概念,所以本文推送者覺得有必要科普一下。
055型艦上還有一型L波段雷達,就是專門用來探測隱形戰機的米波雷達,雖然不能引導防空導彈攻擊,但卻可以將探測到的隱形目標通過數據鏈的形式告知S波段雷達,由相控陣雷達掃瞄獲得目標精確參數,引導艦載防空導彈對目標予以攔截,保證載艦的絕對安全。
055型艦空前地將多種波段的雷達整合在一條艦上,需要極高超的綜合射頻管理水平,證明軍工在此領域走在全球海軍前面,事實上已成為世界第一。
最後,用官媒報道的話,來結束本篇推文,“055型驅逐艦裝備有新型防空、反導、反艦、反潛武器,具有較強的信息感知、防空反導和對海打擊能力,是海軍實現戰略轉型發展的標誌性戰艦。”