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晨枫:054B,世界第一款采用低成本双波段雷达护卫舰|2023-11-20

054B把054A的382雷达换成新的双面阵,但很可能是四面阵,“两肩”是较小的双面阵,形成双波段雷达。

雷达都工作在一定的波段。较长的波长衰减较小,适合远程搜索;较短的波长分辨率和数据率更高,适合用于火控。传统上,为了兼顾远程搜索和高精度火控,有必要用不同的雷达执行不同的任务。

在相控阵时代,有两种不同的思路。第一个思路是近程交战优先,蜂拥到面前的反舰导弹是最危险的敌人,这是相控阵发挥凝视和多波束能力的最有用的地方,因此用高频的相控阵雷达负责火控,可以同时跟踪和制导多枚导弹,一个相控阵阵面就能实现若干个火控通道。高频雷达的天线阵面也较小,适合放置在桅杆顶端。同时,用机械回转的大型天线负责远程搜索。远程搜索的数据率要求相对不高,机械回转就够用了。

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荷兰“七省”级用小四面阵执行火控,大型L波段雷达负责远程搜索

第二个思路是远程探测优先,只有在远距离上尽可能精确、及时地掌握空情,才谈得上在近距离上精确控制交战,因此用中低频率的相控阵负责远程搜索,有利于在远距离上搜索和跟踪大量目标,特别适合应对饱和攻击。但需要另外配备多台火控雷达提供足够的火控通道。

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美国“伯克”级用SPY-1D相控阵雷达执行远程搜索,另有三台SPG-62火控雷达负责导弹拦截控制

第三个思路是用相控阵雷达通吃,两组相控阵雷达中,一组用较长的S波段执行搜索,另一组用较短的X波段执行火控,这就是双波段雷达。这是最豪华、最先进、最强大的配置。

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美国“福特”级航母是最早采用双波段雷达的,但只有首舰“福特”号使用,后续舰为了降低成本,回到单一的S波段

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055是世界上第一种采用双波段雷达的驱逐舰,也是世界上除了“福特”号外唯一采用双波段雷达的战舰

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几年前,“华罗庚”号试验舰上出现了新型双面阵雷达

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改造前(上)就是背靠背的双面阵;改造后(下)实际上成为四面阵,应该就是现在用在054B上的型号

波段较长的S波段天线阵面较大,波段较短的X波段天线阵面较小。背对背天线并不新鲜,054A上的382雷达源自俄罗斯的“顶板”,就是背对背的,改为S波段双面阵水到渠成。但中国更进一步,把两侧端面也利用起来,加上了X波段双面阵。双面阵的数据率低一点,但对护卫舰够用了。

海红旗16是主动雷达制导的,火控雷达不需要连续照射。假定相控阵的视角为120度,背对背意味着每回转一周,任一方位上有1/6的时间处于盲区,这可以根据预测-矫正算法推算、补盲。这对主要用于精确跟踪逼近目标的X波段火控雷达比较重要,需要很高的数据率。S波段的搜索雷达针对远程目标,数据率要求没有那么高。同时,X波段的盲区正好是S波段的视界,S波段跟踪不精确,不等于一点看不见,在X波段数据的引导下,还是可以保持一定的跟踪的,直到下一个X波段阵面扫视、数据矫正。所以短暂的盲区也只是半盲。

在需要的时候,可以增加回转速度以缩小盲区时间,也可以停止回转、向高威胁方向凝视,直到高威胁目标消失。对应阵面不必正对着高威胁方向,可以利用相控阵阵面的宽大视角,根据当前威胁态势,在保持对最优先威胁的凝视的同时,尽可能跟踪最多的次要威胁。或者在凝视、回转之间交替,达到最优兼顾。这将是一个指挥决定。在高威胁目标消除后,恢复正常回转。

归根到底,护卫舰不是用于应对高威胁环境的,高威胁只是偶尔为之,这样的折衷是可以接受的。否则就需要直接上三面阵或者四面阵了。

这样密集封装的天线阵面,看来中国已经解决了功耗和冷却问题,至少解决了低成本问题。

“伯克”级、052D和055的大型相控阵都有位置较低的问题。没办法,而且是个四阵面,只能降低高度,降低重心。054B的S波段阵面也没有那么大,和X波段阵面共用桅杆顶的位置,有利于探测的视界。

这将是世界上第一种采用双波段雷达的护卫舰。

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