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宙斯盾到底有多強?對虧了SPY6系列雷達系統,堪稱宙斯盾的眼睛

作者:兵器肖甯

目前,美國海軍裝備的主力雷達系統便是“宙斯盾”。作為“宙斯盾”的核心,其探測系統起着不可忽視的作用。下面我們就來淺析“宙斯盾之眼”。

失敗的冰箱公司

“宙斯盾”的核心,也就是新一代相控陣列雷達系統,是由美國雷神公司研發的。可能很多人不知道,這家公司最早是做冰箱的。

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公司是由一位麻省理工學院的副教授帶着兩個畢業生成立的,最早叫“美國器械公司”,專門制造電冰箱。奈何産品名氣不大,很快便面臨倒閉。迫于生計,副教授想起自己之前研制了一款氦整流器。整流器就是将交流電改為直流電的裝置,可以用于偵測無線電訊号。副教授給這款産品起了個非常有氣勢的名字——Raytheon,雷神就是這麼來的。

二戰期間,這家公司開始造雷達用的磁控管。在生産的過程中,他們發現磁控管也可以烹饪食物,于是微波爐就誕生了。沒想到微波爐竟然也能和軍工産生關系。雷神公司真正崛起是在20世紀90年代,通過一系列的買買買,他們先後從休斯公司、通用電氣、德科公司買來了很多與軍工相關的分系統,使自己迅速成長。

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宙斯盾之眼

上世紀60年代,美國為了應對蘇聯提出的“飽和攻擊”,開始打造“宙斯盾”防空系統。其中的核心便是雷達系統。雷達系統分兩代,其中第一代與雷神公司半毛錢關系都沒有。第二代,也就是SPY6系列雷達才是雷神公司的傑作,也是美軍目前主力裝備的新一代主動電子掃描相控陣列雷達系統。第二代雷達與第一代相比,并不是簡單的更新,可以說是兩種概念。第一代結構為PESA,第二代結構為AESA,兩個系統雖然名字上隻差一個字母,但結構卻差之千裡。

将學術内容堆到這裡肯定會吓跑很多人,舉個相對簡潔、形象的例子,第一代是LCD燈,第二代是LED燈。如果讓燈泡亮度加強,第一代隻能加強LCD的瓦數,但終究是有極限的。可客觀環境所要求的亮度遠超LCD的極限。

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是以LED就顯得從容了,不管你要什麼亮度,我隻需要加裝LED的數量。目前環境要求還無法達到LED的裝載極限。這種結構上的革新讓SPY6系列雷達不僅具備更長的偵察距離、更好的靈敏度和更精确的辨識性,可同時防禦來自彈道飛彈、巡航飛彈,以及敵軍戰機、水面艦艇的威脅;還能夠根據艦艇的不同,開發不同的型号。

SPY6系列雷達采用子產品化設計,不同衍生系統共用相同的軟硬體,是以裝備更為可靠,維修成本也可以降低。雷達系統由獨立的雷達子產品組成,每台雷達子產品是一個尺寸為2*2*2英尺的盒子。借由不同數量雷達子產品組成的組合,能勝任各種任務的要求。

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雷達采用S頻段,整個陣列的直徑為4.3米,子產品數目與第一代相比增加了近1000個,達到了5328。當然所需電量也是成倍增加的。

三、各種型号

首先是是專門為“阿利·伯克”Flight III型驅逐艦研發的SPY6 1型雷達。“阿利·伯克”級是美軍現役的主力驅逐艦,已經下水了68艘,Flight III型是最新款。為了安裝SPY6 1型雷達, III型與前一版( II A型)相比,改動地方占全艦的45%。改動的地方主要是為了騰出更大的空間來裝載更大的電力系統,這樣才能勝任新款雷達的用電需求。

SPY6 1型采用4面相控陣列雷達天線,每一面天線安裝有37台雷達子產品組成,可同時适應彈道飛彈、巡航飛彈,和來自水面、空中的襲擊,以及幹擾和電子作戰任務。

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SPY6 2型又被稱之為“企業”級,是針對兩栖艦艇、“尼米茲”級航母的改良需求。“企業”這個詞對于美國海軍來說擁有超凡的意義。并不是說美國人重視商業,重視企業發展。“企業”是美國獨立戰争期間自己俘獲的一條完整的英國軍艦,對于當時北美民兵組織水師分隊來說,是具有開天辟地的意義在裡邊。

是以,美國曆史上至少有7艘艦艇被命名為“企業”号,而且都是主力,代表了當時美國海軍的門面。從這點來說,SPY6 2型的服務對象已經有一個固定的範圍了。安裝在“尼米茲”級航母上的“宙斯盾”采用1面9台雷達子產品組成的旋轉式天線,具備航情管控、艦船自衛能力。除了應對空中威脅,也可以進行幹擾和電子戰要求。

由于這個版本的雷達可以旋轉,是以也被稱之為“對空雷達旋轉”型。SPY 3型就是“企業”級對空雷達固定型。主要針對“福特”級航母、FFG飛彈護衛艦的任務需求。

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作為美國新一代航母,介紹“福特”級的文章已經汗牛充棟了。我們簡單介紹一下美國新一代護衛艦——FFG。FFG護衛艦2017年剛剛招标,目前還在設計階段,美國海軍對其要求除了正常的反潛、反水面,日常巡邏之外,還要負責指揮無人機,同時分擔驅逐艦與巡洋艦作戰區域之間的壓力。

也就是說,美國對于未來護衛艦的定位進行了提高。一些硬活不再增加到巡洋艦和驅逐艦身上,而是讓護衛艦承擔。同時無人機群的指揮也交由護衛艦,作為一個不具備起降飛機能力的軍艦也開始分擔空中作戰任務。

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是以,所配套的雷達采用3面相控陣列雷達天線,每一面天線裝有9台雷達子產品,具備航情管理、艦艇自衛能力。

SPY6 4型的服務對象并不是比“福特”級航母還進階,而是針對Flight II A型的改良。采用4面相控陣列雷達天線,每一面裝有24台雷達子產品,大幅提升偵察距離和靈敏度。

2019年12月,美國海軍與雷神公司簽訂了價值2.5億美元的合約,采購了2套SPY6 4型雷達安裝在“伯克”級Flight II A型的身上。

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