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水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵
2018年03月05日 23:29 小唐唐乐活作者:小唐唐乐活
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  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  俄罗斯“彼得大帝”号上的30N6E1雷达

  旋转阵是相对于四面固定阵而言的一个妥协产物。我们知道,由于相控阵雷达的波束扫描范围有限,要保证舰上相控阵雷达能360°全方位探测无死角,则理论上至少需要在舰上不同方向上安装三面相控阵雷达天线才能保证全空域的覆盖。而如果要保证覆盖空域存在一定的重叠,以提高整体探测性能的冗余性,则至少需要在不同方向上安装四面固定的相控阵雷达天线,这也是中美“大盾”舰均采取了四面固定阵的重要原因。但四面固定阵虽然是一种比较理想的安装方式,也可以保证“神盾”舰具备十分优秀的探测与防空性能,但一艘军舰上同时安装四面相控阵雷达天线则会造成整舰造价的居高不下,因为相控阵雷达系统的造价在整舰成本中所占比例很高。而旋转阵一般只配备了单面或双面(背靠背)相控阵雷达天线,通过机械旋转实现对360°空域的全方位覆盖,从而可以在保证基本作战能力的前提下大幅降低成本。配备了旋转阵的主要舰艇型号有我国051C型驱逐舰、俄罗斯“彼得大帝”号巡洋舰、英国45型驱逐舰、法意合作的“地平线”级驱逐舰以及FREMM型护卫舰等,对应的相控阵雷达型号分别为30N6E1(中俄)、“桑普森”(英)、EMPAR和“武仙座”(法意)。

  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  我国051C驱逐舰上的30N6E1雷达

  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  法国“地平线”级驱逐舰

  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  意大利FREMM级护卫舰.

  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  “武仙座”无源相控阵雷达

  旋转阵一般采用单面阵或双面阵,配备机械式旋转基座以保证全向覆盖,虽然避免了四面固定阵的高成本,在一定程度上降低了“神盾”舰的整舰造价,但代价是降低了目标数据更新速率,对“神盾”舰的整体防空性能带来了一定的影响。比如法国EMPAR无源相控阵雷达采取了单面阵,每分钟旋转60转,其探测周期受雷达天线旋转速度的限制,往往要等到雷达天线转完一周后才能对目标数据进行更新。与四面固定阵相比,旋转阵对目标的持续探测与跟踪能力较差,因此难以适应高威胁的作战环境。而中美“神盾”舰的四面固定阵在这种情况下都可以使用其中一面或多面相控阵天线对目标进行连续探测与跟踪,从而更容易发现、确定目标并稳定跟踪目标,因此从整体作战性能上来讲,四面固定阵相比旋转阵具备了很大的优势。英法海军之所以选择了这种旋转阵,在很大程度上是因为它们所面临的海上作战强度远没有中美海军高。不过,英法“神盾”舰在采取了旋转阵后,不但可以降低整体造价,而且单面阵和双面阵的雷达天线整体重量也要比大型四面固定阵要小得多,因此具备了安装至桅杆顶部的条件,从而使雷达可以“居高临下”以实现更远的低空视距,这也是选择单面/双面旋转阵的额外好处。此外,旋转阵既可以是S波段的“大盾”(英国45型驱逐舰的“桑普森”雷达),也可以是X波段或C波段的“小盾”(法国“地平线”级驱逐舰的EMPAR雷达),具体安装哪种主要看各国海军自身的定位需求与成本考虑。

  水面舰艇舰载相控阵雷达系统之旋转阵

  英国45型驱逐舰

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