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  • 1 # 魑魅涅磐

    雖然現階段有越來越多的軍艦和越來越多的陸基防空系統,開始使用能夠大幅提升軍艦和防空系統整體防空能力的“相控陣雷達”,比如我們大家熟悉的紅旗9、S400、愛國者、紫菀,我海軍052、055、美國的伯克級、日韓德等眾多歐洲小國都採用了“相控陣雷達”作為主要探測手段。就是因為相比之前的多普勒雷達而言,相控陣雷達有著探測距離更遠、能夠實現更多幾百個目標同時搜尋、並同時對其中幾十個重要目標同時鎖定追蹤的優勢。但是不管是什麼型別的雷達,使用的波段雖然有所不同,但是根據雷達波長度主要劃分為L、S、C、X、P等多個波段,其中真正應用於對空探測制導的波段卻只有常見的S、X、C三個波段。這三個波段各有優缺點,比如S波段屬於米波雷達範圍,具有長波雷達特有的探測距離遠、結構簡單、重量輕等優勢,所以很多空中預警機和艦載遠端警戒雷達會採用S波段作為軍艦搜尋、對空警戒和目標指示雷達主要探測方式。但是S波段也有一些缺點,比如雖然其探測距離遠、但是探測精度並不高,而且頻頻寬度並不高,所以在對敵方戰機等雷達波反射面積小的目標進行精準識別時,還是需要其他波段的雷達輔助才能達到更高的解析度和引導導彈對其攔截,比如我們常見的很多驅逐艦艦橋、桅杆頂部的雷達就屬於S波段雷達,平時主要長時間開機用於日常警戒搜尋。而X波段波長短且波束還很窄,所以探測距離並沒有S波段遠,但是好在頻頻寬度大有著出色的低空傳播效能和探測精度高、解析度高的優勢,所以常被用作于軍艦、陸基防空系統等包括導彈、火炮、近防系統的火控制導。比如美國的伯克級導彈驅逐艦雖然在艦橋上部裝備負責日常警戒的S波段雷達,並且艦橋四周還裝有E/F波段的相控陣雷達,但是在S波段發現敵情,相控陣雷達開始搜尋、追蹤鎖定來襲目標併發射導彈後,最後依然需要部署在後煙囪位置的兩臺工作在X波段的火控雷達為導彈提供末端目標指引。同時大名鼎鼎的S300遠端防空系統主雷達就採用了探測精度很高的X波段,但是為了提升S300的遠端全方位覆蓋能力,S300遠端防空系統還額外增加了一部用於補盲的S波段雷達用於日常警戒。C波段波長介於波長更長、探測距離更遠的S波段和探測距離較近、但是探測精度更高的X波段之間,所以C波段同時也相容了較遠的探測距離和較高的探測精度雙重優勢。比如美國的愛國者防空導彈就採用了C波段雷達,這樣一部雷達就能完成包括多目標的搜尋、追蹤、鎖定和導彈制導等多重任務。但是C波段也有很多不足,比如其雖然探測距離和探測精度介於S/X之間,但是C波段卻存在頻帶頻寬較低,面對多目標同時追蹤能力不足和對海面雜波抑制能力不強的缺點,所以C波段雖然看起來綜合了S波段和X波段的優點,但是真正用在艦載相控陣雷達上的卻不多。從理論角度來說,相控陣雷達相比之前的脈衝多普勒雷達而言,將雷達整成了集有通用發射器和接收器的模組化設計理念,所以相控陣雷達理論上可以在不同收發模組之間使用不同的波段同時進行探測。但是介於早期像美國伯克級導彈驅逐艦上裝備的SPY1D雷達一個是為了節省成本、降低技術難度,另外一個也是因為雷達探測距離核心在於發射功率高低,對於驅逐艦而言,四臺尺寸更大、重量更重的雷達為了實現更遠探測距離位置更高的話,會造成整個軍艦重心高度過高,軍艦機動性降低。所以伯克級導彈驅逐艦上裝備的SPY-1D雷達採用了無源發射機制,單個雷達陣面只有一部雷達波發射器,剩下的全部都是接收器,所以這就從根本上限制了單臺相控陣雷達陣面同時運用不同波段的可能。後面隨著技術的發展,像中國052型導彈驅逐艦上裝備的中國產346有源相控陣雷達雖然單個陣面採用了數量對等的雷達波發射器和接收器,但是依然無法實現單個陣面同時應用不同波段的可能。這是因為不同波段介於波長不同、波束寬度、頻頻寬度等不同條件下,不同波段雷達之間會產生嚴重的電磁干擾問題,所以依然從技術上限制了單個陣面同時使用不同波段的可能。就連很多軍艦雖然裝備有用於遠端防空警戒的S或者C波段、又裝備有用於導彈精確制導的X波段,在兩部或者多個雷達的位置選擇上都會刻意錯開,比如將遠端警戒雷達佈設在桅杆頂端,將X波段精確制導雷達佈設在艦尾煙囪位置等等,而且在電磁相容測試中還會刻意要求不同雷達在工作時間上故意錯開,以降低不同波段雷達同時工作相互干擾的問題。不過技術的發展總是很驚人的,畢竟在單個雷達陣面上同時執行不同波段不光可以大幅提升軍艦的整體作戰實力,而且還能降低軍艦造價成本(現階段一艘相控陣雷達體制的驅逐艦全艦電子裝置造價已經佔據整艘軍艦總成本的35%以上)和擴充套件軍艦的整體防空能力。同時雙波段雷達還能實現整合雷達探測、制導、電子資訊戰、通訊指揮系統於一體。所以現階段全球範圍內已經有兩款可以實現雙波段制導的相控陣雷達出現,這就是現階段已經批次裝備在中國同時多艘開建的055大型導彈驅逐艦上裝備的雙波段雷達,以及美國唯一一部裝備在最新福特級航母上的雙波段雷達。美國只建造了3艘和正在建造的波克3級導彈驅逐艦都因為成本因素縮減為傳統的單波段雷達,所以055導彈驅逐艦從現在到未來至少三四十年內都將是全球範圍內效能最先進的主力戰艦。日本秋月級導彈驅逐艦雖然艦橋上面同時裝備有一大一小兩個雷達陣面,且一個工作在S波段一個工作在X波段,但是這種緊挨著的雷達依然不屬於雙波段雷達的要求,這是因為小陣面的X波段雷達就只是一個火控雷達,只不過日本將其製成了相控陣固態雷達罷了。所以很多人要真的將秋月級也誤認為裝有雙波段雷達的話,那麼現階段包括052、伯克級等所有裝備相控陣雷達的軍艦都可以算是雙波段雷達了,只不過火控雷達不是固態雷達罷了。

  • 2 # 論道今朝

    有源相控陣雷達是相控陣雷達的一種,指的是雷達的探測方法或者說是探測手段。

    而雷達波段指的是雷達發射電波的頻率範圍;其使用的度量單位是赫茲(Hz)或周/秒(C/S),現在的戰機、艦艇雷達基本上工作在超短波及微波波段,其發射的頻率範圍在30~300000兆赫,相應波長為10米至1毫米,主要包括甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)、極高頻(EHF)等4個波段。230~1000兆赫為P波段、1000~2000兆赫為L波段、2000~4000兆赫為S波段、4000~8000兆赫為C波段、 8000~12500兆赫為X波段、12500~18000兆赫為Ku波段、18000~26500兆赫為K波段、26500~40000兆赫為Ka波段。

    據說,055導彈驅逐艦上就是把L、S、C、X等4種波段的雷達整合在一起;形成L波段雷達負責遠端預警,而且具有一定程度的探測隱身目標能力;S波段雷達負責搜尋目標,C波段雷達則負責導彈制導,X波段雷達則負責火控系統。俄羅斯蘇57戰機使用6面有源相控陣雷達,分別為L、X兩種波段,L波段遠端預警和探測隱身目標。

    北京大興機場採用的是中電科14所研發的最新型C波段全數字有源相控陣天氣雷達,常規天氣雷達需要6分鐘才能完成一次掃描,而該雷達只需要1分鐘就能完成;可靠性方面,由常規雷達的600小時提升至3000小時以上。

    中國新型戰略預警雷達採用P波段有源相控陣雷達,探測距離遠、範圍廣、反應速度快、準確率高。

    因此,可以看出,有源相控陣雷達與其他雷達都是以探測目標為目的,只是探測方法、速度、靈敏度、準確度不同而已,並不阻礙使用哪種頻段發射電波。

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