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  • 1 # 裝備空間

    近年來,隨著技術進步和隱身化需求的提高,水面艦艇的封閉式桅杆設計似乎有“爛大街”的趨勢,從英國的45型驅逐艦開始,世界各國的新建驅逐艦、護衛艦甚至輕護艦和導彈艇都越來越多的應用封閉式桅杆,那麼封閉式桅杆的發展和特點究竟是怎樣的呢,請看下文分解:

    封閉式桅杆的發展

    由於封閉式桅杆具備良好的隱身效能,所以一些人也稱之為“隱身桅杆”,最早開始水面艦艇桅杆隱身化設計研究的是美國。美國海軍在上實際九十年代開始對一艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦進行改造試驗 ,用一種外形呈特殊傾角的多面體玻璃鋼罩將該艦的後桅杆包裹起來,玻璃鋼罩內部有特殊的填充物和夾層,可以對雷達波起到遮蔽作用,改裝後的外形示意圖如下:

    當時這項改造測試,獲得了很大成功,改造完畢的封閉式桅杆具備良好的雷達隱身特性,這項技術的關鍵主要取決於兩個方面:1、桅杆外殼內的特殊頻率選擇夾層,該夾層的特殊材料僅對特定頻段的雷達波有穿透性,它可以讓安裝在玻璃鋼罩內的SPS-40型搜尋雷達的電磁波自由穿過,而其他頻段的,雷達波將被反射開。2、特殊角度的多面體外形,能夠將敵方艦艇或低空飛行的飛機發射來的探測雷達波向上或向下反射,基本不會被原路返回被敵方雷達接收機收到。有這兩方面關鍵技術,保證了這種封閉式桅杆的低可探測性,雖然這項試驗極為成功,但是美國海軍並沒有將其大量應用到“斯普魯恩斯”級驅逐艦的改進上,而是作為保密技術儲備,在後來的“聖安東尼奧”級”船塢登陸艦的“先進封閉式桅杆和感測器系統”上得以應用,更後來的DDG-1000“朱姆沃爾特”級驅逐艦則更激進的採用了封閉式整合上層建築體系,將桅杆和建橋進行了一體化設計。

    隨後,英法德等國相繼突破封閉式桅杆技術,這項技術也從驅逐艦向護衛艦、航空母艦、輕護艦等領域全方位擴散。例如,英國的26型護衛艦計劃、澳洲的“澳新軍團”改進計劃、歐洲的新型護衛艦專案等都開始採用封閉式桅杆。雖然,各國都是將各型雷達和感測器整合到一體化桅杆上,外形也多有不同,但是核心的夾層材料卻不得而知,比方說印度的“加爾各答”級在歐洲的幫助下,也設計成封閉式桅杆,是否具備雷達波選擇性過濾的能力就沒知道了。

    封閉式桅杆的優點

    1、隱身能力好。一般來說,封閉式桅杆外形結構乾淨,沒有複雜的各類裸露鋼結構,有傾角設計和雷達吸波材料的應用,都可以降低可探測性。

    2、高整合度。各種搜尋/探測雷達、火控雷達、補盲雷達、通訊天線等都集中在一起,位於全封閉結構內,有利於供電系統佈置和艦艇空間集約利用,還能保護各類感測器和裝置免受鹽、水、氣的侵害。

    3、全向探測能力提高。封閉式桅杆一般將各類感測器呈三個一組或四各一組的佈置在桅杆四周,或將雷達至於桅杆最高處的封閉雷達罩內,解決以往艦艇部分雷達位置過低或探測角度範圍受限的問題,增強了360°全向探測和接收能力。

  • 2 # 兵工科技

    圖注:美國“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦,採用了封閉式桅杆,具有諸多優點

    封閉式桅杆是上世紀90年代隨著現代軍用艦船隱身技術普遍發展和使用而興起的新技術新概念。時至今日,已經成為世界先進水面艦艇的主流設計形式,如英國45型導彈驅逐艦、美國“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦和印度“加爾各答”級導彈驅逐艦都紛紛採用了全封閉式桅杆。採用封閉式桅杆,主要有以下幾方面優點:

    第一,封閉式桅杆雷達隱身效能好。這應該是英國等國採用封閉式桅杆最主要的原因。由於封閉式桅杆外表乾淨、有傾角,且由雷達吸波材料製成,因此具有極好的雷達隱身效能,比起傳統的鋼桅杆而言,優勢明顯。

    第二,有利於自身感測器探測效能的提高。由於封閉式桅杆上半部採用良性透波材料,結構內部感測器的電波能以極低的損耗穿過結構物,有利於自身感測器探測水平的提高。

    第三,高整合度,節省空間。封閉式桅杆由於所有的裝置、天線等都在桅杆結構內部,高度整合,節省了大量空間。

    第四,可靠性好。封閉式桅杆由於裝置等都位於桅杆內部,可有效防止風雨和鹽份的侵害,對裝置的維修保養十分有利,可靠性較好,相應的也降低了維護成本。

    第五,全向探測不留死角。以歐洲海軍研製的全封閉式桅杆為例,比如英國的45型驅逐艦,其桅杆為一金字塔形封閉式桅杆,塔頂為一個較小的圓球,歐洲人將這種全新的桅杆,形象地稱之為“烏鴉窩”。“烏鴉窩”將容納相控陣雷達天線以及各式無線電通訊、資料傳輸、電子對抗天線和紅外、雷達、鐳射告警接收天線,而且同一種天線將4個一組或3個一組地成群出現,能夠360°全向探測與接收,不留死角。

    當然,封閉式桅杆也有一些缺點,如技術水平難度大、成本高等。

  • 3 # 軍機圖

    艦艇封閉式桅杆的發展起源於上世紀90年代。20世紀90年代以來,電子資訊科技的迅速發展給現代海軍艦艇帶來了新挑戰,電磁對抗程度的提高使得現代艦艇不得不裝備越來越來多電子裝置,而船電裝置的天線需要一定的高度,如此一來艦艇桅杆就成為了大量電子裝置天線集中的地方。大量電子裝置集中佈置在桅杆帶來了不少問題,如電磁訊號互相干擾、破壞艦艇整體隱身設計、天線佈置雜亂無章、保養維護困難等等。在這種背景下,美國、英國、德國、法國、荷蘭等國海軍開始著手解決桅杆天線一體化的問題,高度整合的封閉式桅杆就此應運而生。

    相比傳統的桅杆,封閉式桅杆有以下優點:

    1.隱身效能好。封閉式桅杆外表光滑有傾角,外殼使用雷達吸波材料製成,因此具有極好的雷達隱身效果。典型例子如英國的45型導彈驅逐艦、中國的055型導彈驅逐艦。

    2.整合度高。以英國的45型導彈驅逐艦為例,其桅杆為金字塔造型的封閉式桅杆,裡面集成了相控陣雷達天線、導航通訊、資料傳輸、電子對抗天線、敵我識別天線、雷達告警接收天線。

    3. 便於維護。全封閉式桅杆將所有的電子裝置和天線都整合在桅杆內部,有利於電纜等管線集中佈線,既節約空間又不顯雜亂,維護起來也非常方便。

    4. 造型美觀大方。當前最先進的“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦,將封閉式桅杆和上層建築融為一體,和艦體實現了隱身一體化,造型也相當科幻,將成為未來艦艇發展的方向。

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