中國海軍052C“中華神盾”導彈驅逐艦:170蘭州艦、171海口艦(圖)
052C級兩艘姐妹艦停靠在一起
052C型導彈驅逐艦由上海江南造船廠製造,首艦2003年4月29日下水。052C型導彈驅逐艦是中國海軍艦艇史上的一個飛躍,VLS、相控陣雷達等裝備的上艦實為曆史性的突破,被譽為“中華神盾”,目前已下水的有二艘,分別為170號“蘭州”艦、171號“海口”艦。左圖是052C型導彈驅逐艦171號出海試航的照片,請注意艦艏上層建築兩邊的相控陣雷達弧形表麵。
序言
90年代,在旅海級出現之後幾年內,中國沒有新一代的驅逐艦露麵,然而就在快要進入21世紀之際,江南造船廠的船台上出現了四艘正在建造的新艦,其中前兩艘為較低檔的052B導彈驅逐艦,在2002年中旬下水。而第三、四艘則是令世人矚目的中國新銳艦艇──編號170與171的052C導彈驅逐艦,配備無數人期待已久的相控陣雷達係統以及垂直發射(VLS)防空導彈係統,是中國軍艦製造的一大突破,故獲得了“中華神盾”的美稱。
2003年4月29日,170艦在氣笛聲中滑入長江。此時,該艦的主炮、部分火控雷達、導航雷達、通信天線、730型近防武器係統都已安裝,而一年前052B下水時艦上仍然是一片空蕩,足見中國造艦技術又有了進步。下水的強大衝擊力會對艦體造成很大的考驗,下水後還得檢查龍骨是否受損。換言之,一些比較脆弱、一下水就震壞的裝備或結構勢必得在下水後才能安裝,不過這會導致工期延長。更有甚者,傳統戰鬥艦的所有上部構造物必須在下水後才能安裝,下水時完工的隻有一個空船體而已。因此,造艦技術優越的造船廠,船艦下水前已經安裝的裝備就會更完善,因為他們有辦法降低下水時造成的破壞。170艦被命名為蘭州號,而較晚開工的171艦則緊接著在同年10月29日下水。在2004年7月,蘭州號正式加入南海艦隊服役,但應該仍須一段時間才能形成戰鬥力。至於171艦也於2004年底完工,展開試航作業。
基本設計與裝備
052C沿用052B的艦體基本設計,不過上層建築經過修改,艏部上層建築較052B更高以容納相控陣雷達。052C的艦體采用模組化建造,以縮短建造時間。052C排水量估計比052B增加數百噸,吃水增加0.1m,滿載排水量應在7000噸附近。052C的機庫結構雖與艦體同寬,不過隻設有一個機庫(據說170艦的機庫位於左側,171則位於右側),多出來的容積主要用於安裝VLS,反潛直升機選用的是俄製Ka-28。052C的艦體布局又較052B改善了一些,不過還是有進步的空間存在,例如從煙囪到直升機庫之間的上層建築布置依舊淩亂,不僅增加雷達截麵積,也減少了可用的甲板空間(尤其是對安裝垂直發射係統而言)。與052B相同,052C的上層建築與桅杆也安裝了許多球型天線罩,包括火控雷達、電子戰係統等等,這些東西應與052B的差不多,也同樣會破壞隱形性。052C的動力係統以及各項艦體隱形技術與052B相同,在此不予贅述。總而言之,052C與052B是一組采用同型艦體(做部分修改)、不同裝備的高/低搭配,與美國提康德羅加級、斯普魯恩斯級頗有異曲同工之妙,也符合中國近年發展新型艦艇的“一個艦體,兩種設計”的原則。
052C上兩組730型近防武器係統終於采用了最佳的安裝位置──分別位於艏部以及機庫上方,比起052B將之安放於艏部兩側要好多了。170艦下水之初,艏部前方用來安裝730CIWS的結構物與艏部有個縫隙,兩者並未相連,這可能是為了避免730機炮發射時的震動損害艏部以及其內的裝備,副作用就是增加雷達截麵積;不過等到該艦完工服役後的新照片則顯示這個縫隙被補起來了。反艦方麵,052C的艦首裝有一門與052B相同的中國自製新型100mm隱形速射炮,機庫結構前方有兩組四聯裝鷹擊-12超音速反艦導彈發射器。鷹擊-12是中國新開發的超音速反艦導彈,采用衝壓發動機推進,其發射管為圓柱狀,且直徑大於C-803反艦導彈。052C主桅前方安裝了一具344型艦炮火控雷達,艦橋頂端則安裝了一具可導引鷹擊-12或SS-N-22的俄製音樂台(Bandstand)火控雷達,這些特征都與052B相似。此外,052C主桅頂端裝有一個球型護罩,據信也是被052B采用的364型X頻2D對空/對海搜索雷達,而艦上的電子戰係統也應與052B大同小異。與052B相同,052C的兩組7424型324mm三聯裝魚雷發射器也安裝於艦尾兩側的船舷開口內,平時以艙門遮蔽。由於052C以防空任務為主,就沒有如052B與054般還在艦炮前方加裝六聯裝俄式反潛火箭。052B艦首B炮位的四個多功能火箭發射器(可發射一般誘餌與其他水下攻擊/防禦性彈種)在052C上被移至機庫結構兩側,原本以為會用舷牆等結構加以遮蔽,不過根據完工後的照片顯示目前並未如此處理。
作戰係統方麵,052C使用中國海軍第三代的新型艦載戰鬥係統,應該是由旅海級的ZKJ-7進一步發展而成,型號據說為H/ZBJ-1,采用全分散架構以及模組化設計。H/ZBJ-1以艦內網絡係統將艦上所有水上與水下搜索/反製係統、武器裝備以及通信/資料鏈路整合在一起運作。為配合搜索能力優越的相控陣雷達並同時導引更多的防空導彈,052C的戰鬥係統必須擁有強大的處理能力;而除了應付高強度的飽和空中威脅外,052C的作戰中樞也要協調不同的友軍單位與武器載具(包括飛行器、艦艇以及岸基單位等等)進行防空、反水麵或對地麵投射武力等協同作戰任務,以勝任艦隊旗艦的工作。因此,052C的指管通情與作戰係統勢必對中國相關研發單位構成空前的考驗,估計移交中國海軍後仍需要幾年的時間才能完成整合並形成實際戰鬥力。
除了“板磚”之外,值得注意的是052C煙囪後方的桅杆上裝有一具極低頻(VHF)遠程對空警戒雷達;此種雷達與旅海級驅逐艦上的517型類似,但是前者由八組八木天線構成(與早期旅大級的PeaSticksVHF雷達相同),角解析度比隻有四組八木天線構成的517型更佳。中國之所以在新造艦艇上配備此種源於50年代設計的老古董,是看上目前沒有任何電子支援裝備以此為主要工作波段(VHF頻道一般用於民間通信),而且現有的隱形飛機對此種超長波的隱形效果也比較差。雖然波長特長的VHF雷達解析度一定很差,但是如能搜索到隱形飛機的跡象,至少有示警作用,所以中國此舉明顯是衝著美國引以為傲的隱形技術(包括飛機與艦艇)而來。
基本參數:
長154米;寬17米;吃水6.1米
滿載排水量:約7000噸
乘員:280人
動力係統:
DA/DN-80燃氣渦輪×248600軸馬力
MTU-20V956TB92柴油機×28840軸馬力
雙軸
最高航速:29節
續航力:4500海裏/15節
MTU-20V956TB92柴油機×28840軸馬力
武器係統:
鷹擊124聯裝反艦導彈發射架×2
海紅9AVLS6×8單元
100毫米單管隱形主炮×1
國產730近防炮×2
3×6多用途發射器×4
324毫米3聯裝魚雷發射管×2
卡-28反潛直升機×1
電子係統:
多功能相控陣雷達係統×1(固定式陣列天線×4)
極低頻(VHF)遠程對空警戒雷達×1
364型X頻2D對空/對海搜索雷達×1
984-1型電子戰係統
928型電子戰係統
多功能火箭發射係統×4(可發射一般誘餌或其他攻擊/防禦性彈種)
SJD-9主/被動艦殼聲納×1
H/ZBJ-1型作戰係統
928型電子戰係統
Bandstand導彈火控雷達×1
344型艦炮火控雷達×1
相控陣雷達
052C最引人注目之處,就是艏部四周加裝了四麵大型的固定式相控陣雷達天線,常有網友稱之為“板磚”,安裝方式與伯克級類似。052C的上層建築呈八麵體,往上朝內傾斜15度,而與中心軸線呈45度夾角的四個傾斜麵各安裝一麵陣列天線,這種配置與美國伯克級導彈驅逐艦類似。170艦下水之際,四個“板磚”的位置都以圓弧形的鋼板遮住,最初還有人以為這就是天線表麵,不過很明顯地,精密脆弱的相控陣雷達不會在下水前就裝上,所以這些弧形鋼板應該是單純地用來遮蔽“板磚”基座並吸收下水時的衝擊力道,避免基座變形受損。170艦完工後的照片顯示,“板磚”的天線外罩為弧形且明顯向外突出,此乃氣冷係統的靜壓箱(以下將詳述),而天線本身是平的。
這四麵“板磚”的麵積比美國AN/SPY-1還大(4.5×4.2m),采用波長較長的S波段操作,擁有較佳的遠距搜索能力,實際搜索距離則不明。由於“板磚”麵積不小,而艦上的海紅9A遠程防空導彈又與俄製SA-N-6艦載防空導彈(SA-10的艦載版)可能有血緣關係,不禁令人聯想此雷達是否與俄羅斯“庫茲涅索夫海軍上將”號航空母艦的“SkyWatch”相控陣雷達(天線麵積也很大,也是方形)或者SA-10的30N6E相控陣雷達有所聯係。據說中國曾在1995年輸入了30N6E雷達,而中國陸軍的防空導彈部隊也已部署SA-10,因此中國很可能取得了相關技術進行艦載相陣雷達的研究。
此外,在2004年4月中國自俄羅斯引進兩套SA-N-6艦載防空導彈係統,其中也包括了30N6E1相控陣雷達。30N6E可同時導引12枚SA-10防空導彈,同時攻擊六個空中目標。此外,另一則未經證實的外電消息則指出“板磚”可能是中國與烏克蘭的Kvant-Radiolokatsiya公司技術合作的產品。安裝方麵,“板磚”的主要問題在於位置過低,將使平麵搜索距離大減(受製於地球弧形表麵)。此外,朝向後方的兩塊“板磚”位置沒有特別加高,導致水平視線下緣被高起的尾部結構擋到一些,影響到艦體後方的低空搜索;反觀美國伯克級Flight2A、日本14DDG都將朝後的相控陣天線加高,避免被機庫擋到。
許多人都在爭論“板磚”到底是傳統的被動相陣雷達還是近年才逐漸成熟的主動相陣雷達,主流推論指出“板磚”是被動相陣雷達,畢竟中國第一次研發這類雷達係統,使用西方已經發展數十年的傳統被動式技術的可能性居高(就連西方先進國家的主動相陣雷達技術也要到1990年代後期才逐漸成熟);而前述“板磚”的可能模仿對象“SkyWatch”與30N6E也都是被動相控陣雷達。就052B的外觀而言,“板磚”的安裝位置實在太低,每麵“板磚”間距也很大,似乎間接證明“板磚”是被動式相控陣雷達,因為必須想辦法塞入龐大笨重的導波管、發射機、冷卻裝置以及電力增幅器等等,使其不得不安裝在空間充裕的較低位置。至於力主“板磚”是主動相陣雷達的部分網友則多半以“板磚”表麵的散熱係統做為證據。“板磚”天線表麵的冷卻係統為靜壓箱孔板送風方式,天線陣麵與弧形外罩之間的空間是一個靜壓箱,弧形外罩四周設有許多進氣小孔,並設有一個風機將空氣引入靜壓箱,通過的氣流便將天線表麵的熱量帶走。照片顯示在中國實驗艦上的“板磚”原型係統基座周圍設有不少送風管路,甚至還看得到送風用的風機,外型淩亂不堪入目;而170艦的“板磚”安裝就沒有如此“將就”,從外表看不到那些管路與風機。據說這套造型醒目的氣冷係統散熱效率比以往高4.6倍,重量減輕且成本降低,為此開發此冷卻裝置的第14所還獲得電子工業部科技進步二等獎。由於主動相陣雷達的T/R元件都是發射源,產生的熱量遠高於被動相陣雷達天線(射頻能量由後方的導波管傳來),故有一派人便認為“板磚”需要這麽“隆重”的降溫措施,就是“主動”的最好證據。此外,052C部署於南海艦隊,想在炎熱的低緯度氣候中保持精密電子裝備的正常運作,就必須格外重視冷卻措施。也有少部分人認為中國應該會以迎頭趕上的方式,跳過導波管技術而直接研發主動相控陣雷達所需的低功率T/R單元。不過就常理而論,主動相陣雷達的T/R單元所需的半導體技術難度甚高,就連美國也曾麵臨T/R單元(用於F/A-22戰機的APG-77主動相控陣雷達)所需的砷化镓(GaAs)半導體成本過高的困擾,必須向在這方麵獨步全球的日本輸入技術,故中國是否在此領域一步登天便令人質疑。
即便“板磚”不是主動相控陣雷達,也絲毫無損此一突破的重大意義,畢竟現在能自行研發艦載相控陣雷達(無論是主動還是被動)的國家仍屈指可數,能做出來便已經算是了不起的成就,更何況是以往科技較為落後的中國。
防空導彈
052C首艦170號的艦艏俯視照片,請注意主炮後方的海紅9A導彈6×6垂直發射單元。
海紅9A是紅旗-9的海上版,後者是中國從80年代開始發展的新一代遠程防空導彈。曆經十餘年的漫長研發之後,紅旗-9終於在1997年定型並開始少量生產,之後被中國海軍決定為新一代艦載區域防空導彈,1999年正式進入中國陸軍的防空部隊服役。艦載海紅9A導彈全長6.8m,彈徑0.47米,彈重1300公斤,彈頭重180kg,采用十字形條狀中段彈翼加上控製尾翼構型,據說擁有不錯的靈活度,射高500-30000m,射程6-120km,最大飛行速度4.2馬赫,製導方式為中途慣性/指令+TVM(Track-via-Missile)複合製導。在TVM導引方式中,導彈本身雖具有雷達波接收器,但航行控製指令並非由彈體本身計算,而是來自於發射單元。發射單元的跟蹤雷達同時鎖定目標與導彈,導彈將接收的雷達回波傳給發射單元,由控製中心計算出航行參數再傳送給導彈。由於推測052C的相控陣雷達為解析度較差的S頻,應不具備TVM能力,所以052C可能裝有額外的火控雷達負責TVM導引,隻是目前從外觀上難以判斷。
紅旗-9防空導彈係統能一次控製6枚導彈攻擊3-6個目標,對同一個空中目標可先後動用兩枚導彈進行重複攻擊,導彈發射間隔時間約為5秒;除了攔截飛機外,紅旗-9還具有一定程度的反彈道導彈能力。海紅9A的性能諸元與紅旗-9大致相同,不過彈長減至6.8m,最大射程縮減至120km,彈重也減輕到1300kg。海紅9A的海上測試由中國970號試驗艦負責進行,在2002年定型。同時在970號試驗艦上測試的新係統還包括隱形100mm速射炮、鷹擊-12超音速反艦導彈、730近防武器係統以及相控陣雷達等等,都是052B/C、054等中國新一代艦艇已經采用或即將采用的裝備。
關於海紅9A的最低射高,網上一般都認為是500米,有人就因此認為052C設計不合格,但是筆者不這樣認為。首先艦載對空導彈的最低射高為500米本身並不可信,中國的導彈技術十多年來獲得長足的進步,在這一關鍵指標上如此落後是非常難以理解的。其二,就算最低射高真的是500米,也不能因此而否定海紅9A,更不能否定052C。請對比日本的導彈防禦計劃,從戰略的角度看,海紅9A可以把中國的防空縱深向前推進n百海裏,東南沿海的經濟區域得到了更為有效的保護,這其中的意義不言而喻了。