全方位防護之盾:伯克級驅逐艦“宙斯盾”係統詳解 |
2010年10月 來源: 千龍網 |
“阿利·伯克”級驅逐艦。
“阿利·伯克”級驅逐艦是世界上第一級被冠以“宙斯盾”的驅逐艦,從此“宙斯盾”驅逐艦成為各國海軍實力的征象。
所謂“宙斯盾”係統是以SPY-1相控陣雷達為主要標誌的水麵艦艇綜合作戰係統,該係統研製的目的是為了提高編隊防空作戰能力。係統主要由相控陣雷達、指揮決策、顯示係統、武器控製、作戰準備狀態測試係統等分係統組成,可將全艦的各武器係統統一管理、調配、有機地綜合,使之成為一個快速反應、極少大為幹預的作戰係統。該係統可控製多種武器構成遠、中、近相互銜接的防禦圈,以不同射程的武器有效攔 截飛機和反艦導彈。
“阿利·伯克”級的SPY-1相控陣雷達。
“宙斯盾”誕生
為了抗飽和攻擊,同時對付多個來襲目標,特別是針對蘇聯“逆火”式遠程轟炸機及其發射的空艦導彈、水麵艦艇和潛艇發射的反艦導彈,1969年12月,美國海軍將ASMS更名為“空中預警地麵綜合係統”,英文縮寫為AEGIS,與希臘
神話中宙斯等諸神使用的盔甲、盾牌是同一個字,因此,該係統一般俗稱為“宙斯盾”作戰係統。1972年完成SPY-1雷達樣機的研製,從1974年開始對“宙斯盾”係統進行陸上,其後在“諾頓海峽”號試驗艦上進行了長達3年的海試。首套係統於1983年1月,裝備到提康德羅加級導彈巡洋艦上服役。
“宙斯盾”作戰係統一直與先進的科學技術同步發展,自服役至今的20多年間經過逐步的改進與升級後,“宙斯盾”係統已經陸續衍生出8種版本(基線0~7),其中每個版本還有局部改進。阿利·伯克級I型艦開始裝備基線4,隨著係統的升級,到ⅡA型艦(DDG一94以後)裝基線7。 SPY-1雷達各型的數據。 SPY-1雷達 “宙斯盾”係統主要由以下幾大分係統組成,包括相控陣雷達、指揮決策係統、顯示係統、武器控製係統、導彈發射係統與戰備狀態檢測係統等。此外,係統還囊括了LAMPS 11I輕型機載多用途係統、SQQ-89綜合反潛作戰係統、Mkl 16反潛火控係統、SLQ-32綜合電子戰係統等。 SPY-1雷達是“宙斯盾”係統中探測係統主要設備,目前已經研製了1A、1B、1D、1D(V)、1F、1K等幾種型號,分別裝備巡洋艦、驅逐艦, 1F、1K是專為出口而研製的。SPY一1雷達通常由4組天線、波束控製器、發射機、接收機、信號處理裝置以及計算機等組成。天線由4個相控陣麵組成,安裝在艦艇的上層建築上,每個陣麵可覆蓋120度,4個相控陣麵可覆蓋以本艦為圓心的半球。 SPY-1天線的六大基本功能是:能夠快速搜索和跟蹤目標,搜索距離最遠達400千米;對海、對空搜索,並且可以同時檢測、識別、判斷和跟蹤200~400多個目標(目標數依所用計算機的性能而定,20世紀90年代初期後SPY-1改用UYK-43計算機,特別是引入商用計算機技術改進後,據稱可將跟蹤目標的數目提高N3000個以上);對“標準”導彈(12~18枚)進行中段製導;向特混編隊內的其他導彈係統發送探測和目標指示數據;為導彈末段照射雷達提供指向;對殺傷效果作出評估。 SPY-1雷達的特點: 兼備搜索和跟蹤功能,並具有同時跟蹤多個目標的能力。相控陣雷達不同於普通雷達,它可以同時產生多個獨立的波束,以同時搜索和精確跟蹤多個目標,這對攔截飽和攻擊的導彈是十分重要的;係統反應時間短,普通雷達探測到目標後一般要經過幾次掃描(約幾秒鍾)才能錄取目標、建立肮跡,然後向跟蹤雷達“交接”目標。而相控陣采用數字波束控製,其波束由一個方向轉向另一個方向,隻受相位移相器轉換速率的限製,所用時間為微秒級;抗電子幹擾能力強;可對發射後的導彈進行中段製導;生存能力強。雷達陣麵部分受損後,殘餘部分通過係統重組仍能繼續作戰;天線采用電子穩定,當艦艇搖擺或偏航時,相控陣雷達可以用電子波束控製來穩定波束;自動化程度高、可靠性高。
AN/UYQ-70先進戰術顯示係統。
指揮決策
指揮決策係統是“宙斯盾”係統的核心設備,它接收來自SPY-1雷達和其他傳感器的目標信息,負責信息的分類、識別、處理、威脅判斷,根據單艦或編隊中艦艇、飛機的情況,通過UYK-4顯控台向武器控製係統傳遞指令信息。
該係統自動化程度很高,根據交戰程度可按全自動、自動、半自動與人工操作4種模式進行操作。全自動模式時係統完全不須人工介入,並與Mk1武器控製係統連接,可指揮Mk1武器控製係統控製各武器分係統自動發射武器,攔截任何進入警戒區以內的目標,其他三種模式則都需要不同程度的人工參與控製。
係統不僅能指揮對空作戰,也可以指揮對海、對陸、反潛作戰,還能作為旗艦指揮、協調其他作戰平台協同作戰。
顯示係統
顯示係統設置在作戰情報中心內,向本艦或編隊指揮官綜合顯示戰術信息。美國海軍“宙斯盾”驅逐艦上的顯示係統隻有一對(2塊)大屏幕。
目前,部分艦上的UYQ-21已被AN/UYQ-70先進戰術顯示係統取代,在新服役的驅逐艦(DDG-81以後)上,“宙斯盾”先進顯示係統(ADS)已改用商用大屏幕顯示器(CLSD)。
Mk41垂直發射裝置。
Mk41垂直發射裝置可發射的各型導彈示意圖。
武器控製
武器控製係統負責按照指揮決策係統的作戰指令,對武器係統實施目標分配、攔截計算、指令發射和導彈導引等任務,在巡洋艦上武器控製係統使用的是Mkl,在驅逐艦上則使用Mk8。
由於不設Mk99導彈火控係統、Mk86艦炮火控係統,各種武器通過局域網接入單元,直接由Mk8控製。
導彈發射
Mk41垂直發射裝置有3個型號,“攻擊”型長7.67米,發射“戰斧”導彈、“標準2”導彈和“阿斯洛克”反潛導彈;“戰術”型長6.75米,主要發射後兩種導彈,不能發射“戰斧”導彈;“自衛”型長5米,主要用於發射“海麻雀”防空導彈。
Mk41較其他發射裝置具備明顯的優勢,一是火力強,每個發射模塊可同時準備和發射兩枚導彈,所以,在該係統的8個模塊的彈庫中,可同時準備16枚導彈的快速發射。二是發射速率高,反應時間短。達到每秒1發的速度,三是可靠性好,即便1枚導彈出現故障,也不會影響其他導彈的發射。
艦上的作戰準備和狀態檢測係統(ORTS)與“宙斯盾”係統的各主要分係統相連,完成對整個作戰係統的監視、自動故障檢測和維護。
作戰訓練
基線4以後的係統開始增設Mk29“宙斯盾”作戰訓練係統,它與作戰係統相連,可在顯示器上提供一個戰術訓練環境,但不包含雷達係統的操作模擬。
作戰訓練係統中配備的UYK-43計算機還兼有為主係統計算機備份的功能,在主係統發生故障或受損時替代其工作。基線6.2以後的作戰訓練係統還綜合了“戰鬥部隊戰術訓練裝置”。
“阿利·伯克”級驅逐艦發射防空導彈。