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美军航空母舰将换装新空管雷达

发布时间:2019-12-17 21:13 来源:未知 编辑:admin

  今秋,美国海军首次展示了最新型的航母空中管制雷达。美军航母与两栖攻击舰将全面换装这款雷达。空中管制雷达对航母有何意义?这款新型雷达又有哪些新功能?

  航母是供舰载机起降的海上作战平台。对于舰载机而言,想要在小小的航母上起落,冒的风险可比在陆地机场要多好几倍。且不说风高浪急,也不说航母甲板的尺寸有限,单说在茫茫大海上,要找到航母的位置就不容易。

  别看航母近看是一个几百米长、十几层楼高的庞然大物,但放在万里无涯的大海上,从几百米乃至几千米高空看下去,和一个肥皂盒没啥区别。更别说航母是会动的,降落时位置坐标是变化的。如果舰载机每次降落还要满世界寻航母,那对于战斗的效率影响就太大了。

  既然舰载机找航母不容易,那就让航母找舰载机好了,空中管制雷达由此应运而生。简单说,空管雷达发射无线电波,对航母周围数百公里范围内的飞行器进行监测。一旦确认了己方舰载机,雷达就会保持跟踪,确认舰载机的实时位置。同时,根据空管雷达的信息,调度员会为舰载机制定前往航母降落的飞行路线和降落顺序。如此一来,飞行员只要根据航母调度员的指示,就可以沿着安全和快捷的路线降落。当然,在舰载机飞临航母上空时,引导其平安降落,还需要其他光学电子设备的配合。

  由上可知,空管雷达主要目的就是找自家飞机,并为引导自家飞机的降落提供实时信息。当然,既然能探索几百公里的飞机,不是自家的也逃不过它的法眼。所以通常来说,空管雷达是对整个航母周边空域进行监测,在“扫自家门前雪”的同时,对“他人瓦上霜”也不放过——可以发现敌方来袭的飞机。

  各国航母都配有空管雷达,但在具体引导舰载机的方式上又各不相同。简单说来,大部分国家的航母这方面的配置都比较简单。这其中,“空中引导系统”是各国普遍采用的方案。这个系统的原理,实际上是舰载机和航母上的无线电发射机进行“问答”。当舰载机差不多飞到航母所在区域时,会发出询问的电磁脉冲,航母天线会发出应答脉冲。舰载机接收后,根据脉冲的时间差和相位差,确定航母和舰载机的距离。空中引导系统的有效范围可达500公里。

  譬如俄罗斯在其唯一航母库兹涅佐夫号上,装载了大量雷达,但其中用于舰载机引导的,只有一部“飞行警察”B空中管制雷达,结合“蛋糕台”空中引导系统,引导舰载机起降。

  法国核动力航母戴高乐号上只安装了两部雷卡1229型雷达,舰载机降落也就靠它们了。除此之外,还有助降系统、着舰激光系统和预警机可以参与对舰载机降落的引导。

  西班牙轻型航母阿斯图里亚斯亲王号上,安装了AN/SPN-35雷达,主要对舰载机在最后一段距离进行引导,控制舰载机到达甲板上空。

  意大利加富尔号航母安装的引导雷达是SPN-41,加里波第号则是采用MM/SPN-728(v)1监视与导航雷达。

  几年前退役的英国无敌级航母,配置的是MM/SPN-720(V)5雷达。该雷达每次可以同时控制两架飞机。而刚建成的新型航母伊丽莎白女王号,由于采用“滑跃起飞、垂直降落”模式,加之准备部署的是F-35B垂直起降战机,因此在空管雷达方面大幅度简化,仅用了997型三坐标雷达来定位。

  美军航母的空管建立了更为完善的引导雷达系统。在上个世纪,美国航母的空中管制系统除了AN/URN-25系统,还有4部雷达:两部AN/SPN-46雷达,一部AN/SPN-43C雷达和一部AN/SPN-41雷达。另外还有E-2C预警机进行配合。

  这三类四部雷达的分工明确。美军舰载机准备归航时,首先获得E-2C预警机的信息,了解航母所在位置。当战机进入航母周围范围时,就由AN/SPN-43C接手空中管制。最新版的AN/SPN-43C能判断发现的飞机型号。

  当舰载机在AN/SPN-43C引导下,进入航母周围7英里左右时,就换AN/SPN-46雷达上场了。AN/SPN-46能够同时控制两架飞机。它的任务是引导飞机从几英里的距离降落到航母甲板上。而AN/SPN-41雷达则进行辅助监控,确保万无一失。显然,美军的空中管制系统更加复杂,同时功能性也更强。

  当前用于空中管制的AN/SPN-43C雷达首先是使用时间太久了。企业级航母、小鹰级航母用的是它,尼米兹级用的也是它。这么算下来差不多都用了半个世纪了。

  虽然在21世纪初,美军对其进行了优化,使之获得的航空管制信号从模拟信号改为数字信号,与先进的信息化平台更好兼容。但整体来说,要在一个半个世纪的雷达体系上修修补补,超出了合理使用的范围。

  AN/SPN-43C在波段上也存在问题。它使用的是S波段(3.5GHz-3.7GHz)无线电,这个波段有一部分频带被分配给了固定无线电。这样,如果舰载机在接近美国海岸线的地方,AN/SPN-43C发出的S波段信号可能被陆基信号干扰,导致空管雷达无法正常使用。

  美军在2013年即定下了新空管雷达的规划,并打算在2020财年授予该雷达的生产合同。美军希望新雷达系统尺寸、重量上与原有的AN/SPN-43C雷达相当,便于替换位置。美军计划的订购数为25套,将用于全部的航母和两栖攻击舰上。最终中标的,是由瑞典萨博公司研发的“海上长颈鹿雷达”升级而成的舰载有源相控阵列雷达。那么,美国海军近日展示的最新型AN/SPN-50空管雷达,相比旧型号又有哪些突破?

  第一个突破是更广泛的探测距离。AN/SPN-43C雷达早期探测范围后来扩展到200多海里。AN/SPN-50型在探测范围上应该能够得到一定的拓展。

  第二个突破是功能更多样。AN/SPN-50可以提供数据,使得管制人员进行飞机起降管制、空域飞行器识别、空中控制、安全警报、天气处理以及降落导引等功能。

  这里,尤其强调新雷达对高超音速目标的监控。当前军备竞赛中,高超音速武器(包括飞机和导弹)是一个趋势。而在高超音速导弹方面,俄罗斯走在了前列,号称弹道导弹能够达到25倍音速,构成了对美国航母集群的巨大威胁。这种情况下,美军的新型航母雷达,锁定敌方高超音速武器,就是很现实的战术需要。以敌方导弹25倍音速为例,如果新雷达可以在300公里外确认敌方的高超音速导弹,那么从锁定到导弹抵达舰队所在海域大约有30多秒的时间。这个时间当然不够航母编队溜之大吉,但能够给反导弹武器争取防御时间。

  第三个突破是AN/SPN-50雷达的抗干扰能力更强。电子战本身是美国的特长,但俄罗斯的全面压制也不是“吃素”的。在遭遇俄军电磁干扰的情况下,AN/SPN-50可以继续保持对目标较高的侦测和跟踪能力。

  此外,瑞典的“海上长颈鹿”本身就是一款成熟产品,早已用在美国海军的诸多中轻型舰只上,美国对这个品牌可谓驾轻就熟,避免了未知的技术风险。

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