接上篇《盾和蛋之間的那點事(一)——綜述篇(上)》繼續對盾與蛋的那些相關常識進行介紹——
分時照射
前文說過了, 半主動彈的原理就好比在一片黑暗中有一支手電筒直指目標並將目標照亮, 之後半主動彈才能尋著光亮攻擊目標, 背後的那支手電筒就是艦載火控雷達。 那麼問題來了, 如果是相控陣式火控雷達(火控盾)可以利用電掃描的優勢在多個目標間轉移波束, 以達到同時照射多個目標的目的, 而傳統的機械掃描雷達如宙斯盾艦上的“天線鍋”SPG-62, 其一次只能指向一個目標, 必須在解決掉前一個目標後再通過機械轉動才能照射第二個目標,
伯克級上的SPG-62火控雷達(有分時)
054A的MR-90也有分時照射能力, 並且在應對中程目標時的火力通道並不比伯克差
KDX-2的2部STIR240火控雷達(有分時)
吉德級上的2部SPG-51D火控雷達(有分時)
旗風級上的2部SPG-51C火控雷達(無分時)
高波級艦艉的FCS-2火控雷達(有分時)
間斷照射
在前文說了,機械掃描式火控雷達可以通過分時照射實現多目標照射能力,那麼傳說中的“火控盾”是如何實現多目標照射能力的呢?當然是更高級的技術——間斷照射。何為間斷照射?間斷照射是相對於連續照射而言的,打個比方,連續照射就好比拿一支手電筒一直對著同一個目標照射,不能移開,否則就會丟失目標。那麼假如一支手電筒能以超高的頻率在兩個目標之間不停轉移光束,則可以同時照亮兩個目標,相當於有兩支手電筒在工作。這就是間斷照射的原理,全稱是間斷連續波照射技術——ICWI。這個技術要求照射雷達能快速的在兩個目標之間轉移光束,這一點機械掃描雷達顯然是不可能辦到的,受限於旋轉機構的限制其根本不可能對不同方位的兩個目標快速轉移波束,能做到這一點的只有相控陣!在前篇中我曾說過機械掃描雷達就好比一支普通手電筒,而相控陣雷達則相當於成千上萬個LED小燈炮組成的手電筒,這無數個LED小燈泡可聽你指揮快速的轉移光束方向,從而可以實現前文說的間斷照射能力。那麼同樣是實現多目標照射能力,間斷照射和分時照射的區別在哪裡呢?再打一個比方,假如一個人要做幾件事,如果是普通人會先做完一件再做另一件,依次完成,而如果是一個能以光速瞬間移動的人,那麼他就可以在一瞬間同時做多件事,好比是有無數個分身在同時做事,並且還能抽出一個分身去喝茶曬太陽(這裡引用的電影情節)。前者對應機械掃描雷達的分時照射,後者對應火控盾的間斷照射,顯然後者比前者技術更先進、優勢更明顯。ICWI先被APAR有源相控陣採用,後來又被日本引進技術用於秋月級FCS-3上的X波段小陣,我國陸軍型紅旗-16地空導彈據稱也採用了ICWI技術。
APAR有源相控陣雷達
秋月級FCS-3上的小陣從歐洲引入了ICWI技術
我國陸軍紅旗-16地空導彈也採用了ICWI技術
中段引導
在前文的分時照射中說了,火控雷達只需要在半主動彈的攻擊末段才提供照射,那麼導彈之前的飛行階段是怎麼控制的呢?以標準-2為例,其採用了慣性制導/中段指令修正+末段半主動雷達尋的制導,這也是當前主流的半主動彈制導方式。末段半主動雷達尋的制導前面已介紹過了,那麼慣性制導/中段指令修正是個什麼東東呢?簡單說,就是半主動彈以慣性向目標所在區域飛過去的同時,還接收艦上傳來的修正指令,隨著目標的機動不停更改飛行軌跡,直到進入攻擊末段後火控雷達開始提供照射。而中段指令修正是由主搜索雷達提供的,由於中段引導需要的精度不高(與末段照射相比中段引導只需要給導彈指一個大致的方位就可以了),S波段或C波段的搜索雷達完全可以滿足要求,因此半主動彈的前段和中段是由搜索雷達指揮的,到了末段才由火控雷達接手,相當於是一個兩棒接力跑,搜索雷達跑前棒,火控雷達跑後棒,哪一棒都是不可缺的。那我們再來看看主動彈的全程引導方式,以HHQ-9為例,其採用了慣性制導/中段指令修正+末段主動雷達尋的制導,跟上面半主動彈的制導方式對比後,可以看出主動彈的中段引導方式與半主動彈是基本相同的,區別主要在於末段,主動彈就好比是將半主動彈必不可缺的艦載火控雷達搬到了自己的彈體上,一個是由艦上雷達提供照射(半主動彈),一個則是自身就帶有照射雷達(主動彈)。而不管是主動彈還是半主動彈,搜索雷達在其中段引導中都起了至關重要的作用,就跟前面說的兩棒接力跑一樣,要想跑出好成績,哪一棒的成績都不能差,因此搜索雷達的性能無論是對主動彈還是半主動彈來說,都是非常重要的,至於搜索雷達的性能如何影響到主動/半主動彈的攻擊效果,這一點會在今後加以詳談。
052D的搜索雷達就是它的四面板磚(中段引導HHQ-9)
054A的頂板可用於為HHQ-16提供中段引導
KDX-2的SPS-49搜索雷達(純搜索)
佩里級的SPS-49搜索雷達(純搜索)
高波級的OPS-24搜索雷達(中段引導海麻雀)
秋月級用兩個盾實現中段引導和末段照射
22350奇葩的上S下C:應該是上搜索下中段引導
APAR是唯一一種同時具備中段引導和末段照射的盾
四面陣與旋轉陣
前面介紹完了中段引導和末段照射的區別,接下來再談一下四面陣和旋轉陣與中段引導/末段照射、主動彈/半主動彈之間的聯繫。先說末段照射,前面說過主動彈是不存在末段照射這一環節的,那麼在半主動彈的末段照射中,旋轉陣是無法勝任的。引用前面的比喻,旋轉陣就好比是一支不停旋轉的手電筒(對應單面陣),或者是背靠背的兩支不停旋轉的手電筒(對應雙面陣),假如將旋轉陣用於末段照射,就必須將手電筒停止旋轉並指向目標來襲方向,這樣一來就不能保證全向覆蓋了,這個缺陷在戰時將是致命的,因此不管是機械掃描雷達還是相控陣,在用於末段照射時,必須是固定式安裝並保證每個方向都沒有死角,當然有些奇葩軍艦的火控雷達安裝位置並不能保證全空域覆蓋,那麼它就只有某一方向的防空能力。由上可見,旋轉陣是不能用作火控雷達的,但用於主動彈/半主動彈的中段引導則是可行的。引用前面的比喻,搜索雷達就好比是探照燈,負責把房屋周圍的空地全部照亮,那麼旋轉陣就好比是一部不停旋轉以照亮四周的探照燈,當用於主動彈/半主動彈的中段引導時,只需要為其指明一個大致的方向就可以了,因此這個探照燈的亮度不需要太高(對應精度),也可以是週期性的照亮目標來襲方向(對應旋轉陣的資料更新速率),因此理論上L/S/C/X波段的旋轉陣只要探測距離足夠,都可以滿足主動彈/半主動彈的中段引導的要求。當然了,滿足要求是一回事,即使是用於中段引導這種對雷達性能要求不高的制導階段,四面陣也比旋轉陣優勢更大,這一點毋庸置疑。
旗風級的2部SPG-51C由於全部安裝於前部,因此只具備前向防空能力
高波級的OPS-24由於桅杆遮擋只能為前向發射的海麻雀提供中段引導
054A無論搜索還是火控都保證了全向覆蓋
桑普森:表面看是頂個球,裡面其實是旋轉陣
EMPAR:同樣頂個球
武仙座:外觀很科幻,可惜性能與外觀不掛鉤
火力通道
[ 轉自鐵血社區 http://bbs.tiexue.net/post_11275016_1.html/ ]
在前文中分別介紹了機械掃描雷達/相控陣、S/C/X波段、主動彈/半主動彈、中段引導/末段照射、四面陣/旋轉陣的相關概念,那麼接下來再介紹一個關鍵概念——火力通道。火力通道對防空艦的重要意義我就不廢話了,從某種角度講火力通道數量比載彈量更重要。那麼火力通道有哪些決定因素呢?首先,機械掃描雷達和相控陣的對比中,後者完勝,無需再作解釋。S/C/X波段這個不好說,要結合陣面大小和防空彈類型後才能得出結論。主動彈和半主動彈:前文說過兩者的中段引導方式是大致相同的,區別主要在於末段火控階段,那麼可以得出結論——主動彈完勝!因為半主動彈的火力通道受限於艦載火控雷達的水準,無論是機械掃描雷達、X波段小陣亦或是採取了ICWI技術的火控盾,其多目標照射能力都是有限的,但主動彈就不一樣了,拿之前的比喻來說相當於每個主動彈都自帶火控雷達,有多少主動彈那就有多少火控雷達,顯然主動彈對抗多目標的能力要遠遠勝過半主動彈,當然還要結合中段引導的水準進行綜合考慮,不過總體來說主動彈的火力通道相比半主動彈仍佔據絕對優勢。四面陣和旋轉陣的比較:前者的火力通道完勝後者。當然了,以上只是對單項因素進行對比,決定一型防空艦的最大火力通道數量必須將各種因素綜合起來考慮,這些將會在後續篇章中進行詳細分析,本篇至此告一段落,敬請期待下一篇《盾和蛋之間的那點事(三)——綜述篇(下)》,謝謝關注!
火力通道PK:052D>宙斯盾
火力通道PK:054A>高波、旗風
火力通道PK:旗鼓相當的45型和地平線級
火力通道PK:薩克森>秋月級
火力通道PK:左右分別代表主動彈和半主動彈的最強者
吉德級上的2部SPG-51D火控雷達(有分時)
旗風級上的2部SPG-51C火控雷達(無分時)
高波級艦艉的FCS-2火控雷達(有分時)
間斷照射
在前文說了,機械掃描式火控雷達可以通過分時照射實現多目標照射能力,那麼傳說中的“火控盾”是如何實現多目標照射能力的呢?當然是更高級的技術——間斷照射。何為間斷照射?間斷照射是相對於連續照射而言的,打個比方,連續照射就好比拿一支手電筒一直對著同一個目標照射,不能移開,否則就會丟失目標。那麼假如一支手電筒能以超高的頻率在兩個目標之間不停轉移光束,則可以同時照亮兩個目標,相當於有兩支手電筒在工作。這就是間斷照射的原理,全稱是間斷連續波照射技術——ICWI。這個技術要求照射雷達能快速的在兩個目標之間轉移光束,這一點機械掃描雷達顯然是不可能辦到的,受限於旋轉機構的限制其根本不可能對不同方位的兩個目標快速轉移波束,能做到這一點的只有相控陣!在前篇中我曾說過機械掃描雷達就好比一支普通手電筒,而相控陣雷達則相當於成千上萬個LED小燈炮組成的手電筒,這無數個LED小燈泡可聽你指揮快速的轉移光束方向,從而可以實現前文說的間斷照射能力。那麼同樣是實現多目標照射能力,間斷照射和分時照射的區別在哪裡呢?再打一個比方,假如一個人要做幾件事,如果是普通人會先做完一件再做另一件,依次完成,而如果是一個能以光速瞬間移動的人,那麼他就可以在一瞬間同時做多件事,好比是有無數個分身在同時做事,並且還能抽出一個分身去喝茶曬太陽(這裡引用的電影情節)。前者對應機械掃描雷達的分時照射,後者對應火控盾的間斷照射,顯然後者比前者技術更先進、優勢更明顯。ICWI先被APAR有源相控陣採用,後來又被日本引進技術用於秋月級FCS-3上的X波段小陣,我國陸軍型紅旗-16地空導彈據稱也採用了ICWI技術。
APAR有源相控陣雷達
秋月級FCS-3上的小陣從歐洲引入了ICWI技術
我國陸軍紅旗-16地空導彈也採用了ICWI技術
中段引導
在前文的分時照射中說了,火控雷達只需要在半主動彈的攻擊末段才提供照射,那麼導彈之前的飛行階段是怎麼控制的呢?以標準-2為例,其採用了慣性制導/中段指令修正+末段半主動雷達尋的制導,這也是當前主流的半主動彈制導方式。末段半主動雷達尋的制導前面已介紹過了,那麼慣性制導/中段指令修正是個什麼東東呢?簡單說,就是半主動彈以慣性向目標所在區域飛過去的同時,還接收艦上傳來的修正指令,隨著目標的機動不停更改飛行軌跡,直到進入攻擊末段後火控雷達開始提供照射。而中段指令修正是由主搜索雷達提供的,由於中段引導需要的精度不高(與末段照射相比中段引導只需要給導彈指一個大致的方位就可以了),S波段或C波段的搜索雷達完全可以滿足要求,因此半主動彈的前段和中段是由搜索雷達指揮的,到了末段才由火控雷達接手,相當於是一個兩棒接力跑,搜索雷達跑前棒,火控雷達跑後棒,哪一棒都是不可缺的。那我們再來看看主動彈的全程引導方式,以HHQ-9為例,其採用了慣性制導/中段指令修正+末段主動雷達尋的制導,跟上面半主動彈的制導方式對比後,可以看出主動彈的中段引導方式與半主動彈是基本相同的,區別主要在於末段,主動彈就好比是將半主動彈必不可缺的艦載火控雷達搬到了自己的彈體上,一個是由艦上雷達提供照射(半主動彈),一個則是自身就帶有照射雷達(主動彈)。而不管是主動彈還是半主動彈,搜索雷達在其中段引導中都起了至關重要的作用,就跟前面說的兩棒接力跑一樣,要想跑出好成績,哪一棒的成績都不能差,因此搜索雷達的性能無論是對主動彈還是半主動彈來說,都是非常重要的,至於搜索雷達的性能如何影響到主動/半主動彈的攻擊效果,這一點會在今後加以詳談。
052D的搜索雷達就是它的四面板磚(中段引導HHQ-9)
054A的頂板可用於為HHQ-16提供中段引導
KDX-2的SPS-49搜索雷達(純搜索)
佩里級的SPS-49搜索雷達(純搜索)
高波級的OPS-24搜索雷達(中段引導海麻雀)
秋月級用兩個盾實現中段引導和末段照射
22350奇葩的上S下C:應該是上搜索下中段引導
APAR是唯一一種同時具備中段引導和末段照射的盾
四面陣與旋轉陣
前面介紹完了中段引導和末段照射的區別,接下來再談一下四面陣和旋轉陣與中段引導/末段照射、主動彈/半主動彈之間的聯繫。先說末段照射,前面說過主動彈是不存在末段照射這一環節的,那麼在半主動彈的末段照射中,旋轉陣是無法勝任的。引用前面的比喻,旋轉陣就好比是一支不停旋轉的手電筒(對應單面陣),或者是背靠背的兩支不停旋轉的手電筒(對應雙面陣),假如將旋轉陣用於末段照射,就必須將手電筒停止旋轉並指向目標來襲方向,這樣一來就不能保證全向覆蓋了,這個缺陷在戰時將是致命的,因此不管是機械掃描雷達還是相控陣,在用於末段照射時,必須是固定式安裝並保證每個方向都沒有死角,當然有些奇葩軍艦的火控雷達安裝位置並不能保證全空域覆蓋,那麼它就只有某一方向的防空能力。由上可見,旋轉陣是不能用作火控雷達的,但用於主動彈/半主動彈的中段引導則是可行的。引用前面的比喻,搜索雷達就好比是探照燈,負責把房屋周圍的空地全部照亮,那麼旋轉陣就好比是一部不停旋轉以照亮四周的探照燈,當用於主動彈/半主動彈的中段引導時,只需要為其指明一個大致的方向就可以了,因此這個探照燈的亮度不需要太高(對應精度),也可以是週期性的照亮目標來襲方向(對應旋轉陣的資料更新速率),因此理論上L/S/C/X波段的旋轉陣只要探測距離足夠,都可以滿足主動彈/半主動彈的中段引導的要求。當然了,滿足要求是一回事,即使是用於中段引導這種對雷達性能要求不高的制導階段,四面陣也比旋轉陣優勢更大,這一點毋庸置疑。
旗風級的2部SPG-51C由於全部安裝於前部,因此只具備前向防空能力
高波級的OPS-24由於桅杆遮擋只能為前向發射的海麻雀提供中段引導
054A無論搜索還是火控都保證了全向覆蓋
桑普森:表面看是頂個球,裡面其實是旋轉陣
EMPAR:同樣頂個球
武仙座:外觀很科幻,可惜性能與外觀不掛鉤
火力通道
[ 轉自鐵血社區 http://bbs.tiexue.net/post_11275016_1.html/ ]
在前文中分別介紹了機械掃描雷達/相控陣、S/C/X波段、主動彈/半主動彈、中段引導/末段照射、四面陣/旋轉陣的相關概念,那麼接下來再介紹一個關鍵概念——火力通道。火力通道對防空艦的重要意義我就不廢話了,從某種角度講火力通道數量比載彈量更重要。那麼火力通道有哪些決定因素呢?首先,機械掃描雷達和相控陣的對比中,後者完勝,無需再作解釋。S/C/X波段這個不好說,要結合陣面大小和防空彈類型後才能得出結論。主動彈和半主動彈:前文說過兩者的中段引導方式是大致相同的,區別主要在於末段火控階段,那麼可以得出結論——主動彈完勝!因為半主動彈的火力通道受限於艦載火控雷達的水準,無論是機械掃描雷達、X波段小陣亦或是採取了ICWI技術的火控盾,其多目標照射能力都是有限的,但主動彈就不一樣了,拿之前的比喻來說相當於每個主動彈都自帶火控雷達,有多少主動彈那就有多少火控雷達,顯然主動彈對抗多目標的能力要遠遠勝過半主動彈,當然還要結合中段引導的水準進行綜合考慮,不過總體來說主動彈的火力通道相比半主動彈仍佔據絕對優勢。四面陣和旋轉陣的比較:前者的火力通道完勝後者。當然了,以上只是對單項因素進行對比,決定一型防空艦的最大火力通道數量必須將各種因素綜合起來考慮,這些將會在後續篇章中進行詳細分析,本篇至此告一段落,敬請期待下一篇《盾和蛋之間的那點事(三)——綜述篇(下)》,謝謝關注!
火力通道PK:052D>宙斯盾
火力通道PK:054A>高波、旗風
火力通道PK:旗鼓相當的45型和地平線級
火力通道PK:薩克森>秋月級
火力通道PK:左右分別代表主動彈和半主動彈的最強者