天线宝宝2016(天线宝宝262233)

前言

2022年6月17日,我国第一艘平甲板弹射大型航母“福建”号下水,在国内外引起了很大轰动,要说“福建”号最吸引眼球的地方,并非其超大的吨位和被三列箱体遮住的电磁弹射导轨,而是布满相控阵天线舰岛。我国航母一般装备主力战舰最先进雷达的加强版,比如辽宁舰之于052C,山东舰之于052D,依此类推,“福建”号航母应该装备055大驱雷达的加强版。但出乎意料的是,其舰载雷达的相控阵程度超出了我们的认知,“福建”号的平板天线阵面多达数十个之多,这哪里是什么加强版,分明就是变态版啊!

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“福建”号航母的舰岛雷达高度相控阵化

细数“福建”号的相控阵雷达阵面

为了便于大家理解,在展开正式论述之前,先聊一聊舰载雷达的功能和波段,一般情况下,大型水面舰艇雷达的主要功能包括警戒、搜索、跟踪、制导和电子战,以及更基本的导航、通信,其频率涵盖米波(VHF)、S、L、C、X、K等诸多波段,下表就介绍得比较详细。

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远眺“福建”号舰岛,首先映入眼帘的是四面与055同款的346B型S波段有源相控阵雷达,但天线阵面要大得多,按照与人体的比例,其边长至少有5-6米,这意味着它有更大的功率和更远的探测距离。该雷达主要负责在警戒雷达的引导下对目标进行远程搜索和跟踪,其阵面内部还整合了两组C波段阵面,负责用雷达指令信号对红旗9远程防空导弹进行中继制导。

四面S波段雷达天线的上方还有四面X波段雷达,它也要比055的类似阵面大了不少,X波段的探测精度要比S波段高得多,能够精密跟踪红旗9防空导弹及其拦截的目标,对舰载机的指挥引导更是不在话下。

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由此可见,“福建”号舰岛上最大的四对阵面涵盖了S、X、C三个波段,拥有较强反隐形能力,对美军F35B/C舰载战斗机尤其如此,因为它们相对简化的隐形设计主要针对X波段雷达,而没有针对S波段雷达进行特别处理,因而在后者的引导下,X波段雷达可通过对F35B/C的聚焦式探测破解其隐形外衣。

上面提高346B是在警戒雷达的引导下对目标展开探测的,毕竟其功率太大,无法做到长时间开启。我军一向采用米波雷达负责舰队的日常警戒,八木阵列的517系列雷达曾是主力舰的标准配备,但从055大驱开始,连米波雷达也实现了相控阵化,“福建”号自然也不例外,其米波雷达天线估计为四面长方形的相控阵面。“福建”号米波相控阵雷达的主要任务就是对像B2或B21之类的隐形轰炸机进行早期预警,它们的隐形设计针对的电磁频谱较宽,只有米波雷达才能做到可靠探测。

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B21隐形轰炸机

此外,“福建”号四座新型近防炮的火控雷达天线也由原先1130近防炮的圆盘型换成了比较厚的长方形相控阵天线,这意味着连“福建”号近防炮的火控雷达都用上了相控阵雷达。相控阵雷达无论在探测、跟踪、还是威胁评估、拦截排序以及抗干扰能力上都是原先的火控雷达无法相比的,有效提高了新型近防炮对拉斯姆之类隐形反舰导弹的拦截能力。最早采用相控阵雷达的近防系统是俄罗斯的铠甲ME,但其仍处于早期研发阶段,韩国鼓吹的相控阵雷达近防炮更是处于模型阶段,现在“福建”号的相控阵近防炮一露面即实际装舰,一定让俄罗斯和韩国五味杂陈。

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新型近防炮及其相控阵火控雷达

在安装346B型S波段雷达天线与X波段雷达天线的同一平面上,还出现了四部小型外凸相控阵天线,其面积约为X波段雷达天线的20%,它们要么是负责信号传输的数据链收发天线,要么是敌我识别天线。先说数据链收发天线,同美国航母一样,“福建”号也要接收空警600的下行信号,由母舰对其提供的原始信息进行处理,因为空警600毕竟只是小型预警机,载荷有限,数据处理能力不足,只能将获取的大量原始信号传输给母舰,由后者进行处理。再说敌我识别天线,它一般工作于作用距离较远的L波段,辅助主阵面雷达进行可靠的敌我识别。

除了以上20面比较大的相控阵天线,还有数量众多的小型相控阵天线,林林总总加起来至少有32面盾。它们除了多个波段的通信天线外,主要是电子支援或电子干扰天线,可通过电子侦察,对敌方的雷达、通信、导航和制导信号进行杂波式阻塞干扰或瞄准式欺骗干扰。但最吓人的还不是这么多雷达几乎全部实现了相控阵化,而是它们实现了电磁兼容,同时做到了雷达、电子战、通信、导航的一体化和相控阵化。由此可见,“福建”号的综合射频技术在055的基础上又前进了一大步,已经超过了福特级,这个发展速度真是太快了。

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“福建”号舰岛相控阵天线的密度可谓世界第一

“福建”号装备数十面“盾牌”的原因

其一是航母舰岛有高度优势。因长期缺乏固定翼预警机,我国对航母雷达一向非常重视,况且作为整个航母编队的制高点,“福建”号的舰岛自然是“站得高看得远”的黄金位置,如福特级全高达78米,减去12米的吃水深度,其舰岛顶部距海平面的高度就是66米。而根据有关资料,在雷达高度15米时,对5米高度的反舰导弹,发现距离约26公里,雷达高度20米时,发现距离约28公里,高25米时的发现距离约30公里,高30米时的发现距离已达32公里。可见“福建”号航母舰岛雷达对低空目标的探测距离远高于055、052D这样的护航战舰。

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舰岛的高度优势非常明显

其二是电力供应充足。32面相控阵天线需要巨大的电量,而“福建”号既然敢上这么多面“盾牌”,最大的底气就是电多,这表明其中压直流综合电力系统的效能比预想的要好,也从侧面证明了对电磁弹射所需电力不足的担心是多余的。

结语

总之,“福建”号航母在第一次装备电磁弹射器的情况下,就采用了至少32部相控阵天线,这表明我国在新一代航母的很多关键技术领域不但赶上了世界先进水平,还有所超越,更重要的是展示了一种前所未有的自信力,这种自信力是我们走向复兴的最大底气。

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