乾貨系列⑩|驅逐艦小史|久違的中華神盾:052C級驅逐艦
照例:
本人才疏學淺,疏漏之處不可避免,望海涵並指正,希望各位親能多多在評論區留言orz沒錯懶癌爆發……
其實是作業太多……
這篇文章拖到了現在,還請大家原諒
(??ω??)??
另外,本篇文章26000+字,50+圖
字字手打,圖圖批註
希望大家能夠……支持……QAQ
留個關注再走可好?
1991年7月4日,DDG51項目首艦「阿利伯克號」正式服役,在經過了CG47到CG73的鋪墊後,藍星上的海軍正式邁進了一個全新的時代。
自此,伯克們跟著航媽赴湯蹈火,前腳在X海自由航行,後腳就在X灣猛射導彈。 在大銀幕上還和各色天頂星人大戰三百回合,打的不亦樂乎。伯克們馳騁藍海的耀武揚威,讓「宙斯盾」這個名詞變得家喻戶曉,讓「四面大盾」的觀念深入人心。 「四面大盾」是中國海軍人多少代的希冀夢想「四面大盾」是深藍航跡的偉大標誌和終極象徵 大盾啊,你終於來了!
今天我們就一起回顧這象徵著中國海軍光榮與夢想的軍艦走過的偉大曆程
—— 中華神盾:052C級驅逐艦
Part1 盾之夢想
1983年,世界上第一艘盾艦提康德羅加號服役;
1988年,宙斯盾系統迎來了自己首個戰果——一架伊朗民航的客機,這次「精準」的打擊使宙斯盾「一戰成名」。在這個部分里,我們先探討幾個最基本的問題:
什麼是「盾」,「盾」由什麼構成,「盾」有什麼好處(不要覺得這些問題naive,仔細想想其實不好回答的QAQ)宙斯盾,大名應該叫做
Airborne Early-warning Ground Integrated System直譯為:空中預警-地面綜合系統他是一個作戰系統!
他是一個作戰系統! 他是一個作戰系統!一套「宙斯盾」是包括
「探測」,「指揮」,「交戰」三大方面,由MK1指揮與決策分系統,MK1武控分系統,MK99火控分系統,MK1戰備狀態測試分系統,MK26/41/57導彈發射分系統AN/SPY或AMDR相控陣雷達分系統六大子系統有機組合而成的作戰系統。
他真的不是一艘軍艦…………
我們總結一下,廣義上的「盾」指的是艦載作戰系統,其特徵包括:
① 先進的觀通手段(在目前就是多功能相控陣雷達)
② 先進的統一的武器控制和決策指揮系統
「盾」所帶來的優勢可以從兩方面考慮,
- 對於一艘軍艦本身來說:
最明顯最直接的優勢就是顯著提高軍艦全方位多目標的打擊和攔截能力;
「盾」的出現也進一步打破了艦載各子系統之間的隔閡,互聯互通,提高了指揮和攻擊效率; 「盾」在設計伊始就有標準化,模塊化的意識,給以後的軟硬體升級預留了相當大的空間,促使艦艇能夠不斷升級拓展功能,提高戰力。- 稍微宏觀一點來看,
「盾」的使用也極大程度加強了軍艦之間的數據信息共享,將海戰的基本單位從「軍艦」整合成了「編隊」。
這些變化直接推動了諸如平台中心戰,聯合交戰(CEC),網路中心戰,甚至分散式殺傷等一系列新興概念的提出與發展,奠定了全新海空戰爭體系的基礎。
上世紀80年代,是兔子和鷹醬最親昵的時候,宙斯盾這種新鮮玩意進入了中國軍工人的眼帘,正如局座曾經提過的那樣「那時關係好著呢,我們上他們的宙斯盾艦,連電路板都拆除開給我們隨便看……」
也正是趁著蜜月期的東風,才剛剛邁進「集中指揮,分散控制」時代的中國海軍很早就接觸到「宙斯盾」這個革命性的戰鬥系統。
時至今日,我們很難猜測當年中國的軍工人第一次見到宙斯盾時的複雜感情了。我們只知道:
在1989年,海軍開始討論052後續艦的研製工作;同年,在亞龍灣畔和香山腳下,海軍裝備部組織了多次關於艦載多功能相控陣雷達的論證會。 1993年,中烏簽訂UGT-25000引進合同。1995年,研製大型S波段艦載多功能相控陣雷達的命令正式下達。2000年,052C級首艦在江南造船廠切下第一塊鋼板。2003年,她終於來了(聽說03年下水的時候的盛況堪比殲20,無數軍迷淚目?有沒有親歷者求科普)
Part 2 盾之榮耀
在上一章里,我們討論了廣義上的「盾」,也就是戰鬥系統;
現在我們來講講狹義上的「盾」,也就是多功能相控陣雷達。
在介紹主角346之前,我們先來梳理一下幾個基本概念。
- 首先,什麼是相控陣?
答案就在名字里:
相控:不同於機械掃描雷達的通過天線轉動來實現電磁波定向發送,相控陣雷達通過信號單元發射不同相位的電磁波相互耦合實現不同方向的傳播。
陣:由信號單元組成發射陣列。
(感謝@背鍋俠)
- 其次,什麼是多功能。
按照功能區分,雷達可以分為三大類,
即搜索,跟蹤,火控;
多功能就意味著
一部雷達可以實現多個功能。
我們連著上面相控陣一起打個比方:
假設這裡有一間黑暗的房間,我需要用燈光來照亮它。
如果我有一支普通的只有一個燈泡的手電筒,那麼我就需要不斷改變調整手電筒的指向來照亮各個方位(這個過程叫機掃,即MSA);這就是普通雷達。
如果我有一面有許多led的面板,而且每一個led燈珠背後都有伺服機構,能夠改變單個燈珠的照射方向,那麼我就可以直接控制led燈珠朝左偏,照亮房間左邊,led燈珠向右偏,照亮房子右邊,甚至一部分向左偏,一部分向右邊,同時照亮不同方位,而不需要直接轉動面板(這個過程叫電掃,即ESA);這就是相控陣雷達。
相比普通雷達,相控陣有如下優勢:
① 我的led燈珠壞了幾個不太影響照明效果
→部分tr損壞對整體無決定性影響,提高穩定性和抗戰損性。
② led燈珠可以分別照亮不同方位
→分開不同波束追蹤不同目標,提高指向性,提高精確度,提高探測距離。
③ 我還可以順帶用led面板打出愛豆名字啊……
→ 可以充當多用途天線,整合數據鏈,電子對抗等等功能。
④ 較低的旁瓣影響,還可以隨意變頻,減少被截獲或干擾的機率。
(不知道該如何打比方了)
如果我有一個面板,上面裝的是一排日光燈管,每一個根日光燈管都可以控制上下俯仰,那我只需要水平轉動面板,就可以照亮屋子;這就是三坐標雷達。
現在我已經有一個LED燈珠面板了,不過我一個面板也只能照射到一定的角度,為了能讓整個屋子都亮堂起來,所以我決定朝四個不同方位放四個面板;這就是四面陣。
現在我已經有一個LED燈珠面板了,不過我一個面板也只能照射到一定的角度,為了能讓整個屋子都亮堂起來,我決定加一個旋轉的底座,這樣在一定時間內屋子每個角落都能被照亮一次;這就是旋轉陣。
還是那間小黑屋,現在我要照亮這個屋子,防止有小偷入侵。
為了能第一時間發現小偷,我需要用一盞泛光燈去照亮整個屋子,但這個泛光燈不需要把整個房間找的雪白明亮,我只要能夠發現有一個大概的人影就好了;這就是搜索雷達。
發現有動靜後,我需要用聚光燈去確定小偷的位置,去看看他準備往哪裡跑;這就是跟蹤雷達。
確定小偷的蹤跡後,我用我槍下掛的激光瞄準;這就是火控雷達。
因為實現不同功能需要不同的工作頻率,工作方式,早些年我們需要多個雷達來實現這幾個功能。但隨著技術進步,我們可以在一部雷達上實現多種任務了,也就是「多功能」。
典型的例子就是實現搜跟火一體的歐陸小盾APAR。
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接下來,我們再來講講另一個重點,雷達頻段。
目前主流雷達頻段有L,S,C,X
一般來說,
探測距離:L>S>C>X 探測精度:X>C>S>L
(不要問我為什麼,這是在欺負文科生……)
所以說,L,S波段的雷達通常用於遠程搜索,其精度不能滿足火控需求;
而C,X則因為距離不足,常常作為火控,射控或者對精度要求高的對海搜索或低空補盲。
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講到了頻段,很自然引出另一個更重要概念,大盾和小盾。
由於其頻段的特點,採用S段的相控陣雷達通常會把陣面放大,以容納更多的t/r組件,進一步發揮其發現距離和在中高空的優勢。
而採用X段的相控陣則會控制體積,使其能夠安裝在艦艇相對較高的位置,增強中低空探測能力。
為了彌補小盾在中遠程上劣勢,小盾艦通常都會帶上一部L段的三坐標遠程警戒雷達。
同樣的,為了彌補大盾在中低空上的劣勢,大盾艦除了本身裝備補盲雷達外,更重要的依靠編隊的CEC能力(我們在Part1里提到過的),依靠編隊內的預警機以及裝備其他雷達的護衛艦(比如中國的054A,日本的秋月)提供更準確可靠的中低空態勢,進行相應的防禦和攻擊。(當然像55那樣大S+小X更是錦上添花啦)
體系化下的大盾艦能在低中高,近中遠各種情況下全面碾壓小盾艦的存在,畢竟本身大盾在探測距離和精度上都遠優與遠程警戒雷達,而小盾即使再高也高不過天上飛著的預警機。
如果一定要區分的化,大盾所代表是中遠程的防禦與打擊能力遠比小盾擅長的中近程,中低空防禦能力重要。
在艦隊防空中如果有一個先後順序的話,那麼應該是先解決了中高空,中遠程防空的問題才有資格談低空防空。
(感謝@乘龍吞雲)
以印度引以為傲的神盾加爾各答級為例,其EL/M-2248和巴拉克撐起的防空圈充其量只有75km,這個距離甚至都沒超過普通滑翔制導炸彈打擊範圍,更別提威脅到載機了。
可以預見,一架滿載雷石6或者J彈的轟炸機都可以輕鬆刺穿加爾各答的防空圈,自身難保下就更別提什麼編隊保護了。
再舉一個例子,還是阿三,還是他們引以為傲的布拉莫斯。當布拉莫斯肆無忌憚走高彈道時,射程超過300km,可逼它掠海突防,射程會驟降到不到100km。
所以說,低空突防相對於高空突防而言成本更高、實現難度更大,同樣的對艦打擊,來自高空的攻擊比來自低空的攻擊更容易實現。
但是在目前世界上,只有中國和美國以及小兄弟採用大盾艦的方案,而毛子以及歐豬各國都選擇了小盾艦。
這麼選擇也是有原因的,因為「小盾+遠程警戒雷達」雖然在中遠程鬆弛,在中近程也不如編隊CEC,不過對於沒有大驅護編隊和航媽戰鬥群是國家,小盾可以一次性解決所以問題,不失為一種性價比極高的方案;
而中美兩國,都擁有或者正在籌備的完整艦艇編隊體系,中國毅然決然的走上了大盾之路,選擇優先發展中遠程防空體系,這是有戰略定力的考量。在052C上選用四面大S盾,而不是一步到位走小盾道路,也從側面再一次印證了中國海軍的航母夢想一直是一個穩紮穩打,長遠考慮的計劃。(這也是本系列中第三次從一個技術細節看出中國海軍的發展計劃)
Part 3海之星
在綜述完廣義上的盾和狹義上都盾之後,我們回到052C,來看看那牽動了無數軍迷夢想的海之星——H/LJG346雷達。
在Part 1中我們提到,346雷達的論證工作在1989年開始了,更具目前透露的資料一共進行了三次論證會,分別為一次「三亞論壇」和兩次「香山論壇」。
而346雷達正式立項這是在1995年,在1989到1995年之間,14所的S波段方案和二院23所的C波段方案都進行了預研製,並且針鋒相對,互不相讓。
1994年,14所率先在tr組件取得的突破;95年著名的「十院士評審」最終確定052後續艦(注意不是052C)將採用14所「S波段主陣面+C波段應答信標陣面」方案的雷達。
這裡勘個誤,以前我採用揚基的說法把其當做052的設計猜想,現在看來應該是052後續艦的模型。
現在回想起來,如果當年選擇了C段雷達,我們真可能會點出一條完全不一樣的科技樹……
關於346的性能問題,各種資料眾說紛紜……本人實在還是年幼無知simple+naive……真的無法準確辨別各類資料的真偽……現在只能總結比較高可信的訊息如下:
① 單面陣重4噸左右,尺寸比SPY大了整整一圈差不多有4米,陣面tr組件從開始論證時的3400+一路飆到了5000+。
② 採用的仍是硅雙極管,沒有用GaAs,更沒有GaN。
③ 最初的四單元組件tr平均功率只有十餘瓦,後來應該顯著減小了體積並提高了功率。
④ S波段主陣面進行搜索跟蹤等任務,C波段信標應答陣面負責對紅旗9進行制導。並且C波段陣面在S波段陣面的上下兩條。
所以說,在某種意義上,346還是一個雙波段雷達23333。類似的情況還發生在了腳盆雞的秋月級上,因為原型計劃裝備的主動標2臨時變卦成ESSM,所以不得不加上一個X小盾用於火控。
(順便考大家一個小問題,請問旁邊高波級算不算盾艦,為什麼)
⑤ 海軍裝備部在第一次討論時要求的性能指標是對常規空中目標發現距離為200km,在後來不斷改進後,在主瓣上對常規空中目標探測距離應該超過400km,穩定跟蹤距離超過350km。
⑥ 採用靜壓風冷結構,下面這個杆子和風冷結構無關,更不是晾衣服的,而是用於近場校準的輔助天線。
⑦ 參考地面紅旗9系統,推測052C全艦的火力通道在12-16個之間,優於051C上的6個以及不開分時只有3個的伯克……
綜上,綜合大量數據與猜想,我們估計346雷達的性能應該與皿煮過AN/SPY-1早期型號相當,遜於裝備伯克的1D,和1D(V)還有一定差距。
另外,346雷達的北約代號是Dragon Eye;確實346也是052C上畫龍點睛之筆。
Part 4 二十年膜一艦
從1989年算起,到第三艘052C級150長春艦於2013服役,052C花了差不多20年才形成穩定的戰鬥力。
這期間所付出的巨大的努力,肯定不是我們三言兩語就能講清楚的。(當然具體細節我也不知道……)
在這一部分里,我們來討論一下052C級驅逐艦的其他技術細節。
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- 先從總體設計開始:
作為和052B同平台的艦艇,052C的排水量比052B多了千餘噸。
這麼做帶來最顯著的問題就是動力的衰減,UGT-25000放在5000噸級的052B也只能說是「門當戶對」,放在滿排近7000噸的052C上就有一點力不從心了。
也是從052C開始,兔子的驅逐艦套上了最高航速不過28節的魔咒………………
除此之外,四面大盾還帶來了異常嚴重的穩定性問題;相比052B作為兔子海軍里重心控制的最好的艦艇,052C可以說是走向了另一個極端……
在海試其間和交付部隊後,052C在穩定性和適航性上估計都遇到了不小的挑戰。不過值得慶幸的是,在十年的磨合後,這個問題目測已經得到了解決。
在隱身性方面,052C和052B也是站在同一個檔次上的,天線缺少集成,布置還是比較雜亂,和武二弟相比還是有一定差距。
動力系統上不贅述,參見以前的052B。
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- 接著我們來看看武器系統:
講到052C,我們就不得不提海紅旗9了。
初代紅酒和我們上篇提到的里夫還是一定血緣關係的。
同樣是大輪盤;
同樣的冷發射;
同樣兩級無翼布局;
同樣驚人的身材和戰鬥部……
當然區別也不少,
052C的大輪盤是每一個發射筒都能開蓋,
沒有里夫甲板下複雜的旋轉機構;
野生的紅酒應該也是採用的TVM制導模式,改進的紅酒B據說是主動雷達制導惹;
除此之外,為了適應兔子驅逐艦的大小,紅酒比里夫小了一個身形,里夫彈長7.5米而紅酒只有6.2米
(其實紅酒這個大小已經和標6相當了,只不過標6更細而且…………射程……遠好多…………)
不過身材的縮減也導致早期紅酒射程只有120千米,剛剛夠到了主流遠程區防彈的門檻。
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其次便是在艦舯的鷹擊62,藉此機會我也順便談一下我對反艦導彈的看法。
62彈作為一款遠程亞音速彈,一直被人嘲笑,確實亞音速超低空突防確實讓人覺得有點不靠譜。
但是我們要知道,反艦導彈與軍艦這「矛與盾」之間的競爭,早已不單單是速度有多快,戰鬥部有多重;在這鬥智斗勇中,「鬥智」的作用日益比「斗勇」重要。
不久前胡賽打的兩發[疑似]C802就是很好的證明,雖然驚慌失措的伯克發射了兩發ESSN一發標2攔截,但是兩發C802直接在SLQ-32的迷魂下直接墜海,甚至不用後面那三發導彈的物理撞擊……
而且伯克還沒開出nulka那樣的大招……
我們不得不承認,無論是我們引以為傲的83,還是一些人更加崇拜的日灸,花崗岩,在當今時代,是不能對一艘現代驅逐艦產生實際意義的威脅的(更別提航母了)
當然,超音速還是反艦導彈的一個重要指標啦,以上一大段只是批判一些人「惟超音速論」的觀點。
但是,在目前的技術狀態下「高速」和「隱身」,「射程」確實是一個不可調和矛盾,我們也看到,美俄在下一代的反艦導彈都不約而同的選擇了後兩者,運用更多「鬥智」的技術手段提升突防能力確實是不錯的選擇。
回到鷹擊62,兔子看上62彈很大程度就是看上了他的射程。83彈只是解決了遠程打擊能力有無的問題[射程還沒超過人家防空圈玩個p啊……],62彈則讓052C對海面的有效打擊距離達到了400餘公里,對海區的控制面積是以往驅護艦的近十倍;這也意味著這艘軍艦的執行攻擊或者拒止任務的適用範圍和效率都大大提升。
同時,鷹擊62的射程早已大大超過了軍艦本身的制導距離,這也間接證明了052C擁有完善的CEC能力。
為此我們也不難理解皿煮國堅持要LRASM的原因了。
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- 觀通設備上我們講一下那個讓大家喜聞樂見的517M米波雷達。
在052C/D上裝備了米波雷達的作用主要有兩個:
① 據說米波有反隱身的奇效,中國周邊這種客觀環境要求l海軍不得不重視反隱身能力的建設。
② 大型相控陣雷達耗電量大,發熱量大,有連續使用時間的限制;此外,新型雷達的電磁信號特徵是對手夢寐以求關鍵情報訊息;在低威脅的環境中用老當益壯的517完成警戒任務,有特殊情況再開動大盾;即反隱身,又實現了不間斷檢測,好保證了機密的電磁特徵盡量少泄露,一舉多得。
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如果說雷達是神盾系統的耳目,垂髮是神盾的手腳,那艦載指揮系統就是神盾的大腦了。
從673到ZBJ,中國的艦載指揮系統已經升級了三代:
051G上的ZKJ-1標誌著集中指揮的開始,
052上的ZKJ-2則整合了各個子系統,打通了軍艦本身的任督二脈, 052C上的ZBJ-1在極大的提高了數據吞吐處理能力的同時,還突破了艦與艦之間的隔閡,使編隊之間數據交換量幾何倍的提高了,ZBJ的B也代表著「編隊」。除此之外,(回憶一下Part1)
憑藉後發優勢,ZBJ-1基本達到了宙斯盾BaseLine6.3的水平。
具體的嘛
而且,我們的ZBJ也是在不斷升級的,從顯控台的變化就能看出來。
這是第一代機櫃+掛架結構顯控台,裝備在052&051B上,此時還是ZKJ時代。
初始的052C上是第二代琴式結構顯控台
中間那個大屏幕挺有趣的大家留意一下233
而到了2010年,我們已經統一換裝了二代後期的薄型顯控台了,作戰系統也應該相應的升級到了H/ZBJ-1A
Part 5 久違的中華神盾
052B在解決了區防有無的問題後,052C的出現,讓中國海軍擁有可靠的遠程區域防空能力。
052B在解決了遠程打擊有無的問題後,052C的出現讓中國海軍有了更強大的制海性能。
052B解決了編隊數據共享有無的問題後,052C的出現讓中國海軍實現了真正的三軍聯合,協同交戰。
在值得我們驕傲的同時,我們也要認清現實:
052C還只是一個非常原始的「神盾艦」。除了在噸位,雷達等性能上和伯克級有一定差距外;052C最大的遺憾在於沒有通用的垂直發射系統,這也大大限制了我們第一代神盾艦其他功能拓展的實現和後續升級改進的空間。
而且我們也極度缺乏盾艦的使用經驗,在戰術戰法,甚至是訓練大綱這種基礎的東西上都是一片空白,需要中國海軍慢慢摸索,慢慢學習。
從051時代的「遠遠落後」,052時代的「國際主流」,052C讓憋屈多年的中國海軍第一次觸摸到了「國際先進」的門檻。
也是因為這巨大的跨越,052C一反平時兔子「小步快跑」的求穩定發展的策略,在運用新技術上顯得非常激進,052C上有70%設備是第一次上艦。使用如此之多的新技術可以看出中國對全方位多目標的打擊和攔截能力的迫切需求。
更多的新技術需要更多時間去磨合,這也必將拖延其形成可靠戰鬥力的過程。這也牽出我們下一個問題,052B和052C到底有什麼關係?潘老當年一艦雙型目的是什麼?
作為052的後續艦,B和C幾乎實在同時立項的。
在早些年的網路上,流傳最廣的說法就是B和C是「反潛+防空」組合,但是這個說法是站不住腳的。因為052B本身就有了不錯的防空能力,而052C在反潛裝備的配置上甚至還有強於052B。中國海軍里「反潛+防空」組合只有051C+052。(我們上一篇文章提過)
正是因為052C過多的新技術帶來不確定型,才需要052B這款穩定可靠的戰艦迅速形成戰鬥力,正如我們前面所說的,052B是一款有濃厚「應急」性質的軍艦。
一艘軍艦是一個龐大的系統工程,052C級驅逐艦可以說代表了中國在21世紀初工業的最高水平。
當然,中國海軍對052C的進步有著明確的認識,但對052C的不足與缺陷肯定有更清晰的掌握。 所以在完成了3-6號艦的建造後,兔子很快停止了052C這一帶有實驗性質的軍艦後續建造規劃,將研發重心轉到了我們的「終極三代軍艦」
中華神盾2.0已經在不遠方了!
……………………………………………………………………
文末彩蛋:遠古時期的052C猜想
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