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最新电玩城注册送金币,美国最新“福特”级航母装备双波段雷达 定义新一代战舰雷达标准

发表于 2020-01-08 12:12:22

最新电玩城注册送金币,美国最新“福特”级航母装备双波段雷达 定义新一代战舰雷达标准

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福特级双波段雷达

美国海军为满足下一代海军雷达的挑战,实现能自动同时执行多种任务的新型雷达,于20世纪90年代末为此美国海军提出了一种双波段雷达概念,这种概念与当前海军设计理念有着明显的改变。美国海军的双波段雷达指整套系统的前端采用工作在不同波段(x波段与s波段)的两种有源电扫阵列(aesa)天线,而后端采用共用设备的组合式雷达。美国海军现正进行一系列三种双波段雷达配置的研究。“福特”级航母、“洛伦岑”号观察船和ddg-51flightiii型驱逐舰已确定将采用新型的双波段雷达配置。

“福特”级航母

装备“福特”级航母的双波段雷达系统由美国海军于20世纪90年代末开始规划。除计划用于航母外, 这种雷达曾被选定作为美国海军新型隐身驱逐舰“ 朱姆沃尔特”级的新一代雷达系统,但出于经费等原因的考虑,美国海军2010年决定将只为这种新型驱逐舰装备原计划双波段雷达中的x波段多功能雷达。

雷声公司是这种双波段雷达的主承包商,洛克希德·马丁公司为分包商。2008年10月,雷声公司获得美国海军的一份价值2350万美元的合同,为美国海军的下一代“ 福特”级航母的首舰cvn- 78提供之前为“ 朱姆沃尔特”级驱逐舰设计的双波段雷达系统。这种双波段雷达主要分为三个部分,第一部分是由雷声公司开发的x波段多功能雷达, 即an/spy- 3;第二部分则是由洛克希德·马丁公司研发的s波段远程体搜索雷达, 即an/spy- 4;第三部分为同样由雷声公司负责的共用后端设备,三者组合成一体满足舰上需要的几乎所有雷达的功能, 包括对空/对海搜索、早期预警、防空自卫及对海对地作战所需的跟踪/瞄准/火控等。这种双波段雷达采取多功能雷达an/spy- 3和体搜索雷达an/spy- 4先分别研制, 再进行集成、测试与装备的开发途径。

朱姆沃尔特

an/spy- 3

这种雷达设计用于探测最先进的低可观测反舰巡航导弹(ascm)威胁,并支持改进型海麻雀导弹、标准导弹以及与ascm交战的未来导弹的火力控制照射需求。多功能雷达具备的功能与当前海军战舰5部以上单独雷达所提供的功能相当。

an/spy- 4体搜索雷达

s波段体搜索雷达利用其大功率孔径和窄波束宽度, 提供高效的全天候搜索能力,能精确地分辨并跟踪目标, 可实现远程警戒、高空目标搜索、有限区域防空和一般情报提供, 并将威胁目标提供给an/spy- 3进行精密跟踪。

瓦勒普斯岛海军工程测试中心

在瓦勒普斯岛工程测试中心,雷声公司进行an/spy- 3与an/spy- 4双波段雷达的集成工作。2009年11月,雷声公司又与美国海军完成了双波段雷达的一项关键设计评审,并认为双波段雷达能满足美国海军下一代航母的主要作战需求,雷达的模块化开放式结构设计使其仅需很小的变动就能适用于从“ 朱姆沃尔特”级驱逐舰、“ 福特”级航母乃至更多不同的海军战舰。虽然成功试验了这种双波段雷达的能力, 但在2010年6月美国国防部却宣布“ 朱姆沃尔特” 级驱逐舰只保留an/spy- 3雷达。去除体搜索雷达很大程度是基于效费比分析考虑的,分析认为在“ 朱姆沃尔特” 级驱逐舰上安装和集成体搜索雷达的成本过高。

an/spy- 3和an/spy- 4均采用矩形天线, 单个天线阵列的视角只有120° ,为了保证全向探测各用3部天线,共计6部天线组成一套完整的雷达。这种双波段雷达采用ibm 的商用现货超级计算机来提供控制与信号处理,是首部采用波段阵列 商用现货系统执行信号处理的雷达系统 。这大大降低了开发成本,并提高了系统的可靠性和可维护性。这种双波段雷达由共用阵列功率系统(caps)供能,由共用阵列冷却系统(cacs)冷却。通过减少孔径、功率与冷却系统, 这种系统实现了重量降低与空间节省。这种双波段雷达还支持针对低雷达截面积(rcs)与红外信号特征目标的隐身作战,并具有应对非辐射工作目标的被动搜索与跟踪能力。它也无需专门操作人员或人工显示控制台,这节省了时间并消除了可能由人工操作引起的人为失误。

根据美国双波系列雷达的发展现状总结起来,有以下几大趋势:

任务多样化:随着目标多样性和新型导弹技术发展,海军战舰面临越来越复杂的海上作战环境,一部双波段雷达能执行对空/对海搜索、早期预警、防空自卫及对海对地作战所需的跟踪/瞄准/火控等多种任务。

相控阵雷达数字化:数字化途径正在雷达系统中得到普遍应用,随着近些年数字技术不断进步,经济型数字零部件普及率不断提高, 雷达的数字化程度逐步前移,由数据处理到中频到射频,数字化雷达将会取代以前的模拟技术。采用dbf技术的aesa已成为当前雷达发展的主流趋势, 舰载双波段雷达的发展也不例外。

模块化开放式结构:模块化的开放式系统硬件和软件结构允许维护和扩充采用最先进的商用现货产品及技术。这不仅降低了成本, 缩短了研发周期,还使系统更新管理具有高度的灵活性,很大程度上保障了双波段雷达的升级改进的易操作性,使双波段雷达仅需很小的变动就能适用于从驱逐舰、巡洋舰乃至航母在内的各种战舰。

器件材料新型化:宽禁带半导体具有输出功率与功率密度大、工作频率高、工作频带宽、较好的环境适应性、抗辐射能力强等特点。这种技术在最近的几年已经迅速成熟起来,正使大输出功率与高频设备如雷达等发生巨大的变化,为实现具有更好的可支付性、更高效率和更高性能的系统带来了希望。以sic和gan为代表的宽禁带器件已出现在了amdr 项目竞标方案的有源天线t/r组件中。

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