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基礎盾的防護原理

生活 更新时间:2025-02-04 18:59:54

基礎盾的防護原理(有源大盾比無源盾到底強在哪裡)1

前兩天談到超級大國海軍雖然名義上有80艘盾艦,在紙面數字上在全球遙遙領先,幾乎可以占據當今全球全部大型盾艦總數的一半。不過這80盾中,隻有不到30艘是新世紀才生産的有源大盾,而另外50多艘,其實都是1970年代到1990年代這30年内積累的無源盾艦。包括所有的提康德羅加級巡洋艦、所有的伯克1型驅逐艦和部分早期版本的伯克2型驅逐艦。這樣一來,在真正有源盾艦的保有總數中,超級大國海軍反倒成了全球的第二名。甚至還有20多艘的提康無源盾艦,面臨全面老化,必須盡快退役的問題。不過有人也許出于超級大國海軍的優勢地位絕對不可挑戰的心理。反駁了一句:有源相控陣并不等于宙斯盾系統。這句話本身沒有太大的問題,但是如果放在前面的這個整體語境中,

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那麼其基本邏輯是完全不能自洽的。首先,如果按照這個邏輯,并不是所有的貓科動物都是貓一樣。本身沒有說錯;但是貓特别是家貓,恰恰是所有貓科動物中最弱的存在。不用說老虎獅子豹子鬣狗這些貓科猛獸;沒錯,非洲鬣狗雖然說是狗,其實是貓科動物。就是野生的猞猁,其兇猛程度也不是家貓可以對比的。因此所有的新銳有源大盾的能力,對比提康這類40年前的無源盾,其威力差異足夠超越東北虎對比家貓!宙斯盾系統确實不單純是4面盾,更包括與之配套的後台處理系統、垂發系統以及裡面的導彈,也包括近防炮甚至是艦上的魚雷;當然還有關鍵的軟件,也就是基線系列。但是其他大國的有源大盾,同樣具備後台硬件、大型垂發和各種防空反潛反導導彈。相關的軟件雖然沒有公開,

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但是誰敢說基線系列就一定是最好的?不論是提康還是伯克以至于DDG1000,哪一種可以攜帶和發射海基版ASBM,快速打擊1200公裡之外?因此可以說在硬件配套上,超級大國的宙斯盾體系已經不是最好最先進的;就算是軟件上進化到基線20又能咋地?說有源相控陣和宙斯盾不能劃等号是基本正确的,但是說其他大國的有源大盾仍然不如早期版本的宙斯盾,就屬于強詞奪理了。關于大盾,也有廣義和狹義的區别。廣義上的大盾,就是指一流的盾艦,包括4面大型盾本身更包括艦上的其他配套體系。而狹義的上的大盾,一般單指盾艦上的4面大型有源相控陣雷達。如果提康上面的4面無源盾與最新的4面有源大盾都無法PK性能,那麼還奢談什麼提康上的整個宙斯盾體系還能拿得出手?最近40年來,

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電子類硬件和軟件的升級換代,幾乎是所有先進技術中升級換代最快的。在1980年代排名全球第一的超級計算機的浮點運算能力,未必比不上當今最便宜智能手機的運算速度。拿1978生産的某艘提康上的無源盾來對比2022年服役的某艘洞五五的大盾?那純粹是自尋短J!那麼有源大盾到底比無源盾強在哪裡呢?這個問題實際上是有源相控陣雷達比無源相控陣雷達強在哪裡。畢竟當今有源相控陣雷達從艦載大盾到機載雷達,一直到民用安防雷達已經無處不在。但是在技術的發展史上,卻是先有有源相控陣雷達,後來才有無源相控陣。最早的相控陣雷達其實都是巨型雷達,也就是洲際導彈戰略預警雷達。早在1960年代就開始發展。此時基本都采用電子管,每部巨型雷達往往平行排列數千個大型電子管輻射單元。

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一旦全功率開機,可以探測到四五千公裡之外的導彈或者空間的衛星信号。雖然功能強大,但是耗電功率驚人,發熱量也很大;造價更是幾十億美元一部。一流大國也隻能在本土建造三四個這樣的超級雷達系統。而有源相控陣開始真正的大面積推開,還是發射和接收單元組件全面半導體化以後,特别是氮化镓半導體技術全面成熟以後的事情。這樣就不再需要每個單元組件都用比暖水瓶還大的電子管。也不用全部雷達發射面做到近千平米的面積。隻需要20來個平米範圍内,也就是不大于5米長5米寬的尺寸,一樣可以集中數千個組件。同樣可實現對高空三四千公裡外目标的精确探測;這就是現代相控陣大盾的技術。但是在上個世紀末,有源相控陣雷達不論是采用巨大的電子管,還是采用現代半導體,

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其價格都是驚人的高。就算當時的超級大國都不敢随便上批量。于是就采用了折中的辦法。這就是用無源相控陣暫時代替有源相控陣雷達。無源相控陣雷達僅有一個核心發射機和一個接收機,發射機産生的高頻能量經計算機自動分配給天線陣的各個輻射器,目标反射信号經接收機統一放大,這一點與普通的脈沖多普勒平闆縫隙PD雷達區别不大。而有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發射/接收組件,每一個組件都能自己産生、接收電磁波,因此在頻寬、信号處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優勢。早期的有源相控陣雷達造價昂貴,工程化難度很大,絕非一般的國家可以掌握。但是有源相控陣的技術優勢實在是太大。無源相控陣如果後台的核心發射機和接收機出現故障,

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那麼整部雷達就立即全部歇了。無源相控陣的發射總功率也很容易達到上限,畢竟隻有一個發射機。而所有雷達的探測距離和探測精度,從來都是與總發射功率成正比的。無源相控陣的多目标能力也容易達到上限;探測波隻能通過後台的計算機去費力的分配。計算機的運算速度也是有上限的。如果同時掃描和鎖定的目标太多,後台的計算機就容易宕機。而有源相控陣是每個發射接收組件都自成一體,都有自己獨有的電能來源,也有近乎完全各自獨立的後台系統。因此有源相控陣上有多少個發射和接受單元組件,就等于有多少個獨立的小雷達集成在了一起。如果有2000個這種組件組成大盾,那麼理論上就有同時跟蹤和鎖定2000個目标的能力。當然實際上考慮的後台計算機的分析速度。

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一般隻同步掃描和跟蹤幾百個目标已經足夠。如此強悍的多目标性能,是無源相控陣不敢想的。有源相控陣中的個别組件損壞或者出故障,完全不影響其他組件繼續正常工作。也就是一個盾面即使有四分之三的組件出問題,剩下的四分之一仍然可以确保70%的效能。一個大盾面數千個組件中即使還有幾十個正常,那麼這個盾面仍不能算完全報廢。總之有源相控陣的技術優勢是劃時代的,但是即使解決了氮化镓組件的制造成本問題,還面臨整合後台算法的巨大障礙。幾千個單元組件同時探測到海量的有用信息,如果後台沒有一個絕對聰明甚至是“英明”的大腦。那麼再多的信息湧來也是一團亂麻。全球真正把有源相控陣技術在硬件和軟件上同步突破,并且将其完全白菜化的,其實隻有一家!

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