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海军工程师海外爆料中华神盾研制内幕

在中国海军现役主力战舰中,6艘052C和4艘052D导弹驱逐舰备受瞩目。此外,中国还在建至少10艘052D和首艘055驱逐舰,这些战舰都装备了中国研制的新型相控阵雷达及其改型。

近期网络广泛传播一篇“中华神盾”设计者(已出国定居)所写的回忆文章,通俗地回答了为何研制神盾舰,为何相控阵雷达采用S波段,雷达与防空导弹如何匹配等问题。

据雷曼军事梳理,中国海军早就对作用距离远的相控阵雷达价值有清晰认识,贺鹏飞部长曾对设计人员提出期望:中国海军舰载雷达作用距离才几十公里,而台日都200至300公里,怎么打?怎么能解放军台湾?非常希望设计师研制先进的相控阵雷达。

在中国海军序列中,052B驱逐舰并未和052C一样采用类似“宙斯盾”系统,为何呢?原因在于设计者迟迟未出舰载相控阵,而军方要急需此类舰艇,因此只能把俄罗斯“顶板”相控阵雷达装到052B上。

052C驱逐舰的雷达拥有一个巨大的天线罩(图源:鼎盛军事)

那么为何不等国产相控阵雷达定下来再造呢?因为形势危急,大家着急了,根源在1996年台海危机。“当时解放军向台海发射4枚导弹,两枚命中,两枚不知所踪。”这是完全无法接受的,因此必须要先进的制导雷达。

但是“顶板”雷达最大缺点是数据率低,是由于两个背对背差分阵面组成,靠水平旋转来获取数据。

“中华神盾”是由一个S波段相控阵主阵面加上C波段的海红旗-9信标应答阵面组成,作用距离至少在200公里,接近美军AN/SPY-1雷达。

那么为何要加上C波段呢?或者为何不直接装C波段呢?

首先,C波段作用距离不足,只有120公里,而S波段在任何情况下,能保证320公里以上的搜索覆盖距离。

其次,采用C波段的相控阵雷达重量超过4吨,而052C驱逐舰由于采用乌克兰发动机,整舰吨位偏低,无法安装过大的相控阵雷达。

因此,“中华神盾”设计者最终巧妙地解决了相控阵雷达阵面布置问题。在4米的矩形阵面内,S波段阵面上下留有0.2米宽的长条,以便安装C波段应答天线,选用哪条关键看有无遮挡。

T/R组件是相控阵雷达的核心,每个组件包括天线,发射模块,接收模块,环流器,收发开关,和移相器等。该组件能量有效率最高;阵面可靠性高;单元可更换性好。

然而,T/R组件的研制并不容易。 “中华神盾”采用是S波段,要求T/R的体积组件的体积更小、重量更轻、各单元之间的干扰隔离能力更强。为了减体积降重量,采用了4个单元做在一起的4单元T/R组件方案。

052D驱逐舰的雷达并没有天线罩,说明散热问题已解决(图源:鼎盛军事)

最终,不论是电讯指标,结构指标,还是电磁兼容性等指标不光是全面满足了雷达总体要求,是国内一流的,达到了国际先进水平。

为了解决散热问题,“中华神盾”设计采用阵面通风散热,采用玻璃钢天线罩形成静压风道循环的风冷方式。

但这种设计仍可能存在问题:052C驱逐舰相控阵雷达阵墙不高,对低角探测有较大影响;天线罩战时易遭到攻击,当被破坏时,就不得不停止工作。不过,从052D驱逐舰看,天线罩已被取消,说明散热问题得到解决。

由于相控阵雷达是航母编队的“眼睛”,因此武器装备设计很大程度是根据相控阵雷达的性能和要求来进行配置。

八五期间,中国海军曾设想造出一艘类似美军“小鹰”号航母,当时的预算为144亿人民币(1元约合0.1493美元)。而“中华神盾”的雷达H/LJG346的经费为2.8亿元。

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