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中华神盾雷达有什么特点?

问:中华神盾雷达有什么特点?

答:

先简单写一下它的特点:T/R组件多,生存性好,探测距离远,功耗大,贵。

中华神盾雷达指的就是346系列型雷达,演进型号为346、346A、346B。因为其4面天线阵列的在舰桥下方倾斜放置的方式与美国宙斯盾驱逐舰的SPY-1D雷达相似,并可实现一样甚至更强的作战能力,被网友称为“中华神盾”。346系列是中国首次将国产大型有源相控阵雷达搬上军舰,具有探测距离远、跟踪目标多的特点,对于中国海军来说有着划时代的意义,使舰队防空迈入了区域防空时代。中华神盾雷达有什么特点?

最早装备有源相控阵雷达的是052C型导弹驱逐舰

其实有关舰载相控阵雷达的论证和预研早在80年代末就已经展开了,当时有航天2院和中电14所,各自都拿出了自己的方案,航天2院的是C波段无源相控阵,而14所的是S波段有源相控阵方案。由于S波段较C波段波长更长,衰减更小,更有利于远距离搜索和探测;而且有源相控阵每个阵元都有独立的发射机,即便有一部分阵元损坏,雷达仍然可以工作(王小谟院士的说法是损坏50%的情况下依然可以正常工作),不像无源相控阵那样只有一部中央发射机,一旦中央发射机损坏就雷达就无法使用了。因此在安全冗余上也是有源相控阵方案更好。此外有源相控阵的内部接收电路的插入损耗较无源相控阵更好。最终14所方案胜出,并于1997年立项,就是我们今天见到的346系列“海之星”雷达。

346雷达尺寸在4X4m左右,每面天线阵列上有5000个以上的GaAs材料的T/R,每4个T/R集成在一个散热器中形成一个模块。数量众多的T/R组件使得346雷达可在全向覆盖不小于375km的搜素距离,而在偏离雷达法线方向不多的中心区域则可以覆盖到不小于400km的探测距离。相比之下阿利伯克级宙斯盾驱逐舰上的SPY-1D采用无源相控阵雷达体制,尺寸更小,仅有4480个移相器,只能保证不小于325km的探测距离。不过由于我国当时的器件生产工艺落后,加工成本反而是高于美国的,单一器件的加工成本是美国的5~8倍。052C刚服役时一台346达到了5亿人民币的售价,高的惊人。中华神盾雷达有什么特点?

SPY-1D雷达

由于每个346每个四单元T/R功率大约是100W,那么每面阵的功率可达到125kw以上,4面阵就是600KW,这仅仅是发射功率,和热损耗比起来只是小头。而且后端数据处理的功耗也非常大。总之这样的功耗是以前的舰载雷达不曾有过的。因此对雷达的散热和军舰发电能力提出了很高要求,功率强大,适合发电的燃气轮机是必须的。最初346雷达使用的还是风冷的方式,由于中心处阵元数量最多,散热条件最差,因此需要引入更多空气散热,346的雷达罩被做成了弧型。不过风冷的战场适应性并不尽如人意,如果天线罩损坏,散热性能也会受到影响。052D上的346A雷达则装上了液冷板,因此雷达罩不必再像346那样用弧形天线罩了。除此之外,052D的天线面积也进一步增大,探测距离和峰值功率下的持续探测能力都远好于346型。

中华神盾雷达有什么特点?

052C和052D分别装的346和346A,雷达尺寸对比明显

346系列的雷达除了采用用于搜索、跟踪的S波段天线外,还采用了一个C波段的信标应答天线,用于给红旗9进行制导和修正。由于红旗9是捷联惯导+指令修正+末端主动雷达制导的导弹,其自身导引头上的雷达只有20km左右的探测距离,因此前半段需要一个C波段的天线发送指令对红旗9进行引导,使其能够顺利接近到目标20km内的距离。346天线上下边缘的条形为C波段信标应答天线,其余圆形为S波段天线:

中华神盾雷达有什么特点?

这种制导模式与美国、日本宙斯盾驱逐舰上防空导弹的制导模式不同,其标准2防空导弹用的是半主动雷达制导的体制,火控完全靠外部的SPG-62锅盖雷达进行连续播照射。因此在AN/SPY-1D上,见不到这种双波段天线混合的模式。中华神盾雷达有什么特点?

AN/SPY-1D雷达

除此之外346和346A上还有有一个特色,就是天线罩下方有一个“横杆”:

中华神盾雷达有什么特点?

中华神盾雷达有什么特点?

中华神盾雷达有什么特点?

喇叭型天线

这个横杆其实是一个可以活动的近场校准测量装置,通过喇叭形天线对围绕阵列闭合面上电场的采样,经过数值计算获得远场方向图和各单元通道的幅相分布,以矫正阵元的幅相误差。这种方式多用于微波暗室里对相控阵天线的测量。不过从052D的155舰和055级上的346B雷达上,已经取消了这种装置,推测应该是用上了新体制的校准技术。

中华神盾雷达有什么特点?

馈源天线可以活动

中华神盾雷达有什么特点?

155舰起近场校准用的天线已经没有了

从055开始,我国的神盾雷达用上了346B。由于这几年中电14所的氮化镓工艺已经成熟,346B上有可能已经用上了氮化镓器件。此外055上还有4面X波段雷达,大大扩展了低空探测能力。至此,我们已经将美国现役的阿利伯克和提康德罗加远远甩在了后面。美国要想追赶346B,只能寄希望于新的SPY-6雷达了,然而由于伯克III已经砍掉了X波段相控阵雷达,即便SPY-6服役,也难以与055相比了。

中华神盾雷达有什么特点?

中华神盾雷达有什么特点?

阿利伯克III计划的S+X双波段