如果你仔细对比中美主战舰艇的发展,就能发现一个非常有趣的现象:美国主战舰艇的桅杆,先是在朱姆沃尔特级上全面领先,用到了一体化桅杆,随后就走上了“返祖”之路。到了“星座”级护卫舰和福特级航母,都恢复使用祖传的“晾衣架”式桅杆。
而深层原因是美国军工供应一体化桅杆的公司,已经因为种种原因倒闭了,美国的供应链已经没有研制一体化桅杆的企业。这个现状的长远影响是深远的,中美在舰载电子设备领域的差距将因此而拉开,美国人似乎也接受了这个现实。
这几天,《南华早报》引用中国期刊《舰船电子对抗》上的一篇论文,揭开了福建舰航母使用的一体化桅杆是如何遥遥领先的,看来又要加剧美国人的焦虑了。
过去我们说中国航母在电磁弹射器领域将超过美国,那是基于福建舰使用了中压直流系统,其可靠性要领先于福特级的中压交流系统。中国在舰载桅杆领域的领先,主要是基于中国电子工业的强大,特别是有源相控阵雷达技术的蓬勃发展。
福建舰航母的上层建筑最关键的设备就是一体化桅杆,这项技术在055万吨大驱上早就被使用了,而在航母因为要指挥舰载机运作,其一体化桅杆的功能只会更复杂。
有网友数过,福建舰上共有48面相控阵雷天线,而相控阵天线能控制雷达波束方向和形状,在工作可靠性、精度、灵活性和多功能性方面有着无与伦比的优势。因为中国有源相控阵雷达的白菜化,再加上克服了设备之间的相互干扰问题,就能将航母上原本分散在不同位置的各种雷达、通信、电子战等设备集成在一个大型结构中。
其带来的直接好处是:
一、采用更多小模块,增加了雷达的覆盖范围和角度,提高了雷达的分辨率和灵活度。
二、降低了航母上部结构的重量和风阻,提高了航母的稳定性和机动性;
三、航母上部结构的强度增加,抗损伤能力提升。
四、全面提升了航母指挥控制系统的反应速度。现代军舰桅杆上装有雷达、电子侦察和电磁压制等3种主要功能的天线,而它们通常会以不同形状出现。 美国的福特号因为继续使用晾衣架桅杆,天线用第一代电磁传感器整合技术收集由计算机合成并处理的信号。
福特级航母在桅杆上共有4个电磁设备,包括双波段雷达、电子侦察系统、电子对抗系统和通信导航系统。第一代电磁传感器的计算机处理能力有限,不能同时处理多种电磁任务,需要根据不同的情况切换工作模式和参数,这会增加操作的复杂性和延迟。这些天线暴露在海洋环境中,不但容易老化,而且还容易相互干扰,增加后期维护的复杂性。
福建舰上的一体化桅杆属于第二代电磁整合技术,其桅杆上只有一个主要的电磁设备,就是多功能集成电子桅杆,由一个灰色的复合材料桅杆和一个内置的天线组成。
一个有源直控阵天线就能同时现实电子战、扫描目标和拦截加密通信等三大功能,而且这些天线被严密的保护了起来,不容易受到外部环境的腐蚀,后期维护就简单多了。
更重要的一点是,福建舰上的所有相控阵模块都能通过高速光纤与指控中心连接,整个系统非常紧凑,反应速度也更快。
五、航母的隐形性能也能提升一个数量级,特别是电磁信号的定向传输能力,对提升航母的生存有着重要意义 。暴露在外面的天线,更容易产生大量的电磁辐射,使船舶在敌方的雷达或其他传感器上留下明显的信号,损害了船舶的隐身性和安全性。这在高端战争中是一个致命的短板。
可见,虽然福特级航母拥有更先进的动力装置,排水量也更大。但是美国人在电磁弹射器领域落后了,而且美国人在舰用桅杆领域更是落后了整整一代,福建舰上的桅杆克服了福特舰上的几乎所有弱点,电磁作战实力当然要强大得多,值得我们为此骄傲。
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