像45型驱逐舰和地平线级这样舰桥在雷达下的优势是什么?
如45型驱逐舰和地平线级舰船的雷达优势所示,其设计理念围绕着相控阵雷达(AESA,Active Electronically Scanned Array)的优势展开,这种雷达系统凭借其先进的电子扫描技术和高效的能量管理能力,在舰船雷达应用中具有显著优势。 由于其体积、重量以及电磁兼容性较高,相控阵雷达可以与舰船的艏楼集成为一体,这种设计不仅能够充分利用艏楼的空间和结构优势,还能有效承受雷达系统在运行中的各种负荷,相比之下,传统的雷达系统往往需要单独搭建高平台,增加了舰船整体重心,进而影响适航性。 在无遮蔽物环境下,人眼的视野距离约为5公里,而在100米高处,视野距离可达到110公里,将高性能搜索雷达布置在高处,是为了提高对远程目标的发现能力,尤其是在面对低空掠海反舰导弹等隐形威胁时,这种设计能够为舰船提供更长的感知距离和更高的存活率,为了应对日益普遍的低空飞行目标,现代防空系统也开始引入可升高的低空雷达。 大型相控阵雷达系统如AN/SPY-1A等具有显著的重量和体积要求,单只发射阵面即可达到六吨重量,而后续的辅助系统(如供电、散热、计算分析等)又会进一步增加舰船的整体重量,为了确保系统的稳定运行,舰船需要配备足够的固定支撑结构、防护装置以及损管保护系统,这些因素都进一步放大了重量需求。 这类大型相控阵雷达系统的功率涡轮也非常庞大,电磁兼容能力更是一个关键考量因素,将密集的电磁系统集中安置在桅杆顶部,往往会导致相邻系统之间的干扰问题,特别是在信息化时代,电磁兼容能力已成为军舰设计中的重要指标之一,中国的"水泥航母"和055型驱逐舰正是为了测试和验证军舰电磁兼容能力而被建造的。 将大型相控阵雷达系统集成至艏楼会显著提高舰船的重心,进而影响其适航性,二战期间日本军舰的特殊设计(如扶桑级战列舰的高塔楼设计)正是出于对适航性的考量,对于欧洲国家来说,其北大西洋航域处于常常恶劣天气中的西风带,舰船的适航性要求更为严格,德国在二战时期的战列舰设计就显著降低了艏楼高度,以提高适航性,同样,美国阿利伯克级驱逐舰的设计也通过优化舰体比例和增加排水量来平衡重心上移带来的不利影响。 45型驱逐舰和地平线级舰船作为冷战后期的设计,其防护需求相对较低,因此未采用大型四面盾式相控阵雷达系统,地平线级舰船使用的是EMPAR雷达系统,而45型驱逐舰则采用了辛普森雷达系统,两者均采用了不同的雷达阵列设计,地平线级的EMPAR雷达选用了单面阵式,而45型驱逐舰的辛普森雷达则采用了双面背靠背结构,这种设计要求雷达安置在无遮蔽的桅杆顶端,进而影响舰船的结构和重量需求。 西班牙的F-100级驱逐舰采用了紧凑版的AN/SPY-1D系统,这一设计不仅降低了雷达系统的功率和重量,还通过在舰桥上方设计塔楼结构来安置系统,有效降低了舰船重心,这一设计理念也为西班牙巴赞船厂带来了丰厚的订单,包括澳大利亚的霍巴特级和挪威的南森级驱逐舰。 这种趋势的进一步发展是"四小盾"设计理念的体现,德国萨克森级护卫舰在桅杆上安置了APAR小型相控阵雷达,为驱逐舰提供近程拦截能力,这种设计既降低了系统重量,又保持了舰船整体重心较低的优势,日本的秋月级驱逐舰则保持了传统的舰桥设计,这种选择可能与其对适航性的极致追求有关。