海军还有4艘老旧驱逐舰未升级,如果升级,054A和054B两套方案如何选?

钢铁保卫者 2025-01-24 11:17:44

目前海军已经开始了第二轮的下饺子,这其中,包括第二批次055驱逐舰,新批次052D驱逐舰在内的10多少艘驱逐舰正在如火如荼地建造中。中国海军已经拥有了全球第二大规模的驱逐舰群,并且从052C驱逐舰开始,我国也在借鉴美国的做法大踏步推进驱逐舰的全盾化。

批量舾装中的新批次052D驱逐舰

但是我国海军当前依然还有多达11艘的非盾驱逐舰,考虑到复杂而严峻的周边安全环境,这些非盾驱逐舰还需要服役较长时间。这11艘里已经有7艘接受了升级,目前还有4艘尚未升级,分别是两艘956EM型驱逐舰(泰州舰和宁波舰),以及两艘051C型驱逐舰(沈阳舰和石家庄舰)。泰州舰和宁波舰直接从俄罗斯原装进口,沈阳舰和石家庄舰则安装了从俄罗斯购买的S-300F远程舰载防空导弹系统。可以说,这4艘都属于典型的俄系驱逐舰,不单是性能已经落后,与海军其他国产作战舰艇之间的配合肯定也会存在某些不顺畅,简单来说就是无法深度融入海军的作战体系。所以接受升级势在必行。那么这4艘驱逐舰将会如何升级呢?

尚未升级的泰州舰

尚未升级的宁波舰

尚未升级的沈阳舰

尚未升级的石家庄舰

我们分析已经升级的7艘非盾驱逐舰,就会发现,除了吨位最小的两艘052驱逐舰之外,其余5艘非盾驱逐舰都采用了054A护卫舰的方案进行升级。不过考虑到更先进的054B护卫舰已经开始海试,因此剩余这4艘驱逐舰的升级又多了一种选择。那么,054A和054B哪种方案更好呢?

采用054A方案升级的现代级杭州舰

采用054A方案升级的深圳舰

横空出世的054B护卫舰,图源见水印

两种方案的优缺点

054A方案其实就是现代级驱逐舰的航电国产化版本。核心包括382型对空搜索雷达(国产顶板),H/LJQ-364型双波段超低空搜索雷达、AJK-16型照射雷达、366型超视距反舰搜索/制导雷达、H/AJK-16通用垂直热发射装置,以及红旗-16舰载防空导弹。

054A方案与现代级有很深的技术渊源

382型雷达是一款一维双波段频扫三坐标对空雷达,整套雷达包括一面S波段和一面C波段的波导缝隙天线阵(背靠背方式排列),以及配套的避雷针、敌我识别应答机天线、高频段电子支援天线和蛇形波导馈线。

相比俄制顶板,382型在硬件、各次系统与后端等方面都进行了改进,比如,发射机增加到两部,最大发射功率增加到100KW,波束的垂直搜索范围由55度角增加到70度角,最大对空搜索距离增加到约270公里,最大搜索高度30公里,能在220公里外探测到RCS=2㎡的空中目标,对反舰导弹的最大探测距离增加到约50公里,能同时搜索100个目标,并对其中20个进行精确追踪。此外,数据处理与分辨能力也都得到了提升。

国产382型雷达,图源见水印

AJK-16型照射雷达是俄制MR-90“前罩”雷达的国产化版本。这是一款机械照射雷达,底座可以在一定范围内转动。相比俄制版本,AJK-16型照射雷达将连续波照射体制升级为了更先进的分时照射体制,火控通道数量从1个提升到了2个,提升了多目标交战能力,一艘054A护卫舰一般安装四部AJK-16型照射雷达,因此最多可以同时拦截8个来袭目标,单侧最多拦截4个来袭目标。

AJK-16型照射雷达

H/LJQ-364型快反雷达则是一款两坐标雷达,采用抛物面天线,其频率工作范围为C波段及X波段,采用了双频分集、脉冲压缩、自适应MTD、频率捷变及行波管放大链工作体制,具有抗气象干扰、抗海浪杂波干扰、抗箔条干扰、抗宽带阻塞干扰、抗异步脉冲干扰和抗窄带瞄准干扰等能力。364型快反雷达对对飞行高度在15~80米,RCS=0.1㎡的亚音速掠海飞行目标的最大探测距离为18公里左右,能够较好应对当前主流的亚音速掠海飞行反舰导弹。

H/LJQ-364型快反雷达

这套方案最大的问题是对隐身目标的探测和跟踪能力较差,并且在复杂战场环境下的抗饱和攻击能力一般。

首先,382型雷达无法有效应对隐身目标。无论是S波段还是C波段对于隐身目标的探测性能本来就一般,再加上382雷达并非有源相控阵(AESA)雷达,发射功率无法与AESA雷达相比,对隐身目标的探测和跟踪能力会大打折扣,如果遭遇强电磁干扰,甚至不排除无法发现隐身目标。

382雷达并非AESA雷达

对隐身目标探测和跟踪距离的大幅缩水导致了054A方案的中距抗饱和攻击能力受到影响。AJK-16型照射雷达的分时照射其实就是打时间差,但是实战中,对方反舰导弹显然不会排好队一个个来让你拦截,而是会从各个方向和高度蜂拥而至,受旋转机构的限制,AJK-16型照射雷达的多目标照射能力是会打折扣的。如果来袭的是高度隐身的反舰导弹,AJK-16型照射雷达的多目标照射能力下降得还会更厉害,进而导致054A方案的中距抗饱和攻击能力被严重削弱。

另外,面对隐身目标,054A方案的末端抗饱和攻击能力也不强。有资料显示,美军的AGM-158C反舰导弹采用了全面隐身设计,其雷达反射面积已降至0.001㎡,理论上可将被雷达发现的距离压缩约60%~75%。而相关文献也显示,目标雷达反射面降为原来的百分之一,那么被雷达发现的距离就会减少三分之二,也就是说364型快反雷达对AGM-158C的探测距离可能就只有6公里。

AGM-158C反舰导弹

已知AGM-158C的飞行速度为272米/秒,6公里只需要22秒。虽说22秒也足够采用054A方案的水面舰艇进行末端拦截,但由于反应时间和反应空间被大幅压缩(缩短三分之二),难以有效应对多批次的饱和攻击。

另外,364型快反雷达是一款双坐标雷达,只能获得目标的方位和距离数据,目标的高度数据只能通过估算获得,这意味着舰艇的近防系统的火控雷达需要自行测高,很显然这会影响到近防系统的反应速度。

另外,364型快反雷达并非相控阵雷达,需要通过机械旋转来实现360度扫描,但是其最高转速只有60rpm,数据刷新最高也只能达到秒级水平,相比AESA雷达的毫秒级水平,反应速度慢了很多。

对隐身目标探测和跟踪距离太近,快反雷达无法获取目标精确的高速数据,且数据刷新率低,这些不利因素叠加起来非常影响054A方案的末端抗饱和攻击能力。

364型快反雷达真身,并非相控阵雷达

054A方案还有个升级版本,也就是新批次054A护卫舰使用的版本,最大升级的地方就是将机械式的AJK-16型照射雷达升级为了054B护卫舰同款的AESA照射雷达,材质应该是最先进的氮化镓。AESA照射雷达的最大优势就是通过分化出数量众多的雷达波束同时引导更多数量的防空导弹进行拦截,也就是通常所说的拥有更多的火力通道,理论上你有多少个垂发单元就可以有多少个火力通道,实际上也能达到传统机械式照射雷达火力通道数量的几倍之多,而且反应速度更快、精度更高,抗干扰能力也更强。

升级AESA照射雷达进一步增强了054A方案的抗饱和攻击能力。不过需要注意的是,增强的只是其中距抗饱和攻击能力,末端抗饱和攻击能力并未得到改善。并且由于主雷达未发生变化,对隐身目标发现和跟踪能力差的状况也未改变。

升级了AESA照射雷达的新批次054A护卫舰

054A方案大致相当于20年前的水准,缺点是对隐身目标的探测、跟踪能力较差,而且抗饱和攻击能力一般,不过胜在性能非常均衡,没有明显的短板,而且经过了30艘054A护卫舰和5艘非盾驱逐舰的使用,非常成熟可靠,价格也更加实惠。

针对054A方案存在的短板,054B方案应运而生。这款方案不仅三款核心雷达全部升级为AESA雷达,而且在我国护卫舰上首次使用了堪称是豪华的双波段雷达配置。

054B方案的主雷达为S波段的双面旋转AESA雷达,材质为最先进的氮化镓,相比传统AESA雷达使用的砷化镓,氮化镓具有高频、高功率(约10倍于砷化镓)和高效率(冷却耗能更少)的优势。而正是这些优势让氮化镓雷达拥有比砷化镓雷达更远的探测和跟踪距离,以及更强的抗干扰能力。根据美国防部高级研究计划局(DARPA)的资料,同样天线尺寸下,氮化镓雷达探测距离比传统的砷化镓雷达增加77%。

054B护卫舰的设备标注,图源见水印

054B方案的主雷达虽然没有采用神盾舰那样的固定式三阵面(四阵面)的安装方式,仅采用了背靠背的两阵面的安装方式,但仍然被认为是当前全球范围内安装在护卫舰上性能最强的雷达。据测算,054B方案的主雷达的雷达罩是边长3.5米的正方形(这个尺寸已经接近美军现役主力的AN/SPY-1D(V)雷达),单个雷达阵面的面积超过10平方米。

054B方案的核心雷达

作为对比,美国最先进的星座级神盾护卫舰使用的SPY-6(V)3三阵面AESA雷达(氮化镓材质),其单个雷达阵面积只有3.24平方米,仅为前者的三分之一左右。即使是算总和,054B方案的主雷达的总雷达阵面面积超过20平方米,也依然是星座级的两倍还要多。

考虑到中美两国如今在雷达领域处于同一水平,我们可以简单认为054B方案的主雷达的TR组件数量分别是星座级的3倍(单面雷达阵面)和2倍(总和),相应发射功率也分别是AN/SPY-6(V)3雷达的3倍(单面)和2倍(总和)。

星座级与054B的3D模型对比,可以看到其盾比054B的盾小很多(图源见水印)

PS:AN/SPY-6(V)3雷达的阵面由9个RMA(雷达模块组件)组成 ,每个RMA的尺寸为2×2×2英尺(约0.609米),由此可以计算出SPY-6(V)3雷达的单个阵面的长度为1.8米。

虽然尺寸只有美军现役主力的AN/SPY-1D(V)雷达的一半不到点(3.65×3.65米),但是得益于氮化镓材质以及有源相控阵制式(AESA)的先天优势,哪怕是阵面数量还要少一个,AN/SPY-6(V)3雷达的发射总功率以及探测能力反而和AN/SPY-1D(V)雷达相当,即对空最大探测距离不小于325公里,对海最大探测距离不小于80公里。

AN/SPY-6(V)3雷达的阵面由9个RMA组成

AN/SPY-6(V)3雷达的阵面,可以看到由9个RMA组成

相比之下,054B方案主雷达的单个阵面和总阵面尺寸比SPY-6(V)3雷达更大,TR组件数量也比AN/SPY-6(V)3雷达更多,因此其探测距离比AN/SPY-6(V)3雷达还要更远。上面提到,054B方案的主雷达的单个阵面功率是AN/SPY-6(V)3雷达的3倍,根据雷达方程,雷达功率增加一倍,作用距离增加20%,那么我们可以简单算出054B方案主雷达的对空最大探测距离将不小于450公里。同时得益于更高的功率,对隐身目标的发现和跟踪距离,以及抗干扰能力也要比AN/SPY-6(V)3雷达强得多。

054B方案的主雷达是全球护卫舰最强,图源见水印

唯一的缺点在于受限于成本以及本身护卫舰定位的考虑,054B方案的主雷达仅采用了双阵面设计,需要机械旋转才能做到360度全覆盖,因此数据刷新率会比AN/SPY-6(V)3雷达差一些,另外理论上持续跟踪能力也会差一些。不过这些并不足以弥补两款雷达之间的巨大性能鸿沟。

总的来说,大尺寸、氮化镓材质AESA雷达让054B方案能够进行远距离、大范围的对空搜索、警戒、预警和跟踪监视,对隐身目标的探测、跟踪以及抗干扰能力更是达到了世界一流水准,能够为己方舰艇构筑起可靠的防空预警网络。

图源见水印

在快反雷达方面,054B方案采用的是最新研制的368型AESA快反雷达。368型快反雷达工作在X波段,相比其它波段,X波段能够提供更高的数据率,探测和跟踪精度也更高,天生对隐身目标和掠海飞行目标拥有更强的探测能力。

054B方案的368型AESA快反雷达

368型快反雷达的T/R组件是直接集成在雷达天线上,因此不会有馈电损耗。

368型AESA快反雷达

得益于AESA雷达的特性,368型快反雷达的每个T/R组件发射的电磁波在方向和功率上都可以单独调整,通过空间功率合成的方式可以提高探测距离。再加上氮化镓材质以及有源相控阵制式的先天优势,368型快反雷达的功率远超364型快反雷达,因此拥有超强的对掠海目标,尤其是对隐身掠海目标的搜索和跟踪能力。

有文章显示,368型快反雷达对RCS=0.1㎡的掠海目标的最大探测距离相比364型快反雷达增加了一倍,达到了36公里以上,即使是对AGM-158C这样的高隐身性能掠海飞行目标的探测距离也能达到12公里,这个距离甚至已经大于红旗-10防空导弹的最大射程,能够确保己方舰艇拥有充足的时间和空间组织多次拦截。

368型快反雷达是近防系统的好搭档

368型快反雷达是近防系统的好搭档

另外,368型快反雷达是一种三坐标雷达,可同时测得目标的方位、距离和高度信息,不再需要近防系统去自行获取目标高度信息,提高了近防系统的反应速度。

最后,368型快反雷达使用的是移相扫描,速度达到了毫秒级别,数据刷新速度几十倍于364型快反雷达。种种优势叠加之下,368型快反雷达加持下的近防系统可以更加轻松应对多批次、大数量的末端饱和攻击。也正是得益于如此出色的性能,这款雷达同时也在075型两栖攻击舰和新批次052D驱逐舰上大量使用。

主桅顶端安装368快反雷达的新批次052D驱逐舰

054B方案无疑是当前我军能够用于旧舰改装最先进的方案,性能足以满足未来10~20年的需求。缺点就是成本太贵,而且技术太新,可能会存在一些尚未发现的问题和不足,需要较长时间来进行完善。这也是为何会有传言称054B护卫舰首批只会建造4艘的原因。

舾装中的2号舰

要如何选择?

笔者认为,两艘956EM型驱逐舰(泰州舰和宁波舰)选择054A方案最佳,一方面是该方案本身就源自现代级,且已经有同级的956E型驱逐舰(杭州舰和福州舰)使用该方案改装,无论是改装难度、改装耗时和花费都可以得到有效控制,改装完毕后也能在最短时间里形成战斗力。当然考虑到新批次054A护卫舰的存在,可以选择将照射雷达更换成AESA照射雷达,这样可以进一步增强两舰的抗饱和攻击能力。

采用054A方案改装的杭州舰

至于两艘051C型驱逐舰(沈阳舰和石家庄舰),笔者认为采用054B方案更好。一方面是因为该级舰是一款远程防空舰艇,主要承担的京畿地区的防空反导任务。如果采用054A方案,由于该方案仅具备中程区域防空能力,051C型驱逐舰将丧失远程防空尤其是反导能力,在我国海军驱逐舰数量还严重不足的当下,这显然是一种严重的浪费。

051C会如何改装呢

054B方案拥有不逊色于传统神盾舰的远程对空搜索、警戒、预警和跟踪监视能力,对弹道导弹和隐身目标也有较强的探测和跟踪能力,搭配最大射程160公里,并能够拦截射程1000公里战术导弹能力的红旗-16F中远程舰空导弹,采用此方案改装的051C型驱逐舰无疑将拥有比现在更强的远程防空和反导能力,再加上其改装后成为正宗的“中国血统”,能够完美融入了我军的作战体系里,实际作战能力相比当前将有质的提升。另一方面也是因为054B方案拥有比054A方案更好的隐身能力,而051C驱逐舰本身基于051B驱逐舰打造,舰体本身拥有一定的隐身能力,两者也更搭。

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