谁能详细说说美国海军的DDG1000战斗舰?
下一代水面舰艇的舰桥系统
雷神公司负责开发FFG1000的作战系统、部分通信系统、全部舰载计算、软件开发和任务系统集成。其中,雷神公司选择了L-3通信公司的海事系统分部合同,为下一代多任务水面舰艇(DDG-1000)开发综合舰桥系统(CINB)。L-3公司设计、开发并集成了一个具有开放架构的综合驾驶台系统(IBS ),以支持DDG 1000的自动导航,包括海军电子图纸显示与信息系统(ECDIS-N)、导航规划、综合航行态势图、避碰避雷和船舶操纵控制。综合驾驶台实现自动导航任务,如导航规划/执行、机动控制和通信。CINB的设计支持国际标准,即单人操作,以满足DDG 1000减少人员的需求,并符合美国海运部的海军舰船规则。
光电系统
DDG1000舰上的光电/红外系统集成由雷神公司牵头,集成了洛克希德公司的5套独立设备。光电/红外系统的集成由雷神公司牵头,集成了洛克希德公司的五套独立设备。雷神公司应用洛克希德公司提供的硬件和嵌入式软件,开发全舰计算环境固有的核心软件。核心软件使这五个传感器能够作为一个传感器使用,或者在必要时作为五个独立的传感器使用,以完成五种不同的战斗任务。集成工作结束时,雷神公司将完成整个光电/红外系统“传感器到显示器”——从目标探测到工作站显示控制台。
综合光电/红外系统为DDG1000舰提供全方位(360°)全天候的态势感知,自动探测类似水雷和水雷的目标,并为舰上自卫炮提供引导。“朱姆沃尔特”级驱逐舰的光电/红外系统采用了多种探测和跟踪算法,可以在昼夜高低对比度环境和近海区域识别目标。在重要的作战行动中,该系统还支持海军减少人员编制的目标。此外,雷神公司还为“朱姆沃尔特”级驱逐舰计划提供全电子作战系统。值得注意的是,“朱姆沃尔特”级驱逐舰计划采用雷神公司的开放商业模式,该模式应用广泛,具有可复制性和创新性。
综合电力系统
DDG-1000是第一艘具有综合电力系统(IPS)的水面战舰,该系统将为全舰提供动力和电力。IPS产生全舰所需的电力,并将其分配转换为全舰各子系统负载,包括推进系统、作战系统和舰用服务系统。常规布置是使用主原动机进行主推进,而朱姆沃尔特级驱逐舰的两个大型燃气轮机发电机组和两个小型发电机组提供的动力可用于推进、武器或其他系统。高效的电力管理将使船舶的装机功率满足全船所有的电力负荷需求。
DDG 1000将配备两台MT30燃气轮机和两台4500燃气轮机。船用MT30燃气轮机与“遄达800”航空发动机有80%的通用性,但具有抗冲击性,采用不同的叶片涂层,便于在盐雾环境下运行。朱姆沃尔特的电动发电机组可以为推进、生活设施和作战系统提供交流电和直流电。因此,全舰拥有更有效、更灵活的电力推进和配电系统。
综合电力系统是全自动的,基本不需要人工干预。在陆基试验场的测试将验证DDG1000的综合电力系统在出现故障或事故时的自动纠错功能,而不需要操作员告诉系统该做什么。在满功率下,DDG 1000的速度将超过30节。如果一个主燃气轮机出现故障,发电机组可以被隔离,速度可以达到27节。两个小型燃气轮机可以支持常规的战舰操作。
电动船的使用价值在于高效率和减少特征信号。到达战斗位置后,战舰可以少用电巡航。当不需要时,一个或多个引擎可以离线以节省燃料。低速时,“朱姆沃尔特”号将有剩余动力以备紧急使用。此外,部分电力可以用于新型武器系统,如定向能武器或轨道炮。
分布式电源系统具有更高的生命力,非常适合舰船使用。原动机可以安装在船舶的不同位置,而不是像传统船舶那样只安装在底层机舱。如果舰船某一部分的原动机被破坏,该部分的配电系统将被隔离,综合电力系统的其余部分也可以发电和配电。但考虑到空间、重量和排气,DDG1000还是采用了比较常规的布局。
新一代导航系统
20111 10月,美国海军成功测试了雷神公司开发的新一代导航系统(NAVDDX),实现了这一系统发展的重要里程碑。NAVDDX为向舰船任务系统传输导航和高精度实时数据提供了先进的开放式架构解决方案,为DDG1000级驱逐舰与其他舰船平台(包括新建和改装项目)的集成提供了灵活性和通用性。
高度自动化
该舰大量使用计算机和自动化技术,仅需要约140名船员,几乎是目前驱逐舰人员的一半。Arstechnica网站报道称,这种高度自动化来自于一种全新的设计。其作战中心由货架服务器驱动的数据中心、各种版本的Linux操作系统和600多万行代码组成。一名前海军军官在文章中说,以前的军舰大多使用专门加固的计算机,但成本高,维护困难,而“朱姆沃尔特”级使用的是货架产品,主要是采用“红衣主教Linux”系统的IBM刀片服务器,并将其放在加固的服务器舱中。这个加固的服务器舱名为“电子模块箱”,长35英尺,高8英尺,宽12英尺,船上将安装16个这样的模块箱。
052D舰技术差距明显。
052D舰在隐身设计、复合材料使用、动力系统和自动化方面落后于DDG1000。特别是信息化水平与现役先进驱逐舰还有差距,因为在信息化建设中,指挥控制系统是网络节点,在体系对抗中,信息化是连接整个编队的主要神经网络。在这个神经网络上,和世界上最先进的驱逐舰相比,我们的功能更差,比如反应时间,传输带宽,抗干扰能力,抗摧毁能力。
《炮艇归来》
目前,DDG1000已经临时安装了两套AGS舰炮系统,使用新型远程对陆攻击炮弹。是有GPS制导功能的火箭,里面可以装11公斤炸药。目前射程可达109 km,设计射程为185 km。主要攻击目标是导弹发射。美国海军R&D主任表示,8月30日实弹测试的成功标志着远程对陆攻击炮弹技术完善的重要一步,也成为美国海军加强对陆攻击能力的“里程碑”。
按照计划,一旦一切准备就绪,远程对陆攻击炮弹将被装备到美国海军DDG-1000级驱逐舰(即朱姆沃尔特级)的先进火炮系统中。DDG-1000级驱逐舰是美国海军新一代多任务战舰,计划装载两套155毫米的先进火炮系统和900多枚远程对陆攻击炮弹。
军事专家指出,计划于2013列装的DDG-1000级驱逐舰投入使用后,美国海军的主口径火炮射程将增加近5倍。届时,距离驱逐舰前方180公里、纵深70公里范围内的地面固定和移动目标都将在其射程之内,不仅能消灭远离海岸的目标,还能为海军陆战队的登陆作战和沿海地区的后续行动提供有力的火力支援。未来朱姆沃尔特级驱逐舰将装备电磁炮。
它可以满足小型敌人武装水面舰艇,但笨重和不灵活的AGS舰炮系统不适合这样的任务;1999年科尔被自杀式快艇袭击后,美国海军开始关注如何摧毁近距离高速接近的小型水上目标。虽然美国提高了密集阵近程防御武器系统攻击水面舰艇的能力,成为Block 1B,但是面对神风式的自杀式攻击,20mm穿甲弹并没有完全摧毁安全距离内的水面目标。为此,诺格集团领导的黄金团队建议DDG-1000配备新型中口径快速舰炮,具有防空和射击水上目标的功能。
双频雷达
作为美国海军的下一代舰载雷达,双波段雷达功能强大,可以替代很多现役雷达。x波段具有优异的低空电磁波传播性能,波束宽度窄,跟踪精度高。另外,这个波段的带宽很大,有利于目标识别。s波段功率孔径大,有利于体积搜索。而且S波段的传输损耗在各种气象条件下都在可接受的范围内。此外,它的波束宽度不宽,因此可以精确跟踪目标。更值得一提的是,当一个波段工作量过大时(比如支持多个导弹飞行),另一个波段可以有效分担任务。因此,双波段雷达同时工作在两个不同的频率上,可以优势互补,共享资源,从而大大提高雷达的整体性能。
战斧的增强版
DDG 1000将装备最新研制的Mk 57侧立式发射装置,拥有80个发射单元,可携带各种舰空导弹、战斧对地攻击导弹、阿斯洛克反潜导弹以及美国海军正在研制的“标准”3/6导弹。
2013 10年10月7日,美国雷神公司完成了安装在战斧Block IV导弹上的先进电子支援措施(ESM)导引头的成功测试。这种导引头技术为战斧Block IV导弹提供了更强大的功能。这种新的移动目标定位能力可以让导弹与陆地上的移动目标交战,增强战斧导弹的对地攻击能力。电子支援导引头采用最先进的处理器和天线技术,对移动和固定发射目标进行定位和跟踪。导引头利用双向卫星数据链完成对预设目标或更重要目标的攻击后,可以在飞行中对导弹进行重定向。新的多模块导引头将允许海军水面作战部队从防区外发射战斧导弹,以远距离摧毁移动威胁。雷神公司导弹系统“战斧”项目负责人唐·尼尔森表示,“战斧”导弹采用开放式架构,可以集成有效载荷和传感器,这意味着新版战斧具有很强的“适应性”。
标准“6 ERAM”
“标准”6 ERAM(增程主动导弹)舰空导弹主要用于对付低空超音速巡航导弹。重1479 kg,长6.5米。它是由最初为战区导弹防御研制的“标准”2blockIVA(射程168 km)改装而成,射程应该差不多。必要时可装备“标准”3导弹,承担弹道导弹拦截任务。
反潜能力
为了提高反潜作战能力,引入了综合水下作战系统(IUSW)。该系统的传感器主要包括船体声纳和拖曳声纳。舰首向前突出的部分装有舰体声纳,是一种工作在中高频的双波段声纳。每个阵元可以应对两种不同的频率,这是一项关键技术。中频用于潜艇探测,高频用于水雷探测。船尾可以拖拽拖曳阵列声纳。根据美国海军网络中心的反潜作战概念,最重要的是尽快发现敌方潜艇,并在编队中形成相同的态势图像。潜艇攻击将由作战平台在最合适的位置实施。先进的技术和创新的理念将确保美国海军在未来反潜战中的领先地位。目前水下战鱼雷对抗的细节还没有公布。
为了保证全舰的隐身效果,舰体内布置了三联鱼雷发射装置,并配备了MK 50/54轻型鱼雷。机上搭载的直升机和无人机将进一步提高综合作战能力。
052D雷达处于劣势,导弹差距不大。
与052C相控阵雷达相比,052D新型有源相控阵雷达的矩阵面积更大,有理由猜测该阵应该配备更多单元。而且天线罩从052C弧形变成了平面,这意味着新雷达可能会抛弃原来的风冷/液冷混合系统,采用纯液冷系统。据推测,雷达部件有了很大的改进,雷达性能也有所提高。最大空中搜索距离可达500km-600km,舰后桅杆上的警戒雷达有所改进。ddg 1000号驱逐舰没有那么多雷达配置,就是简化了一套双波段雷达,其中L SPY-3多功能雷达(X波段)可以替代AN/SPQ-9火控雷达、AN/SPN-41/46飞机进近管制雷达、AN/SPS-67对海搜索雷达等,SPY- SPY-3雷达大幅减少了舰载雷达的数量,给水面舰艇带来的好处不多说了。052D舰还做不到这一点。此外,S波段雷达可以在各种气象条件下精确跟踪远程目标。与当初发展的L波段相比,S波段雷达在技术上更加成熟可靠。
更值得一提的是,在DDG1000的双波段雷达中,当一个波段的工作量过大时(比如支持多个导弹飞行),另一个波段可以有效分担任务。因此,双波段雷达同时工作在两个不同的频率上,可以优势互补,共享资源,从而大大提高雷达的整体性能。DDG1000双频雷达与其他两种相比,具有良好的可靠性和维护性能,不需要专门的操作人员,也没有手动操作的显控台,所以反应时间更快。
目前SPY-1等相控阵雷达都采用四阵天线结构。尽管单侧天线的波束扫描范围偏离中心轴60°。在120度范围内,三面天线理论上可以覆盖360度。但是,由于平面阵列电子扫描天线的波束偏离轴线一定角度,会引起等效口径减小、波束展宽、分辨率和增益降低等问题。因此,现有的相控阵雷达大多将单面天线的扫描方位限制在90°,使用四面天线完成360°覆盖。DDG1000的双频雷达采用了三阵相控阵天线的配置,使得单阵天线的波束覆盖达到了理论上限,各阵天线的扫描区域无缝连接,标志着美国在信号控制和处理技术上有了很大的进步。减少一根天线意味着体积和重量减少25%,系统成本也可以降低。
此外,DDG1000双频雷达本身可以综合处理两种天线阵列的数据信息,根据态势要求调整天线阵列,最终为作战系统提供单一数据流。因此,采用双波段雷达可以使全舰的系统响应时间更快,适应外界情况的变化。
DDG1000垂发系统有80套,位于船体两侧,实际上是在船体结构层的外侧。052D有64套竖发系统,常规布局。这两种下垂系统都是通用的,可以与防空、反潜、反舰导弹和巡航导弹混合使用。目前实际上只有中国和美国装备了通用(* * *)垂发系统,但中国装备军舰的导弹规模还是比美国大很多。此外,由于任务重点不同,弹药分配比例也会有所不同。