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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統

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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統
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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統

2023年04月04日 13:56 最後更新:14:16

中俄高超音速導彈領先全球,美國如何對抗?在五角大樓看來,首先要解決的就是發現問題。4月2日,隨著美國太空探索技術公司(SpaceX公司)的獵鷹9號火箭成功升空,為中俄高超音速導彈量身訂製的美軍新一代天基預警系統正式開建了。

這是由數百顆小型衛星星座組成的超級天基監視系統。

美國《防務新聞》網站2日稱,SpaceX公司當天為美軍太空發展局發射了首批10顆導彈跟蹤和通信衛星。「應美國軍方要求,SpaceX公司沒有提供這些衛星進入軌道的現場視頻」。此外,美軍沒有發布相關衛星的大小或質量等信息,也沒有像以往那樣發布這些衛星在製造和測試過程中的照片。

雖然美軍搞得很神秘,但外界早已經從公開信息中獲得了這些衛星的主要用途——其中兩顆由SpaceX製造的「追蹤層導彈追蹤感測衛星」用於探測和跟蹤飛行中的彈道導彈和高超音速導彈,另外8顆「運輸層數據中繼衛星」則使用光學鏈路將數據從天基傳感器傳輸到地面接收站。按照美軍設想,帶有紅外傳感器的探測衛星用於探測和跟蹤飛行中的導彈,數據中繼衛星具備低軌星間激光通信鏈路傳輸能力,具有傳輸速率高、抗干擾能力強、通信延遲低等特點,負責將數據直接傳輸給美軍及盟友的反導防御系統,協助擊落敵方導彈。

美軍新一代天基預警衛星想像圖。

美軍新一代天基預警衛星想像圖。

眾所周知,當前美軍反導作戰的思路是首先部署在太空的預警衛星,利用先進的紅外傳感器第一時間察覺全球任何地點的導彈點火信息,然後通過部署在各地的陸基預警雷達進行探測和分析彈道,並引導反導系統實施攔截。

但隨著中俄高超音速導彈的出現,美軍面臨的新問題是,這些新概念導彈可以在大氣層內高速飛行和機動,很難被傳統反導系統發現和攔截。例如「美軍當前部署的導彈預警衛星星座——天基紅外系統更適合探測大型彈道導彈發射時產生的明亮熱成像,而高超音速導彈可在大氣層裡穿行以躲避探測,天基紅外系統對後者相對暗淡的紅外特徵不夠敏銳。」

如果無法及時發現中俄高超音速導彈,後續的攔截作戰就無從說起。為此美軍從2020年就開始打造新一代天基預警系統。按照五角大樓的設想,一旦對手的高超音速導彈發射,運行在高地球軌道的紅外預警衛星首先將發出警告。跟蹤衛星隨後捕捉到高超音速導彈在大氣中高速飛行時的紅外信號,開始計算高超音速導彈前進方向的軌跡並不斷更新,這些數據同時會傳遞給「傳輸層」衛星,後者將在「數百毫秒」內將信息傳遞到地面站,引導地面攔截系統作戰。

在俄烏戰爭中俄軍已多使用「匕首」高超音速導彈。

在俄烏戰爭中俄軍已多使用「匕首」高超音速導彈。

這次發射的10顆衛星主要部署在距離地面約1000公里的低地球軌道。美軍太空發展局首批一共訂購了28顆衛星,包括8顆「追蹤層導彈追蹤感測衛星」和20顆「運輸層數據中繼衛星」,第二批次的18顆衛星將於今年6月升空。預計在今年下半年,美軍太空發展局聯合埃格林空軍基地作戰部隊將對這批衛星進行綜合評估,並計劃在印太地區軍演期間,讓美國海軍陸戰隊、太平洋艦隊進行實際測試,相關測試內容包括「低延遲數據連接、超視距瞄準、導彈警告和導彈跟蹤以及軌道跟蹤傳感器和地面傳感器之間的數據融合」。

美國《太空新聞》網站稱,太空發展局去年已經訂購了126顆「運輸層數據中繼衛星」和35顆「跟蹤層衛星星座」。它們的大規模發射計劃將於明年9月開始,並在接下來的12個月內保持每月一次的高頻次發射。報道強調,它們的成本相對低廉,平均每顆導彈跟蹤衛星的造價約4000萬美元,數據中繼衛星為1500萬美元。相比之下,五角大樓如今使用少量的大型衛星來執行關鍵的國家安全功能,如導彈預警、導航和通訊等,每顆衛星價值數億甚至數十億美元。

美軍認為,SpaceX公司打造的「星鏈」互聯網衛星星座已經證明了由數千顆小衛星組成的衛星星座生存能力高於傳統的高價值大型衛星,「在面對同等對手的太空攻擊時,它們承受損失的能力更強」。

美國太空發展局制定了規模龐大的「國防空間架構分層軌道衛星星座」計劃,它們由上千枚運行在不同軌道的衛星組成,「跟蹤層」和「運輸層」衛星只是該衛星星座中的一部分而已。按照美軍米切爾航空航天研究所披露的信息,除了在低地球軌道部署衛星星座外,美軍還將推進在中高地球軌道的衛星部署計劃。

據介紹,中地球軌道距離地球表面2000公里至地球同步軌道(3.6萬公里)下方。與低地球軌道相比,在中地球軌道運行的衛星在目標地域過頂的時間更長且視野更寬,可以更長時間地保持對導彈軌道的監控。相比地球同步軌道衛星,中地球軌道衛星更接近地球,可以縮短向反導系統發送導彈預警信息的時間。而地球同步軌道衛星的優點在於為助推段彈道導彈預警提供「持續凝視」覆蓋。

不過有專家指出,專門為中俄高超音速導彈研製的美軍新一代天基預警系統規劃實在龐大,考慮到美軍近年來在新裝備研製領域習慣性的成本超支和進度拖延,這個需要持續多年的超級計劃未來能否實現,還很難說。另一方面,除了探測問題外,美軍在如何具體攔截高超音速導彈方面還有很多技術難題需要解決。因此更讓人懷疑的是,這個計劃會不會變成新時代「紙上談兵」的「星球大戰」項目?




止戈堂

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東海艦隊新052D亮相: 取消「晾衣杆」、更換近防炮 中國海軍驅逐艦再進化

2025年01月09日 17:59 最後更新:18:26

臨近年關,多家軍事媒體走進人民海軍部隊採訪,順便曝光了一些最新列裝的作戰艦艇。隨著東部戰區海軍艦隊最新052D型驅逐艦的亮相,中國海軍的持續發展再次成為各界關注的焦點。

據內地軍事博主「大伊萬」,1月5日,中央廣播電視總台《軍事報道》對東部戰區海軍某驅逐艦支隊的報道中,披露了已經入列該部的052D型驅逐艦某深度改進型。該艦據稱從下水舾裝到正式入列,前後不過一年多時間,證明了052D型驅逐艦從製造到舾裝到接艦,流程已經高度成熟。

052D型驅逐艦從2014年開始、首艦172號「昆明」艦列裝人民海軍,截至到2022年已經列裝部隊25艘。而2022年,新一批的052D型驅逐艦又繼續出現在了造船廠的船台上,除了2023年暫時沒有052D型驅逐艦列裝部隊,2024年,再次出現了052D型驅逐艦列裝部隊的消息。

短短10年時間裏,可能已經有二十七八艘驅逐艦列裝中國人民海軍,平均每年列裝2到3艘。這個列裝速度相比上世紀90年代美國海軍最巔峰的時期列裝「伯克」級驅逐艦的速度還有差距,但相比本世紀「伯克」級的服役速度已經不遑多讓。

同時,在10年的時間裏,052D型驅逐艦還前後發展出了多個改進型,發展出一個龐大的防空驅逐艦家族。

從052D型驅逐艦的發展軌迹來看,類似於「伯克」級驅逐艦從Block I到BlockII的發展一樣,052D型驅逐艦也發展出多個子型,除了關鍵性的船電系統和武備系統差距不大,在子系統上存在細微差別。

比如最早的幾艘052D型驅逐艦,配備的H/LJG-346A型雷達底部還配備了用於進行近場測試的天綫杆(俗稱晾衣杆),這和052C型驅逐艦的設計比較類似。但是,相比遠場測試,近場測試會由於多路徑效應帶來較大的測試誤差,其測試效果不如遠場測試。

因此,052D型驅逐艦在H/LJG-346A雷達上配備近場測試天綫,僅維持了個位數的艦艇就被取消了。其後所有的052D型驅逐艦都沒有配備近場測試天綫,而是改爲遠場測試或其它測試手段。

在取消了H/LJG-346A雷達的近場測試天綫後,052D型驅逐艦的近防武器系統也進行了更新。原有的類似於052B/C型驅逐艦上使用的H/PJ-12型7管30毫米副炮,儘管性能不錯,但用於對抗3倍音速掠海的反艦導彈還差點意思。因此,被首先替換成威力更爲强大的H/PJ-11型11管30毫米副炮,在近程對抗超音速掠海反艦導彈的能力有了比較大的提高。

這兩批052D型驅逐艦,可以被視爲052D型驅逐艦的早期版本,類似於美國海軍的「伯克」BlockI/IA型。

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而從052D型驅逐艦的第14號艦開始,比較大的改進型開始出現了,也就是被軍迷們戲稱的052D plus版。相比先前的052D,052D plus版或者說052DG的改進就大得多了。

首先是加長了直升機飛行甲板,順帶讓整艘艦艇看起來又瘦長了一些,直升機機庫的高度也有所降低,這一改進毫無疑問是爲了兼容後續的直-20海軍型直升機。

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其次,是對位於艦體舯部的遠方警戒雷達進行了改進,將原有的使用八木天綫的某遠方警戒雷達(俗稱晾衣架),改爲使用籠型天綫的某款新型長波雷達(俗稱蒼蠅拍)。

該型雷達功耗較低,適合在H/LJG-346A雷達不開機的情况下擔負持續對空警戒,同時對於低可探測性目標具有較好的監視和截獲能力,由於使用了新的數字算法,作爲米波雷達其探測精度也有了比較大的提高,能够滿足對目標進行精密測距和測角的需要。

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除了改進了航空作業系統和遠方警戒雷達,新的052D plus版驅逐艦在作戰系統軟/硬件上也有改進。這種改進比較類似於美國海軍對「宙斯盾」系統實施的「基綫」改進,雖然具體改進路徑不清楚,但使用的計算機運算速度更快,作戰軟件功能更多是必然的。
這些052D型驅逐艦,性能可以說類似於美國海軍的「伯克」級BlockII型。

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而我們在今年年底看到的052D型驅逐艦最新版本,也就是052D型驅逐艦從第26號艦開始,又有新的技術改進了。從配套的分系統看,這些052D型驅逐艦的艦體設計和052D plus沒有什麽區別,艦面武備也沒有什麽區別,但位於桅杆頂部的快反雷達做了調整。

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原本052D型使用的快反雷達和052B/C、051B型類似,都是某款使用了球面雷達罩、抛物面天綫的快反雷達,該雷達在應對掠海低可探測性目標時,明顯存在一定的不足。

因此,從第26號艦開始,我們可以看到052D型更換了類似在075和054B上出現的某使用相控陣天綫的對海快反雷達,提升了對掠海、輕小、低可探測性目標的截獲能力。

當然,在其它的艦載分系統上也有一定的技術改進。這些052D型驅逐艦,咱覺得吧,已經類似於美國海軍比較新的「伯克」級BlockIIA型。

052D型驅逐艦從2014年,到2024年,也走過了10年的歷史,至於爲何中國海軍在這10年的時間裏,幷沒有研發新一代的艦艇平台,而是繼續沿用了052型驅逐艦這個平台。

最關鍵的因素咱覺得吧,主要還是看中這個6000噸級的艦體平台設計十分可靠,總體性能比較均衡,適合大量建造裝備。

前幾年美媒炒作的5艘052D同時開建。

前幾年美媒炒作的5艘052D同時開建。

畢竟,雖然052D的正常排水量也就7000來噸,但它該有的都有,從四面大型有源相控陣雷達,到大型通用垂直發射系統,到拖曳式複合聲呐陣列,基本上防空、反艦、反潜多面手一套都齊全了。

這麽好的水面艦艇,造價還很便宜,建造、裝備、形成戰鬥力的周期都符合中國海軍需要快速擴張的客觀需求,裝備了部隊就能使用。換言之,這就是一款性價比極其高的水面艦艇。

而中國海軍在建造了25艘052D型驅逐艦之後,稍許停頓又開始建造新的052D,且新的052D只做了稍許技術改進。似乎證明,中國海軍對進一步擴大現有裝備規模,確保現有裝備可以快速形成戰鬥力,能打的時候拉出去就能打,對於這些裝備需求的優先級壓倒了裝備的先進性。

所以,我們在未來一個時期內,估計還會見到更多的052D型驅逐艦從船廠魚貫而出,裝備到中國海軍。

那麽,中國海軍的下一代驅逐艦可能在哪兒呢?其實,在052D型驅逐艦和055大型驅逐艦的配合相當好,足以滿足未來5到10年海上對抗需求。中國海軍對新一代7000噸級驅逐艦平台的需求有多高,反而沒那麽迫切了。

畢竟,連美國海軍自己的下一代驅逐艦DDGX預定都得等到2032年才能露面,完全不知道要等到什麽時候,才能從預定露面到真正露面。而現在美國海軍主打的「伯克III」,則飽受能源不足之苦的困擾……這樣一看,052D型驅逐艦對於中國海軍來說,生命力還是相當强的。

「大伊萬」分析,下一代驅逐艦可能還是動力系統引領。目前,052D型驅逐艦配備的動力組還是25兆瓦級的GT-25000燃氣輪機加上兩部柴油機,柴燃交替動力的情况下,最大功率也就50兆瓦,推動7000噸的艦體。

20250109_BLOG_  (4)

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這套系統已經挖潜挖到極限了,要進一步擴大噸位,安裝性能更强大的相控陣雷達,使用綜合電力系統的話,燃氣輪機必須更換。

比如換成目前性能最强大的40兆瓦燃氣輪機,即使沒有配備巡航用柴油機,也可以做到80兆瓦功率,配套輔機的話全艦功率可以做到90兆瓦左右。這樣,不僅可以確保8000噸的艦體跑到30節以上的航速,還可以確保全艦綜合電力系統同時保障相控陣雷達等艦上耗電大戶的使用。

20250109_BLOG_  (3)

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這樣的話,就能得到一款艦體設計强於美國海軍的「伯克」級,綜合性價比好於美國海軍的「伯克」級(畢竟雙燃機對四燃機),而且跑起來的速度比「伯克」級快,使用艦上船電系統的限制比「伯克」級更爲寬鬆的防空驅逐艦。

到那個時候,不少軍迷們念茲在茲,念叨了起碼有個四五年的8000噸級驅逐艦才會出現。以這艘驅逐艦的性價比,有一定的可能性,它會成爲052D型驅逐艦真正的傳人,中國海軍下一代性價比之王。

20250109_BLOG_  (1)

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至於這型驅逐艦什麽時候出現?「大伊萬」的觀點,還是不會早於2030年。作爲中國海軍第四代經濟適用款的防空驅逐艦亮相,出現之後首先要替代的就是本世紀初最先服役的幾艘052B和052C。

當然,從現在的角度來看,一切以快速擴充中國海軍水面艦艇的規模,快速提升中國海軍水面艦艇部隊的戰鬥力,瞄準在未來一個時期內隨時可能會爆發的軍事鬥爭而做準備。

20250109_BLOG_  (2)

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這就意味著,未來很長一個時期內,052D型驅逐艦還會成爲軍迷們眼中中國海軍驅逐艦隊的主角,規模還會擴大,甚至可能還會進行技術改進,時間很長,我們繼續期待。

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