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【解析】中国海军舰载敌我识别系统

苏州军事 | 发布时间:2018-04-15 | 人气: | #评论#
摘要:www.bckedu.com大苏网新闻眼报道 雷达敌我识别系统,顾名思义指的是协助雷达对被发现目标进行敌我属性区分和识别的一套系统。正如古代中国 的兵书《孙子兵法》所言:“知己知彼,百
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雷达敌我识别系统,顾名思义指的是协助雷达对被发现目标进行敌我属性区分和识别的一套系统。正如古代中国 的兵书《孙子兵法》所言:“知己知彼,百战不殆”。除了表达了解敌我实力的重要性以外,如何区分敌友也是属于“知己知彼”的范畴。因此自雷达在第二次世界大战中投入使用并逐渐成为战争中最主要的索敌和感知手段,作为其最重要的配套系统之一的雷达敌我识别系统在现代战争体系中的地位也是水涨船高,且因为其运用体制的 殊性,其保密程度在各国现代国防建设体系中都是极高的。

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雷达自发明以来,在现代战争中的地位越来越重要,图为美国海军最具代表性的SPY-1型相控阵雷达。

由此不难看出,对于一支现代化海军而言,敌我识别系统的重要性是不言而喻的,自第二次世界大战中雷达在各类水面舰艇上的大量运用发展到如今,功能不可谓不强大。而雷达敌我识别系统也紧随着雷达的发展步伐,在天线体制、工作模式、作用距离、抗干扰能力等性能上都有了十分长足的进步。

舰载雷达敌我识别系统在原理以及构成上与机载及陆基雷达敌我识别系统并没有太大的差异,也是由询问机和应答机两个分系统构成,一般工作在L或UHF波段,较长的波长大气衰减性较弱可以保证足够的作用范围。询问机天线一般与搜索雷达共平台安装或单独安装在主桅桁架上,尽可能的减少舰船上层建筑或各类天线对询问信号的屏蔽与干扰,而应答机天线则一般安装于主桅或副桅最顶端位置以更好的接收询问/发回应答信号。

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敌我识别天线的安装位置非常讲究,一般都尽量安装在受舰船上层建筑或各类天线干扰比较小的地方,图为美国海军伯克级上敌我识别系统天线的安装位置示意。

其中询问机的询问信号由协同雷达的定时信号控制,应答机的应答信号则受询问信号控制。当雷达发现目标时,协同雷达输出定时信号,触发询问机产生编码询问信号经天线向目标发出。如属己方目标,其应答机接收询问信号后进行解码,并自动发回编码应答信号,以供询问方识别。询问机将接收到的应答信号进行解码后,输出识别信号给雷达显示器,所产生的识别标志与该目标回波一起显示在屏幕上,从而确认为己方目标。如属敌方目标或非合作目标,均无应答信号,雷达显示器屏幕上只有目标回波而没有识别标志,则可判定为敌方目标或是可疑目标,以此来区分目标的敌我属性。

我国海军的雷达敌我识别系统最早可以追溯到草创之初被称为“四大金刚”的鞍山级也 是4条苏联红海军07型“愤怒”级驱逐舰的购入,虽然一些资料都提到过早期“四大金刚”上 了“滑雪杆”敌我识别系统,不过遗憾的是根据一般的命名规则“滑雪杆”应当是属于敌我识别系统里面的应答机系统(苏联红海军取代“滑雪杆”的应答机系统被称为“高杆”),而同期苏联红海军在07型驱逐舰上 的询问机则比较混乱,较老的“栏耙”与更新的“方头”都在不同的船上 过。根据早期鞍山级留存下的照片看,只找到了304舰太原号(舷号后改为更广为人知的104号)一张疑似安装了“栏耙”敌我识别询问机天线的 ,不过在之后图中,安装询问机的位置已经被导航雷达所取代。

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苏联红海军的07型驱逐舰分别使用过多 型号的敌我识别系统,引进鞍山级时 的敌我识别系统应该为“栏耙”与“滑雪杆”的组合(图右)。

在购入“四大金刚”之后,我国也在积极尝试自行设计建造自己的导弹驱逐舰,如曾经昙花一现的017K、08型等方案,不过都因为当时的落后技术条件和薄弱的工业基础而未能付诸实际。不过得益于苏联转让的部分56型驱逐舰技术和图纸,以及相关配套的研究深入。这些都成了1966年051型导弹驱逐舰项目正式上马的技术基础。也是在这个时期,我国海军真正意义上的第一代敌我识别系统,即包含在56型驱逐舰技术转让配套的“方头”敌我识别询问机与“高杆”敌我识别应答机(即Nikhrom-2综合敌我识别系统)作为051项目的相关配套工程也开始了自己的国产化路程。国产第一代舰载敌我识别系统被命名为H/LTB-651型敌我识别问答机系统,并广泛 于021型、031型、051型、052型、053型等解放军海军多型水面舰艇。

1969年,上海市为实现鱼雷潜艇、导弹快艇的地区配套,经上海市仪表电讯工业局、手工业局的统筹安排,将敌我识别器下达给上海沪光灯具总厂试制生产。该厂厂房设备简陋,技术力量不足,后上海市计量局技术测试所14名技术人员参与研制,该厂首次试制军工产品,并集中全厂技术骨干成立试制组,没有像样的厂房, 利用仓库作试制场地,自制铣床、100吨油压机和1200多副工装模具。该厂技术人员、工人在艰难的条件下,于1970年10月完成了第一套敌我识别器试制任务。该机共有18个分机组成,主要有天线控制部分、发射机、接收机以及密码处理装置等。其主要 点是系统性、保密性强,可靠性要求高,与雷达配套工作。除发射机上用了15只电子管外,其余均为晶体管,体积小、重量轻。它在规定范围内能准确无误识别敌我,达到战术指标要求。1974年9月通过设计定型,1979年12月生产定型。1980年,获第四机械工业部科技成果一等奖。1985年终止生产。(摘自上海市地方志敌我识别器相关节选)

651型敌我识别问答机苏联海军Nikhrom-2综合敌我识别系统(包含“方头”敌我识别询问机与“高杆”敌我识别应答机)的国产化型号,工作在UHF频段。其中询问机天线采用垂直极化偶极子天线阵列,由两排偶极子天线组成,安装在矩形垂直栅格反射体支撑架上,天线尺寸为2*1.5米高,外观类似一把苍蝇拍,由一部旋转电机带动,以机扫方式协同搜索雷达完成对目标进行询问,询问机天线一般安装在主桅或副桅两侧的桁架平台,应答机天线为一部垂直极化天线,一般安装于主桅杆最顶端位置。

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651型敌我识别问答机是苏联红海军Nikhrom-2综合敌我识别系统的国产化型号,因此在天线外观上与“方头”询问机及“高杆”应答机并无二致,图为在051型驱逐舰上 的651型敌我识别问答机系统的天线。

到了80年代,伴随着海军第二代导弹驱逐舰052型的立项,在配套了更先进的518型预警雷达与法国“海虎”(国产化型号为360型)两坐标搜索雷达后,本级舰的对空探测范围相比之前的型号有了很大的提升,而作为50年代技术水准的651型敌我识别系统无论是在作用范围还是可靠性以及工作模式上都已经满足不了海军的需求,因此国产第二代舰载敌我识别系统也 是的研发自然也 提上了日程。之后,被命名为H/LTB-656型的敌我识别问答机系统被广泛 在我国海军第二、三代导弹驱护舰与其他水面作战舰艇,如051B、051C、052B、052C、054、054A、056、071等型号,而原先 651型的驱护舰如051、052、053型系列也在之后逐渐改装656型以替换651型,实现了海军水面舰艇敌我识别系统的换代和统一。

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在后期改装中逐渐使用656型敌我识别问答机替换651型敌我识别问答机的051型驱逐舰。

此外还需提到的是,上个世纪末开始,中国海军从俄罗斯购入的2批共4条956E/EM型导弹驱逐舰在交付时依旧保留了全套的Nikhrom-M综合敌我识别系统,整套系统由与“顶板”三坐标搜索雷达共平台安装的敌我识别询问机与在后桅顶部安装的“盐罐”应答机组成。中国海军在购入之初为了使这4条956型驱逐舰融入中国海军的体系而进行的一系列包含了敌我识别、通讯指挥等项目改造中。虽然为其加装了本国的656型敌我识别问答机系统,但却依旧保留了原装的Nikhrom-M综合敌我识别系统。在近年136舰开始的大改时,使用国产382搜索雷达替代了原装的“顶板”搜索雷达后才宣告了“毛版”敌我识别系统的寿终正寝。

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如图所见,大改中的136舰去除了毛版敌我识别系统,而还未开始大改的137舰依旧是656型与毛版敌我识别系统共存的局面。

656型敌我识别问答机的询问机天线外形为棍状,因此经常被与导航雷达搞混,体积相比苍蝇拍状的651型小了很多,推测棍状天线为天线反射体,里面排列若干根垂直极化偶极子组成天线阵列。安装位置一般为主桅或副桅两侧的桁架平台,在工作方式上继续沿用了651型的机扫工作方式,协同机扫搜索雷达对目标进行敌我识别询问。而应答机天线也也与651型类似,为垂直极化的偶极子天线,一般安装于主桅杆最顶端位置。

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656型敌我识别问答机与651型敌我识别问答机的天线对比。

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656型敌我识别问答机的机柜分系统(图:pop3)。

进入新世纪后,我国海军水面舰艇技术有了突飞猛进的发展,其中最负盛名的无疑是被称为“中华神盾”的052C型导弹驱逐舰的的面世。而这级船最大的亮点自然是那四面固定阵列的346型有源相控阵雷达。这 固定阵列相控阵的模式得益于其波束指向的灵活性,相比传统的机扫雷达在扫描刷新率上有着无与伦比的优势。因此,作为其配套的敌我识别系统,也自然而然的尽可能的提升自己的协同能力,也 是在这 背景下,相控阵体制的敌我识别询问机天线应运而生,典型的如美国海军的UPX-27/29系列敌我识别系统的询问机 是采用了OE-120环形相控阵天线,以更好的配合其宙斯盾系统进行敌我识别。

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为了更好的配合SPY-1相控阵雷达,美国海军宙斯盾舰上的敌我识别询问机采用了OE-120环形相控阵天线。

而与传统机扫雷达配套的656型受限于其机扫天线体制,无法做到与固定阵列相控阵雷达做到比较好的协同,简单的讲 是跟不上相控阵雷达的节奏,容易出现相控阵雷达快速扫描到一个方位角发现目标后,656型敌我识别问答机的机扫询问机天线无法做到在第一时间对该目标发送询问信号进行敌我识别的情况。为了解决这一系列问题,海军的第三代舰载敌我识别系统的询问机也 自然而然的采取了相控阵天线体制。新一代舰载敌我识别问答机首先在001型航母和052C的改进型052D型导弹驱逐舰上投入了使用。

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最早在001型航母上投入使用的新一代舰载敌我识别问答机的询问机天线采用了相控阵天线体制。

相比上一代的656型,新一代的敌我识别询问机因为采用了相控阵天线体制,导致其重量和体积都有了比较大的提高,因此并没有如656型一样安装在主桅杆桁架上,而是选择安装在了舰桥上甲板并一对一与相控阵搜索雷达配套使用,用4部固定阵列完成了对360°方位角的覆盖(应答机天线则依旧为安装在主桅杆顶部的垂直极化偶极子天线)。但是同样得益于相控阵天线体制,新一代敌我识别问答机在作用距离和协同性能上都有了本质上的提高。而我国最新的055型导弹驱逐舰上,因为采用了最新的改进型346B型相控阵雷达,对空探测范围相比前型增加不少,因此其配套的敌我识别询问机的天线孔径也同样被加大,用于匹配搜索雷达更远的探测范围。

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055上使用的改进型询问机天线在安装方式上与001与052D类似,不同之处在于增大了天线孔径以满足其新雷达更远的探测范围。

结语:总的来看,中国海军的舰载敌我识别系统根据时间划分大致可分为651、656、新型舰载敌我识别问答机这三代。从传统的机扫模式到先进的相控阵体制,从最早单纯的外来技术的国产化仿制到自力更生的探索,再到如今紧跟先进技术的应用。走过的路程倒是和从无到有,从弱到强的人民海军有些类似,这也是如今大多数领域几十年发展的真实写照。此外个人有关我国海军的舰载敌我识别系统发展的简单梳理因为话题 殊性导致 的资料实在是有限,加上有些需要考证的东西因为年代久远而资料匮乏,难免会出现错漏,在此希望各位观众老爷多加谅解,同时也感谢94等提供参考资料考证的朋友。

责任编辑:谭延闿
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