美军企研制下一代舰载防空和导弹防御雷达(图)

　　图中所示，2008年6月5日，导弹防御局举行了一次拦截短程弹道导弹目标试验，宙斯盾导弹巡洋舰“伊利湖”号发射了一枚改进型标准2型BlockIV拦截弹。三大国防部承包商获得了新一代舰载防空和导弹防御雷达组合的概念发展合同，这种雷达组合将装备未来水面作战舰，并最终取代宙斯盾作战系统。

　　
　　这些发展新一代舰载防空和导弹防御雷达概念的公司，也正在为海军“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰项目的雷达和装备服务。此外，这些公司还为海军的“朱迪眼镜蛇”号导弹卫星跟踪测量船的雷达和装备服务。

　　洛克希德·马丁公司、雷神公司以及诺思罗普·格鲁曼公司将为美国海军的下一代舰载防空和导弹防御雷达项目提出发展概念。

　　1．下一代舰载防空和导弹防御雷达设计用来弥补现有和未来的能力缺口；

　　2．未来水面作战舰可以装备一种可升级的双雷达组合；

　　3．竞争者将拿出各自具有优势的技术，希望获得这项有利可图的发展计划。

　　美国最大的三家国防承包商正在为海军的下一代舰载防空和导弹防御雷达项目提出发展概念。这种雷达主要用来装备未来水面作战舰，最终取代海军舰队现有的宙斯盾作战系统。

　　7月，美国海军分别同这三家公司——洛克希德·马丁公司、雷神公司以及诺思罗普·格鲁曼公司——签署了一份总额为1000万美元的海军海上系统司令部合同（NavalSeaSystemsCommand）。这么点经费和庞大的国防支出来比，只是几粒芝麻而已。但是如果有哪家公司或几家公司最终获得这个项目，发展下一代舰载防空和导弹防御雷达，那么未来生产合同中的经费总额将是数十亿美元。

　　海军负责综合作战系统的项目执行官之下负责水面传感器的项目副主管拉扎菲安上校说：“舰载防空和导弹防御雷达组合的任务是海上综合防空和导弹防御。”“新一代舰载防空和导弹防御雷达组合主要是用来应对现有和即将出现的弹道导弹、空对面导弹以及面对面导弹威胁。”

　　拉扎菲安上校说：“新一代舰载防空和导弹防御雷达组合将包括一座S波段雷达（AMDR-S）、一座X波段雷达（AMDR-X）以及一个雷达组合控制器（RSC）。”“S波段雷达将进行立体搜索、跟踪、弹道导弹防御辨别以及导弹通信。X波段雷达将可以进行水平搜索、精确跟踪、导弹通信以及终端导引。”

　　他说：“这两种雷达都可以通过雷达组合控制器整合到一个组合中去。雷达组合控制器可以为S波段雷达、X波段雷达以及作战系统提供相应的接口，并进行协调，确保这两种雷达在复杂环境中可以一起工作。”

　　拉扎菲安上校说：“新一代舰载防空和导弹防御雷达项目中最具挑战性的问题是，如何让这种雷达组合成为一种可以支援多种海上任务的大型雷达组合。”

　　美国海军现有的宙斯盾作战系统已具备弹道导弹防御能力，且在不断地进行升级。弹道导弹防御能力是新一代舰载防空和导弹防御雷达组合能力发展的起点之一，而且升级更新更为容易。开放式的系统结构和非排它的软件代码将是新一代舰载防空和导弹防御雷达的必备特征。

　　拉扎菲安上校说：“这三大公司的研究重点主要是S波段雷达的技术发展和雷达组合控制器的系统概念。”

　　他说：“海军已经确定，X波段雷达技术已经比较成熟，可以满足新一代舰载防空和导弹防御雷达的性能需求。”“X波段雷达相关的研发工作将安排在这个计划的稍后阶段。”

　　搜索雷达通常使用无线电频谱中的S波段（2-4千兆赫），因为这种雷达需要较远的搜索距离，对精度的要求较低。而X波段雷达需要高分辨率来发现和区别不同的目标，但是这种雷达更易受到地物杂波和衰减的影响。

　　拉扎菲安提出了用于新一代舰载防空和导弹防御雷达组合的四大关键技术：

　　1．高能放大器和传送/接收模块；

　　2．主动式阵列物理结构；

　　3. 分布式接收机/激发器；

　　4．大孔径数字波束形成。

　　数字波束形成在严苛的环境杂波中表现比传统的波束形成要好。它还通过同时使用多个波束来提高搜索和跟踪的效率。

　　艾伦·克罗利是位于新泽西州莫里斯顿（Moorestown）的洛克希德·马丁公司系统和传感器部负责海上和航天监视雷达项目的主任，他说：“洛克希德·马丁公司在过去40年中为美国海军提供了很好的服务，今天我们将一如继往。”

　　洛克希德公司是宙斯盾系统的主要承包商。这种作战系统已经（或计划）安装到了美国海军、澳大利亚海军、西班牙海军、挪威海军和日本海上自卫队100多艘巡洋舰、驱逐舰和护卫舰上。

　　克罗利说：“我们和导弹防御局在海上弹道导弹防御方面也有合作，所以我们希望在这个项目上继续合作。”

　　洛克希德·马丁公司已经在先进S波段技术上进行了投资，并在该公司的可变固态S波雷达（ScalableSolid-StateS-BandRadar(S4R)）工程发展模型上进行了技术验证。可变固态S波段雷达是一种主动电扫描数字阵列雷达。这种雷达是从为“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰发展的S波段三坐标扫描雷达天线的基础上发展而来。1月，可变固态S波段雷达展示了它定位和跟踪目标的数字波束形成能力。

　　洛克希德·马丁公司也正在最新的吉拉德·R·福特级航空母舰上安装一种S波段三坐标搜索雷达。该公司在研制X波段雷达系统方面也有了一定的经验。

　　对此，雷神公司不甘示弱，为了争夺新一代舰载防空和导弹防御雷达项目，也展示了自身在雷达设计方面的经验和优势。

　　丹·史密斯是雷神综合防卫系统公司的总裁，该公司位于马萨诸塞州的土克斯伯利（Tewksbury）。他说：“在三家公司里，我们是唯一一家做过双波段雷达主要承包商和首席系统工程师的公司。”

　　雷神公司正在为“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰和新的“霍华德·O·洛伦岺”号导弹卫星跟踪测量船整合双波段雷达。“霍华德·O·洛伦岺”号导弹卫星跟踪测量船将于2012年进入海军服役，原有的“朱迪眼镜蛇（CobraJudy）”号导弹卫星跟踪测量船也将于2012年退役。

　　雷神公司为“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰研制了SPY-3X波段雷达，为“朱迪眼镜蛇”号导弹卫星跟踪测量船研制了X波段雷达，并为这两种舰船研制了雷达控制器组合。雷神公司还承担了宙斯盾系统大约三分之一的工作，包括固态雷达发射机在内。

　　洛克希德·马丁公司为“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰提供了S波段三坐标搜索雷达，诺思罗普·格鲁曼公司为“朱迪眼镜蛇”号导弹卫星跟踪测量船提供了S波段雷达。

　　雷神公司将把它在“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰上设计开放式结构的经验用于新一代舰载防空和导弹防御雷达组合的概念中。

　　史密斯说：“"朱姆沃尔特"级导弹驱逐舰现在来说，是第一种，也是唯一一种海军专门设计的开放式结构的舰船。”“这种舰船没有专有数据，其软件归整个海军拥有，数据可以共享。”

　　“朱姆沃尔特”级导弹驱逐舰上的双波段雷达不需要应对弹道导弹威胁，但是这一设计为雷神公司研制新一代舰载防空和导弹防御雷达，应对弹道导弹防御需求打下了基础。

　　拉扎菲安上校说：“新一代舰载防空和导弹防御雷达必须具备弹道导弹防御能力，必须能够适应具有挑战性的作战环境和任务领域，应对各种不同的目标和威胁。”“为了满足这些任务需求，我们需要提高功率灵敏度，提高适应自然和人为环境的能力。”

　　雷神公司关注的技术还包括晶片技术，这种技术主要应用在舰载计算机系统的基本电路和信号处理器上。

　　史密斯说：“在过去5到10年中，我们已经花了大量的精力去研究晶片技术。一方面，公司组织内部的科研力量开展研究工作；另一方面，公司还和政府和高等院校的科研力量合作，希望在晶片技术上取得突破。”“我们都不希望系统的尺寸会变大，因为变大意味着费用的上升。我们可以利用新技术来产生更多的能量，使系统的敏感性更强，但是同时要在能量、制冷和尺寸上保持一定的水准。”

　　史密斯还说：“我们与缅因州巴斯的巴斯钢铁公司组成了团队进行合作。所以我们有一家船厂可以用来测试舰船的状况，进行扫描敏感度分析，以及所有与新一代舰载防空和导弹防御雷达相关的试验。”

　　位于马里兰州林西克姆（Linthicum）的诺思罗普·格鲁曼公司电子系统部正将其在空基雷达上的设计经验应用于新一代舰载防空和导弹防御雷达的研制上。

　　查克·布林克曼是诺思罗普·格鲁曼公司电子系统部负责先进概念和技术（Advanced Concepts andTechnologyDivision）的部门主管。他说：“海军让我们参与到一个大型S波段雷达项目之中，要求我们在这个项目中应用研制空基雷达的经验，并为此提供经费，目的是在控制研制费用的同时提高雷达性能。”“这个研制过程从利用空基能力开始。海军认为我们会带来一些全新的思想，可以在把费用降下来的同时研制出成功的产品。”

　　诺思罗普·格鲁曼公司在舰载导航雷达方面具有丰富的经验，正在建造前面提到的“朱迪眼镜蛇”号导弹卫星跟踪测量船上的大孔径S波段雷达。该公司还为航空母舰和两栖作战舰装备的舰船自我防卫系统（ShipSelf-DefenseSystem）建造SPQ-9B型X波段雷达。这种雷达还作为巡洋舰现代化计划的一个组成部分整合到提康德罗加级导弹巡洋舰上。

　　对于舰载防空和导弹防御雷达，诺思罗普·格鲁曼公司电子系统部的研制重点是具有数字波速形成的主动电子扫描阵列。

　　布林克曼说到：“我们正在研究如何构建这种主动电子扫描阵列，其中包括处理器。处理器领域是我们在研制过程中真正想实现快速技术插入的领域。发展这些类型的雷达也有企业化的方式，就像我们在发展空基雷达和舰载雷达的过程中运用的那样。”

　　他说：“我们坚信，公司已经用于空基雷达的技术、方法和设备，在研制新型舰载雷达的时候，也可以产生很好的作用，有助于控制研制费用，有助于提高新型雷达的性能。如果我们为一种新型舰载雷达系统而打造全新的专门的研制生产资源，那么费用将是高昂的。”

　　海军要求下一代舰载防空和导弹防御雷达可以进行调整，以适应不同舰船的任务需求。这样海军才可以根据不同舰船的吨位和配置状况来安装不同尺寸的同型雷达。

　　拉扎菲安上校说：“可调整性是这个项目早期阶段最重要的挑战之一。”“在概念研究和技术发展阶段，新一代舰载防空和导弹防御雷达已经成功展示了它的可调整性，但是要使之成为现实，还有很多现实困难。”

　　史密斯说到：“限制性因素将是舰船制冷需要多少的动力，以及雷达安装到舰船上需要多大的空间。”“此外，由于雷达天线阵列越大，费用越高，所以费用也将是一个重要的限制性因素。”

　　三家公司将在6个月之后，即今年秋季，将3份概念研究报告提交到海军项目办公室。

　　拉扎菲安上校说：“如果海军认为第一阶段符合预期，予以批准，那么这个项目将进入到技术发展阶段，这个阶段将包括部件和类型测试。”

　　技术发展阶段的时间段是2010至2012年。这个发展阶段如果顺利通过，那么海军将做出第二阶段决策，该项目进入工程和制造发展阶段，时间将是在2010至2016年间。工程和制造发展阶段过后，海军将做出第三阶段决策，该项目进入低速率初始生产阶段。

　　作者：里查德·R·伯吉斯（Richard R. Burgess）

　　编译：知远/战舰