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誰能詳細說說美國海軍的DDG1000戰鬥艦?

美國公司在DDG1000上首次采用了很多新技術,很多系統都是新壹代產品,未來將普遍裝備在LPD17(聖安東尼奧兩棲船塢登陸艦)、福特核航母、LHA-6(美國兩棲攻擊艦)等艦艇上。通過任務整合和自動設置,新系統大大減少了船員數量,只有140人左右,是阿利伯克級艦的壹半。

下壹代水面艦艇的艦橋系統

雷神公司負責開發FFG1000的作戰系統、部分通信系統、全部艦載計算、軟件開發和任務系統集成。其中,雷神公司選擇了L-3通信公司的海事系統分部合同,為下壹代多任務水面艦艇(DDG-1000)開發綜合艦橋系統(CINB)。L-3公司設計、開發並集成了壹個具有開放架構的綜合駕駛臺系統(IBS ),以支持DDG 1000的自動導航,包括海軍電子圖紙顯示與信息系統(ECDIS-N)、導航規劃、綜合航行態勢圖、避碰避雷和船舶操縱控制。綜合駕駛臺實現自動導航任務,如導航規劃/執行、機動控制和通信。CINB的設計支持國際標準,即單人操作,以滿足DDG 1000減少人員的需求,並符合美國海運部的海軍艦船規則。

光電系統

DDG1000艦上的光電/紅外系統集成由雷神公司牽頭,集成了洛克希德公司的5套獨立設備。光電/紅外系統的集成由雷神公司牽頭,集成了洛克希德公司的五套獨立設備。雷神公司應用洛克希德公司提供的硬件和嵌入式軟件,開發全艦計算環境固有的核心軟件。核心軟件使這五個傳感器能夠作為壹個傳感器使用,或者在必要時作為五個獨立的傳感器使用,以完成五種不同的戰鬥任務。集成工作結束時,雷神公司將完成整個光電/紅外系統“傳感器到顯示器”——從目標探測到工作站顯示控制臺。

綜合光電/紅外系統為DDG1000艦提供全方位(360°)全天候的態勢感知,自動探測類似水雷和水雷的目標,並為艦上自衛炮提供引導。“朱姆沃爾特”級驅逐艦的光電/紅外系統采用了多種探測和跟蹤算法,可以在晝夜高低對比度環境和近海區域識別目標。在重要的作戰行動中,該系統還支持海軍減少人員編制的目標。此外,雷神公司還為“朱姆沃爾特”級驅逐艦計劃提供全電子作戰系統。值得註意的是,“朱姆沃爾特”級驅逐艦計劃采用雷神公司的開放商業模式,該模式應用廣泛,具有可復制性和創新性。

綜合電力系統

DDG-1000是第壹艘具有綜合電力系統(IPS)的水面戰艦,該系統將為全艦提供動力和電力。IPS產生全艦所需的電力,並將其分配轉換為全艦各子系統負載,包括推進系統、作戰系統和艦用服務系統。常規布置是使用主原動機進行主推進,而朱姆沃爾特級驅逐艦的兩個大型燃氣輪機發電機組和兩個小型發電機組提供的動力可用於推進、武器或其他系統。高效的電力管理將使船舶的裝機功率滿足全船所有的電力負荷需求。

DDG 1000將配備兩臺MT30燃氣輪機和兩臺4500燃氣輪機。船用MT30燃氣輪機與“遄達800”航空發動機有80%的通用性,但具有抗沖擊性,采用不同的葉片塗層,便於在鹽霧環境下運行。朱姆沃爾特的電動發電機組可以為推進、生活設施和作戰系統提供交流電和直流電。因此,全艦擁有更有效、更靈活的電力推進和配電系統。

綜合電力系統是全自動的,基本不需要人工幹預。在陸基試驗場的測試將驗證DDG1000的綜合電力系統在出現故障或事故時的自動糾錯功能,而不需要操作員告訴系統該做什麽。在滿功率下,DDG 1000的速度將超過30節。如果壹個主燃氣輪機出現故障,發電機組可以被隔離,速度可以達到27節。兩個小型燃氣輪機可以支持常規的戰艦操作。

電動船的使用價值在於高效率和減少特征信號。到達戰鬥位置後,戰艦可以少用電巡航。當不需要時,壹個或多個引擎可以離線以節省燃料。低速時,“朱姆沃爾特”號將有剩余動力以備緊急使用。此外,部分電力可以用於新型武器系統,如定向能武器或軌道炮。

分布式電源系統具有更高的生命力,非常適合艦船使用。原動機可以安裝在船舶的不同位置,而不是像傳統船舶那樣只安裝在底層機艙。如果艦船某壹部分的原動機被破壞,該部分的配電系統將被隔離,綜合電力系統的其余部分也可以發電和配電。但考慮到空間、重量和排氣,DDG1000還是采用了比較常規的布局。

新壹代導航系統

20111 10月,美國海軍成功測試了雷神公司開發的新壹代導航系統(NAVDDX),實現了這壹系統發展的重要裏程碑。NAVDDX為向艦船任務系統傳輸導航和高精度實時數據提供了先進的開放式架構解決方案,為DDG1000級驅逐艦與其他艦船平臺(包括新建和改裝項目)的集成提供了靈活性和通用性。

高度自動化

該艦大量使用計算機和自動化技術,僅需要約140名船員,幾乎是目前驅逐艦人員的壹半。Arstechnica網站報道稱,這種高度自動化來自於壹種全新的設計。其作戰中心由貨架服務器驅動的數據中心、各種版本的Linux操作系統和600多萬行代碼組成。壹名前海軍軍官在文章中說,以前的軍艦大多使用專門加固的計算機,但成本高,維護困難,而“朱姆沃爾特”級使用的是貨架產品,主要是采用“紅衣主教Linux”系統的IBM刀片服務器,並將其放在加固的服務器艙中。這個加固的服務器艙名為“電子模塊箱”,長35英尺,高8英尺,寬12英尺,船上將安裝16個這樣的模塊箱。

052D艦技術差距明顯。

052D艦在隱身設計、復合材料使用、動力系統和自動化方面落後於DDG1000。特別是信息化水平與現役先進驅逐艦還有差距,因為在信息化建設中,指揮控制系統是網絡節點,在體系對抗中,信息化是連接整個編隊的主要神經網絡。在這個神經網絡上,和世界上最先進的驅逐艦相比,我們的功能更差,比如反應時間,傳輸帶寬,抗幹擾能力,抗摧毀能力。

《炮艇歸來》

目前,DDG1000已經臨時安裝了兩套AGS艦炮系統,使用新型遠程對陸攻擊炮彈。是有GPS制導功能的火箭,裏面可以裝11公斤炸藥。目前射程可達109 km,設計射程為185 km。主要攻擊目標是導彈發射。美國海軍R&D主任表示,8月30日實彈測試的成功標誌著遠程對陸攻擊炮彈技術完善的重要壹步,也成為美國海軍加強對陸攻擊能力的“裏程碑”。

按照計劃,壹旦壹切準備就緒,遠程對陸攻擊炮彈將被裝備到美國海軍DDG-1000級驅逐艦(即朱姆沃爾特級)的先進火炮系統中。DDG-1000級驅逐艦是美國海軍新壹代多任務戰艦,計劃裝載兩套155毫米的先進火炮系統和900多枚遠程對陸攻擊炮彈。

軍事專家指出,計劃於2013列裝的DDG-1000級驅逐艦投入使用後,美國海軍的主口徑火炮射程將增加近5倍。屆時,距離驅逐艦前方180公裏、縱深70公裏範圍內的地面固定和移動目標都將在其射程之內,不僅能消滅遠離海岸的目標,還能為海軍陸戰隊的登陸作戰和沿海地區的後續行動提供有力的火力支援。未來朱姆沃爾特級驅逐艦將裝備電磁炮。

它可以滿足小型敵人武裝水面艦艇,但笨重和不靈活的AGS艦炮系統不適合這樣的任務;1999年科爾被自殺式快艇襲擊後,美國海軍開始關註如何摧毀近距離高速接近的小型水上目標。雖然美國提高了密集陣近程防禦武器系統攻擊水面艦艇的能力,成為Block 1B,但是面對神風式的自殺式攻擊,20mm穿甲彈並沒有完全摧毀安全距離內的水面目標。為此,諾格集團領導的黃金團隊建議DDG-1000配備新型中口徑快速艦炮,具有防空和射擊水上目標的功能。

雙頻雷達

作為美國海軍的下壹代艦載雷達,雙波段雷達功能強大,可以替代很多現役雷達。x波段具有優異的低空電磁波傳播性能,波束寬度窄,跟蹤精度高。另外,這個波段的帶寬很大,有利於目標識別。s波段功率孔徑大,有利於體積搜索。而且S波段的傳輸損耗在各種氣象條件下都在可接受的範圍內。此外,它的波束寬度不寬,因此可以精確跟蹤目標。更值得壹提的是,當壹個波段工作量過大時(比如支持多個導彈飛行),另壹個波段可以有效分擔任務。因此,雙波段雷達同時工作在兩個不同的頻率上,可以優勢互補,共享資源,從而大大提高雷達的整體性能。

戰斧的增強版

DDG 1000將裝備最新研制的Mk 57側立式發射裝置,擁有80個發射單元,可攜帶各種艦空導彈、戰斧對地攻擊導彈、阿斯洛克反潛導彈以及美國海軍正在研制的“標準”3/6導彈。

2013 10年10月7日,美國雷神公司完成了安裝在戰斧Block IV導彈上的先進電子支援措施(ESM)導引頭的成功測試。這種導引頭技術為戰斧Block IV導彈提供了更強大的功能。這種新的移動目標定位能力可以讓導彈與陸地上的移動目標交戰,增強戰斧導彈的對地攻擊能力。電子支援導引頭采用最先進的處理器和天線技術,對移動和固定發射目標進行定位和跟蹤。導引頭利用雙向衛星數據鏈完成對預設目標或更重要目標的攻擊後,可以在飛行中對導彈進行重定向。新的多模塊導引頭將允許海軍水面作戰部隊從防區外發射戰斧導彈,以遠距離摧毀移動威脅。雷神公司導彈系統“戰斧”項目負責人唐·尼爾森表示,“戰斧”導彈采用開放式架構,可以集成有效載荷和傳感器,這意味著新版戰斧具有很強的“適應性”。

標準“6 ERAM”

“標準”6 ERAM(增程主動導彈)艦空導彈主要用於對付低空超音速巡航導彈。重1479 kg,長6.5米。它是由最初為戰區導彈防禦研制的“標準”2blockIVA(射程168 km)改裝而成,射程應該差不多。必要時可裝備“標準”3導彈,承擔彈道導彈攔截任務。

反潛能力

為了提高反潛作戰能力,引入了綜合水下作戰系統(IUSW)。該系統的傳感器主要包括船體聲納和拖曳聲納。艦首向前突出的部分裝有艦體聲納,是壹種工作在中高頻的雙波段聲納。每個陣元可以應對兩種不同的頻率,這是壹項關鍵技術。中頻用於潛艇探測,高頻用於水雷探測。船尾可以拖拽拖曳陣列聲納。根據美國海軍網絡中心的反潛作戰概念,最重要的是盡快發現敵方潛艇,並在編隊中形成相同的態勢圖像。潛艇攻擊將由作戰平臺在最合適的位置實施。先進的技術和創新的理念將確保美國海軍在未來反潛戰中的領先地位。目前水下戰魚雷對抗的細節還沒有公布。

為了保證全艦的隱身效果,艦體內布置了三聯魚雷發射裝置,並配備了MK 50/54輕型魚雷。機上搭載的直升機和無人機將進壹步提高綜合作戰能力。

052D雷達處於劣勢,導彈差距不大。

與052C相控陣雷達相比,052D新型有源相控陣雷達的矩陣面積更大,有理由猜測該陣應該配備更多單元。而且天線罩從052C弧形變成了平面,這意味著新雷達可能會拋棄原來的風冷/液冷混合系統,采用純液冷系統。據推測,雷達部件有了很大的改進,雷達性能也有所提高。最大空中搜索距離可達500km-600km,艦後桅桿上的警戒雷達有所改進。ddg 1000號驅逐艦沒有那麽多雷達配置,就是簡化了壹套雙波段雷達,其中L SPY-3多功能雷達(X波段)可以替代AN/SPQ-9火控雷達、AN/SPN-41/46飛機進近管制雷達、AN/SPS-67對海搜索雷達等,SPY- SPY-3雷達大幅減少了艦載雷達的數量,給水面艦艇帶來的好處不多說了。052D艦還做不到這壹點。此外,S波段雷達可以在各種氣象條件下精確跟蹤遠程目標。與當初發展的L波段相比,S波段雷達在技術上更加成熟可靠。

更值得壹提的是,在DDG1000的雙波段雷達中,當壹個波段的工作量過大時(比如支持多個導彈飛行),另壹個波段可以有效分擔任務。因此,雙波段雷達同時工作在兩個不同的頻率上,可以優勢互補,共享資源,從而大大提高雷達的整體性能。DDG1000雙頻雷達與其他兩種相比,具有良好的可靠性和維護性能,不需要專門的操作人員,也沒有手動操作的顯控臺,所以反應時間更快。

目前SPY-1等相控陣雷達都采用四陣天線結構。盡管單側天線的波束掃描範圍偏離中心軸60°。在120度範圍內,三面天線理論上可以覆蓋360度。但是,由於平面陣列電子掃描天線的波束偏離軸線壹定角度,會引起等效口徑減小、波束展寬、分辨率和增益降低等問題。因此,現有的相控陣雷達大多將單面天線的掃描方位限制在90°,使用四面天線完成360°覆蓋。DDG1000的雙頻雷達采用了三陣相控陣天線的配置,使得單陣天線的波束覆蓋達到了理論上限,各陣天線的掃描區域無縫連接,標誌著美國在信號控制和處理技術上有了很大的進步。減少壹根天線意味著體積和重量減少25%,系統成本也可以降低。

此外,DDG1000雙頻雷達本身可以綜合處理兩種天線陣列的數據信息,根據態勢要求調整天線陣列,最終為作戰系統提供單壹數據流。因此,采用雙波段雷達可以使全艦的系統響應時間更快,適應外界情況的變化。

DDG1000垂發系統有80套,位於船體兩側,實際上是在船體結構層的外側。052D有64套豎發系統,常規布局。這兩種下垂系統都是通用的,可以與防空、反潛、反艦導彈和巡航導彈混合使用。目前實際上只有中國和美國裝備了通用(* * *)垂發系統,但中國裝備軍艦的導彈規模還是比美國大很多。此外,由於任務重點不同,彈藥分配比例也會有所不同。

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