涂林峰

分時照射

前篇曾提到過，半主動雷達制導的艦空導彈（簡稱半主動彈）的制導原理就好比在黑暗中有一支手電筒在背后直指目標并將目標照亮，之后半主動彈才能尋著光亮去攻擊目標，背后的那支手電筒就是艦載火控/照射雷達。如果是相控陣體制的火控/照射雷達（火控盾），可以利用電掃描的優(yōu)勢在多個目標之間快速轉(zhuǎn)移波束，以達到同時照射多個目標并同時引導多枚半主動彈攻擊目標的目的。而傳統(tǒng)的機械掃描雷達如美國“宙斯盾”艦上的“天線鍋”AN/SPG-62，其一次只能指向一個目標，必須在解決掉前一個目標后再通過機械轉(zhuǎn)動才能照射第二個目標。這么一來每個“天線鍋”理論上就只能提供一個火力通道，那么“伯克”級驅(qū)逐艦上前后共安裝有3部AN/SPG-62，這就意味著全艦只有3個火力通道，只能同時對付3個空中來襲目標。這個數(shù)值顯然太可憐了，且不說在各類“神盾”艦中這個數(shù)值明顯偏低，并且完全浪費了AN/SPY-1相控陣雷達對空中目標的強大搜索與跟蹤能力。要解決這個問題，就要引入分時照射的概念了。何為分時照射？引用前文的比喻，照射雷達就是一支強光手電筒將目標照亮以指引我方狙擊手準確攻擊目標，但跟我們常玩的CS等游戲不同的是，游戲中的狙擊槍在有效距離內(nèi)都能瞬間擊中目標，而現(xiàn)實中的導彈飛向目標是需要一個時間過程的。當引入分時照射技術后，照射雷達只需在導彈進入攻擊末段后才指向目標，對于導彈飛行中段的指令引導，照射雷達可以放手不管。這樣一來，“伯克”級驅(qū)逐艦上的幾個“天線鍋”就能抽出工夫按先后順序依次照射多個目標。當?shù)谝幻栋胫鲃訌棻平繕撕?，“天線鍋”專心為其提供目標照射服務;攻擊完成后，第二枚半主動彈也已經(jīng)進入了攻擊末段，“天線鍋”再轉(zhuǎn)向為第二枚半主動彈提供目標照射服務。依次類推，按順序逐一為先后進入攻擊末段的多枚半主動彈提供目標照射。

日本“旗風”級驅(qū)逐艦上的2部SPG 51 C照射雷達，并沒有引入分時照射技術，一部照射雷達一次只能應對一個目標

美國“伯克”級驅(qū)逐艦上的SPG-62照射雷達

由上可見，分時照射技術可以有效地提高類似AN/SPG-62這類機械掃描式照射雷達對抗多目標的能力。說白了，分時照射就是給這類“天線鍋”提供一個打時間差的機會，從而可以為多枚半主動彈提供接力照射，以應對空中來自不同方向的多個目標?！安恕奔墶ⅰ皭坼础奔壓汀笆雷诖笸酢碧栠@幾種主流的“宙斯盾”艦都配備了3部AN/SPG-62照射雷達，每部雷達能分時照射4個目標，則全艦共有12個火力通道。但這只是理論值，如果目標從四面八方同時來襲，則“天線鍋”受旋轉(zhuǎn)速度的限制其多目標照射能力會大打折扣;如果多個目標從“宙斯盾”艦的某個特定方向比如艦艏方向來襲，則3部“天線鍋”中只有1部能有效照射目標;如果來襲的是超音速導彈，就可以憑借極高的突防速度壓縮艦空導彈的攔截時間，同樣可以減少“天線鍋”分時照射目標的數(shù)量;當“宙斯盾”艦在攔截低空、超低空的掠海目標時，只有40千米以下的理論攔截距離，與正常情況下遠程防空彈動輒100千米以上的最大射程相比，“天線鍋”打時間差的能力將會急劇下降，“伯克”級的火力通道會降至不到6個。雖然引入分時照射技術可以在一定程度上提高機械掃描式照射雷達對抗多目標的能力，但實戰(zhàn)中對方發(fā)射的反艦導彈肯定不會排成隊按順序給你打，所以“宙斯盾”系統(tǒng)配備的AN/SPG-62照射雷達仍然是一大硬傷。而美國海軍最新的“伯克”3級驅(qū)逐艦已確定了暫不上雙波段雷達，因此“天線鍋”仍將傳承下去，這個缺點也將被繼承給新一代的“伯克”3級驅(qū)逐艦。

間斷照射

機械掃描式火控/照射雷達可以通過分時照射來實現(xiàn)多目標照射能力，那么“火控盾”是如何實現(xiàn)多目標照射能力的呢？當然是更高級的技術——間斷照射。間斷照射又稱為間斷連續(xù)波照射技術（ICWI），是相對于傳統(tǒng)照射雷達的連續(xù)波照射而言的。打個比方，傳統(tǒng)的連續(xù)波照射就好比是拿著一支手電筒一直對準同一個目標照射，不能移開，否則就會丟失目標。那么假如一支手電筒能以超高的頻率在兩個不同目標之間不停的轉(zhuǎn)移光束，則可以同時照亮兩個目標，就相當于有兩支手電筒在同時工作，這就是間斷連續(xù)波照射的原理。這個技術要求照射雷達能夠快速在兩個目標之間轉(zhuǎn)移波束，如果做不到這一點的話，就不可能實現(xiàn)兩個目標被“同時照亮”。顯然，這一點機械掃描雷達是難以辦到的，其機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)速，無法保證在不同方位的兩個目標之間快速轉(zhuǎn)移波束，能做到這一點的就只有相控陣雷達了。在前篇中曾介紹過，機械掃描雷達就好比一支普通手電筒，指東就難以指西，而相控陣雷達則相當于一支由成千上萬個LED小燈泡組成的超級手電筒，這些LED小燈泡可聽你指揮快速地轉(zhuǎn)移光束方向。同樣是轉(zhuǎn)變100°的方向，常規(guī)雷達轉(zhuǎn)動大約需要1秒的時間，而相控陣雷達所需時間不到1毫秒，幾乎是在瞬間就完成了，從而可以實現(xiàn)前文所說的間斷照射能力。那么同樣是實現(xiàn)半主動彈的多目標照射能力，間斷照射和分時照射的區(qū)別在哪里呢？再打一個比方，假如一個人要做完幾件事，如果是普通人他會先做完一件再做另一件，按順序依次完成，而如果是一個能以光速瞬間移動的超能力者，那么他就可以在一瞬間同時做多件事，就仿佛是有無數(shù)個分身在同時做事。前者對應機械掃描雷達的分時照射，后者對應“火控盾”的間斷照射，顯然后者比前者技術更先進、性能優(yōu)勢更明顯。間斷連續(xù)波照射技術（ICWI）是相控陣雷達的專利技術，同時它也可以大幅度提高相控陣雷達應對多目標的能力。當然，要適應間斷連續(xù)波照射技術，艦空導彈的導引頭必須要經(jīng)過相應的修改，不是任何半主動彈都能配合這種照射技術的，畢竟這種間斷照射本質(zhì)上仍然是一種“時斷時續(xù)”的雷達波照射方式。ICWI技術先被歐洲的APAR有源相控陣雷達采用，后來又被日本用于“秋月”級驅(qū)逐艦的FCS-3相控陣雷達系統(tǒng)，我國陸軍型“紅旗”16地空導彈系統(tǒng)據(jù)稱也采用了ICWI技術。

日本“秋月”級用兩種“盾”實現(xiàn)了半主動彈的中段引導和末段照射

中段引導

在前文的分時照射中提到過，火控雷達只在半主動彈的攻擊末段才提供照射，那么導彈之前的飛行階段是怎么控制的呢？以“標準”2為例，其采用了慣性制導/中段指令修正+末段半主動雷達尋的制導，這也是目前艦空導彈上常見的一種復合制導方式。那么慣性制導/中段指令修正是怎么回事呢？簡單說，就是半主動彈憑借慣性制導向目標所在區(qū)域進行自動飛行的同時，還通過數(shù)據(jù)鏈接收艦上雷達傳來的修正指令，隨著目標的機動不停更改飛行軌跡，直到進入攻擊末段后才由艦載火控/照射雷達接手，導彈進入末段的半主動雷達尋的制導階段。這個中段指令修正的過程也稱為艦空導彈的中段引導。中段引導對艦載雷達的制導精度要求并不高，與末段照射相比中段引導只需要給導彈指明一個大致的方位就可以了?？梢娭卸我龑ε炤d雷達的要求并不高，S波段或C波段的搜索/跟蹤雷達完全可以滿足要求，因此半主動彈的中段飛行階段通常是由搜索/跟蹤雷達指揮的，到了攻擊末段才由精度更高的火控/照射雷達接手，相當于兩棒接力跑。以美國“宙斯盾”系統(tǒng)為例，其配備的AN/SPY-1系列相控陣雷達工作于波長較長的S波段，雖然不能直接用于“標準”2等半主動彈的末段火控照射，但用于中段引導還是沒有任何問題的。在“標準”2的大部分射程內(nèi)都是由AN/SPY-1進行引導與控制的，只有進入末段攻擊的最后一段距離內(nèi)才由AN/SPG-62照射雷達接手，以完成導彈最后的精確一擊。不光是AN/SPY-1，現(xiàn)代的先進艦載相控陣雷達系統(tǒng)大都具有中段引導艦空導彈的能力，并且這種能力與雷達的工作波段與精度關系不大，C波段、S波段乃至于L波段的相控陣雷達都可以具備中段引導能力，當然，雷達的精度高對提高艦空導彈的中段引導效果是很有幫助的。那我們再來看看主動彈的全程引導方式。以我國“海紅旗”9艦空導彈為例，其采用了慣性制導/中段指令修正+末段主動雷達尋的制導，跟半主動彈的制導方式對比后，可以看出主動彈的中段引導方式與半主動彈是基本相同的，區(qū)別主要在于末段。主動彈就好比是將半主動彈必不可缺的艦載照射雷達搬到了自己的彈體上，一個是由艦上雷達提供照射（半主動彈），一個則是自身就帶有照射雷達（主動彈）。而不管是主動彈還是半主動彈，搜索/跟蹤雷達在其中段引導中都起到了至關重要的作用，因此搜索/跟蹤雷達的性能無論是對主動彈還是半主動彈來說，都是非常重要的。

介紹完了艦空導彈的中段引導和末段照射的區(qū)別，接下來再談一下四面陣和旋轉(zhuǎn)陣與中段引導/末段照射、主動彈/半主動彈之間的聯(lián)系。先說末段照射，在半主動彈的末段照射中，旋轉(zhuǎn)陣是難以勝任的。引用前面的比喻，旋轉(zhuǎn)陣就好比是一支不停旋轉(zhuǎn)的探照燈（對應單面陣），或者是背靠背的兩支不停旋轉(zhuǎn)的探照燈（對應雙面陣），通過機械旋轉(zhuǎn)以保證全方位空域的覆蓋。假如將旋轉(zhuǎn)陣用于半主動彈的末段照射，就必須停止旋轉(zhuǎn)并指向目標的來襲方向，這樣一來旋轉(zhuǎn)陣就在一定的時間內(nèi)無法保證全向覆蓋了，這個缺陷在戰(zhàn)時很可能會導致致命的后果。因此大多數(shù)旋轉(zhuǎn)陣都不能為半主動彈提供末段照射，當然也有少數(shù)的旋轉(zhuǎn)陣可以停止旋轉(zhuǎn)，通過放棄對其它方向的監(jiān)視，“凝視”一個重點的高威脅方向，但這是以犧牲“神盾”艦的全向防空能力為代價的。因此不管是機械掃描雷達還是相控陣雷達，在用于半主動彈的末段照射時，必須采取固定式安裝或者配備多部同型雷達以保證各個方向都沒有死角，并且采取搜索雷達與照射雷達分開配置的方式，以保證雷達的全向搜索能力。由上可見，旋轉(zhuǎn)陣一般情況下是不能用作火控/照射雷達的，但用于主動彈或半主動彈的中段引導則是可行的。當然，可行只是一回事，即使是用于艦空導彈的中段引導這種對雷達性能要求不高的制導階段，四面固定陣也比旋轉(zhuǎn)陣要更有優(yōu)勢，這一點是毋庸置疑的。

火力通道

水面艦艇對空防御的火力通道數(shù)量意味著單艦能同時應對多少個空中來襲目標，這對于任何艦艇來說都是一個很關鍵的指標，而對于以防空為主業(yè)的“神盾”艦來說，火力通道的重要性就更不必說了。從某種角度上講，“神盾”艦對空防御的火力通道數(shù)量要比艦空導彈的載彈量更加重要，否則就算是把它打造成武庫艦，在現(xiàn)代海戰(zhàn)中也注定是不堪一擊的。那么水面艦艇的對空火力通道有哪些決定因素呢？首先，在機械掃描雷達和相控陣雷達的對比中，后者完勝，相控陣雷達在應對多目標時的靈活性遠非傳統(tǒng)的機械掃描雷達可比。而在“大盾”和“小盾”的對比中，通常情況下“大盾”的火力通道數(shù)量更占優(yōu)勢，這主要是因為“大盾”的雷達天線陣面大，發(fā)射功率大，T/R組件數(shù)量一般都比“小盾”更多，就像前文中的比喻一樣，“大盾”是由數(shù)量更多的LED小燈泡組成的一支超級探照燈，這些小燈泡的數(shù)量越多，則意味著“大盾”擁有更多的能量與資源去“照亮”更多的目標，而且“大盾”的升級潛力也不是“小盾”能比的。當然這也不是絕對的?！按蠖堋彪m然性能強悍，但也要看配的是什么彈，比如前面介紹的“宙斯盾”系統(tǒng)由于大量采用了半主動彈，因此決定“宙斯盾”艦對空火力通道數(shù)量的不是“大盾”的AN/SPY-1系列相控陣雷達，而是幾部AN/SPG-62機械掃描式照射雷達，因此其對空火力通道數(shù)量甚至還比不上一些新興的“小盾”艦。另一個特例是X波段的“火控盾”，由于它可以直接為半主動彈提供目標照射，因此它在用于引導半主動彈攻擊目標時也具備了很強大的火力通道數(shù)量。在旋轉(zhuǎn)陣和四面固定陣的對比中，四面固定陣由于天線陣面數(shù)量更多，且四面覆蓋無死角，因此其火力通道數(shù)量要勝過旋轉(zhuǎn)陣。

當然，前面對各類艦載防空雷達的對空火力通道數(shù)量的分析基本上都是建立在雷達本身的性能特點上，而并沒有把艦空導彈的因素考慮進去，實際上要客觀分析一型“神盾”艦的綜合防空性能，盾和彈都是必須要考慮的重要因素。對于目前主流的兩種類型的艦空導彈——主動彈和半主動彈，區(qū)別主要在于末制導階段。那么我們就可以得出結(jié)論——主動彈獲得的火力通道數(shù)量要比半主動彈有明顯優(yōu)勢。因為半主動彈的火力通道受限于艦載照射雷達的水平，無論是機械掃描雷達還是X波段的“火控盾”，其多目標照射能力都是有限的。但主動彈就不一樣了，每個主動彈都相當于自帶了一部照射雷達，有多少枚主動彈攻擊目標就有多少部照射雷達在工作，理論上主動彈的火力通道數(shù)量幾乎是無限的，顯然主動彈對抗多目標的能力要遠遠勝過半主動彈。不過，這只是從兩者的末制導階段進行的分析，實際上還要結(jié)合主動彈和半主動彈的中段引導水平進行綜合考慮，但總體來說主動彈的火力通道數(shù)量相比半主動彈仍然占據(jù)優(yōu)勢。當然，以上只是對“神盾”艦的各個單項因素進行的簡單對比分析，而一型“神盾”艦的真實火力通道數(shù)量，必須要綜合考慮各種因素，才能得到真實、客觀的答案。

正是因為防空火力通道的重要性，因此各國的新一代“神盾”艦無不在盾彈之間的搭配方案設計上下足了功夫，我們也可以看到各國新一代“神盾”艦普遍具備了很強的抗飽和攻擊能力。不過，作為世界上生產(chǎn)、裝備數(shù)量最多的美國“宙斯盾”系統(tǒng)在抗飽和攻擊能力上卻顯得逐漸落后于時代。前文講了，“宙斯盾”系統(tǒng)的多目標接戰(zhàn)能力取決于那幾部機械掃描式的AN/SPG-62照射雷達，而不是性能更強大的AN/SPY-1相控陣雷達，雖然通過分時照射技術使得AN/SPG-62也能具備一定的多目標照射能力，但與世界海軍范圍內(nèi)的其它新興“神盾”系統(tǒng)相比仍然有著較大的差距。造成這種現(xiàn)象的根本原因在于“宙斯盾”系統(tǒng)的研發(fā)年代過早，當時的設計理念已經(jīng)不適應時代的發(fā)展?！爸嫠苟堋毕到y(tǒng)一向是抗飽和攻擊的代名詞，如果放在上世紀80年代“宙斯盾”系統(tǒng)剛誕生的時代來說的確如此，可惜時代的發(fā)展讓“宙斯盾”所謂的抗飽和攻擊能力逐漸成為一個笑話?！爸嫠苟堋毕到y(tǒng)于上世紀60年代末開始研制，1983年進入美國海軍服役。該系統(tǒng)在當時針對的主要目標是蘇聯(lián)的轟炸機及其發(fā)射的空射導彈，即主要針對高空來襲的目標。而1982年的馬島戰(zhàn)爭讓低空、超低空掠海突防成為反艦導彈的一大發(fā)展趨勢并一直延續(xù)至今，如今的抗飽和攻擊能力更加強調(diào)攔截低空來襲目標的能力，這與“宙斯盾”系統(tǒng)最初的設計理念大相徑庭。其實這也怨不得“宙斯盾”，畢竟它的研發(fā)年代過早，那時候的美國人是不可能提前預知未來的作戰(zhàn)理念的，所以“宙斯盾”系統(tǒng)逐漸落后于時代也就不足為怪了。同樣是“神盾”艦或者準“神盾”艦，后來誕生的各類防空艦艇都憑借后發(fā)優(yōu)勢，具備了更強大的抗飽和攻擊能力。比如我國的052C型驅(qū)逐艦，直接跳過半主動彈，而采用了抗飽和攻擊能力更強的主動雷達制導的“海紅旗”9艦空導彈。而歐洲的“小盾”艦和主動雷達制導的“紫菀”系列艦空導彈也是順應時代發(fā)展潮流的產(chǎn)物。

美國“伯克”級驅(qū)逐艦在面對低空突防的來襲目標時，AN/SPY-1系列相控陣雷達的低空視距只有30千米左右。而當AN/SPG-62照射雷達用于對中近距離的低空來襲目標的照射時，由于多枚艦空導彈之間飛行間隔時間的縮短，3部AN/SPG-62的分時照射能力將下降至6個目標左右的理論值。這個指標甚至只相當于我國054A護衛(wèi)艦上的4部MR-90照射雷達，其抗飽和攻擊能力在世界各類“神盾”艦中可謂非常平庸。當然，美國人對“宙斯盾”系統(tǒng)的缺陷是心知肚明的，只不過這個缺陷對于美國海軍來說影響不大。因為美國海軍具備強大的航母艦載機力量，其艦載機可以憑借較大的航程和攻擊范圍將對手消滅在反艦導彈的發(fā)射距離之外，“宙斯盾”艦起的作用只不過是補漏，即攔截少數(shù)逃過艦載機打擊的漏網(wǎng)之魚。而且美國海軍航母編隊內(nèi)的“宙斯盾”艦數(shù)量也足夠多，因此“宙斯盾”系統(tǒng)抗飽和攻擊的缺陷對美國海軍來說并不算什么大問題，美國人直到主動雷達制導的“標準”6艦空導彈出現(xiàn)之前都沒有想過要解決這個問題。不過，對于“宙斯盾”系統(tǒng)的那些外銷用戶來說，情況就不一樣了。因為不是誰都有美國海軍那樣強大的空基防御力量的，對于這些國家的海軍來說，引入的“宙斯盾”難免會出現(xiàn)水土不服的現(xiàn)象，其未必能適應小國海軍的作戰(zhàn)體系，這也是小國海軍裝備不能自主的悲哀所在。

[編輯/山 水]