20世纪90年代,美国第三代区域防空驱逐舰—阿利伯克级服役,在这种驱逐舰上,人们惊奇地发现,以往传统的扇面雷达不见踪影。取而代之的是四块六边形雷达,而这种六边形雷达就是传说中的相控阵雷达。当时美军给这种雷达起了一个很拉风的名字—“宙斯盾”,30年后的今天,这种相控阵雷达不仅美国在用,几乎所有国家海军都在使用

如今衡量一个国家海军军舰战斗力强弱的标准,除了垂直导弹发射系统外,就是是否配备相控阵雷达。伴随着这种雷达的普及,关于它的很多传言也喧嚣尘上。尤其是关于相控阵雷达耗电量大的传言,是许多军迷最关心的事情,那么相控阵雷达到底费不费电?他的电力供应来自哪里?在现代海战中,相控阵雷达是否应该择机开机?

一、什么是相控阵雷达?它为什么能成为现代军舰主流雷达系统

相控阵雷达又叫二维搜索雷达,它是靠成百上千了辐射单元完成对指定空域及海面的搜索。在移相器的控制下,每个辐射单元都能独立对不同高度空域进行搜索。上千个辐射单元组合在一起,就完成对指定区域的搜索。

通过介绍不难理解,简单来说相控阵雷达突出的是一个“阵”字!相比较传统雷达发射电磁波然后接收回波,相控阵雷达发射的是一个二维平面波

只要在这个平面范围内的目标,无论是天上飞的还是水里游的,都会被第一时间捕捉到。而且每个辐射单元会从不同角度照射被扫描物体,这样一来相控阵雷达接收到的回波,理论上说是一个立体目标,有几分3D打印机激光扫描物体的感觉。

由于它的探测波是一个面而非一束,对被扫描目标来说很难及时躲开。这也是许多目标在这种雷达探测下,无处遁形的主要原因。此外,传统雷达非常容易被干扰,而相控阵雷达很难被干扰。因此它的探测准确度也非常高。

目前各国对这款雷达的主流配备方式,是将它布置在舰桥四面,这样可以做到360度无死角搜索。阿利伯克级驱逐舰如此,我国的052D驱逐舰亦如此。也是因为相控阵雷达强大的搜索能力,以及对多目标的跟踪能力,它如今已经成为各国水面舰艇雷达主流。性能优异自然大家趋之若鹜。

二、相控阵雷达到底费不费电?从结构用途可得出结论

首先给出结论,相控阵雷达非常费电。之所以这种雷达非常费电,和它的结构有很大关系。上面我们说过,相控阵雷达采用辐射单元阵列设计,每一个辐射单元都是电磁波发射和接收口,同时也是能量输出口

以美国阿利伯克驱逐舰为例,它的四面相控阵雷达背后,是两台电磁波发射机。两台发射机总功率为116千瓦时。在正常功率下使用1小时,耗电量高达116度!如果24小时不停工作,一天耗电量足够30个家庭用1个月!相当于给一个小高层居民楼供电一个月,这个耗电量可以用恐怖来形容。

如果是战时,为了增加搜索效率、搜索距离。相控阵雷达功率势必会增加,这样一来耗电量将更加恐怖。不过在战时你死我活,恐怕大多数人也不会在乎这种雷达是否费电,毕竟保命要紧。但通过这组数据,我们就能看出,相控阵雷达是不折不扣的电老虎。

尤其是有源相控阵雷达,这种雷达性能先进但能耗过高。考虑到雷达电能使用率普遍不到50%,一艘阿利伯克驱逐舰的宙斯盾雷达,打开一小时实际耗电量还得翻一翻才对。这样恐怖的能耗小型军舰的确吃不消,核动力军舰似乎是配备这种雷达的最佳选择

三、相控阵雷达虽好如何使用,各国海军有妙招

考虑到核动力军舰不切实际,大多数军舰还是常规动力。如何在雷达使用和军舰运转中找到平衡,就成了各国海军需要解决的问题。介于这种雷达能耗实在太高,目前各国海军通行的办法,第一条就是尽量少开机

在和平时期,军舰出海执行例行巡航任务,在自己领海几百海里范围内。有地面雷达负责提供信息收集和搜索工作,军舰只需接收地面雷达站发来的讯息即可

考虑到地面雷达尺寸更大,功率更高。相比较军舰相控阵雷达,蹭地面雷达显然是更好的选择。也是节省军舰能量的最佳方法

当军舰进入公海后,地面雷达站爱莫能助,此时军舰就要靠卫星提供周边海域信息。卫星在太空没有干扰,视野更好,还能提供清晰的目标照片。相比较雷达合成的三维回波图像好太多,因此很多远洋航海军舰,多数时候会靠卫星提供侦察服务。

只有当战争来临,且敌方军舰距离本方军舰只有几百海里时。军舰才会打开舰载相控阵雷达,对使用方来说,此时打开雷达说明形势已经万分危急。相控阵雷达是最后一张底牌,打开它不仅仅为了搜索锁定敌方军舰,还有可能为了锁定来袭导弹方位。因此可以说此时使用相控阵雷达是千钧一发!

不过这种危急时刻并不常有,因此我们可以得出结论,舰载相控阵雷达绝大多数时候,是不会开启的。当然除了费电之外,军舰不常开相控阵雷达,还有一个重要原因。那就是它会暴露军舰方位,一旦在几百海里区域内开机。

相控阵雷达就会像黑夜里的火把一样明亮,尤其在一些红外制导武器眼中。相控阵雷达就是最好的攻击目标,即便导弹在数百公里外,也会义无反顾飞向目标。即便雷达打开一下就关闭,雷达阵列上的余温也会引导红外制导武器完成攻击。

尤其对一些采用隐身设计的军舰来说,如何高效安全使用相控阵雷达,就成了一件非常重要的事情。毕竟关乎性命马虎不得。

虽然相控阵雷达有这样那样的缺点,即便它非常费电小型军舰无法使用,即便它容易被红外制导武器锁定,但相控阵雷达依旧是优点大于缺点的雷达系统

在21世纪的今天,相控阵雷达不只是军舰使用,地面搜索使用,战斗机也开始装备这种雷达系统。比如我们熟悉的歼20、歼16都装备有这种雷达,并且都已经装备上,与之匹配的导弹武器。靠着数百公里的探测距离,相控阵雷达必然能克服所有缺陷,成为未来战争的利器。对于这款雷达的使用,也会随着时间推移,更加普遍。

文/斜杠青年
参考资料:
1、《国外舰载多功能相控阵雷达发展情况》,李钦富
2、《舰载相控阵雷达现状及发展趋势》,王剑、罗军