世界航母雷达与电子战系统手册
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2.5 俄罗斯

【型号】“望天”监视雷达(Sky Watch Surveillance Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】20世纪80年代中期

【概述】

这是一种舰用对空监视雷达,被北约组织(NATO)命名为“Sky Watch”,也译作“天空哨兵”雷达,俄罗斯名称为“Mars-Passat”雷达。该雷达是苏联专为装备航空母舰而研制的,具有目标探测、截获、分类和跟踪等功能,并能向舰载导弹提供制导和对空中拦截进行指挥和控制。参考文献[2]认为:“望天”雷达是苏联海军为了对付日益增长的反舰导弹的威胁,从20世纪80年代中期开始,在地面相控阵雷达研制成功的基础上,着手把成熟的地面相控阵雷达技术移植到海军舰艇雷达中,并在短短几年内获得突飞猛进而发展的一个明证。1988年,“望天”多功能相控阵雷达正式服役,它标志着苏联海军舰载雷达已经成功地完成了由机扫阵列向全电扫相控阵列的转变,是其海军雷达发展史上的一个重要里程碑。由参考文献[3]可知,“望天”雷达取代了苏联“基辅”(Kiev)级舰上早期的“顶对”(Top Pair)雷达。

“望天”雷达由平面阵列天线、发射机、信号处理器、6台数字式计算机、控制台以及其他辅助设备组成。其中,天线为4个尺寸6m×6m的矩形固定平面阵[顶上装有“防空卫士”(Sky Guard)敌我识别天线],每个阵面尺寸要比美国的AN/SPY-1A雷达的大,4个阵面共有20400个独立的辐射单元,一个阵面的辐射单元数目为5100个。而计算机是可编程的,可处理飞机或导弹的威胁,并且能向任何目标迅速发射笔形波束。

参考文献[2]归纳出“望天”雷达具有以下5个主要特点:

● 能同时对付多个目标。“望天”雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时间分割成

多波束的特点,可以实现边跟踪边搜索(TWS)方式,并且在电子计算机的控制下可以同时跟踪几十个甚至上百个目标,同时处理15~18个目标,因而该雷达具有对付多个目标饱和攻击的能力。

●能同时完成多种功能。“望天”雷达能形成多个独立的可控波束,能同时完成搜索、跟踪、照射和制导等多种功能,尤其是该雷达能对SA-N-9中短程舰-空垂直发射导弹进行中段制导,而末段制导则由“十字剑”火控雷达来实现。

● 系统反应时间短。“望天”相控阵雷达的反应时间短,火力转移快。其相控阵天线无须驱动即可灵活指向,实现无惯性快速扫描,从而缩短了检测和录取目标信号所需时间,在计算机的控制下可大大提高雷达的自动化程度。

● 抗干扰能力强。“望天”相控阵雷达具有很强的ECCM能力。利用分布在天线孔径上的多个辐射单元合成很高的功率,并且能合理管理辐射能量,控制主瓣增益。根据不同方向上的需要分配不同的发射能量,实现自适应旁瓣抑制和自适应抗干扰。可以不断地变换波束参数,从海面反射的杂波背景下分辨出掠海飞行的小雷达反射截面(RCS)目标,具有良好的低空探测性能。在一定条件下,还具有抗反辐射导弹(ARM)的能力。

● 具有很高的可靠性。由于该雷达阵列组件多,而且并联使用,即使有少量组件失效,仍能照常工作。另外,“望天”相控阵雷达采用四阵面矩形固定平面阵列天线,在舰艇上层建筑的四周外壁上对称地各嵌贴一个天线阵面,倾斜角为15°,每个天线阵面可以覆盖90°,从水平至天顶,这样,四个天线阵面共可覆盖360°监视空域。因此,该雷达抗低空空中爆炸冲击波的能力很强,即使天线阵面出现部分损坏,其余阵面仍能继续工作,具有很高的可靠性。

“望天”相控阵雷达的阵面布局与美国海军AN/SPY-1A雷达的阵面布局不完全一样,后者的四个阵面分成两组贴装在舰首、舰尾上层建筑的两个侧壁上,形成360°空域覆盖。

“望天”监视雷达如图2-31所示。

图2-31 “望天”监视雷达

【性能参数】

〖频段〗E/F(2~4GHz)

〖天线类别〗4面平面阵

〖天线尺寸〗6m×6m(每个阵面)

〖天线单元数〗5100个(每个阵面)

〖处理目标数〗15~18个

参考文献

[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:131;2009-2010:130.

[2]现代海军武器装备手册. 国防工业出版社,2001:695~696.

[3]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:69

【型号】“顶板B”对空/海搜索雷达(Top Plate B Air/Surface Search Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】20世纪80年代(估计)

【概述】

这是一种舰用对空和对海搜索雷达,工作在D/E频段,其名是根据北约组织(NATO)的命名所译。由参考文献[3]可知:“顶板B”雷达(俄罗斯型号为MR-710)能同时跟踪48个目标,同时辨别16个目标。

据分析,“顶板B”、“顶板A”以及Fregat-Mae 3种雷达可能均属于“顶板”(Top Plate)监视雷达(俄罗斯型号为MR-700)的改型。“顶板”雷达如图2-32所示。关于“顶板”和“顶板A”,参考文献[3]认为:

图2-32 “顶板”雷达

●“顶板”雷达也译作“顶盘”雷达,是一种工作在D/E频段的新型对空和对海3D监视雷达系统。雷达以两个相同的平面阵裂缝天线背靠背地倾斜装配而成,采用了全电扫天线,与美国海军“宙斯盾”(Aegis)系统中的AN/SPY-1A型多功能电扫相控阵相似。该雷达用另一个平面阵天线替代了2D天线,两个平面天线背靠背以相互倾斜的角度安装。倾斜的效果是使得辐射波束在空间呈对角线交叉。如果波束比较窄,那么不同频率脉组间的时间就比较长,这样就可以对天线的旋转起到补偿作用。这种设计的优点是雷达可以在每个仰角上停留更长时间,有利于获得更高的探测概率。背靠背的设计还能有更高的网络数据传输率,以及可用较小的天线在2D雷达扇形波束和3D雷达笔形波束间直接获得较宽的波束(仰角上)。

●“顶板A”雷达采用背靠背安装的网状平面天线,最大仰角为45°或55°。对于5000m高空飞行的7m2 RCS目标,探测距离大于130km;对于0.05m2的导弹,发现距离可达30km。

至于Fregat-Mae雷达,参考文献[2]提供的信息是:它是“顶板”雷达的出口型,其系统总重量达7.5t(其中,一个天线阵的重量为2.2t),消耗的功率为30kW,仰角覆盖最大值为45°或55°。该雷达最大作用距离和高度分别为150km和30000m,距离测量精度为120m。它可以探测飞行高度在5000m、距离超过130km的7m2的目标以及距离在30km处的0.05m2的导弹。

【性能参数】

〖频段〗D/E(1~3GHz)

〖作用距离〗Fregat-Mae:150km(最大值);>130km(σ=7m2目标);30km(σ=0.05m2导弹)

顶板A:>130km(σ=7m2目标);30km(σ=0.05m2导弹)

顶板B:370km

〖覆盖范围〗Fregat-Mae:30000m(高度);45°或55°(仰角)

顶板A:45°或55°(仰角)

〖测量距离精度〗120m(Fregat-Mae)

〖目标处理能力〗同时跟踪48个目标,同时辨别16个目标(顶板B)

〖天线类别〗平板裂缝阵

〖天线扫描方式〗电扫

〖功耗〗30kW(Fregat-Mae)

〖重量〗Fregat-Mae:7.5t(整机总重量),2.2t(单个天线阵)

参考文献

[1]Jane's Fighting Ships 2006-2007:628.

[2]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 1998-1999:151.

[3]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:79~80.

【型号】“撑曲对”搜索雷达(Strut Pair Search Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】1960年(装备)

【概述】

该雷达是舰用“撑曲面”(Strut Curve)雷达的派生型,其名是根据北约组织(NATO)的命名翻译,也译作“双撑面”或“双支柱”雷达,俄罗斯型号为MR-302M。“撑曲对”雷达的外形特点是有两个背靠背安装的“撑曲面”天线。根据参考文献[2],据称它是苏联第一部脉冲压缩雷达。

至于“撑曲面”雷达,它是一种工作在F频段的中程通用搜索雷达,既能用于对空搜索,亦能用于对海搜索。雷达天线采用钝角形栅格抛物面反射体,由反射体底端伸出的喇叭馈源照射。馈源装在由反射体底端伸出的两根倾斜桁梁上。天线背后有水平支柱和交叉支柱,未加平衡翼片,这意味着该天线是非常稳定的。与“板片”(Plank Shave)雷达类似,它可当作数据链接收机,这样可接收相关ASW的指令(使用RBU-6000发射装置)。

“撑曲面”雷达的译名是根据NATO的命名翻译的,亦可译作“支撑曲面”或“曲柱”雷达,俄罗斯型号为MR-302,名称为Rubba或Fut-B。

“撑曲对”搜索雷达如图2-33所示。

图2-33 “撑曲对”搜索雷达

【性能参数】

Strut Pair

〖频段〗F(3~4GHz)

Strut Curve

〖频段〗F(3~4GHz)

〖天线类别〗钝角形栅格椭圆抛物面反射体

〖馈源形式〗喇叭

〖作用距离〗111km(对中空2m2飞机);278km(最大);38km(对水面舰艇)

参考文献

[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:132~133;2009-2010:131.

[2]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:75~76.

【型号】“飞夹”B引导雷达(Fly Trap B Aircraft Control Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】不详

【概述】这是一种用于引导舰载飞机在航空母舰上着陆的舰用雷达。

【性能参数】

〖频段〗G/H(4~8GHz)

参考文献

[1]Jane's Fighting Ships 2006-2007:628.

【型号】“棕榈树”导航雷达(Palm Frond Navigation Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】1970年以后(估计)

【概述】

由参考文献[1]、[2]得知,“棕榈树”是一种工作在I频段的导航雷达,其天线采用钝角形椭圆抛物面反射体,作用距离为46.3km。“棕榈树”雷达如图2-34所示。

若按照参考文献[3]所述,苏联的“棕榈树”雷达就是如今俄罗斯型号为MR-212/201雷达。查参考文献[4],得到俄罗斯出口代理商Rosoboronexport推销的MR-212/201 Nyada对海搜索雷达的详情为:该雷达工作在I/J频段,设计用于监视近海情况并辅助导航;能够将数据传送到其他的舰载系统;适用于装备航空母舰、装有导弹和火炮的水面战舰和反潜战舰。

据调查,俄罗斯大型水面舰艇一般要装备3部“棕榈树”雷达。从“现代”(Sovremenny)级导弹驱逐舰的上层结构配置来看,3部“棕榈树”雷达天线并非并排地安装在主桅杆的桁梁上。1985年开始取代“顿河”(Don)系列雷达[3]。

图2-34 “棕榈树”雷达

【性能参数】(MR-212/201)

〖频段〗I/J(8~12GHz)

〖作用距离〗46.5km

〖方位/距离测量精度〗0.8°/40m

〖方位/距离分辨率〗1.2°/25m

〖天线类别〗钝角形椭圆抛物面反射体

〖功耗〗12kVA

〖重量〗0.8~2.1t(视安装情况而定)

参考文献

[1]Jane's Fighting Ships 2006-2007:628.

[2]外军作战平台电子装备大全. 解放军出版社,1999:113.

[3]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:56.

[4]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2002-2003:160.

【型号】“十字剑”导弹火控雷达(Cross Swords Missile Fire-Control Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】20世纪80年代(装备)

【概述】

“十字剑”雷达的译名是根据北约组织(NATO)的命名“Cross Swords”翻译的,它的俄罗斯型号可能是MR-350。这是一种为舰载SA-N-9“长手套”(Gauntlet)防空导弹提供监视和末制导的雷达。类似的陆基防空导弹系统(Tor-M1,北约称为SA-15 Gauntlet)只有一部天线,而舰用系统则采用了多阵列结构。这说明后者可以提供较高的数据率,以满足对低空飞机和掠海飞行导弹的快速探测与分类之需。

“十字剑”导弹火控雷达如图2-35所示。

图2-35 “十字剑”导弹火控雷达

“十字剑”雷达工作在G频段,据称可以在45km范围内对多达48个目标提供距离、方位、仰角数据,并进行自动威胁评估。

“十字剑”雷达采用一个大的抛物面天线进行目标跟踪(作用距离达15km),与之在一起的一些较小的天线则用于导弹跟踪和指令上行链路。后面的相控阵天线安装在由两个大型电子箱组成的结构上,这两个电子箱位于中心基座附近。大的单脉冲目标跟踪抛物面天线则偏离垂直方向22.5°,在其前方由一个较大的馈源,工作频段为K频段。如果所有目标均在相同的60°×60°扇区范围内,那么系统能够同时跟踪并截获4个目标,而且可以对每个目标制导两枚导弹。在主跟踪天线的上方是两个密封的外形似鼓一样的天线,其中大一点的天线大概用来跟踪导弹,而小一点天线[有些像“顶盖”(Top Dome)火控雷达基座上的天线]里面装的是制导指令上行链路发射机。两者的安装角度与主跟踪天线相同。拦截雷达能够同时控制SA-N-9导弹和火炮系统。系统还配有光电跟踪器(安装在主跟踪天线的两边),光电跟踪器亦可以在严重的电子干扰环境中独立地进行导弹制导。

【性能参数】

〖频段〗G(4~6GHz);K(20~40GHz)

〖作用距离〗40km(搜索);15km(跟踪)

〖处理目标数〗48个(搜索);4个(同时跟踪)

参考文献

[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:163~164;2009-2010:164~165.

[2]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:28.

【型号】“热闪”导弹控制雷达(Hot Flash Missile Control Radar)

【生产厂商】苏联

【研制年代】20世纪90年代初(开始装备)

【概述】

“热闪”取自北约组织(NATO)对该雷达的命名所译。“热闪”雷达作为一种舰载火控雷达,应用在CADS-N-1“卡什坦”(Kashtan)/“科蒂克”(Kortik)[NATO称为SA-N-11“格里森”(Grisson)]近程防空系统中。

CADS-N-1系统包括两门雷达控制的30mm火炮以及安装在火炮上方的4个装着SA-N-11(SA-19导弹的舰载型)舰载对空导弹发射器。

“热闪”雷达的特点在于有两个带有前置式喇叭馈源的抛物面天线。中间的天线可能是一部搜索雷达天线,用于探测和跟踪掠海飞行的导弹,而安装在右舷的天线大概是用作导弹制导。雷达系统的接收机/发射机电子设备安装在天线背后。搜索雷达天线的左边是两个“热弹”(Hot Spot)光电传感器,一个可能是激光测距仪,另一个是遥控电视(TV)摄像机。“热闪”雷达的指挥组件可以控制多达6个武器系统,采用一台数字频率控制计算机,并且安装在8个电子设备机柜里。一个显控台用于传感器控制,采用了平面位置显示器(PPI);而另外一个显控台则用于火控。

【性能参数】

〖频段〗J(10~20GHz)

〖天线类别〗抛物面反射体

〖馈源形式〗喇叭

参考文献

[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:164~165;2009-2010:165~166.

[2]Jane's Fighting Ships 2006-2007:628.