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宙斯盾战斗系统

发布时间:2015-09-16 14:56 来源:转载网络

宙斯盾战斗系统(Aegis combat system)是美国海军现役最重要的整合式水面舰艇作战系统。1960年代末,美国海军认知自己在各种环境中的反应时间,火力,运作妥善率都不足以应付苏联大量反舰导弹的对水面作战系统的饱和攻击威胁。对此美国海军提出一个“先进水面导弹系统”(ASMS/the Advanced Surface Missile System )的提案,经过不断发展,在1969年12月改名为空中预警与地面整合系统(Advanced Electronic Guidance Information System/Airborne Early-warning Ground Integrated System),英文缩写刚好是希腊神话中宙斯之盾(AEGIS),所以也译为“宙斯盾”系统。

编辑摘要 百科帮你涨姿势

每套作战系统高达2亿美元 一艘就相当于3艘英国“无敌”级航母价格

韩国世宗大王级是全球最大宙斯盾舰 中国052D驱逐舰也称宙斯盾舰

美海军巡洋舰文森斯号误击伊朗航空655号班机 造成290名平民死亡

科学 + 2015-09-16

宙斯盾舰:韩将探测朝鲜导弹动向 尚无准备发射迹象来源:中国新闻网

目前韩国一艘宙斯盾驱逐舰正在半岛东部海域执行弹道导弹防御任务,还将执行探测朝鲜导弹发射动向的任务。[详细]

2015-09-07

宙斯盾:美国海军升级“宙斯盾”系统 提升防空反导能力来源:中国新闻网

洛·马公司继续升级美国海军舰艇“宙斯盾”作战系统,以便使舰艇能同时防御飞机、巡航导弹等空中威胁等。[详细]

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  • 尼摩船长据日本共同社12月5日消息,为防范朝鲜发射“导弹”,日本海上自卫队的宙斯盾驱逐舰“妙高”号和“爱宕”号5日抵达了长崎县的海上自卫队佐世保基地。

宙斯盾战斗系统 - 概述

宙斯盾战斗系统(Aegis combat system),正式编号是Weapon System Mk7,是全世界第一种全数位化的舰载战斗系统,是美国海军第一种具备决策辅助功能的系统,美国海军现役最重要的整合式水面舰艇作战系统。

“宙斯盾”战斗系统是美国弹道导弹防御系统的海基部分,也是美国历史上最成功、最具代表性的海军武器系统。它不仅拥有陆基反导系统所缺乏的强大机动性,而且美国相信它不大会引起陆基反导系统那样的国际政治纠纷。过去几年,奥巴马政府明显加强发展“宙斯盾”系统,该系统已成为美国导弹防御系统的中坚力量。

宙斯盾战斗系统 - 名称由来

“宙斯盾”原本是神话里的一种武器。希腊神话中的主神宙斯有一面雕有蛇发女妖头像的盾牌,这是其护身法宝,谁见了此盾牌就会变成石头。“宙斯盾”就由此得名。

宙斯盾战斗系统 - 设计背景

配备宙斯盾系统的提康德罗加级导弹巡洋舰

美国在越战时期的经验以及面对苏联的发展下,显示出美国海军主要水面作战舰艇面临几项有待解决的问题。首先是对于多目标的追踪和威胁分析能力,尤其是在面对复杂地形或者是电磁干扰环境下持续作业的能力。其次是面对大量空中目标,尤其是高速反舰导弹来自多方向的可拦截数量。

传统的机械转雷达因为资料更新率的关系,对于低空或者是高速的目标在侦测与处理上有诸多的缺点,而在越战时期开始引入数位电脑协助的自动化作战系统的经验,让美国海军对于利用电脑增强对多目标追踪管制与情报掌握能力愈来愈有信心,因此在发展下一代的水面舰艇作战系统上,决定将所有的侦测、指挥、管制和作战系统全部整合在一起,不再让各别系统下的管制台与作业人员各自为政。

宙斯盾战斗系统 - 性能

宙斯盾系统的核心是一套电脑化的指挥决策与武器管制系统,虽然在表面上宙斯盾系统很强调对于空中目标的追踪与拦截能力,不过宙斯盾系统的核心接收来自于舰上包括雷达,各种电子作战装置与声纳等侦测系统的资料,加上与其他水上、水下与空中的其他载具,经由战术资讯网络交换的情报,经过自动化的讯号处理,目标识别,威胁分析之后,显示在宙斯盾系统的大型(两具42英吋乘上42英吋)显示器上,提供指挥官最即时的情报资料。相关的目标资料也会显示在各别的控制台上。电脑作战系统可以在必要的时候根据目标的威胁高低自动进行接战。透过武器管制系统的整合与指挥,舰上的作战系统得以发挥最大的能力进行必要的攻击与防御措施。武器管制系统辖下包括轻型空载多用途系统(LAMPS)、鱼叉反舰导弹、标准三型防空导弹、密集阵近防系统、鱼雷发射系统以及海妖反鱼雷装置等。

宙斯盾战斗系统 - 系统特点

日本海军装备“宙斯盾”系统的雾岛号导弹驱逐舰

装备“宙斯盾”系统的各型战舰普遍具有以下八项主要特点:

1.兼备搜索和跟踪功能,并具有同时跟踪多个目标的能力,这对拦截多枚导弹的饱和攻击十分重要;

2.系统反应时间短,相控阵体制采用数字波束控制,其波束由一个方向转向另外一个方向,所用时间仅为微秒级,可谓是“瞬息万变”;

3.系统自动化程度高,作战全过程可无人工干预;

4.抗干扰能力强,可在杂波中准确锁定真实目标;

5.可对发射后的导弹进行精确的中段制导,可极大提高“超视距”攻击的准头;

6.在作战时,当相控阵雷达的阵面部分受损后,残余部分仍能继续工作,雷达性能只会“柔性”下降,而不会立刻丧失全部功能,系统生存力大大加强;

7.天线采用全相电子稳定,当舰艇摇摆或偏航时,相控阵雷达可用“移相法”稳定波束,使雷达波束始终“罩住”目标;

8.由于不必依靠机械转动来改变雷达波的指向,消除了机械故障的可能性,使系统可靠性大大提高。

利用“宙斯盾”系统可控制多种武器构成远、中、近相互衔接的多层次全方位防御圈,以不同射程的武器拦截来袭的固定翼飞机、直升机、无人机、飞艇、舰艇、反舰导弹、巡航导弹、弹道导弹等。[1]

宙斯盾战斗系统 - 系统组成

宙斯盾作战系统的核心由5大系统组成:SPY-1相控阵雷达系统、MK1指挥决策系统、MK1显示系统、MK1武器控制系统、MK1战备检测系统。此外还有MK29作战训练系统、AN/SRS-1战斗测向系统。

最初版本含6部UYK-7和20部UYK-20计算机,18座显控台。1989年服役的Baseline 4以后各舰,用UYK-43一对一替代了UYK-7,并为MK-86、MK-29、C2P增加了三台UYK-43。以上是巡洋舰版本。驱逐舰版的核心部分包含5部UYK-43,其C&D直接接收SQQ-89声呐系统数据,MK86由主系统直接控制。连接各系统的数据总线则为USQ-82舰艇数据多重存取系统(SDMS)与SAFENET光纤总线。

为降低成本,Baseline 5以后各舰逐步引入了使用商用技术(COTS)的计算机TAC-3和TAC-4,来取代旧的军用计算机。而Baseline 3以后又引入了新型的UYQ-70系列先进显示系统取代了UYQ-21显控台,UYQ-70拥有强大的图形处理能力。Baseline 3以后又纳入了Link16。[2]

雷达系统

AN/SPY-1被动电子相控阵雷达,这一套雷达共有四片,成六角形,分别装置在舰艇上层结构的四个方向上。因为雷达本身不旋转,完全利用改变波束相位的方式,对雷达前方的空域目标以每秒数次的速率进行扫描。第一代的SPY-1A雷达每片重量高达12000磅,上面有140套模组,每个模组包含32具发射/接收与相位控制单元。这一套雷达于1965年开始发展,1974年展开海上测试,第一套系统随提康德罗加级巡洋舰第一艘提康德罗加号(CG-47)于1983年进入美国海军服役,后来又发展到驱逐舰,阿利·伯克级驱逐舰第一艘阿利·伯克号(DDG-51)于1991年进入美国海军服役。

MK1指挥决策分系统

它包括四机柜AN/UYK—7计算机、AN/UYA—4显示控制设备、变换装置、RD—281存储器和数据变换辅助控制台等。该分系统是全舰的指挥和控制中心。它负责建立战术原则,显示并处理来自舰上各传感器的信息,作出威胁判断和火力分配,协调和控制整个作战系统的运行。 

MK1武器控制分系统

它由四机柜AN/UYK—7计算机、“宙斯盾”综合装置、MK 138射击开关组合件和数据交换辅助控制台组成。该分系统负责按照MK1指挥和决策分系统的作战指令,具体实施对武器系统的目标分配、指令发射和导弹制导等功能。 

MK99火控分系统

它包括AN/SPG—62目标照射雷达、MK79导向器和数据转换装置。该分系统负责按照MK1武器控制分系统的指令,随同AN/SPY—1A雷达一起工作;用AN/SPG—62雷达照射目标,以便对已发射的导弹提供末制导。 

MK41或MK26导弹发射分系统

为双导轨旋臂式发射装置,用于发射“标准 2”中程舰空导弹或“阿斯洛克”反潜导弹。MK 41则是一种先进的垂直发射装置,它包括61具导弹发射箱,可发射 “标准”、“战斧”、“鱼叉”和“阿斯洛克”导弹等。上述两种导弹发射分系统均由MK 1武器控制分系统的计算机实施控制。 

MK1战备状态测试分系统

该分系统由一台AN/UYK—20小型计算机和若干AN/UYA—4显控台、主数据终端、遥控数据终端和辅助设备组成。它与“宙斯盾”作战系统各主要分系统相联,完成对整个作战系统的监视、自动故障检测和维护。 

宙斯盾战斗系统 - 导弹配备

“标准”-3 Block1A

美军宙斯盾舰垂射导弹时将自己炸伤 美国海军装备的用于“宙斯盾”导弹防御系统的导弹称为“标准”-3 Block1A.导弹直径约为343毫米,最大射程600千米,拦截高度160千米,最大飞行速度3至3.5千米每秒。利用动能弹头可以直接摧毁弹道导弹,利用其运动能量实现完全摧毁(这种方式最适合用于摧毁核弹头使其丧失杀伤力)。 Block1A导弹可以拦截的弹道导弹包括近程导弹、准中程导弹,能够有限拦截中程弹道导弹。

“标准”-3 Block2A

“标准”-3 Block2A 导弹从2006年开始由美日两国联合开发,导弹直径约533毫米,射程可达1200千米,拦截高度500千米,最大飞行速度可达4.5至5.6千米每秒。动能弹头的摧毁能力增强,导弹制导装置及姿态控制装置的性能也大幅提高。按照计划,“标准”-3 Block2A 导弹将在2015年研制完成,2017年开始部署。

宙斯盾战斗系统 - 结构演变

现役(截至2012年)宙斯盾作战系统一共有多种不同的架构,称为“BaseLine”(基线)。这些架构是以前一代架构为基础改良或者是增加新的装备,部分基线架构仅安装在巡洋舰(CG 47级)或是驱逐舰(DDG 51级)上

基线0型和基线1型

基线0型是“宙斯盾”作战系统的原始基本型。包括AN/SPY—1A雷达、旋臂式MK 26导弹发射系统、LAMPS MKIII轻型机载多用途系统和AN/SQS - 53A声纳等设备。该型系统最先配置在1983年交付使用的美国“提康德罗加”级CG-47舰和CG-48舰上。

在对0型基本结构略加改进的基础上产生了1型基本结构。1型基本结构采用AN / UYK - 7计算机和LAMPS MKIII轻型机载多用途系统等。该型基本结构作战系统已配置在CG 49、CG 50和CG 51等3艘“提康德罗加”级舰上。原先配置在CG 47和CG 48舰上的0型系统经改进后已升级为1型。

基线2~基线4型

宙斯盾系统主屏

基线2型以AN/SPY—1A相控阵雷达、MK41导弹垂直发射系统、“战斧”巡航导弹和AN/SQQ 89声纳为核心。与1型相比,2型的火力明显得到增强,反潜战能力有了大幅度的提升。在CG 52~CG 58的7艘“提康德罗加”级舰上已配置了该型系统。

基线3型采用了AN/SPY—1B相控阵雷达、AN/UYQ 21显示器和CDR作战通信机等装备。AN/SPY—1B雷达是AN/SPY—1A雷达的改型,它改善了对干扰环境下低飞的小雷达截面导弹的跟踪。基线3型的计算机程序已由0型的82万行增加到100万行以上。基线3型已配置在自1989年2月服役的CG 59~CG64的6艘“提康德罗加”级舰上。

基线4型的主要改进设备AN/SPY—1A(V)雷达(装在“提康德罗加”级巡洋舰上)或AN/SPY—1D雷达(装在“阿利 伯克”级驱逐舰上)、AN/UYK 43/44计算机(代替早期的AN/UYK 7计算机,程序增加到接近400万行)、C&D MK2通信和数据设备(装在“提康德罗加”级舰上)或ADS MK2高级数据系统(装在“阿利 伯克”级舰上)以及AN/SQS 53C声纳等。该型基本结构作战系统已经配置在CG 65~CG 73等9艘“提康德罗加”级巡洋舰和DDG 51~DDG 56等6艘“阿利 伯克”级驱逐舰。从0型基本结构发展到4型基本结构,“宙斯盾”作战系统已经发生了脱胎换骨的变化。作战系统865个部件中,有429个更换了,部件数也从865个增加到924个,作战系统的重量从610吨增加到656吨。与0型相比,基线4型的作战能力已经大大增强了。

基线5型和基线6型

基线5型的主要改进包括增加“标准SM 2 BlockⅣ”增程舰空导弹、联合战术信息分布系统16号数据链战术数字信息链新型作战测向器和具有很强战术图示能力的先进的彩色图形显示器等。其计算机程序增加到650万行以上。基线5型已配置在DDG 57至DDG 78等22艘“阿利伯克”级驱逐舰。

基线6型的改进主要包括适合近海作战的AN/SPY—1D(V)相控阵雷达、改进型“海麻雀”导弹垂直发射系统、战区弹道导弹防御系统、先进的AN/UYQ—70显示器、附加的处理机以及改进识别系统和提高协同作战能力。此外,该系统采用局域网互连系统,对各种不同的局域网实施最佳综合。经过上述改进后,作战系统反高速、低空机动目标的总体性能大大增强。预定配置基线6型的舰船平台有自DDG 79以后的多艘“阿利伯克”级驱逐舰。

基线7型

2004年3月,第7代“宙斯盾”武器系统(即基线7型)安装在美海军最新的“阿利伯克”级驱逐舰“钟云”号(DDG 93)上完成了海试,该系统反映了“宙斯盾”作战系统基本结构的最新进展;其主要改进包括辅助传感器、改进型“战斧”导弹、宽战区弹道导弹防御系统和先进的计算机处理系统等装备的升级。

试验期间,美海军用收集的关键数据对“宙斯盾”武器系统的性能进行了评估,其中包括该系统配备最新型雷达--SPY-1D(V)。SPY-1D(V)雷达系统是基线7型武器系统的重要组成部分,它具备自动的自适应雷达模式控制能力和更加强大的抗电子干扰能力,提高了雷达在濒海环境中的作战效能。

基线7武器系统中另一个重要的组成部分是舰载的AN/SQQ-89水下作战系统,该系统中集成了洛 马公司研制的远程猎雷系统。AN/SQQ-89水下作战系统进一步增强的舰艇执行多种任务的能力,它可以为航母和远征打击群提供建制探雷能力,同时还提高了舰艇各部门间的协同作战能力。

基线7系统还首次采用了完全来自商用现货供应(COTS)的先进处理计算结构。把原来的AN/UYK—43一类美国海军标准计算机彻底转向COTS的计算环境增强了系统的效能,同时也是向开发式结构转变的关键一步。开放式结构可以使系统的过程更简单,速度更快。 

基线7型系统将首先装备在最新建造的“阿利伯克”级导弹驱逐舰上。

早期建造的“提康德罗加”级导弹巡洋舰上装备的是第一代指挥控制中心,相比之下,“阿利伯克”级导弹驱逐舰上的控制中心先进的多。

宙斯盾战斗系统 - 作战效能

1.能够快速搜索和跟踪来袭目标,最远搜索距离可达400千米;

2.能够对海、对空三维搜寻,并且可以同时检测、识别、判断和跟踪多达400个目标;

3.可同时对12枚舰载型“标准”系列防空导弹进行中段制导;

4.可向随行的其他舰艇提供目标指示数据;

5.可为多枚导弹使用的半主动制导雷达提供引导;

6.可对武器杀伤效果做出及时、精确的评估。[1]

宙斯盾战斗系统 - 造价

由于“宙斯盾”作战系统代表了当今世界最先进的海军科技水平,其造价自然非常高昂,每套作战系统(不含导弹)造价高达2亿美元。[3]

宙斯盾战斗系统 - 参战历史

宙斯盾系统曾经参与1988年美军误击伊朗航空655号班机事件,造成290名平民死亡。除此之外在波斯湾战争和伊拉克战争;及所有美国海外介入行动中都有宙斯盾舰的身影,但多半是当作侦查和战斧巡航导弹的发射平台,防空导弹功能还未曾使用过,因为至今未有足以和美军海上大规模攻防的军队冲突。

• 两伊战争

• 波斯湾战争

• 台海导弹危机

• 伊拉克战争

宙斯盾战斗系统 - 使用国家

宙斯盾系统由于体积过大以及技术问题一开始美国仅释出给一级盟邦日本,到2000年以后由于系统小型化成功,原先需8000吨以上船只才可装配的系统在5000吨船舰上得以装备,因此获得更多国家采用。

第一种“宙斯盾”护卫舰:由于护卫舰通常体形较小,而“宙斯盾”系统需要占用较大空间,所以最初都安装在排水量较大的巡洋舰和驱逐舰上。西班牙海军的“巴赞”级护卫舰(满载排水量5850吨)是第一种安装“宙斯盾”作战系统的护卫舰,也是欧洲的第一种“宙斯盾”型防空战舰。

全球最大的“宙斯盾”舰:韩国海军的“世宗大王”级“宙斯盾”驱逐舰满载排水量达到了10290吨,是目前满载排水量最大的“宙斯盾”战舰。

全球最小的“宙斯盾”舰:挪威海军的“南森”级护卫舰满载排水量仅5290吨,是目前安装有“宙斯盾”作战系统的排水量最小的战舰。

最大的“宙斯盾”舰队:到2011年,美国海军拥有22艘“提康得罗加”级“宙斯盾”导弹巡洋舰和64艘“阿利·伯克”级“宙斯盾”导弹驱逐舰,这86艘战舰构成了全球最大的“宙斯盾”舰队,为美国的航母编队提供防空掩护。[4]

宙斯盾战斗系统 - 类似舰种

一些媒体将某些国家装备有全向相控阵雷达和导弹垂直发射装置驱逐舰也称为“宙斯盾舰”,如中国人民解放军海军的052C型驱逐舰和052D型驱逐舰、英国皇家海军的45型驱逐舰等,这种命名归类其实类似于当年英国海军无畏级主力舰服役以后,其他国家建造的类似军舰也被称为无畏舰一样。

宙斯盾战斗系统 - 文化作品中的宙斯盾系统

• 2005年日本动画攻壳机动队 S.A.C. 2nd GIG出现有未来风格宙斯盾舰
• 红色警戒2中盟军的海上作战单位宙斯盾巡航舰
• 2005年日本电影《亡国宙斯盾舰》就以日本宙斯盾舰为主题。
• 《次元舰队》之中的主角战舰,雪波级三号舰未来也有宙斯盾系统。
• 美国电影《超级战舰》(The Battle Ship)中的阿利•伯克级驱逐舰(桑普森号、约翰‧保罗‧琼斯号)和金刚级护卫舰(妙高号)。
• 日本动画名侦探柯南剧场版M17绝海的侦探。

宙斯盾战斗系统 - 相关报道

“宙斯盾”反导接连成功 海上反导成美防御核心 

美国导弹防御局与美国海军2013年10月4日利用第二代“宙斯盾”反导系统与新型“标准-3”型导弹,在太平洋上空成功拦截一枚中程弹道导弹。至此,“宙斯盾”连续5次拦截试验取得成功,这无疑将增强美军重点发展海上反导系统的信心。

目前最新的第二代系统包括两个版本(4.01与4.02版本)。与上一代系统相比,新系统更换了信号处理器,提升了目标识别能力,加上配备了先进的“标准-3”Block IB导弹,可拦截射程更远、结构更复杂的弹道导弹。 

有报道称,4.02版本的“宙斯盾”还将于明年年初进行第三次也是最后一次拦截试验,难度也将进一步增加。“宙斯盾”系统研发项目主管布奇表示,届时将针对多个目标发射多枚拦截导弹。如果试验再获成功,4.02版本将结束测试,准备装备美国海军军舰。 

总体而言,自2002年开始试验以来,“宙斯盾”系统334次拦截试验28次取得成功。而美国其他一些导弹防御系统则没有“宙斯盾”这么成功。比如,2013年7月进行的一次陆基中段导弹拦截系统测试中,一枚从加利福尼亚海岸发射的远程拦截导弹就未能拦截既定目标,这是该系统连续第3次遭遇失败。在陆基中段防御系统总共16次的测试中,仅成功8次。[5]

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