【军普】宙斯盾的发展
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2009年10月10日,在费城的特拉华河上,一艘灰色的大型军舰正在举行入役仪式。这艘名为“韦恩迈耶”号(舷号DDG108)的军舰是第58艘“伯克”级驱逐舰,装备有第100套“宙斯盾”系统。军舰为之命名的韦恩。迈耶海军少将被誉为“宙斯盾之父”,2009年9月1日去世,没能看到以自己名字命名的军舰加入舰队。但在一年前的2008年10月18日的下水仪式上,妻子安娜。梅。迈耶亲手在舰首敲碎香槟酒瓶时,韦恩。迈耶也在场。他是美国海军中仅有的两个的还活在世上就受到军舰命名殊荣的海军将领之一,另一个是“核动力之父”海曼。里科弗海军上将。其他以还活着的人命名的军舰大多是总统、高级政客或者海军作战部长(相当于海军司令)之类,如“布什”号航母(以老布什命名)、“卡特”号核潜艇、“斯坦尼斯”号航母(约翰。斯坦尼斯是41年的超级老资格参议员)、 “伯克”号驱逐舰(阿利。 伯克是前海军作战部长)等
“韦恩。迈耶”号驱逐舰正在驶向入役仪式
特拉华河上的消防船喷放水炮,为仪式增加气氛
海军仪仗队在授旗仪式上
图片来自:观望围观者的百度相册舰上官兵向舰旗敬礼
2013年03月24日 02点03分 1
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舷号108的“韦恩。迈耶”号成为美国海军第58艘“伯克”级驱逐舰,也是仅有的两艘以还健在的海军将领命名的军舰之一,另一艘是“里科弗”号核潜艇
图片来自:观望围观者的百度相册
“韦恩。迈耶”号的徽章
  第二次世界大战后,美国海军形成了以航母为核心的海战体系。为了对抗这个强大的体系,苏联海军着力发展反舰导弹,尤其强调饱和攻击,不光对美国航母战斗群形成巨大的威胁,也对水面舰队的存在价值提出巨大的挑战。
  早期的反舰导弹实质上就是无人驾驶、自动制导的轻型喷气式自杀飞机,所以传统上用于舰队防空的措施都继续有效。进攻是最有效的防御,舰载战斗机在远离舰队的地方建立防空保护圈是最有效的舰队防空,在远距离上消灭敌方发射反舰导弹的水面、水下和空中平台是最彻底的反导。
但随着反舰导弹射程的迅速增加,空中保护圈急速扩大,天网恢恢,难免一漏,所以舰载防空手段急需跟上。传统的高炮有射程近、命中率低的问题,所以战后美国海军启动了“胡蜂”计划,大力研制第一代舰载防空导弹, “青铜巨人”、 “猎犬”、“鞑靼人”防空导弹先后列装美国海军的各种舰艇,填补高炮和战斗机之间的防空间隙。
2013年03月24日 02点03分 2
中间是美杜莎之盾吗
2013年03月24日 02点03分
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狠狠的插进去!
2013年03月24日 02点03分 3
签名何方妖孽
2013年03月24日 02点03分
签名档神马情况
2013年03月24日 03点03分
[怒]签名。
2013年03月24日 04点03分
发图不发种,菊花万人捅 发图不发链,菊花塞榴莲 [email protected]
2013年03月24日 06点03分
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 KS-1这样的反舰导弹实际上就是无人驾驶的小型喷气机
但挂上这样的重磅无人神风敢死队的图-16在世界的大洋上晃荡,也是很令美国海军忧心的
2013年03月24日 02点03分 4
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“加尔维斯顿”号巡洋舰是最先改装“青铜巨人”舰空导弹的美国军舰之一,迈耶曾担任枪炮长,成为美国海军中实弹发射“青铜巨人”最多的一人,从中掌握了丰富的导弹使用经验
图片来自:观望围观者的百度相册“加尔维斯顿”号巡洋舰是最先改装“青铜巨人”舰空导弹的美国军舰之一,迈耶曾担任枪炮长,成为美国海军中实弹发射“青铜巨人”最多的一人,从中掌握了丰富的导弹使用经验
2013年03月24日 02点03分 6
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但是“青铜巨人”这样的双发倾斜发射架对付饱和攻击还是不行
  随着苏联海军的反舰导弹和饱和攻击战术的高度发展,防空导弹的传统的倾斜发射方式遇到了瓶颈。传统的防空导弹是吊挂在倾斜的导弹发射架上的,在发射前转向目标方向,然后发射。这样的发射方式有助于导弹及早截获目标,也最大限度地减少了导弹的转向需要,很是适合早期导弹需要“帮一把”的特点。
但倾斜发射架重新装弹慢,发射前指向目标也需要一定的时间,面对黑云压城的饱和攻击会来不及反应。更大的问题在于雷达。传统的机械扫描雷达的数据更新慢,不利于及时发现和跟踪大量的空中目标。另外,传统的搜索雷达、跟踪雷达、火控雷达都是分开的,搜索雷达要求最大的探测距离,跟踪雷达要求最精细和最灵敏的波束,而火控雷达要求提供稳定和强力的照射。舰上空间有限,搜索雷达能够公用,只要一台就够了;
跟踪和火控也可以合一,但通常一艘军舰只能安装2-4座跟踪-火控雷达,更多就没有合适的安装位置了。由于第一代防空导弹大多采用指令制导、驾束制导或者半主动雷达制导,需要火控雷达的稳定照射,有限的跟踪-火控雷达成为制约反导火力密度的瓶颈。为此,美国海军在20世纪60年代初展开了新一代舰载防空系统的研制,几经周折后演变成今天众所周知的宙斯盾系统,韦恩迈耶被委以重任,成为宙斯盾之父。
  韦恩迈耶出身于密苏里的农民之家,小时候在8个年级共用一间教室的乡村学校里读书。20世纪30年代大萧条后,迈耶一家背井离乡,姐姐就成为他的老师。中学里,聪明、勤奋的韦恩受到乡村女教师的重点辅导,成为学校的最优生和学生会主席。
1943年1月,韦恩迈耶通过美军征兵考试,17岁就加入海军,被直接保送肯萨斯大学攻读电气工程强化课程,主修通信。1946年1月,刚刚毕业的迈耶作为海军少尉正式入伍,但马上被送到麻省理工学院进修11个月的雷达课程,顺手在麻省理工又拿了一个电气工程学位,主修电子。毕业后,麦耶到“古德里奇”号雷达哨舰(专用于放哨的驱逐舰)上服役,20岁不到就获得值更官的资格。
迈耶所在军舰在地中海服役期间,见证了希腊独立战争和以色列独立战争。接下来,迈耶被派往远东,在日本和中国海域游弋。1949年战上海时,迈耶所在的“斯普林菲尔德”号巡洋舰正好停泊在黄浦江口,这是最后一艘离开解放军控制水域的美国军舰,也是他和中国的唯一缘分。“斯普林菲尔德”号一回国,就开进旧金山海军基地退役赋闲了。此后,迈耶在学校进修、教官、海上指挥职务、舰队总部参谋职务之间交替,直到回到麻省理工学院再次学习12个月,成为最早的航空航天硕士之一。
新科硕士迈耶受命到“加尔韦斯顿”号巡洋舰担任枪炮长,负责改装“青铜骑士”防空导弹事宜,以后成为美国海军里发射“青铜骑士”导弹最多的人,不仅在学校里打下扎实的理论基础,对导弹和防空也有大量的第一手实际经验。
图片来自:观望围观者的百度相册图片来自:观望围观者的百度相册海军少将迈耶
2013年03月24日 02点03分 7
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为了改进第一代防空导弹和应对苏联的饱和攻击战术,1963年,美国海军任命里奇海军少将领军新一代舰载防空系统事宜,美国海军部长科斯签署命令把迈耶海军中校调来负责工程设计方面。在此之前,迈耶负责将30艘装备“猎犬”防空导弹的军舰从模拟式火控系统改装为数字式,获得很大的成功。
但这时迈耶面临一个难关:有一个机会去当一艘驱逐舰的舰长。对于海军军官来说,担任舰长是非常重要的一步,在美国海军军官中,只有38%有望担任驱逐舰舰长,这是晋升上校乃至将军的垫脚石。但迈耶毅然放弃了舰长的诱惑,继续先进武器系统的研制。功夫不负苦心人,在40岁那年,迈耶晋升为海军上校,1970年,迈耶升任负责宙斯盾系统的研制。
  在宙斯盾之前,美国海军已经在研制“巨人”系统,用于取代“青铜巨人”、“猎犬”和“鞑靼人”。“巨人”系统的关键在于AN/SPG-59相控阵雷达和采用TVM制导的防空导弹。
  雷达好比探照灯,只不过把光变成电磁波。传统雷达用抛物面天线聚焦,既增强发射波束的强度,也提高接收的灵敏度。
但抛物面天线必须用机械扫描,才能监测广大的空间。相控阵雷达换一个思路,不用单一的抛物面天线,而是把众多的发射-接收单元排成阵列,好像一大捧集束手电筒一样。单个的手电筒的光亮自然比不上探照灯,但众多的手电筒捆绑使用,光强还是很可观的。
更大的好处是,这些手电筒可以捆绑起来增加探测距离,也可以分散使用,同时照亮众多的角落。对于反饱和攻击作战来说,这就是说,相控阵雷达可以随时根据需要在探测距离和多目标跟踪之间达到最优平衡,并且可以用同一座雷达达到搜索、跟踪、制导等多种功能,极大地便利了舰上的布置。
图片来自:观望围观者的百度相册抛物面天线(左)和相控阵天线(右)的对比,前者用聚焦形成单一波束,后者用移相器形成多个波束
图片来自:观望围观者的百度相册相控阵天线不是众多小天线的简单堆积,里面还是蛮复杂的
2013年03月24日 02点03分 8
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当然,相控阵雷达不是众多机械扫描天线的简单叠加,而是用对每个发射-接收单元的电磁波的相位控制来实现波束的集中和分散,所以称为相控阵。由于波束的偏转是用电磁方法实现的,相控阵雷达也称电扫雷达。如果采用单一发射单元并通过电磁方法将发射信号分配、馈送到各个发射-接受单元,那就是被动相控阵雷达;
如果每个发射-接收单元自主产生发射信号,那就是主动相控阵雷达。主动相控阵雷达比被动相控阵雷达更加复杂,但可靠性较高,个别发射-接收单元故障不至于使得整个雷达失效。相比之下,被动相控阵雷达的发射单元要是故障,整个雷达就瞎了。主动相控阵雷达也便于通过增减发射-接收单元使雷达性能和军舰的大小、要求、造价更加匹配。
  TVM制导的全称是Track Via Missile,意为通过导弹的制导。这是介于指令制导和半主动雷达制导之间的一种制导方式。火控雷达照射目标导致回波反射,导弹接收到反射的回波后,把接收到的回波信号发给地面(或军舰)上的控制站,由控制站解算制导轨迹,并用无线电发送回去,引导导弹拦截目标。TVM解决了几个问题:
  1、 制导计算由地面(或军舰)上的控制站进行,所以弹载设备比较简单
  2、 地面(或军舰)上控制站的制导计算可以远比弹上解算复杂,有利于提高制导精度和抗干扰
  3、 对方的电子干扰对不同位置接收站的效果不同,控制站可以比较地面(或军舰)接收到的回波和弹上接收到的回波,进一步提高抗干扰能力
  4、 由于所有导弹的制导都是统一解算,控制站可以避免多枚导弹攻击同一目标,或者有意集中火力重复打击重点目标
  5、 由于发射站、接收站和控制站分开,可以实现异地发射、异地控制、集中指挥
图片来自:观望围观者的百度相册驾束制导的射程越大,波束越宽,制导精度越糟
图片来自:观望围观者的百度相册
TVM好比半主动雷达制导,但把制导和控制计算搬到地面站了
图片来自:观望围观者的百度相册雷达半主动制导的导弹里目标越近,信号回波越强,制导精度越高
图片来自:观望围观者的百度相册最有名的TVM制导导弹就是美国的“爱国者”
2013年03月24日 02点03分 9
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时光流逝,老兵会越来越少
2013年03月24日 02点03分 10
休息天那么早就爬起来了[呵呵]
2013年03月24日 02点03分
回复 观望围观者 :我很少睡懒觉的[呵呵]
2013年03月24日 04点03分
回复 米海尔第八 :好吧,睡到中午的飘过······[汗]
2013年03月24日 04点03分
回复 观望围观者 :该吃午餐了[吐舌]
2013年03月24日 04点03分
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在麦凯恩海军中将(就是和奥巴马竞选失败的麦凯恩参议员的父亲)的建议下,1964年7月31日,美国海军用“企业”号航母、“长滩”号巡洋舰和“班布里奇”号驱逐领舰组成全核动力的第一特混舰队,用两个月时间做了一次代号“海洋轨道”的历史性的不加油环球航行。
这次壮举验证了核动力的优越性,但核动力的研制和使用成本都太高昂,连挥金如土的美国海军都为之皱眉。全新的17000吨核动力巡洋舰下马后,美国海军还尝试过用改进的“弗吉尼亚”级取而代之, “只有”12000吨,但也是核动力的。
不过缩水之后,生存力和威力都下降太多,作为旗舰使用时,指挥参谋人员的工作和生活空间不足。这后一点对美国海军很重要,在巡洋舰和驱逐舰在大小和作战能力上差别越来越不显著的今天,是否拥有作为旗舰的指挥控制通信设施是区分巡洋舰和驱逐舰的重要标志。另外,核动力虽然具有无限航程,舰上的弹药和给养不是无限的,和常规动力相比,实际的战斗耐久力没有实质性的差别。
航母采用核动力不仅不侵占航空燃油的体积,还容易提供大量高压蒸汽,用于弹射起飞,但对于巡洋舰和驱逐舰来说,核动力的优点就不明显。在卡特时代,核动力巡洋舰的概念彻底下马了,原来的宙斯盾驱逐舰“升级”为巡洋舰,这就是“提康德罗加”级的开始,原来预定的舷号DDG47改为CG47,DDG代表导弹驱逐舰,CG代表导弹巡洋舰。
  1973年,宙斯盾的相控阵雷达原型被装上“诺顿湾”号驱逐舰,用于在港湾里系留测试。1974年,“诺顿湾”号开始出海,在海上实测宙斯盾的雷达和作战系统。“提康德罗加”级的造舰计划在1978年得到最后批准,1981年5月16日里根总统的夫人南希亲自在舰首敲碎了一瓶香槟酒,1983年1月22 日,首舰“提康德罗加”号入役,9个月后就在黎巴嫩外海投入作战行动,炮击威胁美国维和部队的目标。
最引人注意的是,如此复杂的新舰通常有很长的磨合期,以解决各种初期的技术问题,但“提康德罗加”号一入役就达到战斗状态,充分显示了迈耶强调系统、严格的测试的成功。正好,一年之前英国皇家海军在马岛战争中,被阿根廷的“飞鱼”导弹干掉好几艘大型舰船,包括两艘先进的42型驱逐舰。同样缺乏反导能力的美国海军唇亡齿寒,“提康德罗加”级及时地补上了这个大漏洞,使美国海军对迈耶倍加感激。
图片来自:观望围观者的百度相册“诺顿湾”号作为宙斯盾系统的测试平台,立下了汗马功劳
2013年03月24日 02点03分 13
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前5艘“提康德罗加”级巡洋舰采用的还是传统的双臂防空导弹发射架,从第6艘“邦克山”号开始,“提康德罗加”级采用Mk41垂直发射装置(简称垂发),这是宙斯盾的另一个特色。双臂发射架的射速比单臂发射架提高一倍,但再装弹的时间还是很长,抗击饱和攻击最重要的射速问题依然无法根本解决。
最理想的方式是把所有导弹都装上发射架,任何时候都可以一下子把所有导弹都发射出去,但只要还是采用倾斜发射,这样的做法是不现实的。然而,要是所有导弹都在垂直的发射井里,发射井兼作弹舱,同时发射就成为可能。
垂直发射装置还有重心低、占地紧凑的优点,还免除了复杂、沉重的装弹机构。单臂或者双臂倾斜发射架具有可靠性问题,万一发射架或者装弹机发生故障,弹库里再多的导弹也没有用。但垂发就不受此限制,要是一个发射管故障,不影响其他发射管工作,极大地提高了系统的可靠性。
垂发的另一个好处是省下了发射架转向目标的时间,可以对来自不同方向的目标没有延迟地接连发射导弹,由导弹在升空的同时完成转向,节约宝贵的时间。不过垂发对于已经进入特别近距离的高速掠海目标有点吃力,导弹有可能来不及完成转向,导致拦截失败。
图片来自:观望围观者的百度相册“宙斯盾”的首舰“提康德罗加”号
图片来自:观望围观者的百度相册如今已经退役,要是不变成博物馆,就只有等待肢解了
图片来自:观望围观者的百度相册南希。里根亲自为“提康德罗加”号举行命名仪式
图片来自:观望围观者的百度相册从“邦克山”号开始,“提康德罗加”级采用Mk41垂发,这也是1996年台海危机期间在东海监视解放军导弹落点的家伙
2013年03月24日 03点03分 14
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先刘明,慢慢看。
2013年03月24日 03点03分 15
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核潜艇的潜射弹道导弹已经采用垂直发射,所以宙斯盾的垂直发射装置在原理上没有什么问题。不过宙斯盾没有简单地照搬核潜艇上的垂发技术,而是另辟蹊径,采用了热发射技术。核潜艇上由于水下发射安全的要求,采用冷发射技术。也就是说,导弹在发射井里被压缩空气或者高压蒸汽推出去,上升到水面以上时才点火启动自己的火箭发动机。
舰载防空导弹的垂发也可以采用同样的技术,事实上,在宙斯盾之前抢先实用化的苏联的舰载垂发就是采用冷发射的。冷发射具有避免导弹在发射井里烟熏火燎的问题,弹上娇嫩的电子系统不易受到损伤,发射井本身受到的损伤也较小。
冷发射还有安全的好处,如果发射管略有倾斜,点火失败的导弹会自然地掉落到海里,不会对军舰造成损害。但冷发射的系统比较复杂、沉重,对不同导弹的兼容性也不理想,需要按不同导弹的重量和发射要求调整发射压力。
热发射正好相反,导弹在发射井内点火,用自身动力发射出去,所以只要在尺寸上和发射井相容,对不同导弹的兼容性很好,甚至可以在同一发射井内密集包装若干枚导弹,极大地增加弹舱容量和作战耐久性。另外,热发射的导弹升空时已经在自身动力推动之下,可以直接转向和进入与目标的交战,没有在空中点火所造成的略微延迟。
图片来自:观望围观者的百度相册 核潜艇的导弹发射是垂直的,但这和水面舰艇上的垂发还是不一样
图片来自:观望围观者的百度相册水面舰艇的垂发可以是热发射
图片来自:观望围观者的百度相册也可以冷发射
图片来自:观望围观者的百度相册但不管冷热发射,每一枚导弹都有自己的发射管,在理论上有可能在一次齐射中打出所有导弹,当然在实际上这不可能,舰上火控系统根本没有那么多的火力通道
2013年03月24日 03点03分 16
上面那个不是TG的嘛
2013年03月24日 05点03分
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慢慢看,太长,当睡前小故事得节奏
2013年03月24日 03点03分 17
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苏联的冷垂发到现在为止都是专用的,每一种系统只用于一种特定的导弹,同一艘军舰往往需要同时装备多个专用系统才能兼顾不同的作战需要。相比之下,宙斯盾的热垂发可以和“标准”防空导弹、“海麻雀”防空导弹、“战斧”反舰和陆攻巡航导弹、“阿斯罗克”反潜导弹等兼容,大家共用标准的垂发装置,极大地优化了系统设计,为各种导弹的灵活混装提供了条件。通过灵活混装不同的导弹,宙斯盾系统可以适应防空、反舰、反潜、陆攻等多种任务,按任务要求有所侧重,极大地增加了舰艇的作战灵活性。当然,美国导弹的小型化和标准化做得比较好,在客观上也为共用标准垂发提供了条件。
  宙斯盾系统将相控阵雷达和垂发结合在一起,极大地提高了水面舰艇抗击饱和攻击的能力,给饱受空中威胁之苦的水面舰艇以第二个春天。戈尔什科夫是苏联海军之父,将苏联海军打造成一个远洋的独立作战力量,并特别强调饱和攻击战术。冷战时代的美国海军爱说:“且慢,戈尔什科夫海军元帅,宙斯盾来啦!”虽然航母依然是美国海军的中坚,脱离航母保护的水面舰艇在饱和攻击面前不再是不堪一击。
不仅如此,在宙斯盾面前,飞机用直射火力或重力炸弹近距离攻击基本上已经成为过时的作战模式,掠海或者高轨道攻击的反舰导弹的威力也不再可靠。这不仅对美国海军很重要,对没有大甲板航母的世界各国海军更加重要。在宙斯盾之后,相控阵和垂发成为新一代水面舰艇的标杆配备,没有这个强大组合的新型舰艇很难自称达到世界先进水平。美国海军对宙斯盾深感满意,不光以此为核心建造了“提康德罗加”级导弹巡洋舰,还建造了略微缩水但成本降低的“伯克”级导弹驱逐舰。
“伯克”级成为现代美国最大量建造的一级驱逐舰,短肥的舰型一反驱逐舰修长的传统
“奥斯卡·奥斯汀”号开始,“伯克”级拥有直升机库,舰载直升机不再需要餐风宿露了
2013年03月24日 03点03分 18
level 12
原载西西河
2013年03月24日 04点03分 22
level 9

2013年03月24日 04点03分 23
level 11
好文,顶
2013年03月24日 05点03分 24
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