[科普中国]-解密美军阿利伯克级驱逐舰：最强“宙斯盾”舰诞生记

最强宙斯盾舰DDG-51 FlightⅢ型设想图（来源：维基百科）

冷战期间，为了提高水面舰艇防空作战效能、应对前苏联反舰导弹的饱和打击，美国开发出宙斯盾作战系统Aegis，并不断对其软/硬件进行升级以应对不断发展变化的战场态势。从1981年装备至今，其系统框架发展以基线为单位，从原型阶段的基线0开始，每隔5到6年部署一个新的基线版本，发展到最新的基线9。在传统的业务模式中，一艘“阿利伯克”级驱逐舰或“提康德罗加”级巡洋舰会在建造时部署一个宙斯盾系统基线版本，并通常在中期大修中进行升级。一次基线升级涵盖了软、硬件，每次受限于预算计划最多只能升级21％的舰艇，而宙斯盾作战系统升级的时间将近一年。这样一来，美国海军八十几艘宙斯盾舰中，会同时存在4个基线版本的系统，这很大程度上加重了美国海军维护、训练的成本和复杂程度。

近年来，外部反舰导弹饱和攻击的威胁程度迅速提高，同时电子技术迅速发展，产品更新换代的频率越来也高，传统的基线升级模式乃至过去装备系统整合模式已经无法应对新世纪的作战需要。于是美国海军海上系统司令部旗下项目决策办公室POE主导了整合作战系统IWS（Integrated Warfare Systems）业务模式，涵盖了对水面舰艇、武器和雷达电子设备的更新发展。在IWS模式中，可以随时对任何一艘现代化的宙斯盾舰进行周期性的软、硬件升级。每一次升级最多可以覆盖到96%的宙斯盾舰，这样相比过去每一次升级的开发成本都可以平摊到四倍数量的舰艇上。

IWS模式下发展的方案和项目概览（来源：PEO报告）

与传统模式相比，IWS模式下宙斯盾系统升级分为软、硬件两部分，每年平均升级舰艇增多，大大降低了每款软件和硬件设备的使用年限（来源：兰德公司报告）

在IWS模式下，对宙斯盾作战系统的升级分为“先进能力构建”ACB（Advanced Capability Build）和“技术插入”TI（Technology Insertions）两个方向，分别以四年为周期展开，为整个宙斯盾舰队提供升级。

舰队之伞：“宙斯盾”软件升级

先进能力构建指对宙斯盾系统的软件升级，最早为2008年开展的ACB 08，将7艘服役近20年的“提康德罗加”级CG-52至CG-58从宙斯盾基线2版本升级到基线8.1版本。而ACB 12对应的是宙斯盾基线9，升级覆盖到CG-59至62和“阿利伯克”级驱逐舰FlightⅠ、Ⅱ和ⅡA三型全部28艘上，为宙斯盾系统带来了全方位的提升：

·集成海军综合防空火力控制系统NIFC-CA（Naval Integrated Fire Control-Counter Air）,其核心为协调交战能力CEC。在传统防空作战中，一艘舰艇只能独自搜索并引导防空导弹打击来犯目标，本舰雷达系统受地球曲率影响，对掠海目标的发现和拦截能力还要大打折扣。而NIFA-CA实现了由宙斯盾舰发射导弹，由空中的E-2D预警机甚至是F-35战斗机提供目标指引，2014年美国海军使用SM-6防空导弹完成了视距外400公里距离的拦截试验。

NIFC-CA作战示意图，下图蓝色区域为水平线外拦截范围（来源：PEO报告）

·集成空中和导弹防御IAMD（Integrated Air&Missile Defence），宙斯盾基线9系统整合了BMD 5.0反导任务系统，使得宙斯盾舰能在使用SM-3拦截弹进行反导作战的同时执行防空任务。这对于“宙斯盾”舰战斗力而言是巨大的进步，过去“宙斯盾”在执行反导任务时，自身没有防空能力，需要在其他“宙斯盾”舰的保护下作业。

IAMD作战示意图（来源：PEO报告）

2016年，美军在新建造的“阿利伯克”级FlightⅡA技术增强型DDG-119至DDG124上应用了对应基线9C2的ACB 16，主要升级包括：

·升级BMD5.1反导能力，能够发射最先进的SM-3 BlockⅡA反导拦截弹，换装了弹体直径达到533毫米的发动机和识别能力更强的导引头，除了弹道导弹中段拦截还具备一定的上升段拦截能力。

·将AN/SPQ-9B X波段旋转机扫+电子扫描相控阵雷达整合进宙斯盾武器系统的火控回路中，作为对AN/SPY-1D（V）雷达的补充，可以提升宙斯盾舰在复杂环境下对低空掠海反舰导弹的探测和拦截能力。

红框内为AN/SPQ-9B雷达（图片来自网络）

·整合水面电子战改进计划SEWIP Blouck2/3。

·提高C4ISR系统性能，扩展战术数据链TDL与Link 22数据链的能力，提高用户间战术数据交流互操作性，建立战场统一态势。

·实施全面船舶培训能力TSTC，提高舰员培训效能。

“阿利伯克”是怎样减重的

技术插入TI是为满足先进能构建力ACB所需的硬件升级，通常情况下，TI和ACB是一一对应的。TI 08采用了商用现货COTS计算机硬件，能够提高计算速度和处理效率。TI 12为开放式架构，这让宙斯盾基线9系统形成一个公共资源库CSL，让一系列软件、硬件设备在所有现代化宙斯盾系统平台上通用，包括巡洋舰、驱逐舰和“陆上宙斯盾”。其中包括多任务信号处理器MMSP，能同时处理反导和防空作战的雷达信号，让SPY-1D（V）相控阵雷达可以提供双波束搜索。

基线9系统CSL覆盖范围，最右的AEGIS Ashore即为“陆上宙斯盾”反导系统（来源：PEO报告）

单波束和双波束搜索的对比，绿框内为防空模式，黄框内为反导模式，紫框内为IAMD模式（来源：PEO报告）

2013年，美国海军公布了“阿利伯克”级最新型号FlightⅢ公布设计规格，其中排水量寿期余裕（SLA）仅有7.8%，低于美国海军一线战斗舰艇10%的标准。

到了2016年，TI16的水平又上了一个台阶，一方面，采用更加先进的机柜，提高了处理和储存能力。另一方面，机柜数量从19台精简到11台，占用船内空间和重量减少将近一半。同时，消耗电能、派出废热量大幅降低，这些措施都减缓了舰体余裕分配压力。

TI16升级概览（来源：PEO报告）

展望终极“阿利伯克”级

在下一代巡洋舰还处于早期概念研究阶段、DDG-1000级驱逐舰数量被削减至3艘的情况下，2018年5月7日开工首舰DDG-125的“阿利伯克”级驱逐舰FlightⅢ显得尤为重要。伯克3将换装AMDR-S即AN/SPY-6有源相控阵雷达，首批沿用TI16的硬件基础，搭配ACB 20/基线10宙斯盾系统、BMD6.0，后续批次将引入AMDR-X雷达替代SPQ-9B。

AMDR为雷声公司研制的“先进防空反导雷达”，由S和X波段组成双波段雷达。由于“阿利伯克”级FlightⅢ在设计阶段成本过高，舰体排水量余裕不足。2010年，美国海军绝对首批次的FlightⅢ将使用SPQ-9B作为X波段雷达。AN/SPY-6为有源相控阵工作机制，比原有的SPY-1D（V）相比，纸面雷达增益比高出15分贝，灵敏度强31.6倍，可以在两倍距离外探测到雷达截面积小一半的目标。2019年底，首套AN/SPY-6将会交付船厂装载上舰，预计2024年形成初始作战能力，届时美国海军将弥补在有缘相控阵雷达上与中国同类型装备在工作体制上的差距。可见在未来数十年内，美军宙斯盾舰队会将旧舰升级和新舰建造相结合，不断撑起海上力量的防空反导的“大伞”。

“宙斯盾”系统现代化升级ACB 12至ACB 20总览（来源：PEO报告）

划重点

“宙斯盾”战斗系统在IWS模式下的升级有一下几个关键技术：

·集成海军综合防空火力控制系统NIFC-CA，使得SM-6导弹可以在空中雷达的引导下，克服水面雷达受地球曲率的限制，实现地平线外拦截。

·BMD 5.0反导任务系统，使得“宙斯盾”舰可以同时进行防空和反导作战。

·升级SPY-1D（V）和装备SPY-6主雷达，提高“宙斯盾”舰防空能力。

·简化“宙斯盾”系统硬件，延长舰体使用寿命。

出品：科普中国军事科技前沿

策划：赵清建

作者：叶一飞

监制：光明网科普事业部