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052D型驱逐舰有多强?64单元垂发能装256枚导弹,火力碾压日韩

前言:052D型导弹驱逐舰是中国现阶段海军的核心驱逐舰,作为052C型导弹驱逐舰的升级版本,在052C型导弹驱逐舰完成6艘建造任务后,中国于2010年启动了052D型导弹驱逐舰的建造工作,截至目前已建成第25艘。今年有5艘052D型导弹驱逐舰同步开工,这只是该型号驱逐舰批量建造进程中的一环,那么052D型导弹驱逐舰当前的水准究竟怎样呢?

一:052C型导弹驱逐舰的不足

上世纪80年代初期,中国海军的装备体系极为落后,自主研发的051型驱逐舰由于受到技术水平和工业基础的制约,列装后很长一段时间内都缺乏实战能力。其设计标准还是苏联50年代的水平,除了反舰导弹之外,其他方面的性能与二战时期的驱逐舰相差无几——防空依赖火炮,反潜则依靠火箭式深弹。要是把051型驱逐舰放在50至60年代,或许还有些用处,但到了80年代,它的战力甚至比不上导弹艇。中国海军清楚地认识到051型驱逐舰已跟不上时代步伐,防空和反潜能力几乎是一片空白,于是计划引进国外先进武器。最初打算引进英国的“海标枪”导弹来改造051S型驱逐舰,同时引进英国42型驱逐舰,然而由于051型驱逐舰的布局和空间尺寸无法满足要求,这一计划未能推进。意识到存在的难题后,中国海军决定在引进核心技术的基础上,自主设计全新的052型驱逐舰。该型驱逐舰的首舰于1986年动工,历时5年下水,又经过3年的试航才正式服役,被誉为“中华第一舰”。

中国海军选择了一条经济务实的发展路径:先小批量建造一两艘技术尚不成熟的型号,待试验成熟后再展开大规模生产。继052A/B型驱逐舰之后,中国开始批量建造6艘052C型导弹驱逐舰。052B型驱逐舰的上层建筑十分低矮,航行时的重心稳定性极佳,也正因如此,它拥有更大的升级空间。21世纪初,改进后的052C型导弹驱逐舰亮相,用“惊艳”二字来形容毫不为过。相控阵雷达、隐身设计、垂直发射装置的配备,对中国海军而言是一次历史性的突破。不过,首批2艘服役后并未继续建造,因为早期服役的052C型导弹驱逐舰暴露出了一系列问题。052C型导弹驱逐舰的舰桥为了安装相控阵雷达设计得更高大,导致满载排水量增加了400吨,整体稳定性下降了15%,虽说这对航行稳定性没有造成太大影响。

但该舰采用的新技术占比超过60%,其装备的346型四面阵有源相控阵雷达是世界上首款实现量产的S波段有源相控阵雷达,被西方称为“龙的眼睛”。不过,这款雷达在技术、设计、软件及程序等方面都不够成熟。346型雷达的5000个T/R模块采用早期的硅双极管材料,受限于材料性能,单个T/R模块的峰值功率仅为6瓦,总功率在3至4兆瓦之间,探测距离只有300多千米。

而美国的AN/SPY-1D无源相控阵雷达,其T/R模块采用砷化镓材料,峰值功率达到8至10瓦,总功率为6兆瓦,探测距离能达到490千米。此外,由于346型有源相控阵雷达的测试周期较短,数据处理软件存在缺陷,导致信噪比偏低,波束干扰较大,近岸杂波对探测效果的影响严重。052C型导弹驱逐舰的垂直发射装置仅有48个单元,且只能配备“海红旗”-9防空导弹,在相控阵雷达同时引导数十枚导弹执行拦截任务时,48个发射单元显然不够用。鉴于以上这些不足,中国海军没有继续建造该型号,而是集中精力解决存在的问题。

二:052D型驱逐舰的升级之处

直至2011年,346型相控阵雷达存在的数据处理、信号算法等一系列问题才得以攻克。此时,052C型导弹驱逐舰的完善版本——052D型驱逐舰已完成设计,但首舰到2016年才形成作战能力。因此,中国海军又续建了4艘052C型驱逐舰,以保障在052D型驱逐舰形成战力前,远程区域防空驱逐舰的数量能够满足需求。052D型驱逐舰首舰172“昆明”舰于2014年3月21日服役,与052C型导弹驱逐舰相比,其基本舰型和布局颇为接近,长度大致相同,只是宽度略有增加,满载排水量增加了300吨,但在结构和装备上有明显差异。052D型的直升机库从舰尾侧移至舰尾中央,052C型在侧舷甲板露天放置的舰载小艇被移入直升机库两侧的封闭式小艇舱;舰桥顶部两侧新增了长条状的平板数据传输天线,后部垂直发射装置从与机库并列的位置移至机库前方,后桅杆也向前挪动,舰尾还增设了拖曳线阵列声呐的收放窗口。

武器系统也有显著调整:原来的100毫米单管舰炮被替换为H/PJ-45A130毫米单管舰炮,2座730反导舰炮则换成1座730反导舰炮加1座24单元“红旗”-10近程反导导弹。这种“弹炮结合”的反导模式,能在500米至10千米范围内对多枚反舰导弹实施叠加拦截,不受火力通道数量的限制,整体反导防御能力是052C型无法企及的。052C型的6单元垂直冷发射装置没能解决通用化问题,而052D型采用的新型垂直发射装置比052C型多16个单元,结构与美国MK41垂直发射装置类似,但直径达到0.85米,大于MK41的0.63米,也超过美国新研制的MK57垂直发射装置的0.71米;长度增加到9米,同样大于MK41的6.7米和MK57的7.9米。该装置可搭载48枚舰空导弹,能拦截20至25个空中目标,剩余的发射单元可装载16枚反舰导弹或反潜导弹,并且能够在一个单元内安装2-4个小型发射箱,使导弹携带量成倍增加。

最大的改动是换装了346A型有源相控阵雷达,这款雷达荣获国家科技进步特等奖。346A型有源相控阵雷达去掉了346型表面的圆弧形风罩,冷却方式从风冷改为效果更优的液冷。相控阵雷达工作时,元器件的发热量相当于数千个电磁炉,采用风冷的346型相控阵雷达很容易因过热而停机甚至烧毁,而弧形天线罩是为了获得更强的静压风力。液冷只需布设密度不同的水冷管道,无需再用弧形天线罩,这样一来,天线面积增加了近20%,形状从长方形变为正方形,T/R组件数量增至5700个,峰值功率提升到8瓦,总功率超过6兆瓦。

为了弥补相控阵雷达安装位置较低导致的低空搜索能力不足的问题,052D型驱逐舰又加装了一部364型低空搜索雷达。

三:052D型驱逐舰与各国驱逐舰的雷达对比

052D型驱逐舰的竞争对手包括吨位超过自身的美国“阿利・伯克”II型驱逐舰、英国45型驱逐舰、日本“金刚”级驱逐舰、“爱宕”级驱逐舰以及韩国“世宗大王”级驱逐舰,还有吨位小于自身的法国“地平线”级驱逐舰、日本“秋月”级驱逐舰、德国F-124型护卫舰、荷兰“七省”级护卫舰、西班牙“巴赞”级护卫舰和丹麦“休特菲尔德”级护卫舰。052D型驱逐舰的吨位为7000吨,在吨位上,与9000余吨的“伯克”级、1.2万吨的“世宗大王”级以及万吨级的“金刚”级、“爱宕”级存在一定差距。吨位较小使得其火力、续航力、自持力和适航性都比不上美日韩的这些驱逐舰,但优于6800吨的“秋月”级、7000吨的“地平线”级,略逊于7300吨的45型驱逐舰。

这些舰艇都配备了相控阵雷达,总体可分为三类。“世宗大王”级、“爱宕”级、“金刚”级驱逐舰均全盘引进了“伯克”级的SPY-1D无源相控阵雷达,比346A型有源相控阵雷达落后一代。它们使用的“标准”2远程防空导弹采用半主动雷达制导,需要3台专门的照射雷达引导飞行,一次最多能拦截9-12枚反舰导弹。而052D型搭载的“海红旗”-9B采用主动雷达制导,无需照射雷达,由346A型有源相控阵雷达引导至目标附近即可。因此,052D型在相控阵雷达方面领先于美日韩的驱逐舰,只是火力稍显不足。

日本“秋月”级驱逐舰的吨位与052D型相近,但“秋月”级属于反潜驱逐舰,配备的是日本自研的FCS-3/A型中型C波段有源相控阵雷达,其氮化镓材料的T/R模块仅有1600个,功率约4兆瓦,探测距离仅250千米,只能携带64枚“改进型海麻雀”中程舰空导弹,在火力、射程和雷达性能上都比不上052D型驱逐舰。

英国海军的45型驱逐舰比052D型重几百吨,造价却高达8.5亿美元,它采用英国宇航系统公司研制的“桑普森”EF波段有源相控阵雷达。为降低研制成本,该雷达将四面阵简化为双面阵,需要通过机械旋转来实现全向探测。每面阵包含2500个砷化镓T/R模块,单个功率10瓦,总功率可达5兆瓦,能同时跟踪500个目标。雷达转速为15转/分时,探测距离达400千米;转速为30转/分时,探测距离仅200-250千米;对低空目标的探测距离在40千米以上,而SPY-1D仅25千米。

为了弥补远距离探测能力的不足,45型驱逐舰又加装了一部S-1850型远程搜索雷达,两者配合才能达到四面阵雷达的远程探测效果,但成本也更高。“桑普森”有源相控阵雷达的性能不亚于SPY-D(V)相控阵雷达系统,电力消耗仅为SPY-1D型的50%,但价格高出20%以上,重量达6吨。其最大问题是阵面需要旋转,在进行目标探测、跟踪时无法同时开展电子战和通信,若要进行电子战和通信,就会失去一面阵的探测能力。

45型驱逐舰还存在一个明显缺陷,那就是火力配置颇为薄弱。它配备48个垂直发射单元,火炮仅有1门114毫米主炮与2门30毫米机关炮,并且没有配备反舰导弹和反潜鱼雷。法国与意大利联合研发的“地平线”级驱逐舰,与45型驱逐舰存在一定的技术关联,二者的垂直发射单元属于同一型号,数量也相同。不过,“地平线”级的主要优势在于造价更低,还加装了飞鱼或奥托马特反舰导弹以及反潜鱼雷。其搭载的雷达是意大利研制的“埃姆帕”C波段无源相控阵雷达,采用机械旋转方式,仅有一个阵面,包含2160个T/R模块,总功率为1.2兆瓦,探测范围仅180千米,可同时探测并跟踪350个目标。为了弥补探测距离较近的短板,该舰同样安装了一部S-1850型雷达。德国、荷兰、丹麦的护卫舰则选用了荷兰研制的“阿帕”X波段四面阵有源相控阵雷达,该雷达仅有2200个T/R模块,总功率为1兆瓦,探测距离仅能达到150千米,因此也额外加装了一部SMART-L型远程对空雷达。

西班牙在20世纪90年代末建造的“巴赞”级护卫舰,搭载的是简化版SPY-1D型雷达。这款雷达在结构、材料和工作方式上与美国原版完全一致,但天线尺寸从3.65米×3.65米缩减至2.43米×2.43米,单面阵重量从3.6吨降至1.7吨,T/R模块数量从4350个减少到1856个,总功率也降低了40%。尽管性能大幅下降,但其探测距离仍能达到350千米,可同时跟踪400个目标,同样需要配备2座SPG-62火控雷达,用于同时引导“标准”-2舰空导弹拦截8个目标。简化版SPY-1D型雷达在作战指挥系统方面并未缩水,只是取消了战区导弹拦截功能,性能基本与“宙斯盾”基线5系统相当。像“桑普森”“阿帕”及PCS-3A型这类“小盾”,在技术和性能上远不及346A型和SPY-1D这种“大盾”。虽然346A型的T/R模块并不先进,SPY-1D也采用落后的无源工作体制,但它们的实际探测效果远优于“小盾”,在空情管控方面拥有压倒性优势。

346A型相控阵雷达相比346型有了显著提升,但由于其研制于20世纪90年代末,当时中国半导体水平有限,只能采用技术成熟的硅双极管材料来制造T/R模块。不过,依靠有源工作体制和大尺寸天线阵面,它依然实现了较高的作战效能。然而,除非更换为砷化镓T/R模块,否则其性能难以进一步提升。砷化镓材料在功率容量、密度、工作频带、输出功率、信噪比以及导热/导电性能上都更具优势,能大幅提升相控阵雷达的性能,而氮化镓材料的性能则更上一个台阶。近年来,中国在砷化镓和氮化镓材料领域取得了突破性进展。2008年,中国实现了砷化镓材料T/R模块的量产,并将其应用于歼16、歼20战机。目前正在建造的052D驱逐舰也会采用砷化镓材料T/R模块,这将使雷达性能提升5倍以上。

尽管其性能足以压制全球95%的舰载相控阵雷达,但仍无法压制采用氮化镓材料T/R模块的美国SPY-6有源相控阵雷达和日本PCS-3A有源相控阵雷达。氮化镓材料的工作频带宽是砷化镓的8倍,输出功率为砷化镓的3-4倍,效率是砷化镓的3倍,可承受的击穿电压为砷化镓的3倍,发热量比砷化镓低40%,而且成本和重量都大幅降低。再加上应用了数字化阵列技术和波束成型技术,其探测功能得到了极大优化,雷达性能至少高出2-3个数量级。美国的SPY-6有源相控阵雷达和日本的PCS-3A有源相控阵雷达都采用了这种材料。2017年,中国已能年产数十万片氮化镓半导体芯片,055型驱逐舰的双波段有源相控阵雷达已使用氮化镓T/R模块,探测距离高达600千米,364A型雷达更换为氮化镓T/R模块也为期不远。

四:052D型驱逐舰与各国驱逐舰的武器对比

在垂直发射单元数量上,“伯克”级、“世宗大王”级、“爱宕”级、“金刚”级驱逐舰均超过90个,丹麦的“休特菲尔德”级护卫舰有56个,“巴赞”级、45型、“地平线”级都是48个,“七省”级为40个,F-124型和“秋月”级则为32个。借助MK41发射单元的“一坑4弹”功能,“巴赞”级可搭载40枚“标准”-2舰空导弹和32枚“改进型海麻雀”舰空导弹;F-124型可搭载24枚“标准”-2和32枚“改进型海麻雀”;“七省”级可搭载32枚“标准”-2和32枚“改进型海麻雀”。

“秋月”级可搭载16枚“阿斯洛克”反潜导弹和64枚“改进型海麻雀”舰空导弹,而45型和“地平线”级不具备“一坑多弹”能力,只能搭载32枚“紫菀”-30和16枚“紫菀”-15舰空导弹。052D的64个发射单元同样具备“一坑4弹”能力,最多可搭载256枚导弹。总体来看,在6000吨级舰艇中,其火力相当出色,舰载雷达和舰空导弹也都具备压倒性优势。

除了防空能力,052D驱逐舰的对海打击能力在上述所有舰艇中处于绝对领先地位。中国海军的052D型驱逐舰与美国“伯克”级驱逐舰的定位存在较大差异:“伯克”级导弹驱逐舰主要承担航母战斗群的区域防空任务,进攻任务则由航母负责;而052D型驱逐舰是舰队的核心舰艇,不仅要执行区域防空任务,还需具备对海攻击能力。052D可搭载16-24枚能在空中急拐弯的“鹰击”-18超声速反舰导弹,其300千克的弹头足以让一艘“伯克”级导弹驱逐舰丧失作战能力,且其超过400千米的射程,远超“鱼叉”“飞鱼”这类射程仅100-150千米的反舰导弹。052D型还采用了新一代“海红旗”-9B防空导弹,射程较052C使用的“海红旗”-9防空导弹增加了一倍,达到200千米,拦截反舰导弹的距离从20多千米延长至30多千米,拦截数量也提升至14-18个,抗饱和打击能力已与“伯克”级导弹驱逐舰不相上下。

上述所有舰艇的近程反导能力都不如052D型驱逐舰。“伯克”级、“爱宕”级、“金刚”级驱逐舰仅配备一座密集阵近防炮;F-124型装有2座21单元“海拉姆”反导导弹系统;其他舰艇几乎没有近程反导能力,只有“世宗大王”级的近程反导火力与052D型驱逐舰持平。052D唯一不占优势的是反潜能力,其配备的变深拖曳式线列阵声呐非常“高端”,即便是“秋月”级这种专用反潜驱逐舰,也只配备了拖曳式线列阵声呐。

但052D仅能搭载一架舰载直升机,且有两种型号:一种是国产的直-9反潜直升机,另一种是俄制卡-28直升机。直-9反潜直升机仅4吨重,载重不足一吨,搜潜设备较少,只能在不超过50千米的范围内留空不超过2小时;卡-28直升机可在100千米外留空2小时以上,但反潜设备相对落后,对高性能潜艇的探测效果并不理想,与SH/MH-60、AW-101、NH-90这类8-10吨级的舰载直升机存在较大差距。新建的052D型驱逐舰的直升机甲板加长了4米,这样就能起降13吨重的直-18F反潜直升机。

052D型驱逐舰采用相对简单的柴燃联合动力系统。052型驱逐舰配备2台美国LM-2500燃气轮机,052C型驱逐舰配备2台乌克兰UGT-25000燃气轮机,而052D型驱逐舰则采用国产的QC-280型燃气轮机,其全功率状态下仅有5万多马力,对于052D型驱逐舰来说并不充足,导致其最高航速仅28-29节,而其他外国舰艇的航速均超过30节,这使得它在伴随航母高速机动或执行反潜任务时明显力不从心。052D型驱逐舰配备的6台柴油发电机总输出功率仅6000千瓦,仅为“伯克”级驱逐舰的80%,在启动相控阵雷达后,剩余电力储备就非常有限了。因此,052D型驱逐舰保留了一部探测精度有限的517H型米波对空警戒雷达,该雷达探测距离为350千米,最大的优点是功耗仅3000-4000瓦,几乎不会对舰上电力系统造成影响。受舰体空间限制,其动力系统估计很难再进行改进。

五:结语

总体来看,052D型驱逐舰在6000吨级的舰体平台上,将性能发挥到了极致。其出色的隐身设计比“阿利・伯克”级驱逐舰更具优势,武器和综合电子设备也达到了世界一流水平,可以说是当今世界综合性能最优、性价比最高的一型驱逐舰,其强大的作战能力毋庸置疑,但也存在一些不足。从中国海军面临的威胁来看,目前的实力是防守有余而进攻不足,因此中国海军又推出了用于远海作战的055型驱逐舰。现有的8艘055型驱逐舰的作战能力相当于20艘052D型驱逐舰,不过055型驱逐舰的建造成本也非常高昂,从目前中国的军费情况来看,大批量建造的可能性不大。052D型驱逐舰的整体性能已经成熟,能够在短时间内大量建造,且建造成本比055型驱逐舰低,这在很大程度上能够填补驱逐舰数量不足的空缺。

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