2015年9月10日星期四

052C级导弹驱逐舰

052C旅洋-II级首舰兰州号(170)。052C拥有"中华神盾"的称号。

由舰尾看兰州号。

兰州号发射海红旗-9防空导弹。

摄于2010年索马利亚反海盗勤务的兰州号。

(上与下)2013年下旬兰州号访问南美的行程中,与巴西海军进行联合操演的画面。

注意此时兰州号换上了与西方类似的新式舷号。

(上与下)2013年下旬兰州号访问南美的行程中,与巴西海军进行联合操演的画面。画面中的巴西舰艇是尼泰罗伊级

(Niteroi class)巡防舰Constitucao(F42)

052C旅洋-II级二号舰海口号(DDG-171)的雄姿。

从空中俯瞰海口号。

(上与下)海口号在实弹演习中发射导弹的画面,上图为发射HHQ-9防空导弹,下图为发射YJ-62反舰导弹。

注意HHQ-9防空导弹在空中点火之后会以燃气舵加速转向,增加对付较低高度目标的反应速率。

(上与下)第二批052C导弹驱逐舰首舰长春号(150),2013年初加入东海舰队服役。

第二批052C的外观与首批并无不同,内部当然做了不少细部改进。注意舰首舷号已经换成新型。

摄于2013年7月的东海舰队舟山码头,前方并排两艘东海舰队在2013年获得的052C,左为长春舰(150);

右为第二批052C二号舰郑州舰(151),稍后在同年12月26日服役。

第二批052C二号舰郑州舰(151)

2013年中旬江南长兴厂区的照片,前为两艘舣装中的第二批052C,后为第一艘052D。

(上与下)在2014年6月,中国海军首次派遣编队参与环太平洋演习(RIMPAC 2014)。图为中国海军编队前往

珍珠港的图中,海口号与美国海军柏克级导弹驱逐舰哈沃德号(USS Howard DDG-83)的海上操演。

在2014年7月初,中国海军编队与各国军舰集结在珍珠港,准备参加环太平洋军事演习(RIMPAC 2014)。

画面由左到右是中国海军054A导弹护卫舰岳阳号(575)、903型综合补给舰千岛湖号(886)、和平方舟号(866)

医院船以及052C导弹驱逐舰海口号(171),最右侧为美国海军仁慈号(USNS Mercy T-AH-19 )医疗船。

2014年7月初,准备参与2014年环太平洋军事演习的海口号正进入珍珠港。

由后方看海口号,摄于2014年环太平洋军事演习期间。

中国第十七批索马利亚护航编队的长春号(150)正为一批民船执行护航。

(上与下)最后一艘052C(六号舰),摄于2014年底上海江南造船厂长兴厂区。该舰随后被命名为西安(153)

052C六号舰(左)与一艘舣装中的052D,摄于2014年底上海江南造船厂长兴厂区。

(上与下)052C的作战指挥中心

 

──by captain Picard

舰名/使用国旅洋-II级导弹驱逐舰/中国

Luyang-II class,Type-052C)

建造国/建造厂中国/

第一批:上海江南造船厂

第二批:上海长兴造船厂

尺寸(公尺)长155.5 宽约17.2 吃水6.1
排水量(ton)

标准约5700

满载近7000吨

动力系统/轴马力

UGT 25000燃气涡轮*2/67000

MTU 20 V956 TB92柴油机*2/17680

双轴

航速(节)29
续航力(海里)4500/15节
乘员

第一批052C:约280

第二批052C:约250

侦测/电子战系统H/LJG 346型3D多功能相控阵系统*1(固定式阵列天线*4)

571B A波段2D长程对空监视雷达*1

364型X频2D对空/对海搜索雷达*1

H/RJZ-726型舰载电子战系统

卫星通讯系统

726-4 18联装干扰弹发射器*4

其余不详

声纳MGK-335MS-E或SJD-8/9舰首主/被动声纳系统 *1

562型水声对抗系统

射控/作战系统ZKJ-5作战指挥系统

海上编队战役/战术型自动化指挥系统一型(H/ZBJ-1)

366型反舰 导弹射控雷达 系统*1

344A(MR-34)舰炮射控雷达*1

舰载武装

H/PJ-87单管100mm 55倍径舰炮*1

HHQ-9垂直发射系统*8(每具弹舱容量6枚)

H/PJ-12(730型 )30mm近迫武器系统*2

四联装YJ-62反舰导弹发射器*2

三联装324mm 7424型鱼雷发射器*2

舰载机

Ka-28C反潜直升机*1

姊妹舰

第一批:两艘

舰名开工时间安放龙骨下水时间服役时间备注

170 兰州

2003/4/292005/10/18南海舰队
171 海口2003/10/292005/12南海舰队

第二批:四艘

舰名开工时间安放龙骨下水时间服役时间备注
150 长春2008/102010/11/282013/1/31东海舰队
151 郑州2008/12/262010/6/282011/6/252013/12/26东海舰队
152 济南2011/122014/12/22东海舰队
153 西安20122015/2/9东海舰队

前言

1999年服役的051B深圳号之后, 中国继续进行新一代驱逐舰的研发工作。在2000年代初期, 外界发现江南造船厂的船台上有四艘新舰正在建造,其中前两艘为较低档的052B导弹驱逐舰,在2002年中旬下水;而第三、第四艘则是2000年代初期最引人注目的 中国新锐舰艇──编号170与171的052C导弹驱逐舰,配备 解放军海军前所未见的相控阵系统以及垂直发射的海红旗9(HHQ9)防空导弹系统,是中国造舰的一大突破,故获得了"中华神盾"的美称 。由于先前北约国家称052B为"旅洋-I级"(Luyang-I class),因此052C便成为"旅洋-II级"(Luyang-II class)。

在2003年4月29日,052C首舰(170)在气笛声中从船台滑入长江中,该舰被命名为兰州号,而较晚开工的171舰则紧接着在同年10月29日下水。在2005年10月18日,兰州号正式加入南海舰队服役。至于 第二艘052C──海口号(DDG0171)也于2004年底完工,展开试航作业,并于2005年成军。这最早两艘052C进入中国海军之后仍继续进行测试,在2008年才完成设计定型,形成完整的战斗能力。

基本设计与装备

与052B相同,052C由七院701所设计,总工程师为朱富英 ;两艘052B与前两艘052C的建造合约都在1998年签署,每艘总合约价格(不含弹药)30亿人民币,总计当时 这四艘052B/C的合约总值达100亿人民币。052C的舰体基本设计 、推进、电力系统大致都与052B相同,不过上层结构经过修改,前部船艛较052B更高以容纳相控阵,舰体尺寸幅度据信也略为放大。先前052B满载排水量5850吨级,而052C的满载排水量 提高到近7000吨左右。052C的机库结构虽与舰体同宽, 与052B一样设置一个机库,并位于舰体偏左,而机库右侧的容积则用于安装垂直发射器;而反潜直升机应该选用俄制Ka-28。052C的直升机辅降系统也与052B相同,在此不予赘述。与052B相同,052C的上层结构与桅杆也安装了许多球型天线罩,包括追踪雷达、 通信传输等等 。052C的动力系统以及各项舰体匿踪技术与052B相同,在此不予赘述。中国之所以在开发具有前瞻性的052C同时,也建造两艘使用成熟作战系统(与现代级导弹驱逐舰类似)的052B,是因为签约当时052C的相控阵、海红旗9防空导弹系统都尚未定型,基于风险管理的考量,并尽快让舰队获得一些能迅速形成战力的新舰艇(当时中国海军驱逐舰阵容普遍相当老旧,新舰数量稀少)。事后的发展趋势证明,两艘052B只是填补战力空隙的过渡性舰种,之后并没有继续建造;而技术跨度大、较具前瞻性的052C,才是 中国2000年代防空舰艇的真正重点发展型号,两者之间并非早期许多人推测的"防空/反潜"或"高/低搭配"的关系。

还在上海江南造船厂船台上舰造的首艘052C,此时已经出现相控阵基座的特征。

052C首舰下水时的画面。注意上层结构侧面相控阵基座仍只用弧形钢板包住。

下水未久的052C俯瞰照片,舰首红色彩球尚未移除。

052C的两组730型近迫武器系统终于采用了最佳的安装位置──分别位于艏艛前方以及机库上方, 优于052B安装于船艛两侧的设计。170舰下水之初,艏艛前方用来安装730 CIWS的结构物与艏艛有个缝隙,两者并未相连,这可能是为了避免730机炮发射时的震动损害艏艛以及其内的装备;该舰完工服役后的新照片显示这个缝隙被补起来。反舰方面,052C的舰首装有一门与052B相同的 中国自制87型100mm 55倍径匿踪快炮,机库结构前方有两组四联装 反舰导弹发射器。最初外界推测052C装备了中国最新研发的"鹰击-12"超音速反舰导弹,此种反舰导弹仿自俄罗斯SS-N-22反舰导弹,采用冲压发动机推进 ),不过实际上鹰击-12一直保持低调,最先曝光是在2015年中旬由中国海航部队JH-7A飞豹歼轰机挂载并发射。事后证实052C配备的是中国飞航导弹研究院(现科工三院,属于湖北三江集团)所开发的鹰击-62型(YJ-62)次音速反舰 导弹,系鹰击-6系列大型空射反舰导弹的舰射发展型,在2001到2003年完成了测试,随即定型投入服役,外销型号C-602。鹰击-62弹长7m(含加力器),扣除加力器后为6.1m,直径54cm,翼展2.9m,发射重量为1350kg,动力为固态加力火箭+巡航涡轮发动机,飞行速度为0.9马赫, 战斗部重400kg,舰射型有效射程据说在280 ~300km(一说达400km。据说外销的C-602为了符合国际贸易规范,最大射程需限制在300km以内),中途飞行高度30m,进入终端弹道后以7~10m的高度掠海攻向目标 (实际高度视海象而定,理论上可以在浪尖以上3至5m掠海飞行),导引系统为中途惯性导引+终端主动雷达导引 。由鹰击-62导弹容积与直径较大,因此装备性能较为完善的主动式单脉冲雷达寻标器(具有频率捷变技术),最大搜索距离可达40~45km左右,水平扫描角度达正负各40度,具有较强的自主搜索能力;而弹径较小的鹰击-8的主动雷达寻标器的有效搜索距离仅20km,水平扫描角度也较狭窄。不过以此观之,中国的 导弹寻标器技术显然落后于美国,美国1970年代服役的鱼叉导弹在较低的直径下(34.3cm),一开始就拥有搜索角度高达正负45度的雷达寻标器。在2012年11月珠海航展中展出的鹰击-62G的数据则为最大有效射程290km,战斗部重480kg。鹰击-62仅在弹尾设置一组十字控制面,弹体后部下方设有大型的皮氏进气口来供应涡轮发动机所需的空气。鹰击-62的尺寸与威力,显然是用于对付较大型的远洋目标;而凭藉其威力大、射程远的优势,换装适当的高解析度雷达或热影像寻标器,有潜力发展出对地攻击 导弹。 依照珠海航空展的资料,鹰击-62的对地攻击衍生型号已经出现,称为鹰击-62AGD,使用红外线影像寻标器以及地形比对系统,透过数位地图设置飞行转折点来避开地表障碍物,能攻击敌方沿岸附近的地面目标;此外,鹰击-62对地攻击型号也可能纳入卫星定位接收器(例如GPS/GLONASS/北斗)来修正中途弹道 。 除了中国自用之外,巴基斯坦在2009年购买了岸基的鹰击62导弹系统(共120枚),2011年起交付。

052C安装了一套用于替反舰导弹俄 提供目标指引的366型对海搜索/射控雷达,是俄罗斯MR-331 MINERAL-ME(北约代号音乐台,Bandstand)射控雷达系统(详见052B一文) 的中国仿制版,大型半球天线位于舰桥顶端 ;052B仍使用原装的俄制MINERAL-ME雷达系统,从052C以后的中国国产导弹驱逐舰/护卫舰就使用国产化的366型。主桅顶端 (全舰最高位置)设有一个球型护罩 ,内有一具364型X频2D短程对空/对海搜索雷达,其安装位置高、目标更新速率快,可补强对近距离低空目标的追踪能力;主桅杆前方的平台装有一座344A(MR-34)舰炮射控雷达,两具仿自SNTI-240的卫星通讯天线罩位于舰舯两侧,上述装备都与052B相似,而舰上的电子战系统也应与052B大同小异。与052B相同,052C的两组7424型324mm三联装鱼雷发射器也安装于舰尾两侧的船舷开口内,平时以舱门遮蔽。由于052C以防空任务为主,就没有如052B与054般还在舰炮前方加装六联装俄式反潜火箭。 052C采用H/RJZ-726型舰载电子战系统,由电子截收警告装置、电子干扰装置以及光电截收装置等构成,系统能自动进行战场态势探查、目标信号识别与分类,高扰波段涵盖雷达与光电,包含敌方机载射控雷达以及敌方 导弹的雷达、光电寻标器等。跟052B一样,052C也装有四个726-4 18联装干扰弹发射器,安装位置则由舰首移至机库结构两侧。反潜方面,052C取消了87式反潜火箭发射器,声纳配置则与052B相同,舰首设有一具主/被动声纳,西方推测应为与旅沪级相似、法国Thomson DUBV-23的中国仿制版──SJD-8/9,不过汉和防务机构则认为是与现代级相同的MGK-335MS-E;除了舰首声纳之外,052C的舰尾两侧 也设置与052B相似、类似拖曳式水声装备的开口,应为562型水声对抗系统。

 

作战指挥/编队指挥系统

为配合侦搜能力优越的相控阵并同时导引更多防空 导弹,052C的战斗系统必须拥有强大的处理能量052C配备了中国海军 在2000年代推出的ZKJ-5(详见052B导弹驱逐舰一文)作战指挥系统,采用全分布式、开放的系统架构;此外,据信还装备新开发且首度应用的 编队作战指挥系统,称为海上编队战役/战术型自动化指挥系统一型(H/ZBJ-1)。052C的这些作战指挥系统采用 全分散架构以及模组化设计 ,透过由二余度光纤线路为基础的高速Ethernet区域网路系统,采用"集中指挥、综合组织、三级管理"的方式,将舰上所有水上与水下侦测/反制系统、武器装备以及通讯/资料链路整合在一起运作 ,此外还透过资料链来整合/支援整个所属舰队之间的综合通信/导航与敌我识别,并对舰队、航空器与岸基单位进行协调与指挥管制 。由于采用开放式全分散架构,具有信息共享程度高、资讯传输速率快、对系统和设备兼容性高等优点,而且日后的扩充与升级都相当容易。

在舰艇编队作战指挥系统的领域,中国虽然起步较晚但发展迅速 ,这得益于1990年代开始中国综合国力突飞猛进,建立起相当强大的电子工业基础,加上自主的通信/侦查卫星体系、北斗卫星定位系统以及2000年代陆续实用化的国产空中预警机系统等,使得编队作战指挥系统能结合中国船舰、空天、电子等领域的最新技术。2000年代起,中国海军陆续研制出多种不同型号与功能的编队指挥系统,包含ZKB系列和ZBJ系列,如ZBJ系列有ZBJ-1型 (052C采用的型号)、ZBJ-1A型和ZBJ-2型等等。不同型号的编队指挥系统适用于不同的指挥规模,例如航母作战群、两栖作战群、联合立体作战编队、水面舰艇编队等 ;到了2010年代,中国海军的编队作战指挥系统已经实现模块化、通用化、标准化和系列化。 中国海军第一艘具有现代化指挥舰功能的指挥舰,是051B型导弹驱逐舰深圳号(167),该舰安装编队作战指挥系统,并具备两栖作战指挥能力;然而051B研制于1990年代,当时中国的技术水平与实作手段有限;而2000年代以后陆续推出的新系统无论在指挥方式、能指挥的兵种与部队规模、加密强度及速度、数据传输能力、信息收集处理能力等,各方面能力都远高于051B使用的系统,但使用的设备硬件数量却比051B的系统还低。在2000年代,中国海军编队指挥作战相关领域进展神速,大量建构许多种新型数据传输链的建设,连带使编队作战指挥系统突飞猛进,无论是信息处理量、处理速度与精度和加解密速度上都有飞跃的成长,而新型数据链的传输距离、抗截获、抗干扰、抗破译能力也有长足进步。2000年代以后中国海军推出的编队作战指挥系统结合文字、语音、数据、图形、动态图像等多种格式,这些资料能透过各型数据资料传输系统与岸基指挥所、空中指挥所(即预警机)、其他水面舰艇、潜艇、作战飞机和卫星进行双向传输。中国海军现代化编队作战指挥系统具有强大的情报和数据处理能力,能对接收自各种不同数据链的信息自动进行融合处理,实施分类、判断威胁程度,形成整体作战态势图并能提出具体战术建议,协助指挥员瞭解整体战场态势并迅速进行作战决策。值得一提的是,中国海军在指挥舰发展的模式上,并未模仿美军建造如蓝岭级这样的专职指挥舰,而是将编队作战指挥系统与舰艇作战系统进行更充分、有机的结合,充分利用舰艇现有作战系统的设备,如此可减少系统设备空间占据的体积、降低成本造价,也极大地提高作战指挥系统的适装性,从护卫舰、驱逐舰乃至航空母舰等各级舰艇都可以安装;这样的设计对指挥舰的既有作战能力没有影响,更重要的是指挥舰外观并不显著,具有很高的隐蔽性,能降低在作战中成为敌方重点攻击目标的可能;中国海军此种发展方式,与编队作战指挥系统发展较晚、能更充分应用最新计算机与电子技术有关,此外相较于全球作战的美军,中国海军的基础数据传输设施以及所需的战场指挥规模都远不如美军大,因此可以将系统结合在不同类型的既有作战舰艇上。

052C舰舯一景,左为YJ-62反舰导弹四联装发射器,右为干扰火箭发射器。

下方船舷舱盖内是324mm鱼雷发射器。

鹰击-62反舰导弹发射升空、抛掉助升火箭的画面。

第二批052C的郑州号(151)的鹰击-62反舰导弹发射器。

最初外传052C配备的鹰击12超音速反舰导弹的第一张外流照片,构型仿自俄罗斯SS-N-22

超音速反舰导弹,弹体有四个冲压发动机的进气道。

2015年8月曝光的中国海航飞豹歼轰机发射鹰击12反舰导弹的镜头。

2015年8月底中国九三抗战胜利阅兵预演时曝光的鹰击-12超音速反舰飞弹。

值得一提的是,052C的几个最关键装备──346型相控阵雷达与HHQ-9的海上测试工作,均由中国1997年服役的毕升号( 下水时舷号为909,后来改为970,目前则为891)试验舰负责测试;此外,该舰上还测试几种其他新型武器,包括匿踪型100mm快炮 、730近迫武器系统等,都成为日后052B/C、051C、054等中国新一代舰艇采用的装备。 事实上当前两艘052C在2003年下水时,346相控阵与海红旗-9防空导弹的测试工作仍持续在毕升号上进行,尚未完成。 依照中国武器研制的管理规章,武器系统必须完成所有研制流程才能装备部队,但前两艘052C一开始装备的346型相控阵系统与海红旗-9是还没有完成研发定型的原型装备,显示当时中国准备对外军事斗争的压力相当迫切,才会采取这种破例方法。

依照日后江南集团的资料,1990年代末期江南集团首度承接中国海军新一代导弹驱逐舰时,主要面临三大难题:第一是周期短,任务重,第二是装备新(舰上新装备比例达40%,且为自主研发),新装备装舰技术是一大工程难题;第三是管理难,工程复杂、关系复杂,对江南集团的资源调配与人员管理能力形成重大考验。在新驱逐舰的建造工作中,江南集团首次采用总段建造技术,将舰体分成三大总段,每个总段完成后再对接成形,大幅减少在船台上安装分段的数量,为船台舣装工程保留更多空间,并节省许多时间。因应新驱逐舰的建造工程,江南集团引进许多新的特装安装工艺,采用高精度装焊技术,透过基座内场精加工、精细装配、有序焊接等技术,不仅缩短特装安装周期,且提高安装精度。此外,江南集团也为此进口电子对准仪,运用浮动式对准技术来提高舰上装备的安装精度。052C的相控阵雷达基座位于带有倾斜面的船艛结构上,而且雷达阵面安装时的相对距离、夹角有严格要求,无论是建造雷达基座结构或安装相控阵雷达时都有相当的挑战性;为此,江南集团首次应用船体结构与特装一体化技术,来完成052C安装相相控阵雷达的课题,江南集团与其他科学研院所经过近一年的研究,终于成功开发出船体结构与特装一体化技术。

(上与下)2011年中国中央电视台播出的052C控制室的画面,可见

其中的显控台与大型显示器(正显示舰上各武器配置)

 

(上与下三张)2014年4月中国新闻电视出现的052C长春号(150)指挥室的画面。

此时该舰正进行对空实弹射击。

052C郑州号(151)指挥室的画面

第二批052C的郑州号(151)机库顶部两侧设置的感测装置,应该是用来接收敌方雷射标定器

的光电警告装置。

第二批052C的郑州号(151)的726-4 18联装干扰弹发射器,可使用对付雷达的金属干扰弹、

对付红外线感测器的热焰弹药以及对付鱼雷的声学诱饵等。

第二批052C的郑州号(151)的100mm舰炮。

 

346型相控阵雷达

052C舰桥两侧的346型相控阵特写,弧形外罩内充满了用来冷却天线的冷空气。

052C最引人注目之处,就是艏艛四周加装了四具大型的固定式 相控阵天线,由南京第14所主导研发,据说每面天线宽3.9m、高4.6m,一开始被中国网友称为"板砖"。052C的上层结构呈八面体,往上朝内倾斜15度,而与中心轴线呈45度夹角的四个倾斜面各安装一具阵列天线,这种配置与美国柏克级 导弹驱逐舰类似。170舰下水之际,四个相控阵天线的位置都以圆弧形的钢板遮住,最初还有人以为这就是天线表面,不过很明显地,精密脆弱的相控阵不会在下水前就装上,所以这些弧形钢板 只是单纯地用来遮蔽相控阵面的基座。170舰完工后的照片显示,"板砖"的天线外罩为弧形且明显向外突出,此乃气冷系统的静压箱(以下将详述),而天线本身是平的 。这四面"板砖"的面积比美国AN/SPY-1还大,采用波长较长的S波段操作,拥有较佳的远距侦测能力,实际侦测距离则不明。安装方面,"板砖"的主要问题在于位置过低,将使平面搜索距离大减(受制于地球弧形表面);此外,朝向后方的两块"板砖"位置没有特别加高,导致水平视线下缘被高起的尾艛结构挡到一些,影响到舰体后方的低空搜索;反观美国柏克级Flight2A、日本 爱宕级导弹驱逐舰都将朝后的相位阵列天线加高,避免被机库挡到。

早期许多人都在争论"板砖"到底是传统的被动相阵雷达还是近年才逐渐成熟的主动相阵雷达, 认为板砖是无源相控阵的一派认为主动相阵雷达的T/R单元所需的半导体技术难度甚高,就连美国也曾面临T/R单元(用于F/A-22战机的APG-77主动 相控阵)所需的砷化镓(GaAs)半导体成本过高的困扰,必须向在这方面独步全球的日本输入技术;既然连西方先进国家都要等到21世纪初期才能将实用化的舰载主动 相控阵投入服役,遑论在后头追赶的 中国。这一派也认为就052C的外观而言,"板砖"的安装位置实在太低,每面"板砖"间距也很大,似乎也间接证明"板砖"是被动式 相控阵,因为必须想办法塞入庞大笨重的导波管、发射机、冷却装置以及电力增幅器等等,使其不得不安装在空间充裕的较低位置 。

(上与下)在毕升号试验舰(981)上的H/LJG346相控阵原型,

天线座下方与两侧有许多外露的管道。后方是YJ62反舰导弹的发射器。

随着相关资料的逐渐披露,"板砖"逐渐被证实是主动相阵雷达。最早透露的相关记载是天线阵面的冷却散热系统;由于主动相阵雷达的发射源是天线阵面上的T/R元件, 因此阵面产生的热量远高于由后端发射机供应射频能量的无源相控阵;而"板砖"雷达阵面使用了气冷系统,显然是主动阵面的明显迹象。"板砖"天线表面的冷却系统为静压箱孔板送风方式,天线阵面与弧形外罩之间的空间是一个静压箱 ,天线反射面上开有许多通风口;一个风机透过管道,将空气由阵面四个角落的进气口引入静压箱并形成静压层,气流透过阵面上的通风口将阵面元件的热量带走。照片显示在 中国毕升号(891)实验舰上的"板砖"原型系统基座周围设有不少送风管路,甚至还看得到送风用的风机;而170舰的"板砖"系统配置便经过妥善化, 仅天线罩下方有一根横向的通风管(连接风机)暴露在外部。在实际测试中,阵面以大功率运转时,阵面出风口的最小风速达到9m/s,超过原始要求的8.1m/s,且出风口处的最大温差值仅有摄氏3.5度,十分均匀,显示阵面工作环境的气温相当稳定;在恶劣的外在环境下,风冷系统也能将阵面工作温度控制在设计标准以下。这套气冷系统散热效率比以往高4.6倍,重量减轻且成本降低,为此开发此冷却装置的 南京第14所还获得电子工业部科技进步二等奖。

一艘建造中的052C,此时相控阵的弧形外罩尚未安装,可以观察阵面的T/R组件排列;

而阵面角落的四个开口则是风冷系统的进气口。

052C的相控阵正在安装弧形外罩。

在1998年,中国电子学会推荐时任南京第14研究所(南京电子技术研究所)副所长周万幸角逐第六届中国青年科技奖并成功获奖,其记载如下: "现担任H/LJG346舰载有源相控雷达总设计师,这套雷达的技术水平在国际前沿,国内领先。作为中国舰载相控雷达领头人的周万幸, 担任一段时间相控阵雷达总师以后,转为项目总指挥,并成为南京第14所副所长,领导该所探索世界雷达前沿技术"。这段记载证实"板砖"就是H/LJG 346有源相控阵 ; 此外,中国又称346型雷达为舰载有源相控阵系统(Shipborne Active Phased Array Radar System,SAPARS)。346型雷达安装位置过低,是因为天线尺寸较大与冷却散热系统的布置等因素。

根据2005年11月加拿大汉和信息的报导,346型是一种有源相控阵,其技术来自于乌克兰Kran-Radiolokatsiya公司,该公司先前已经推出几种主动 相控阵的 设计,不过本身不负责制造 。此一消息表示,中乌之间早在1999年便已针对此一系统展开合作,由量子研究所(Kran-Radiolokatsiya)设计,并转移技术给中国制造;俄罗斯工业界称此雷达为"海狮",由Kran-Radiolokatsiya的C波段主动 相控阵衍生而来,有效侦测距离为150~160km,能同时追踪150个目标。 然而,根据日后公布的文献,南京第14所早在1989至1990年就开始发展有源相控阵的技术,显然不会是乌克兰成套技术转移的仿制品。根据日后乌克兰军方高层的透露, 中国曾在2001年4月派出由曹刚川上将率领的军方高层访问团,访问乌克兰几家主要的大型军工企业,包含Kran-Radiolokatsiya等机构,当时双方很快便达成多项军事技术协议, 其中便包括"海军防空系统"的开发,这就是关系到346型 相控阵的项目;此外 中国从2002年开始,每年都向Kran-Radiolokatsiya订购价值数千万美元的基础设备。显然地,346型雷达最初是中国南京第14所主导开发的计划,并从2001年以后获得 量子研究所的技术协助,解决了许多14所面临的技术瓶颈; 据称346型雷达早期最大的障碍,是单一微波集成电路(MMIC)技术不成熟,导致相控阵所需的T/R模组的单位生产成本高达1.25万美元,是同时期美国产品的25倍,根本无法量产;而在Kran-Radiolokatsiya的技术协助下,这个 技术问题获得改善;不过整体而言,346型雷达系统的价格仍十分昂贵(与南京14所签署的合约价值约为每套5亿人民币),占全舰价格的1/6。 依照2009年的文献,中国专家表示虽然透过研制空警2000/空警200等预警机,中国已经掌握机载有源相控阵的技术,但由于制造成本还是太高(是美国同类产品的5到8倍)、机载大功率直流电源问题没有解决、发热量过大,还不能应用到战斗机上。

 在2006年12月,衢州市科技局的网站进一步披露 "H/LJGXXX多功能相控阵雷达"(显然就是H/LJG-346))的冷却系统细节,包括可为四个天线阵面提供一定温度、湿度、流量的干冷循环空气,为四个天线阵面内部的子阵功放/波控电源及后端舱室内的2组发射电源机柜提供具备一定温度、流量的冷媒水(蒸馏水),以及为26个密闭电子机柜提供一定温度和流量的冷媒水(淡水);此系统在研制过程中突破了多项技术关卡,包括冷却系统的全天候稳定运作、不同水温/风温的供给技术、PLC软体控制技术、防海水与乙二醇腐蚀技术、防电磁干扰技术、可靠性分析设计技术等等。此冷却系统于2003年3月安徽省科学技术委员会的鉴定会议中,被认为填补了国内相关领域的空白,并达到国际先进水平。这些资料不仅介绍了冷却系统,更提供此型 相控阵的部分硬体线索,尤其是从天线阵列子阵的功率放送/波控电源及位于后端舱室内的二组电源发射机等,明显展现了有源相控阵的技术特征。

依照后续资料,中国南京第14电子所在1990年开始研发有源相控阵的T/R模块,研发团队在仅有若干外文资料的情况下开始摸索研;在前期研究之中,研发团队就整理出18项需要突破的关键技术,在中国舰载雷达发展史上可谓前所未有 。在1996年12月,中国海军正式立项发展舰载有源相控阵,由南京14所担纲。为了减轻重量,346型雷达的天线阵面骨架以铝质蜂窝状结构的夹层板构成,单一阵面的骨架重量仅1.25吨,而每个天线阵面本身则重3.5吨;由于第十四所的努力,346型雷达在早期研发过程中,系统成功减轻了2.1吨的重量。在2001年12月下旬,346型雷达原型在中国北方的地面积地开始展开与导弹武器系统的整合,需要连续10次在试验中(以实际发射的靶机为目标)才算通过;测试工作于2002年4月首度展开,曾遭遇技术问题,历经数个月才解决。346型雷达在2003年装置于毕升号上进行测试,在2004年6月进行最后的调整测试作业。 依照若干公开资料,早期346相控阵遭遇的问题包括易受海面/近岸杂波干扰、舰体摇晃就会影响侦测结果等,后来都一一解决。

频谱方面,早期多半推测346型雷达采用C波段, 这是因为过去推测HHQ-9沿用SA-N-6的TVM导引机制(见下文),故346型雷达需兼具搜索与射控能力, 使用C波段为较合理的推测;不过实际上HHQ-9弹道终端阶段采用主动雷达制导,不需要舰载雷达火控介入,因此346型采用的波段也可能是波长较长、侦测距离较远的S波段。 依照中国船舶总工业公司第724研究所(即南京船舶雷达研究所)在1994年2月的论文,中国研制有源相控阵的相关单位研究论证了使用硅双级晶体管技术或砷化镓(GaAs)制作射频组件(GaAs能在1~20GHz频率内做放大器,涵盖舰载雷达的各种波段 ,是第二代舰载有源相控阵的技术主流;而双级晶体管工作频率1~3GHz,只适合用在较低的工作频率如L频,如果要用来制作S波段雷达,信噪比性能就不如GaAs组件,只能将发射功率缩小,降低最大使用距离),使用分立器件的混合微波集成电路(HMIC)或者以单一微波集成电路(MMIC)技术来构成T/R模组;相较于将不同分立晶体组件制作成HMIC的方式,MMIC的体积与重量都低得多,而且制作与装配工序大幅简化,单位成本也因而压低,而且批量生产的均一性好,可以做到较佳的质量管控;这篇论文表示此时中国以能研制有源相控阵所需的T/R器件,但此时中国的MMIC生产工艺技术仍较为落后,导致T/R组件单位成本过高,不利于量产,而此时中国国家正透过计划投资,从国外引进较先进的工艺生产技术,使MMIC得以量产。此篇论文建议在开发T/R组件时,较为成熟的部分如(低声噪接收放大器)尽量采用MMIC,而较不成熟的部分(如功率发射组件)则使用GaAs的分立器件,结合HMIC与MMIC的特性来制作T/R模块(类似英国1980年代的MESAR 1的作法)。该论文同时提到,724所当时研制的T/R器件尺寸为130~140 x 50 x 30mm,重量低于500g,尖峰功率超过6W,具有BITE能力。结合以上信息,以346型相控阵的工作频段(推测为S频),其T/R模块以GaAs制作的半导体射频器件较为合理,而整体结构可能是在性能与技术难度之间取得折衷,混合MMIC与HMIC(部分组件制程MMIC,再与分立的射频器件集成为T/R模块)。

根据1997年4月南京第14所的公开资料 ,提到该所发展S波段(3.1~3.5GHz)有源相控阵系统(应为一种炮兵校正雷达),此型S波段有源相控阵发射单元由四种功率模组构成,把毫瓦(mW)级高稳定信号经过放大与功率分配,在每个天线阵面形成567路高频信号,每一路信号各馈入一个天线上的T/R移相器模组 ;此种T/R模组的前级放大器由最大输出功率3W的PH8981和最大输出功率50W的PH8982串联(为硅双级晶体管技术),激励放大器由若干个PH8983(功率65W)组合而成;T/R模组把信号放大为100W以上并辐射至大气中 (由此看来应为T/R模组完成信号移相之后再次放大),单一组件最大输出功率不低于100W,尖峰功率约150W,占空比10%;每一面天线有567个T/R模组 (由连续放大的特征观之,每个T/R模组该对应若干个天线辐射组件,通常是四个),四面天线共有2268个T/R模组,单面天线的尖峰功率 约56.7KW。而同时期14所发展的另一种有源相控阵的T/R模组则由若干个功率110W的PH2226硅双级晶体管构成,单一组件的输出功率达300W,占空比10%。

除了346型 相控阵之外,052C烟囱后方的桅杆上装有一具517B型极低频A波段(UFH)长程对空监视雷达 ,这是先前旅大III级珠海号以及旅海级所使用的517雷达的改良型,无论是抗干扰能力、可靠度度与操作性上也比先前的517、517A提高;原本517型的天线架上只有两组八木天线,517B则增为四组,可改善角解析度 。517雷达的波段方位精确度约1度,距离精确度5约00公尺。早年 中国旅大级就已经配备515型A波段雷达,主要是倚重其较长的搜索距离(380km),尽可能延伸陆地防空体系的预警距离(因为中国的地面防空体系较为落后,当时也没有空中预警机),提早发现从外海朝中国大陆挺进的敌机。

相较于中国海军在2000年代推出的382型三维对空搜索雷达 (俄罗斯顶板的中国国产版),517B雷达虽然较为过时 、鉴别度较差,但不仅价格便宜得多,其系统重量与受风面积都比382低低,比较适合作为052C的二号对空搜索雷达(因为052C已经搭载了庞大而沈重的相控阵雷达系统,上部重量以及发电的余裕较为有限) ;此外,由于使用波常较低的A波段,517B的对空侦测距离也还是高于顶板雷达数十公里,且据说高于346相控阵约50公里左右 。波长较长的A波段虽然鉴别度较低,但受到云雾雨水等天候影响相对较低;而一般反辐射导弹的弹径无法容纳够大的天线来接收公尺级波段的雷达波,较难锁定A波段雷达;再者,匿踪飞机使用的雷达波吸收涂料,厚度需到达雷达波长的1/10到1/4才能有效作用,这对于A波段的波长而言不可能实现,因此理论上匿踪涂料对A波段雷达吸收效果不佳。382型雷达兼具目标追踪与防空指示功能,但这对于纯粹的对空预警任务都是多余的;此外,382型使用S波段操作,与052C其他的雷达等电子装备重叠,会对电磁兼容造成困扰。

另一方面, 相控阵持续运作时能量消耗远大于传统对空雷达,而有源相控阵天线产生的热量也比被动阵列天线更多;由于 中国生产电子器件的技术落后于欧美先进水平,因此目前不确定346型能如同发展成熟的美国AN/SPY-1系列一般,能长时间地持续有效运作 。 一个明显之处就是346型相控阵的天线使用相当复杂的气冷系统,将整个阵面用外罩包住实施气冷,以确保各T/R组件平均散热;然而气冷系统的运作效率不如液冷系统,可能会限制346型雷达的持续运作时间与输出功率。

因此,为了节省燃料消耗,并避免精密电子组件长时间使用而缩减寿命,052C可能仅在进入高威胁海域时才开启346型 相控阵,平时以省电的517B型雷达保持对空监视,避免消耗过多油料而使续航力大打折扣。517B雷达侦测飞机的最大有效距离超过300公里,后端能同时处理超过500个目标轨迹,能连续24小时开机 ,只需要一名操作人员,而且电力供应需求较低,在220V供电之下耗电功率低于3KW,对于需要负担高耗电量的052C而言,堪称一个理想的辅助雷达。

 

防空导弹

052C舰首的HHQ-9防空导弹的垂直发射单元 ,中间是再装填用的起重臂。

052C另一技术焦点,是垂直发射的海红旗-9(HHQ-9)防空导弹系统。HHQ-9是红旗-9的海上版,后者是中国 航天二院(又称中国国防技术研究院(CADT),或中国长风机械及电子技术研究院)从1970年代就开始初期研究、1980年进入全面发展的新一代长程防空导弹。历经 二十年的漫长研发之后,红旗-9终于在1997年定型并开始初期少量生产,并被 中国海军决定为新一代舰载区域防空 导弹,1999年正式进入中国陆军的防空部队服役 ,在外销市场上的型号则为FD-2000。 外界普遍认为红旗-9是俄罗斯S300防空导弹的仿制版(因为中国引进了S300系列防空导弹),虽然两者在导弹弹体、发射系统、雷达等方面的确有许多相似之处,显示中国的确有一定程度参照S300,但中国引进S300防空 导弹是1990年代的事情,此时红旗-9早已开发 十年,因此认为中国引进S300后全盘照抄而成为红旗-9并不公允,且双方的导引机制并不相同(见下文)。

早期资料指出,红旗-9弹体全长9m,弹重1600kg,弹头重180kg, 弹径70ccm,采用双级固态火箭推进(一级助推器直径70cm,二级助推器直径56cm),弹体最大机动负载22G;然而,实际发展完成以后,弹体尺寸重量都低于这个数字(见下文)。早期认为HQ-9的导引方式 是与俄罗斯S300相同的中途惯性/指挥与TVM(Track-via-Missile);在TVM机制下,发射单位的射控雷达轮流照射每个选定接战的目标,导弹前方的寻标器接收雷达回波后,将参数回传给发射单位, 发射单位的射控电脑比对目标回波以及防空导弹寻标器接收的回波求得目标和导弹相对运动资讯,计算出飞航指令再上链传给导弹来修正弹道,直到命中目标 。 TVM机制是早年计算机技术不够进步、无法在导弹内安装精密自动驾驶仪时代下,为了提高多目标接战能力并确保电子反反制能力而发展的技术,射控雷达以轮流照射方式同时追踪多个目标,并透过防空 导弹寻标器接收目标的雷达回波来比对目标和导弹相对运动资讯,进而产生修正指令并上传给导弹,一具射控雷达就能同时兼顾好几个目标(传统半主动雷达照射则需全程导引一枚 导弹直到命中目标)。

根据中国精密机械进出口公司在2008年南非开普敦举办的非洲陆军防卫展中公布的外销版HQ-9数据,HQ-9采用终端主动雷达导引,操作频段可能是G波段,弹体长度 为6.51m(另一说是6.8m),比起俄罗斯S-300PMU系列 使用的48N6系列的7.5m小了一号;HQ-9的最大射程约125km(略低于于S300系列的48N6E),最大射高18000m,对付一般 导弹目标的射程介于7~50km,射高介于1000~18000m;对付巡航导弹射程7~15km,最低射高25m;对付弹道导弹的射程7~25km,射高2000~15000m,最大机动能力22G。陆基的红旗-9采用SJ-212相控阵搜索/射控雷达,是先前航天二院发展的凯山一号(KS-1)防空 导弹的SJ-202相控阵的放大改良版,单面天线能涵盖120度的方位角,尖峰功率1MW,平均功率60KW,能同时追踪距离300公里以内、高度7000m以下的100个空中目标 ,并自动进行威胁评估,选出最具威胁的六个目标优先接战,从雷达接触目标到发射导弹接战所需的反应时间约12~15秒 ;SJ-202/212系列一开始被认为参考美国爱国者防空导弹系统的MPQ-53相位阵列雷达,但技术特征上也有一些俄罗斯S300系列配套雷达的影子,例如用来举升雷达天线的连杆设计以及雷达天线后方的空间馈电装置(Space Dielectric Len),采用透镜式球面波馈电,由后端初级馈源将能量直接在空间中辐射到天线的收集阵面上,收集阵面单元接收后经过天线阵面的移相器的延时控制,最后送到辐射单元将雷达射频射出;由于球面波馈电直接以初级馈源辐射能量给收集阵馈电,因此结构简单、成本较低,但纵向尺寸大,且电磁波从球状透镜的位置辐射到收集面各点的距离不同,会造成纵向能量损失,效率较低(透镜式馈电设计还有另一种平面波馈电,后端射频送至一个与天线阵面相同的天线,并对收集阵面馈电,因此没有方向性损失,效率比球面透镜馈电高,且纵向尺寸较低,但结构较为复杂,成本较高)。

红旗-9防空导弹系统能一次控制6枚导弹攻击3~6个目标(采用两弹打一机时可对付三个目标,而对付六个目标则是六枚导弹各接战一枚),对同一个空中目标可先后动用两枚导弹进行重复攻击,导弹发射间隔时间约5秒 。一个完整的红旗-9旅级作战单位由六个营级单位组成,每个营由一辆营级控制车、一辆射控雷达车、八辆四联装防空导弹发射车组成,每个营有32枚备射弹,而旅级单位还有一辆旅级指挥车 ,每个旅最多能同时接战48个空中目标(平均每部射控雷达接战8个)。 与中国从俄罗斯引进的S300PMU2防空导弹系统相较,红旗-9系列由于开发较晚且改用终端主动雷达导引,应该具备更先进的计算机软硬体,抗干扰能力与人机介面应该较佳;然而,HQ-9导弹的性能不如S300PMU2,例如S300PMU2的48N6E2导弹拥有195km的射程,48N6E的射程也有150km,而HQ-9的反战术弹道 导弹性能也不如S300PMU2。

而根据之后HQ-9外销版FD-2000陆基防空导弹的公开资料,搭配的侦搜/射控雷达换成更先进的HT-233(也被KS-1A陆基防空导弹系统采用)。HT-233同样是单面天线的单脉冲相控阵搜索/火控雷达,采用C波段(300MHz)操作,每个阵列天线上有1000个以上的移相器,平均功率60KW,峰值功率1MW,最大搜索距离120km以上,对战机目标的追踪距离90km,波束扫描范围为水平120度、垂直65度,可与旅级指挥中心连结,最多约能同时追踪100个空中目标 ,并分配接战其中50个目标。

在2013年9月26日,土耳其国防部宣布中国精密进出口公司的FD-2000防空导弹系统击败俄罗斯国防出口公司的S-400、欧洲导弹公司的Aster以及美国的雷松/洛马的爱国者,取得土耳其陆军T-Loramids长程防空 导弹系统的订单;作为北约国家,土耳其选择中国系统的主要原因包括中方的报价较为低廉(12个防空导弹营总价值约34.4亿美元,比土耳其原订的预算低10亿美元左右)而性能也不错,而且中国愿意提供更多的技术转移(依照惯例,土耳其都是引进国外武器系统技术,再由土耳其本国国防工业进行修改,换用许多土耳其本国次系统)。 然而随后在2013年10月底的消息,土耳其继续针对长程防空导弹系统展开新的招标作业(虽然与中国方面仍继续接触),显示土耳其已经考量到采用中国防空 导弹系统造成的政治与技术问题,因为土耳其是北约国家,防空系统与资料交换牵涉许多北约规格,而中国系统如果要整合进去,厂商必须获得这些底层资料,然而西方国家肯定不会向中国提供这些东西;美国在土耳其决定选择中国制防空 导弹时就提醒,中国系统将无法与北约防空指挥系统相容,也无法与北约部署在土耳其境内的长程防空雷达交换资料。 之后土耳其与中国在谈判过程中,对于供货条件(包括技术转移与授权生产)未能达成共识。

在2014年9月上旬,消息传出土耳其转而向欧洲导弹公司洽商引进中程地对空导弹系统(SAMP/T,使用Aster-30防空导弹);依照土耳其国防部公布的最有吸引力防空 导弹系统排行,考虑到性能、成本、技术转移与互惠条件之后,在红旗-9之后就是SAMP/T系统,第三是美国爱国者PAC-3,而俄罗斯最早出局,不仅因为报价昂贵,而且俄方提供配套的经贸冲销补偿条款也未能吸引土耳其经济界的兴趣。 在2015年2月19日,土耳其国防部长伊尔马兹在接受议会质询时,宣称将继续先前采购HQ-9防空导弹系统的程序,并且表示已经完成对此项交易的评估(目前还没收到任何新的投标),不过这并不意味已经做出最后决定;伊尔马兹也表示,考虑购买的防空导弹系统将规划如土耳其的国家防卫系统,而不会并入北约系统。

中国官方公布的第一幅052C发射HHQ-9防空导弹图,此时导弹刚刚弹出

发射管,还没有点火。

2009年10月1日中国国庆阅兵展出的HHQ-9防空导弹模型。

至于HHQ-9无论导弹构型与垂直发射器结构都与俄罗斯RIF-M(即SA-10的海上版,北约代号SA-N-6)区域防空导弹系统相似。根据 中国公布的舰上发射照片显示,HHQ-9 气动力构型与SA-N-6十分类似(唯尺寸比后者小了一些),从前部椎状雷达罩开始微微向后增宽,至弹体中段才达到最大直径 ,而且只在弹尾设有一组十字形控制翼面。值得一提的是,早先中国几种新一代舰载垂直发射防空导弹如海红旗-8(HHQ-8,KS-1A的舰上垂发版)与海猎鹰-60(HLY-64)等都在2000年代初期宣告失败, 而海红旗-9则是中国第一种完成开发的国产舰载区域防空导弹 。如同HQ-9的状况,早期HHQ-9的导引机制有TVM或终端主动雷达导引等两种说法;稍后 中国的正式外销资料已经表明,HQ-9采用终端主动雷达导引。拦截低空目标 方面,HHQ-9号称能对付飞行高度20m的目标;根据发射时的影片,HHQ-9弹射升空并在半空中点火之后能立刻转向,显示具有燃气舵,能加快导弹转向速度来对付低空进犯的目标。

依照公开资料,HHQ-9弹体长6.8m,直径47cm,弹重1300kg,战斗部重180kg;对飞机目标的最大射程120~150km,最小射程约20km;对 导弹目标的最大射程25km,最小射程5~7km,最大射高25000~30000m,最小射高约20m,最大飞行速度4.2马赫。

正进行HHQ-9再装填作业的052C。导弹预先储存于一个圆桶中。

HHQ-9的垂直发射器(VLS)由河南郑州的713所研发,研发工作始于1990年代中期,外观类似俄制SA-N-6的垂直发射器,弹舱均为轮型,也都采用冷发射,不过HHQ-9每组发射器只有六个发射管,而非SA-N-6的8管。 此外,俄罗斯原版SA-N-6每组转轮型发射器仅有一个开口,以旋转弹舱的方式让八个发射管共用 ,这很可能是因为每个转轮型冷发射器单元使用单一的集中式弹射装置,必须轮流让发射筒对准同一个弹射装置才能进行弹射。而HHQ-9弹舱则是每管都有一个发射口, 每管都能直接发射而不需要旋 转,这似乎显示中国版转轮发射器单元的每个发射管都有独立的弹射装置(包括汽缸与弹射用的活塞连杆),不过不清楚每个发射管是否有独立的燃气产生装置来推动弹射机构,或者 每个单元的六个发射管仍须共用同一个燃气产生器。052C的舰首B炮位总共有六组HHQ-9的VLS,另外在机库结构的中心轴线上也纵列了两组,总携带量48枚 。与俄国转轮式VLS类似,为了防止导弹射出弹舱后火箭无法顺利点燃而掉在甲板上造成危险,B炮位的六组VLS分成左右两边,各以5度角朝舷外倾斜,而安装于直升机库的两组VLS亦有相同的设计。

后续052D导弹驱逐舰(见下文)使用改良后的HHQ-9B防空导弹,性能有显著提升。

评析

052C首舰兰州号(170)发射舰炮的照片。

052C堪称2000年代初期 中国造舰事业的最高成就 ,印证了中国国防工业近年的可观成长;不过如果硬要与目前与美国、日本的神盾舰艇乃至于欧洲国家近年陆续推出的几种新型防空舰艇相较,则052C的基本设计 功力与整体科技水平仍有一段差距 。首先,以052B舰体发展而来的052C,仍 受到载台体型的限制,对于一艘配备大型相控阵的舰艇显得吃力;载台受限的主因之一是中国对船舰用主机的选择有限(尤其是燃气涡轮),再加上电机组 功率不足等因素,导致052C舰体尺度难以进一步放大。以052B/C的GT-25000燃气涡轮的为例,其尺寸与功率较为尴尬,如果只配备两座,则舰体规模将难以突破6000吨的水平;但如果同时装备四座,则占用体积显然过大,舰体排水量势必突破万吨。依照美国为欧洲国家设计小神盾舰的经验,六千吨几乎是神盾系统在性能不过度打折情况下 的最低下限,这相当于052C的处境。受限的舰体规模,直接影响052C容许的上层结构容积,进而影响相控阵的设置高度,降低了对水平线搜索的距离。 相控阵的运作极耗功率(包含雷达本身输出与冷却),阵面上T/R组件的热消耗也十分惊人,考验着电子技术以及船舰载台的发电/冷却功率;此外,相控阵本身的射频器件技术也在在关系雷达的性能(包含信噪比、旁波瓣宽窄、抗干扰能力等),而这方面中国也向来落后欧美先进水平一段距离,例如346相控阵很有可能还是使用第一代硅双级电晶体制作的T/R组件,而不是欧洲、日本2000年代几种舰载主动相控阵(如英国Sampson、荷兰APAR与日本FCS-3改)一样使用第二代的砷化镓(GaAs)半导体来制作T/R组件

满载排水量六千余吨的052C装备48枚区域防空导弹,只有美国柏克级的一半,与欧洲2000年代建造的若干六、七千吨级防空驱逐舰相当。 与美国的MK-41垂直发射系统相较,海红9导弹与发射系统占用的体积明显较大,区区48个弹位需要分散在两个不同位置,舰上也挤不出其他空间来安装更多弹位 ;如果论及发射系统的通用性,则纯粹装填HHQ-9的VLS跟几乎什么都能发射的MK-41更无法相比。此外,052C除了HHQ-9区域防空 导弹之外的防空武器就只有两座730型机炮式CIWS,中间没有短程防空导弹来衔接;而HHQ-9的低空拦截能力 又显得不足,在"区域防空"与"近迫防卫"之间形成较大的落差。

虽然052C的出现意味中国有了跻身"先进防空舰艇制造国俱乐部"的资格,但 武器系统实际效能往往取决于许多帐面数字看不出来的东西,尤其是工程硬上体元件性能良窳以及经年累月之下的软硬体改良、功能扩充、基础研究和实务操作的经验等,中国这个后进国家显然不可能立刻追上业已千锤百炼、累积数十年宝贵经验的欧美先进国家。西方世界的电子与软体科技向来处于领先地位,而美国 又是执牛耳的个中翘楚。例如,美国神盾战斗系统已经经过二十余年的千锤百炼,运算能力与成熟度不断精进且功能扩充日广,系统架构也已经脱胎换骨好几番,除了拥有 强大的防空能力之外,还 兼具卓越的对地攻击以及反潜能力,甚至发展出侦测/拦截战术弹道导弹能力 ;而神盾舰上种种主要美海军制式装备如SPY-1D相控阵、标准SM-2/3/6系列防空导弹、方阵近迫武器系统、SLQ-32电子战系统、反潜声纳与水下作战系统等, 其内部软硬体也都是经过长时间的使用、回馈与改良发展,才得以日臻完美;有些许多改良功效虽然不能直接显示在帐面数字上,但在实际运作时就会展现出无形的巨大差别 ,例如信号处理技术(关乎解析度、精确度、识别能力等)、电子反反制能力、抗海面与地形杂波能力、恶劣或实战环境下的可靠度、资讯整合程度、人机介面等等。这些心血结晶无一不是透过长 年累积的实务经验作为改良依据, 再加上相关产业扎实的技术底子与长期投入基础研发努力;在这些方面,欧美高科技武器之中,含有中国这种后进国家需要追赶数十年的技术与经验。此外,双方的差距更经常存在于许多根本性的体制背景,包括各种技术规格与后勤体系、 训练与战术的完整程度等等。不过,虽然 一开始可能技不如人,但052C至少为将来的追赶脚步奠定良好基础,也为中国造舰业界展现了可观的发展前景。

052C的出现,证明中国舰艇科技想挑战西方顶尖水准已经成为可能 ,虽仍有差距但已大幅缩减。在整个1990年代,中国投入服役的驱逐舰还是勉强相当于西方1970年代末、80年代初期水平的052旅沪级与051B旅海级 ,然而十年内就有配备相控阵与垂直发射防空导弹系统的052C投入服役 。虽然台湾在2005年接收大型的美制纪德级 导弹驱逐舰 ,拜舰体较大之赐,防空导弹数量或对空雷达装设高度(攸关对低空目标侦测能力)都比较充裕,且在美国海军服役期间曾历经多次升级改良,战系软体与标准SM-2防空 导弹系统应该比现阶段052C的系统更为成熟精练。尤其是依照HHQ-9的公开资料数据,对比美制SM-2防空导弹的性能仍有一段显著差距,例如SM-2 MR Block 2/3弹体尺寸(长4.72m,直径34.3cm)明显比HHQ-9低一截,重量708kg几乎是HHQ-9的一半,但拜导引系统优化弹道之赐,SM-2 MR最大射程达150km级,与HHQ-9相当,而拥有加力器的SM-2 ER Block 4(弹体含加力器总长增为6.55m,重1453kg)最大射程更达240公里以上(最大射高约33000m) ;据说这是因为较早期的红旗/海红旗-9系列的火箭发动机仍使用较落伍的聚醚聚氨燃料,功率密度较低,只好加大弹体来强化射程 (而改进后的红旗-9射程进一步延长);由于海红旗9弹体比SM-2更大,意味改变方向时需要抵销的直线与角动量更高,灵活度可能比较吃亏。但纪德级终归是1970年代的设计,其理念与世代显然落后于拥有垂直发射系统与相控阵雷达的052C,纪德级时代能使用的计算机组件也比052C落伍(虽然软体层面052C可能还有较不成熟、需要精进之处);更重要的是052C的核心技术为中国所拥有, 软硬体能持续发展改进 ,而纪德级只是美国出售台湾的中古旧货,连舰上射控雷达里已经停产的行波管都需要专门请美国厂商复刻。

对于解放军海军而言,欲摆脱过去的近海格局、将有效作业范围真正突破第一乃至第二岛链,除了航空母舰之外, 具备强大对空监视与作战能力的新型防空驱逐舰是不可或缺的一环。当解放军海军远离陆地,就等于远离本国地面监视预警体系 与空军机队的保护伞,在美日西太平洋绝对优势的监视与空中打击体系之下,解放军舰队只能依靠自身力量撑起舰队保护伞,才有生存的可能。 为此,就需要航空母舰舰载机提供的空中监视巡逻以及先进防空舰艇的雷达预警──以中国的国力,尚远不足以建立如美国一般强大完备的航舰战斗群, 因此防空舰艇在航舰体系中势将扮演更吃重的角色;因此,在2000年代中国积极筹画建造航空母舰的同时,配套的大型新型防空驱逐舰 将不可或缺。以这样的标准,052C的吨位与武装还力有未逮,中国海军显然需要建造更大而有力的高性能防空驱逐舰来搭配航空母舰。

限制下的成长

2000年代前期开始, 中国频频建造新一代舰艇,除了江南造船厂建造的052B与052C各两艘外,上海沪东造船厂以及广州黄浦造船厂也各 完成两艘近四千吨的054/054A型江凯级护卫舰,大连红旗造船厂推出两艘051C导弹驱逐舰(沿用旅海级的舰体与动力系统, 两艘分别于2004与2005年下水),渤海造船厂则忙于建造新一代093、094核能潜舰,这波造舰潮的 算是相当可观;然而,除了054A以稳定的速率持续建造之外,四艘052B/C告一段落后,中国 对于6000-7000ton等级主战舰艇的建造曾再度停顿 。

前两艘052C在2005年加入解放军海军服役后,又经过数年测试,才在2008年完成设计定型。另外,中国方面将UGT 25000燃气涡轮国产化的工作在当时也还没有完成(详见052B导弹驱逐舰一文)。再者,上海造船厂从2005年6月开始在长兴岛建设全中国最庞大的造船厂设施,2008年6月正式将厂区搬离原有的江南厂区(可追溯至清末江南机器制造局,有143年历史)。以上因素都是中国建成首批四艘052B/052C之后,一段时间没有紧接着继续建造燃气涡轮驱逐舰的原因;而后续四艘052C的建造工作则从2008年展开(见下文)。

由于中国在2000年代初期一口气推出数型新舰,涉及许多过去十分陌生、从无到有的领域(尤其是配备高精密度有源相控阵与防空作战系统的052C),势必要累积数年的操作经验, 才能让逐步发现这些新系统的潜在问题并予以修正,而不是贸然躁进。另外,由于同时期中国海军整体仍嫌落后,高学历专业人才数量偏低, 大量上一代老旧装备仍在服役,故这些新舰艇势必在作战理念、战术、训练与后勤补保等各种层面,带给中国海军极大的冲击;如果一下子接收过多新舰, 超出了中国海军的吸收能力,则新舰也只是一个空壳,新装备只能束之高阁充当摆饰品,无法真正发挥新一代的作战能力。无论如何,在本身技术 不足、外来技术受限以及教育训练需要时间等重重限制下, 中国海军距离阵容全面现代化自然需要一段时间的努力与消化。

四艘江南厂的052B/C均配置于南海舰队,购自俄国的四艘现代I/II级部署于东海舰队,而054系列 护卫舰则优先配置于东海舰队。值得注意的是,南海舰队在2004至2005年一口气获得 四艘新造052B/C驱逐舰,而中国自制039宋级柴电潜舰的第六、第七艘亦于同一时期加入于南海舰队,外加1990年代下半陆续进入服役的四艘新造江卫-II级 护卫舰以及一艘旅海级驱逐舰,南海舰队从1990年代以来实力 大幅强化,显见中国对南海岛屿主权争议日趋重视,遂大幅强化南海舰队作为在东南亚竞争的筹码;当然,以作战任务区域划分,南海舰队也被用于对台湾的武力投射。

052C首舰兰州号(170)的舰桥,摄于2009年4月23日解放军海军60周年阅舰式,此时

美国海军作战长(Chief of Naval Operations,CNO)葛雷.罗黑德( Adm. Gary Roughead)

正访问该舰。

一艘052C正进行Ka-28反潜直升机的甲板作业。注意到直升机甲板上铺设一组软网格,在直升机

起降时钩住机体避免滑动。甲板人员还需系缆作业,用缆绳绑住起落架并系留在甲板上一些

用来引导的滑轮机构上,透过机库内的绞盘,牵引钢缆将直升机拉回。

 

第二批052C

2012年1月下旬出现在网路上的照片,长兴厂区中有三艘已经下水的052C同时进行舣装作业

(最左边一艘应该是已经试航的三号舰)。

第二批052C首舰长春号(150)在2013年1月底成军时的画面。

一架Ka-31预警直升机降落在第二批052C郑州号(151)甲板上的画面。

俄式舰载直升机降落作业以甲板上铺张的网子来协助固定直升机。

 

如同前述,两艘052C在2005年服役后,中国在几年之内就再也没有建造新的导弹驱逐舰。直到2010年下半,网路才又有新驱逐舰的船段在江南造船厂(此时已经移到 新的长兴岛厂区)现身,并有数艘在同时建造。

长兴厂区首先开始建造的前四艘导弹驱逐舰都还是052C,这些都是在江南造船厂搬迁之前已经下达的订单。第二批次052C最初只订购一艘(三号舰),随后增加到四艘。第二批052C的首舰在2008年10月开工,2010年11月28日下水,2011年10月展开试航,被命名为长春号(150,舰上装有 新的编队作战指挥系统),2013年1月31日进入东海舰队服役。第二艘在2008年12月26日开工,2011年6月25日下水 ,2012年5月上旬展开试航,并被命名为郑州号(151);第三艘约在2011年12月底至2012年1月初下水 ,2015年2月9日服役,命名为西安(153),至此052C的建造工作全部完成。

依照后续消息,第二批052C的建造预备工作约在2007年开始执行。第一批两艘052C是依照各次系统为导向的传统方式制作施工蓝图,第二批052C为了配合长兴厂区的新式模组化区域建造方式 (分成前、中、后三大段,然后总装),相关施工蓝图与建造程序也经过修改 。改用区域建造方法使得第二批052C的建造周期缩短,而且下水前的舣装率提高。 依照 中国官方报导,第二批052C首舰长春号舰长155.5公尺,宽17.2公尺,满载排水量6000余吨,最大航速不小于29节,续航力不小于4000海里,自给力不小于15昼夜 。

 与头两艘相较,第二批四艘052C外观与主要作战装备都没有差别 ,但细部上有所调整与改进,许多内部设备也都有更新 (许多前两艘052C采用的设备此时已经停产,必须更新)。例如,第二批052C的生活起居空间纳入亚丁湾护航勤务的经验予以调整,此外早期的护航经验显示原本的RHIB小艇以及收放起重机的性能都不足,因此换装BH-580A玻璃纤维制刚性快艇,并且换用新的吊艇起重机和支架来提高收放速率。相较于前两艘052C,第二批052C的作战指挥系统经过升级,此外加装第一批052C所无的编队指挥系统,直升机库里增加水雾喷洒系统来强化损管能力。由于舰上新设备自动化程度提高, 第二批052C人员编制比首批两艘052C精简约30人。

由于中国国产化版的UGT 25000燃气涡轮(即QC 280)在2009年通过验收,意味着 中国在建造新舰方面的"心脏病"获得重大突破,这显然是中国又开始继续建造驱逐舰的重要原因之一;而052C经过五年服役验证,防空作战系统的 软硬体显然又更为完善,而其346相控阵雷达也已经获得进一步的改良。052C付诸量产,显示346型相控阵与海红旗-9防空导弹系统的成熟度显然已经获得解放军肯定;除了新造052C之外,在2010年,于大连施工的前苏联瓦良格(Varyag)号航空母舰,也开始安装346型 相控阵系统。因此,虽然时隔七年出现的第二批052C与首批看似完全相同,但细部设计与关键系统内容显然比头两艘更为成熟,同时意味着 中国在高性能防空舰的领域已经站稳了脚步。

江南长兴厂区开始第二批052C之后,这个六千吨级的国产防空驱逐舰系列就如同流水线一般不断建造;建造四艘第二批052C之后,紧接着就推出进一步改良的052D,首张照片在2012年中旬于网路上曝光。052D的舰体尺度与布局维持不变,但细部构型与装备有相当显著的变化 ,包括换装新主炮、新相控阵以及新型垂直发射系统(另有专文介绍)。

服役经历

在2008年12月19日,中国外交部发言人正式宣布,基于联合国在12月16日通过的授权法案,中国将派遣一支由两艘导弹驱逐舰与一艘补给舰组成的分遣舰队,远赴索马利亚海域(亚丁湾一带)打击当地气焰嚣张的海盗活动,保护行经当地的商船并打击海盗。这支舰队由海口号(171)、052B的武汉号(169)与福池级油弹补给舰微山湖号(887)组成,以武汉号为旗舰,全部都是2000年代以来 中国新完成的最新锐、最大型舰艇,舰上并搭载70名海上特种大队人员,随时准备因应反劫持、夺船或人道援助等可能状况。这支舰队在2008年12月26日启航,在2009年1月6日左右抵达索马利亚海域,为行经当地的中国商船提供护航,任务期间以巴基斯坦卡拉奇以及位于亚丁湾口的吉布提港市为补给休息地点 ;海口号与武汉号一直在索马利亚海域值勤到4月中旬,由第二批护航编队接手,并于4月底返回南海三亚基地。这趟任务不仅是"中华神盾"服役以来首度远航,更是中国海军建军以来,第一次远渡重洋投入实际作战任务,以及首度参与国际联合的维和任务,意义非比寻常 。在此之前,052C服役以来始终保持低调,曝光率低,也没有投入任何敦睦性质的远洋活动;而此次"打海盗"之行,也终于让052C在媒体面前大篇幅展示。除了实质的航线保护任务之外, 中国海军也获得一次难得的实际远洋作业经验,顺便验证舰上各型侦测、战管系统的运作,此外更是宣扬实力、展示国旗的大好良机。 依照后续消息,海口号在2008年的索马利亚护航任务中曾连续124天未曾靠岸整补,所有补给传输都是在海上进行,期间舰上装备完好率约95%。

在2010年6月30日,由052C首舰兰州号的第六批护航编队启航,这次编队首度纳入两万吨级的071昆仑山号(998)两栖船坞运输舰,并搭配鄱阳湖号(882)油水补给舰。 在2011年11月,第二次担任护航任务(第10批)的海口号启航前往索马利亚;根据后续报导,此时舰上已经换装国产化的GT-25000燃气涡轮(国产型号为QC-280)。

在2013年10月13日,由兰州号(170)导弹驱逐舰、054A导弹护卫舰柳州号(573)与鄱阳湖号(882)补给舰组成的编队在前往南美州国家访问途中,缔造中国海军史上通过麦哲伦海峡的首例。

在2014年7月美国与其盟国联合举办的环太平洋军事演习(RIMPAC 2014)里,中国首次派遣海军舰艇参与,包括052C导弹驱逐舰海口号(171)、054A导弹护卫舰岳阳号(575)、903型综合补给舰千岛湖号(886)以及和平方舟号(866)医院船。

2008年12月26日,海口号启程前往索马利亚之际,岸上官兵列队欢送的画面。

这是中国海军第一批派往索马利亚进行反海盗护航任务的编队。

在2013年5月底,美国海军提康德罗加级导弹巡洋舰夏洛号(USS Shiloh CG-67,后)访问中国

湛江的南海舰队基地,中国海军派出052C首舰兰州号(170,前)陪访。

(上与下)2013年10月13日,包含052C首舰兰州号的中国海军编队首度通过南美洲南端

风浪恶劣的麦哲伦海峡的画面。

俯瞰参加2014年环太平洋军事演习的中国海军四舰编队,由前而后、由左而右是

054A导弹护卫舰岳阳号(575)、903型综合补给舰千岛湖号(886)、和平方舟号(866)

医院船以及052C导弹驱逐舰海口号(171)。

2014年环太平洋军事演习期间,一架直-9直升机在海口号的起降甲板上整备。

注意甲板中央有一对直线轨道,用来协助引导拖曳直升机入库的作业。


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