武為

船舶大約有7 000年的悠久歷史，在時空的長河中，散落在地球上的不同文明在越洋渡海中所發(fā)生的激烈碰撞將戰(zhàn)爭的硝煙帶到了水面。如今，已無法考證人類歷史上首次水面戰(zhàn)爭發(fā)生在何時何地，但可以肯定的是，當(dāng)高等智慧生物認識到四通八達的水流能夠?qū)⒆约簬{色星球上的任意角落時，欲望就如同在森林中點燃的星火般一發(fā)不可收拾。為了爭奪更好的生存條件，水上的沖突變得愈趨頻繁和激烈。于是，專門用于水面作戰(zhàn)的船舶在鮮血的巨壓下誕生。從加固艦體強度到優(yōu)化隱蔽效果，從提高火力強度到提升火力精度，從加快航行速度到追求航行性能……在千年的海水磨洗中，水面作戰(zhàn)艦艇逐漸形成了“看、打、走、藏”四類基本能力要素，即偵測能力、打擊能力、機動能力與隱身能力。

現(xiàn)代水面戰(zhàn)艦早已跨過了肉眼觀測敵情的階段，艦載雷達與聲吶的出現(xiàn)將戰(zhàn)艦的安全距離和火力范圍拓展到了視距以外?？?，就是利用艦載雷達和聲吶對周邊敵情進行偵測的行為。所謂“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，對于主要用于防空反潛的水面艦艇來說，“看”的目的是“防”，先敵發(fā)現(xiàn)就是“防得住”的先決條件。因此，“看得見、看得遠、看得清”已成為衡量一艘戰(zhàn)艦作戰(zhàn)性能的首要指標(biāo)。

看得見：目標(biāo)發(fā)現(xiàn)能力

看得見，指發(fā)現(xiàn)各類作戰(zhàn)對象和目標(biāo)的能力。在空中和水下反艦武器高度發(fā)達的今天，水面作戰(zhàn)艦艇面臨的威脅已呈現(xiàn)“空中-水面-水下”的立體分布態(tài)勢，這就要求艦載探測設(shè)備能夠?qū)ε炌е苓吀鱾€空間層次的目標(biāo)進行搜索探測。具體來說，對于空中和水面目標(biāo)，采用艦載雷達進行探測；對于水下目標(biāo)，則使用聲吶進行探測。

對空警戒雷達：轉(zhuǎn)動速度跟不上天空的軌跡對空警戒雷達主要用于發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視空中目標(biāo)，與敵我識別系統(tǒng)相配合判定目標(biāo)的敵我屬性，給導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達和炮瞄雷達提供目標(biāo)指示等。其工作原理實際上很簡單，即通過向指定方向發(fā)射電磁脈沖并監(jiān)聽該頻率脈沖的回波來判斷在這個發(fā)射線上障礙物的距離，通過掃描多點連成面得到物體形狀，通過多次掃描得到相對速度。簡單來說，就是快速連續(xù)掃描，以點成面，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

這種工作原理就要求雷達要盡可能快地向其要探測區(qū)域的各個方向進行照射，以便得到盡可能多的回波資料進行數(shù)據(jù)合成或成像。要達到這一效果，就必須用機械方式驅(qū)動雷達天線轉(zhuǎn)動或者俯仰，以改變掃描波束的指向，這就是為什么在許多水面艦艇的桅桿上經(jīng)常能見到不停轉(zhuǎn)動的雷達天線的原因。傳統(tǒng)的對空警戒雷達（脈沖或多普勒雷達）多采用上述單陣面機械掃描方式。

對空警戒雷達探測距離較遠，一般超過150千米，能夠?qū)ε炌е車?60°的空間進行監(jiān)測。在空中威脅日益嚴重的今天，對空警戒雷達的地位至關(guān)重要，可以說位居所有艦載雷達之首。因此，對空警戒雷達一般多配置在視野良好、位置最佳的主桅頂部，但體積重量過大時，也可能配置在上層建筑頂部或在艦艇中后部為其單設(shè)一座后桅。

隨著空中反艦武器越來越多、越來越復(fù)雜、越來越快，傳統(tǒng)對空警戒雷達的有效發(fā)現(xiàn)距離被大幅縮短，雷達的轉(zhuǎn)動速度已跟不上反艦武器在天空上劃過的軌跡，持續(xù)惡化的態(tài)勢促使水面作戰(zhàn)艦艇急于尋求一種效率更高、探測距離更遠的新型對空警戒雷達以撐起艦隊的空中大傘。

對海警戒雷達：折翼地平線對海警戒雷達主要用于發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視海上和低空目標(biāo)，與敵我識別系統(tǒng)相配合判定目標(biāo)的敵我屬性。受地球曲率限制，其最大探測距離一般不會超過40千米。也正因如此，對海警戒雷達工作功率要小于對空警戒雷達，天線尺寸也相對較小，多架設(shè)在較高位置。

對海警戒雷達是最早出現(xiàn)在戰(zhàn)艦上的雷達，但在空中反艦力量快速發(fā)展的今天，對海上目標(biāo)的攻擊已不再是艦載武器的主要使命，因此不少新型驅(qū)護艦已經(jīng)不再單設(shè)這種雷達，其任務(wù)大多由多功能對空警戒雷達或?qū)Ш嚼走_兼任。不過，受限于自身重量和體積，大型多功能對空警戒雷達一般難以架設(shè)在艦艇較高位置，而由于雷達的探測距離和天線高度的平方根、目標(biāo)高度的平方根呈線性關(guān)系，因此，絕大部分對空警戒雷達都存在一定的視界盲區(qū)。那么，這一片盲區(qū)就是如今對海警戒雷達的生存空間。

實際上，低空、掠海反艦武器一直以來就是水面艦艇的“克星”，英阿馬島戰(zhàn)爭中被“飛魚”擊潰的“皇家驕傲”已經(jīng)充分證明了這一點。這樣來看，設(shè)置一部對海警戒雷達可以有效彌補對空警戒雷達“下視不足”的問題，即專門用于發(fā)現(xiàn)低空、超低空飛機和掠海飛行目標(biāo)。然而，地平線的阻隔讓上述目標(biāo)依然能夠四處肆虐，40千米的距離在以亞音速掠海飛行的反艦導(dǎo)彈眼里只是一個呼吸間的距離，折翼地平線始終是對海警戒雷達過不去的坎。

艦載柱面陣聲吶：簡單而不簡配艦載聲吶主要用于探測潛艇和水下反艦武器。聲吶探測的原理與雷達相似，只是發(fā)射的是聲波而不是電磁波。由于作戰(zhàn)環(huán)境不同，水面作戰(zhàn)艦艇的聲吶系統(tǒng)比潛艇要簡單一些，大體按照一前一后的布局配置?！耙磺啊敝甘撞柯晠葘?dǎo)流罩內(nèi)的綜合聲吶，“一后”則是指位于艦艉的拖曳聲吶。

首部聲吶位于龍骨以下并做成流線型，又稱為艦殼聲吶或球鼻艏聲吶，例如美國海軍裝備的SQS-53C聲吶。首部聲吶采用柱面陣作為布陣形式，同一個基陣上集成了收發(fā)功能，柱面陣的孔徑根據(jù)艦體大小不同而差別較大，中小型水面艦艇如1 000～2 000噸級的護衛(wèi)艦直徑可能只有1～2米，但大型水面艦艇如5 000～9 000噸級的驅(qū)逐艦的綜合聲吶基陣直徑可能達到4米以上。首部聲吶一般具有主被動兩種工作方式。顧名思義，主動方式就是通過主動發(fā)射聲波并根據(jù)回波探測目標(biāo)，探測精度較高但易暴露；而被動方式則是通過接收和處理水中目標(biāo)發(fā)出的輻射噪聲或聲吶信號，而獲取目標(biāo)參數(shù)，探測精度較低但更隱蔽。在良好水文條件下，大型艦艇正常速度航行時，首部聲吶對一般噪聲潛艇的被動探測距離不大于10千米，主動探測距離可達20千米。

拖曳聲吶位于艦艉，早期采用拖曳變深聲吶，即利用與艦艉特定裝置相連的拖纜拖行裝有聲吶基陣的拖曳體，對潛艇進行探測，并可以通過調(diào)整拖纜長度來調(diào)節(jié)聲吶深度。這種聲吶實際上是首部綜合聲吶的自然延伸，一般也采取柱面陣的布陣形式和主被動的工作方式。其最大的優(yōu)勢在于：一是工作位置距離艦艇較遠，背景噪聲較低；二是可以通過調(diào)節(jié)深度來匹配海洋水文條件，環(huán)境適應(yīng)性較好。不過，由于在孔徑方面與首部聲吶大體相同，因此在良好水文條件下其作用距離也不會比首部聲吶更遠。

水面作戰(zhàn)艦艇采用首尾結(jié)合的簡單方式最大化利用了聲吶的特性，形成了以自身為圓心、半徑最大達20千米的探測范圍，使反潛效果并未因結(jié)構(gòu)簡單而簡配。實際上，雖然世界各國海軍都在大力發(fā)展航空反潛力量，但水面艦艇的反潛能力依然不許小視。原因在于，水面艦艇噪聲一般遠高于同時期的潛艇，而且降噪比潛艇困難的多，在同樣采用被動聲吶的情況下，潛艇將先于水面艦艇發(fā)現(xiàn)對方。既然如此，水面艦艇就不用擔(dān)心主動聲吶易暴露的問題，反而可以肆無忌憚地使用主動聲吶，這種優(yōu)勢是顯而易見的。

看得遠：先敵發(fā)現(xiàn)能力

信息的急速流轉(zhuǎn)使現(xiàn)代戰(zhàn)爭的節(jié)奏變得越來越快，攻防態(tài)勢可能就在一瞬間發(fā)生劇烈轉(zhuǎn)變。“首戰(zhàn)即決戰(zhàn)”成為了每個國家軍隊必須面對的殘酷現(xiàn)實，美軍在20多年前提出的“發(fā)現(xiàn)即摧毀”發(fā)展到現(xiàn)在已真正實現(xiàn)了“秒殺”，時間要素在戰(zhàn)場上顯得愈發(fā)彌足珍貴。對于水面作戰(zhàn)艦艇來說，高超聲速武器、反艦彈道導(dǎo)彈等近乎瞬移的武器裝備將急劇壓縮艦載防空系統(tǒng)的反應(yīng)時間。早一秒發(fā)現(xiàn)就多一分安全，先敵發(fā)現(xiàn)就能先敵打擊、先敵摧毀，“看得遠”漸漸成為水面作戰(zhàn)艦艇遂行作戰(zhàn)任務(wù)和提高生存能力的必備能力。

蜻蜓復(fù)眼的奧秘——相控陣雷達傳統(tǒng)對空警戒雷達在高速發(fā)展的空中反艦武器面前顯得漏洞百出，在百年艦隊岌岌可危的關(guān)鍵時刻，一種日常生活中常見得不能再常見的昆蟲——蜻蜓，扮演了“救世主”的角色。

人們在研究中發(fā)現(xiàn)，蜻蜓視力極佳的原因在于其每只眼睛由許許多多個小眼組成，稱為“復(fù)眼”，每個小眼都能成完整的圖像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。首次啟發(fā)，科學(xué)家發(fā)明了具有劃時代意義的革命性裝備——相控陣雷達。

電掃效率更高。相控陣是“相位控制陣列”的簡稱。相控陣雷達的天線陣面由許多個輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，類似蜻蜓復(fù)眼，單元數(shù)目根據(jù)雷達的功能設(shè)計決定，可以從幾百個到幾萬個不等。這些單元有規(guī)則地排列在平面上，構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過控制每個單元的發(fā)射波電磁相位，在不同單元之間造成規(guī)律的相位差，產(chǎn)生干涉，以此改變電磁波掃描方向，這種方式稱為電掃描。顯然，電流所造成的相位變化顯然要遠快于機械底座轉(zhuǎn)動的速度，因此相控陣雷達較傳統(tǒng)雷達工作效率更高，也是兩者的根本區(qū)別。

多目標(biāo)跟蹤能力更強。相控陣雷達的掃描波束來源于單元間的相位差，因此天線的單元數(shù)目越多，波束在空間可能的方位就越多，那么雷達可同時探測跟蹤的目標(biāo)就越多，這就解決了大集群、高速度空中目標(biāo)的的遠程探測與跟蹤問題。實際上，遠程多目標(biāo)跟蹤能力是相控陣雷達較傳統(tǒng)雷達的最大優(yōu)勢。美國海軍裝備在“伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上的SPY-1型雷達可同時跟蹤200個以上的目標(biāo)，而上一代遠程對空警戒雷達SPS-48僅能同時跟蹤100個左右。

有源相控陣性能更佳。相控陣雷達包括無源和有源兩類，兩者的工作原理基本相同，區(qū)別在于無源相控陣雷達僅有一組中央發(fā)射機和接收機，采用統(tǒng)一發(fā)射分配、統(tǒng)一接收放大的工作模式；而有源相控陣雷達的每個發(fā)射/接收單元都能自己產(chǎn)生、接收電磁波。顯然，在頻寬、信號處理和冗度設(shè)計上，有源都比無源相控陣雷達更具優(yōu)勢，是未來艦載雷達的發(fā)展趨勢。前面提到的SPY-1型相控陣雷達是世界上最早服役的艦載相控陣雷達，屬于無源陣。而有源相控陣雷達的代表則是中國海軍裝備在052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上的相控陣雷達。

相控陣不一定都是“大板子”。由于“宙斯盾”系統(tǒng)所引領(lǐng)的“盾艦”潮流實在太過耀眼，因此提到艦載相控陣雷達，人們總是首先想到貼在桅桿上的“大板子”，例如SPY-1和052D的相控陣雷達都是采用固定陣位，每陣掃描角度在90°～120°，因此一般配置3～4陣。雖然這種固定陣位的相控陣雷達功能多、性能強，但由于功率、體積、重量都較大，一般部署于中大型水面艦艇上。對于同樣渴望擁有新技術(shù)的小型水面艦艇來說，邊掃描邊跟蹤的相控陣雷達是最優(yōu)選擇。這種雷達實際上是用傳統(tǒng)機械雷達的底座配上相控陣天線，通過高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)360°覆蓋，相對于固定陣面的多功能相控陣雷達，功能較少，數(shù)據(jù)率較低、目標(biāo)容量也小。英國45型驅(qū)逐艦上裝備的“桑普森”雷達和意大利“地平線”級護衛(wèi)艦裝備的EMPAR雷達就是邊掃描邊跟蹤的相控陣雷達。

用備份確保萬無一失。為了保證看得遠，有的戰(zhàn)艦還會配置兩部對空警戒雷達，目的是作為備份，或完成某些特殊要求。例如德國的“薩克森”級護衛(wèi)艦，除了一部APAR多功能主動相控陣雷達外，還在后桅模塊頂部配置了一部探測距離為400千米左右的SMART-L遠程三坐標(biāo)對空警戒雷達，用于彌補APAR雷達探測距離不足的問題。

體系缺陷下的無奈——超視距對海警戒雷達在解決對海警戒雷達“看得遠”的問題上，大多數(shù)國家海軍采用的是“站得高看得遠”的方式，即利用艦載直升機或預(yù)警機雷達作為中繼節(jié)點，增大探測距離。例如美國海軍通過“伯克”級驅(qū)逐艦上搭載的SH-60B直升機為艦載SPS-67（V）型對海警戒雷達提供中繼，可將對海上目標(biāo)的探測距離擴充數(shù)倍甚至更大。但對于戰(zhàn)場感知體系存在缺陷，特別是空中預(yù)警能力不足的國家來說，這種方式顯得有些遙不可及。于是，一些國家就另辟蹊徑地研制出了超視距對海警戒雷達。這里面的代表當(dāng)屬蘇聯(lián)（俄羅斯）海軍裝備的“音樂臺”超視距對海警戒雷達。值得注意的是，這里提到的“超視距”與平常我們熟知的概念不同，是指最大探測距離超過海平面一線的雷達。

超視距對海警戒雷達實現(xiàn)“跨越地平線”的原理在于充分利用了大氣的波導(dǎo)效應(yīng)。在某些特殊氣象條件下，離地表最近的對流層溫度會隨著高度而增加（一般為降低），形成逆溫層（Temperature Inversion Layer），而通過此區(qū)域的電磁波會在逆溫層的上下邊界之間不斷折射的過程中向前傳播，從而超過地球表面曲率傳遞到數(shù)百千米以外。實際中，波導(dǎo)現(xiàn)象通常發(fā)生在海上，且具有季節(jié)性，在波斯灣、阿拉伯海、波羅的海、東地中海、印度洋和南中國海比較常見，這也從另一角度解釋了為什么蘇聯(lián)海軍專門研制這樣一款的雷達，因為上述大多數(shù)海域是其經(jīng)常活動的區(qū)域。

裝備了超視距對海警戒雷達的水面艦艇，能夠僅僅依靠自身能力直接實現(xiàn)對海上、低空和超低空目標(biāo)的遠距離探測和跟蹤，但缺點是探測精度不佳和識別耗時。在強調(diào)體系作戰(zhàn)能力的今天，未來很難出現(xiàn)水面作戰(zhàn)艦艇單打獨斗的場景。可以說，采用超視距對海警戒雷達是海上作戰(zhàn)體系存在缺陷的無奈之舉。

長尾巴造就長距離——拖曳式線列陣聲吶與主被動拖曳聲吶水面作戰(zhàn)艦艇的首部聲吶和拖曳變深聲吶由于孔徑限制，最大探測距離有限，而且潛艇的噪聲在不斷降低，擴大探測范圍勢在必行，于是就產(chǎn)生了拖曳線列陣聲吶。這種聲吶是將有一定間隔的水聽器，以線列陣形式布置到透聲保護導(dǎo)管內(nèi)，并將管內(nèi)充油調(diào)節(jié)密度到與水基本相同，再通過拖纜拖曳在艦艇尾部，猶如一條長長的“尾巴”。

拖曳線列陣聲吶的陣孔徑可長達數(shù)百米，較采用柱面陣布陣形式的拖曳變深聲吶的探測范圍大幅擴充，當(dāng)然，也正因如此，拖曳線列陣聲吶的擺動幅度較大、收放工序較為復(fù)雜，影響了艦艇機動。例如美國海軍“伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦（Flight IIA型之前）上裝備的SQR-19型聲吶就是拖曳線列陣聲吶，其長達244米，拖纜長1 700米，拖曳深度可達366米。

拖曳線列陣聲吶解決了水面艦艇對水下目標(biāo)探測距離不遠的問題，但由于只能采用被動工作方式，探測精度不算太高。于是，出現(xiàn)了將拖曳變深聲吶和拖曳線列陣聲吶各自優(yōu)點結(jié)合起來的主被動拖曳聲吶。這種聲吶一般采用拖體主動發(fā)射聲波，線列陣接收的方式，同時線列陣也可以單獨的以被動方式工作。在主動工作方式下，主被動拖曳陣聲吶對潛艇的探測距離遠超過20千米，甚至可以達到40～50千米。舉個簡單的例子，假設(shè)上述主被動拖曳聲吶對潛艇的發(fā)現(xiàn)半徑為40千米，那么水面艦艇在航速18節(jié)的情況下，單艦每小時的掃海面積將達到7 600平方千米左右，多艘艦艇配合更可實現(xiàn)大區(qū)域無縫掃海，效果顯著。因此，主被動拖曳陣聲吶是未來水面艦艇聲吶的發(fā)展方向。

看得清：目標(biāo)定位能力

看得清，指對作戰(zhàn)對象和目標(biāo)的定位能力。如果說“看得見”和“看得遠”是為了優(yōu)先發(fā)現(xiàn)和識別目標(biāo)，那么“看得清”就是為了瞄準(zhǔn)并打擊目標(biāo)。這就需要雷達和聲吶具有較高的探測精度，以實現(xiàn)對目標(biāo)的準(zhǔn)確定位。

艦載武器的標(biāo)尺——火控雷達眾所周知，雷達的波長越長，探測距離就越遠，但精度越差，反之亦然。顯然，采用米波或分米波的警戒雷達是達不到為火力提供精確指引所需的探測精度的，而采用厘米波或更短波長的艦載火控雷達就成為了“看得清”的重要支撐。

易被攻擊的“暴露狂”。火控雷達一般采用帶有喇叭饋源的圓形反射天線，采用縱傾橫傾穩(wěn)定或波束指向校準(zhǔn)，通常根據(jù)警戒雷達指示的目標(biāo)位置截獲目標(biāo)，無需360°旋轉(zhuǎn)，工作時始終指向目標(biāo)。為了給警戒雷達讓出最佳的布置位置，火控雷達多布置在相對較低的位置，造成其探測距離相對有限。但由于水面艦艇的主要作戰(zhàn)任務(wù)是編隊防空和反潛，對目標(biāo)的攔截距離要求并不高。由于火控雷達總是主動發(fā)射電磁波，因此極易成為敵方干擾和攻擊的目標(biāo)，為此，現(xiàn)代火控雷達一般與光電設(shè)備（電視、激光或紅外裝置）組合一體使用，以提高抗干擾能力。

“防”字當(dāng)頭?；鹂乩走_一般包括炮瞄雷達和導(dǎo)彈火控雷達。前者為艦炮和近防炮提供目標(biāo)指引，后者為導(dǎo)彈提供目標(biāo)指引。需要指出的是，艦載導(dǎo)彈火控雷達的主要目的是“防”，即為艦空導(dǎo)彈提供目標(biāo)指引。例如美國海軍“伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上裝備的SPG-62型火控雷達，主要是為“標(biāo)準(zhǔn)”2和“海麻雀”防空導(dǎo)彈提供目標(biāo)指引。而對于帶有攻擊性的反艦導(dǎo)彈則一般由對海警戒雷達、多功能相控陣雷達、導(dǎo)航雷達或自主引導(dǎo)。最典型的當(dāng)屬俄羅斯海軍使用“音樂臺”對海警戒雷達為SS-N-22“日炙”反艦導(dǎo)彈提供超視距制導(dǎo)。

漸行漸遠的專業(yè)火控雷達。未來，單獨的艦載導(dǎo)彈火控雷達將逐漸退出歷史舞臺。一方面，對于具有主動制導(dǎo)能力的艦空導(dǎo)彈來說，艦載導(dǎo)彈火控雷達無存在必要，代之以對空警戒雷達（通常為多功能相控陣雷達）提供目標(biāo)指引即可。另一方面，多功能相控陣雷達集成火控功能已成為可能。例如美國海軍將在“伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦FlightⅢ型中，以最新研制的雙波段有源相控陣雷達（AMDR）替代目前使用的SPY-1D型雷達，AMDR雷達的X波段系統(tǒng)可兼顧火控功能，SPG-62型火控雷達將被淘汰。

水下千里眼——具有定向發(fā)射模式的主動聲吶隨著現(xiàn)代潛艇的噪聲不斷降低，被動探測越來越難以探測到遠距離上的低噪聲潛艇，但由于物理因素限制，潛艇目標(biāo)強度卻不可能有大幅下降，因此主動聲吶在現(xiàn)代反潛作戰(zhàn)中的優(yōu)勢越發(fā)明顯。實戰(zhàn)中，水面作戰(zhàn)艦艇對水下目標(biāo)進行精確探測和定位的裝備一般是具備主動工作方式的聲吶，具有全向發(fā)射和定向發(fā)射兩種模式，定向發(fā)射聲源級更好，定位精度更高，能夠為反潛武器提供引導(dǎo)。例如美國海軍裝備的SQS-53C型聲吶就能夠為“阿斯洛克”反潛導(dǎo)彈以及MK46型魚雷制導(dǎo)。