宙斯盾艦:基本介紹,設計背景,系統組成,結構演變,飛彈配備,作戰效能,特點,造價,

美國海軍現役最重要的整合式水面艦艇作戰系統。1960年代末，美國海軍認知自己在各種環境中的反應時間，火力，運作妥善率都不足以應付蘇聯大量反艦飛彈的對水面作戰系統的飽和攻擊威脅。宙斯盾系統的核心是一套電腦化的指揮決策與武器管制系統，雖然在表面上宙斯盾系統很強調對於空中目標的追蹤與攔截能力，不過宙斯盾系統的核心接收來自於艦上包括雷達，各種電子作戰裝置與聲納等偵測系統的資料等。

基本介紹

中文名：宙斯盾艦
外文名：Aegis combat ship
搜尋距離：400km
造價：平均約12億美元
飛彈射程：1200km
飛彈直徑：533mm

基本介紹,設計背景,系統組成,結構演變,飛彈配備,作戰效能,特點,造價,參戰歷史,艦艇舉例,相關電影,相關遊戲,

基本介紹

“宙斯盾”(Aegis)作戰系統是美國海軍為了滿足艦載防空系統的需要而開發的“先進的艦用飛彈系統”(ASMS)，Aegis是古希臘神話中大神宙斯的盾。在美國海軍看來，“宙斯盾”作戰系統可以有效地防禦敵方同時從四面八方發動的飛彈攻擊，它構成了美國海軍艦隊的堅固盾牌，也是美國國家飛彈防禦系統（NMD）和戰區飛彈防禦系統（TMD）的組成部分。

設計背景

美國在越戰時期的經驗以及面對蘇聯的發展下，顯示出美國海軍主要水面作戰艦艇面臨幾項有待解決的問題。首先是對於多目標的追蹤和威脅分析能力，尤其是在面對複雜地形或者是電磁干擾環境下持續作業的能力。其次是面對大量空中目標，尤其是高速反艦飛彈來自多方向的可攔截數量。傳統的機械轉雷達因為資料更新率的關係，對於低空或者是高速的目標在偵測與處理上有諸多的缺點，而在越戰時期開始引入數位電腦協助的自動化作戰系統的經驗，讓美國海軍對於利用電腦增強對多目標追蹤管制與情報掌握能力愈來愈有信心，因此在發展下一代的水面艦艇作戰系統上，決定將所有的偵測、指揮、控制和作戰系統全部整合在一起，不再讓各別系統下的管制台與作業人員各自為政。

系統組成

宙斯盾作戰系統的核心由5大系統組成：SPY-1相控陣雷達系統、MK1指揮決策系統、MK1顯示系統、MK1武器控制系統、MK1戰備檢測系統。此外還有MK29作戰訓練系統、AN/SRS-1戰鬥測向系統。

最初版本含6部UYK-7和20部UYK-20計算機，18座顯控台。1989年服役的Baseline 4以後各艦，用UYK-43一對一替代了UYK-7，並為MK-86、MK-29、C2P增加了三台UYK-43。以上是巡洋艦版本。驅逐艦版的核心部分包含5部UYK-43，其C&D直接接收SQQ-89聲吶系統數據，MK86由主系統直接控制。連線各系統的數據匯流排則為USQ-82艦艇數據多重存取系統(SDMS)與SAFENET光纖匯流排。

為降低成本，Baseline 5以後各艦逐步引入了使用商用技術(COTS)的計算機TAC-3和TAC-4，來取代舊的軍用計算機。而Baseline 3以後又引入了新型的UYQ-70系列先進顯示系統取代了UYQ-21顯控台，UYQ-70擁有強大的圖形處理能力。Baseline 3以後又納入了Link16。

雷達

AN/SPY-1被動電子相控陣雷達，這一套雷達共有四片，成六角形，分別裝置在艦艇上層結構的四個方向上。因為雷達本身不旋轉，完全利用改變波束相位的方式，對雷達前方的空域目標以每秒數次的速率進行掃描。第一代的SPY-1A雷達每片重量高達12000磅，上面有140套模組，每個模組包含32具發射/接收與相位控制單元。這一套雷達於1965年開始發展，1974年展開海上測試，第一套系統隨提康德羅加級巡洋艦第一艘提康德羅加號（CG-47）於1983年進入美國海軍服役，後來又發展到驅逐艦，阿利·伯克級驅逐艦第一艘阿利·伯克號（DDG-51）於1991年進入美國海軍服役。

MK1指揮決策

它包括四機櫃AN/UYK—7計算機、AN/UYA—4顯示控制設備、變換裝置、RD—281存儲器和數據變換輔助控制台等。該分系統是全艦的指揮和控制中心。它負責建立戰術原則，顯示並處理來自艦上各感測器的信息，作出威脅判斷和火力分配，協調和控制整個作戰系統的運行。

MK1武器控制

它由四機櫃AN/UYK—7計算機、“宙斯盾”綜合裝置、MK 138射擊開關組合件和數據交換輔助控制台組成。該分系統負責按照MK1指揮和決策分系統的作戰指令，具體實施對武器系統的目標分配、指令發射和飛彈制導等功能。

MK99火控

它包括AN/SPG—62目標照射雷達、MK79導向器和數據轉換裝置。該分系統負責按照MK1武器控制分系統的指令，隨同AN/SPY—1A雷達一起工作；用AN/SPG—62雷達照射目標，以便對已發射的飛彈提供末制導。

飛彈發射

為雙導軌旋臂式發射裝置，用於發射“標準 2”中程艦空飛彈或“阿斯洛克”反潛飛彈。MK 41則是一種先進的垂直發射裝置，它包括61具飛彈發射箱，可發射 “標準”、“戰斧”、“魚叉”和“阿斯洛克”飛彈等。上述兩種飛彈發射分系統均由MK 1武器控制分系統的計算機實施控制。

MK1戰備狀態測試

該分系統由一台AN/UYK—20小型計算機和若干AN/UYA—4顯控台、主數據終端、遙控數據終端和輔助設備組成。它與“宙斯盾”作戰系統各主要分系統相聯，完成對整個作戰系統的監視、自動故障檢測和維護。

結構演變

現役（截至2011年）宙斯盾作戰系統一共有多種不同的架構，稱為“BaseLine”（基線）。這些架構是以前一代架構為基礎改良或者是增加新的裝備，部分基線架構僅安裝在巡洋艦（CG 47級）或是驅逐艦（DDG 51級）上。

基線0型和基線1型

基線0型是“宙斯盾”作戰系統的原始基本型。包括AN/SPY—1A雷達、旋臂式MK 26飛彈發射系統、LAMPS MKIII輕型機載多用途系統和AN/SQS - 53A聲納等設備。該型系統最先配置在1983年交付使用的美國“提康德羅加”級CG-47艦和CG-48艦上。

在對0型基本結構略加改進的基礎上產生了1型基本結構。1型基本結構採用AN / UYK - 7計算機和LAMPS MKIII輕型機載多用途系統等。該型基本結構作戰系統已配置在CG 49、CG 50和CG 51等3艘“提康德羅加”級艦上。原先配置在CG 47和CG 48艦上的0型系統經改進後已升級為1型。

基線2~基線4型

基線2型以AN/SPY—1A相控陣雷達、MK41飛彈垂直發射系統、“戰斧”巡航飛彈和AN/SQQ 89聲納為核心。與1型相比，2型的火力明顯得到增強，反潛戰能力有了大幅度的提升。在CG 52～CG 58的7艘“提康德羅加”級艦上已配置了該型系統。

基線3型採用了AN/SPY—1B相控陣雷達、AN/UYQ 21顯示器和CDR作戰通信機等裝備。AN/SPY—1B雷達是AN/SPY—1A雷達的改型，它改善了對干擾環境下低飛的小雷達截面飛彈的跟蹤。基線3型的電腦程式已由0型的82萬行增加到100萬行以上。基線3型已配置在自1989年2月服役的CG 59～CG64的6艘“提康德羅加”級艦上。

基線4型的主要改進設備AN/SPY—1A（V）雷達（裝在“提康德羅加”級巡洋艦上）或AN/SPY—1D雷達（裝在“阿利伯克”級驅逐艦上）、AN/UYK 43/44計算機（代替早期的AN/UYK 7計算機，程式增加到接近400萬行）、C&D MK2通信和數據設備（裝在“提康德羅加”級艦上）或ADS MK2高級數據系統（裝在“阿利伯克”級艦上）以及AN/SQS 53C聲納等。該型基本結構作戰系統已經配置在CG 65～CG 73等9艘“提康德羅加”級巡洋艦和DDG 51～DDG 56等6艘“阿利伯克”級驅逐艦。從0型基本結構發展到4型基本結構，“宙斯盾”作戰系統已經發生了脫胎換骨的變化。作戰系統865個部件中，有429個更換了，部件數也從865個增加到924個，作戰系統的重量從610噸增加到656噸。與0型相比，基線4型的作戰能力已經大大增強了。

基線5型和基線6型

基線5型的主要改進包括增加“標準SM 2 BlockⅣ”增程艦空飛彈、聯合戰術信息分布系統16號數據鏈戰術數字信息鏈新型作戰測向器和具有很強戰術圖示能力的先進的彩色圖形顯示器等。其電腦程式增加到650萬行以上。基線5型已配置在DDG 57至DDG 78等22艘“阿利伯克”級驅逐艦。基線6型的改進主要包括適合近海作戰的AN/SPY—1D（V）相控陣雷達、改進型“海麻雀”飛彈垂直發射系統、戰區彈道飛彈防禦系統、先進的AN/UYQ—70顯示器、附加的處理機以及改進識別系統和提高協同作戰能力。此外，該系統採用區域網路互連繫統，對各種不同的區域網路實施最佳綜合。經過上述改進後，作戰系統反高速、低空機動目標的總體性能大大增強。預定配置基線6型的艦船平台有自DDG 79以後的多艘“阿利伯克”級驅逐艦。

基線7型

2004年3月，第7代“宙斯盾”武器系統（即基線7型）安裝在美海軍最新的“阿利伯克”級驅逐艦“鐘雲”號（DDG 93）上完成了海試，該系統反映了“宙斯盾”作戰系統基本結構的最新進展；其主要改進包括輔助感測器、改進型“戰斧”飛彈、寬戰區彈道飛彈防禦系統和先進的計算機處理系統等裝備的升級。

試驗期間，美海軍用收集的關鍵數據對“宙斯盾”武器系統的性能進行了評估，其中包括該系統配備最新型雷達--SPY-1D(V)。SPY-1D(V)雷達系統是基線7型武器系統的重要組成部分，它具備自動的自適應雷達模式控制能力和更加強大的抗電子干擾能力，提高了雷達在瀕海環境中的作戰效能。

基線7武器系統中另一個重要的組成部分是艦載的AN/SQQ-89水下作戰系統，該系統中集成了洛馬公司研製的遠程獵雷系統。AN/SQQ-89水下作戰系統進一步增強的艦艇執行多種任務的能力，它可以為航母和遠征打擊群提供建制探雷能力，同時還提高了艦艇各部門間的協同作戰能力。

基線7系統還首次採用了完全來自商用現貨供應(COTS)的先進處理計算結構。把原來的AN/UYK—43一類美國海軍標準計算機徹底轉向COTS的計算環境增強了系統的效能，同時也是向開發式結構轉變的關鍵一步。開放式結構可以使系統的過程更簡單，速度更快。

基線7型系統將首先裝備在最新建造的“阿利伯克”級飛彈驅逐艦上。

早期建造的“提康德羅加”級飛彈巡洋艦上裝備的是第一代指揮控制中心，相比之下，“阿利伯克”級飛彈驅逐艦上的控制中心先進的多。

飛彈配備

“標準”-3 Block1A

美國海軍裝備的用於“宙斯盾”飛彈防禦系統的飛彈稱為“標準”-3 Block1A.飛彈直徑約為343毫米，最大射程600千米，攔截高度160千米，最大飛行速度3至3.5千米每秒。利用動能彈頭可以直接摧毀彈道飛彈，利用其運動能量實現完全摧毀（這種方式最適合用於摧毀核彈頭使其喪失殺傷力）。 Block1A飛彈可以攔截的彈道飛彈包括近程飛彈、準中程飛彈，能夠有限攔截中程彈道飛彈。

“標準”-3 Block2A

“標準”-3 Block2A 飛彈從2006年開始由美日兩國聯合開發，飛彈直徑約533毫米，射程可達1200千米，攔截高度500千米，最大飛行速度可達4.5至5.6千米每秒。動能彈頭的摧毀能力增強，飛彈制導裝置及姿態控制裝置的性能也大幅提高。按照計畫，“標準”-3 Block2A 飛彈將在2015年研製完成，2017年開始部署。

作戰效能

1.能夠快速搜尋和跟蹤來襲目標，最遠搜尋距離可達400千米；

2.能夠對海、對空三維搜尋，並且可以同時檢測、識別、判斷和跟蹤多達400個目標；

3.可同時對12枚艦載型“標準”系列防空飛彈進行中段制導；

4.可向隨行的其他艦艇提供目標指示數據；

5.可為多枚飛彈使用的半主動制導雷達提供引導；

6.可對武器殺傷效果做出及時、精確的評估。

特點

“宙斯盾”(Aegis)作戰系統的反應速度快，主雷達從搜尋方式轉為跟蹤方式僅需0.05秒，能有效對付作掠海飛行的亞音速反艦飛彈；它的抗干擾性能也很強，可在極強電子干擾環境下正常工作；在反擊能力方面，該系統作戰火力猛烈，可綜合指揮艦上的各種武器，同時攔截來自空中、水面和水下的多個目標，還可對目標威脅進行自動評估，從而優先擊毀對自身威脅最大的目標；從可靠性來看，它能在無後勤保障的情況下，在海上連續可靠地工作40—60天。美軍的“宙斯盾”作戰系統自1981年研製成功之後，先後裝備了美國27艘“提康德羅加”級巡洋艦以及最新型的“阿利·伯克”級驅逐艦。日本海軍新一代“金剛”級、“愛宕”級驅逐艦上也配置了從美國採購的“宙斯盾”作戰系統。由於“宙斯盾”作戰系統代表了當今世界最先進的海軍科技水平，其造價自然非常高昂，每套作戰系統(不含飛彈)造價高達2億美元。儘管如此，還是有越來越多的國家紛紛加入製造“宙斯盾”戰艦的行列。這些國家中既有德國、荷蘭等國，也包括挪威、韓國等。台灣當局為了加強其海軍力量，也在千方百計地從美國採購“宙斯盾”系統。“宙斯盾”作戰系統共有4種工作方式：自動專用方式、自動方式、半自動方式和故障方式，後三種方式都需要人工參與控制。

裝備“宙斯盾”系統的各型戰艦普遍具有以下八項主要特點：

1.兼備搜尋和跟蹤功能，並具有同時跟蹤多個目標的能力，這對攔截多枚飛彈的飽和攻擊十分重要；

2.系統反應時間短，相控陣體制採用數字波束控制，其波束由一個方向轉向另外一個方向，所用時間僅為微秒級，可謂是“瞬息萬變”；

3.系統自動化程度高，作戰全過程可無人工干預；

4.抗干擾能力強，可在雜波中準確鎖定真實目標；

5.可對發射後的飛彈進行精確的中段制導，可極大提高“超視距”攻擊的準頭；

6.在作戰時，當相控陣雷達的陣面部分受損後，殘餘部分仍能繼續工作，雷達性能只會“柔性”下降，而不會立刻喪失全部功能，系統生存力大大加強；

7.天線採用全相電子穩定，當艦艇搖擺或偏航時，相控陣雷達可用“移相法”穩定波束，使雷達波束始終“罩住”目標；

8.由於不必依靠機械轉動來改變雷達波的指向，消除了機械故障的可能性，使系統可靠性大大提高。

利用“宙斯盾”系統可控制多種武器構成遠、中、近相互銜接的多層次全方位防禦圈，以不同射程的武器攔截來襲的固定翼飛機、直升機、無人機、飛艇、艦艇、反艦飛彈、巡航飛彈、彈道飛彈等。

宙斯盾系統的核心是一套電腦化的指揮決策與武器管制系統，雖然在表面上宙斯盾系統很強調對於空中目標的追蹤與攔截能力，不過宙斯盾系統的核心接收來自於艦上包括雷達，各種電子作戰裝置與聲納等偵測系統的資料，加上與其他水上、水下與空中的其他載具，經由戰術資訊網路交換的情報，經過自動化的訊號處理，目標識別，威脅分析之後，顯示在宙斯盾系統的大型（兩具42英吋乘上42英吋）顯示器上，提供指揮官最即時的情報資料。相關的目標資料也會顯示在各別的控制台上。電腦作戰系統可以在必要的時候根據目標的威脅高低自動進行接戰。透過武器管制系統的整合與指揮，艦上的作戰系統得以發揮最大的能力進行必要的攻擊與防禦措施。武器管制系統轄下包括輕型空載多用途系統（LAMPS）、魚叉反艦飛彈、標準三型防空飛彈、密集陣近防系統、魚雷發射系統以及海妖反魚雷裝置等。