从最差到最好,中国海军的敌我识别装备的发展小史

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从最差到最好,中国海军的敌我识别装备的发展小史
发布日期:2025-07-20 17:13    点击次数:162

前言:当地时间 22 日凌晨 3 时,美国海军 “杜鲁门号” 航母第 11 战斗中队的一架 F/A-18F 战斗机飞越红海时被击落。也门胡塞武装宣称对此事负责,而向来好面子的美国自然不会承认,美军中央司令部发表声明称,是自家巡洋舰误射将其击落。自海湾战争中美军有三分之一的阵亡源于误击事件后,美国便大力研发敌我识别系统,可如今该系统为何突然失效?中国在这一领域的发展水平又如何呢?

一:敌我识别系统的基本原理

作战识别的核心在于在战场上区分友军与敌军,从而减少因友军误击造成的伤亡。在历次战争中,友军误击事件屡见不鲜,其后果不仅是友军伤亡,还会影响部队士气,降低作战效能与任务完成度。因此,如何防范友军误击已成为现代军队亟待解决的关键问题。现代海战中,雷达是拓展态势感知范围的核心装备,随着雷达技术的发展,水面舰艇的监测范围已从最初的十几千米扩展到数百千米。在大幅提升态势感知能力的同时,也使得战场识别的复杂性显著增加。为降低不必要的误击风险,可靠的敌我识别机制就显得尤为重要。目前,作战识别技术种类繁多,包括红外涂料、红外标识带、识别面板、烟雾发生器、红外信标、化学光源、反射信标、射频识别、雷达航标、战场目标识别设备、光学设备、二次监视雷达系统、无线电识别等。

陆军在识别车辆和人员时,主要依赖光学设备,如前视红外仪、热瞄准具、夜视仪以及望远镜等,这些设备能够捕捉到地面部队红外信标发出的连续信号,从而确定地面友军平台的位置。美军的 “战场目标识别设备” 被广泛应用于坦克、装甲车及轮式车辆,可在 1 秒内与 3 英里外的友军相互传递信号、建立连接并完成识别。当该设备与相应的作战条令、战术规则、技术规范及交战准则配合使用时,能大幅降低误击概率。而海空军则更多地运用雷达敌我识别系统,该系统通常由 L 波段或 UHF 波段的询问机与应答机构成。由于 L 波段和 UHF 波段波长较长,在大气中衰减较弱,因此作用距离较远。无论是陆基、舰载还是机载的雷达敌我识别系统,其构成差异不大,体积和重量也相对较小。

不过,舰载雷达敌我识别系统的询问机一般安装在主桅顶部,这样做是为了最大程度减少其他天线对信号的干扰以及上层建筑对信号的遮挡;应答机也大多设置在主桅杆的最顶端,以便更高效地接收信号。其工作原理是:当雷达发现目标时,会同步启动询问机,询问机随即发出带有特定编码的询问信号。若目标为友军,其携带的应答机接收到询问信号后,会立即完成解码、识别、放大和调制等一系列操作,并返回对应的编码应答信号。敌我识别系统确认无误后,会在雷达显示器上标注出友方识别标志;若对方没有回应,雷达显示器上的目标回波就不会出现识别标志。此时,雷达显示器会分别显示友方、敌方、中立方及未知部队的目标,雷达操作员可据此判断目标属性,进而决定 “射击或不射击”,以此避免误击友军和中立方部队。

二:中国海军的敌我识别水平

中国海军的敌我识别系统起源于从苏联购买的 “鞍山” 级驱逐舰上的 “滑雪杆” 敌我识别系统。但遗憾的是,当时中国海军对该系统并无实际需求,因为整个海军仅拥有 4 艘驱逐舰,于是便拆除了舰上安装的 “栏耙” 询问机天线,取而代之的是一部导航雷达。中国海军在设计 051 型导弹驱逐舰时,才从苏联转让的 56 型驱逐舰技术资料中,找到由 “方头” 询问机与 “高杆” 识别应答机组成的 “镍铬合金 - 2” 型敌我识别系统,并以此为基础仿制出中国第一代 H/LTB-651 型舰载敌我识别系统。该系统由上海沪光灯具总厂研发,由天线控制、发射机、接收机以及密码处理装置等 18 个分机组成。工作在 UHF 频段的询问机包含机柜和安装在主桅两侧的两部偶极子天线,其波长为 600 兆赫兹。

这种天线外形如同一块 2×1.5 米的大苍蝇拍,由旋转电机驱动,与搜索雷达同步对发现的目标发出询问编码。应答机则配备了一部垂直极化天线,由于采用晶体管技术,其体积小、重量轻,不仅能装备在 051 型驱逐舰、053 型护卫舰上,还可安装在 021 型导弹艇上。到了 80 年代,中国研制的 052 型导弹驱逐舰配备了探测距离更远的警戒雷达和对空 / 对海搜索雷达,而原有的敌我识别系统在作用范围、可靠性及工作模式上已无法满足需求,于是中国又研发了 H/LTB-656 型敌我识别问答机系统。该系统长条棍状的询问机天线比 651 型小巧不少,常常被误认成导航雷达,其应答机天线则与 651 型类似。此系统被广泛应用于中国海军所有水面战舰,就连从俄罗斯引进的 “现代” 级导弹驱逐舰,在原有 “追缉” 型综合敌我识别系统的基础上,也加装了 H/LTB-656 型敌我识别系统。

进入 21 世纪后,中国海军开始大量装备采用固定阵列布置的 346 型有源相控阵雷达,其极为灵活的电扫波束指向能力,在刷新率方面相比传统的机扫雷达具有无可比拟的优势。而 H/LTB-656 型敌我识别问答机系统已无法跟上相控阵雷达的节奏,因为当相控阵雷达在某个方位角发现目标后,H/LTB-656 型敌我识别系统的机扫询问机天线扫描速度不超过 30 转 / 分,无法在第一时间向目标发出询问信号。为此,中国研制出采用扫描效率更高的相控阵电扫描天线的第三代舰载敌我识别系统,该天线依靠电子波束控制,能在微秒级时间内快速指向 360° 范围内的任意方位角,还可对周围空域进行连续高速扫描。

但该天线的重量和体积也大幅增加,因此必须安装在舰桥罗经甲板上,与相控阵雷达天线阵列一一配套,以实现 360° 方位角的全覆盖。应答机天线依旧是垂直极化偶极子天线,安装在主桅杆顶部。其作用距离和协同性能较 H/LTB-656 型敌我识别系统有了本质性提升,首先装备于 “辽宁” 号航母,随后 052D 型导弹驱逐舰也陆续配备。最新的 055 型导弹驱逐舰装备了对空探测范围更广的 346B 相控阵雷达,其询问机的天线孔径也相应加大,以匹配更远的探测范围。美国海军的 AN/UPX-24 (V) 型敌我识别询问机采用的 OE-120/UPX 电扫天线,由 64 对垂直排列、等距分布成圆环状的垂直极化偶极子组成,但其问答距离受限于 AN/SPY-1 系列无源相控阵雷达,不如中国新型舰载敌我识别问答机。

三:中国海军的防空水平

“辽宁” 号航母战斗群通常配备数十部各类舰载和机载雷达,包括舰载相控阵雷达、三坐标雷达、二坐标警戒雷达、低空警戒雷达、火控雷达以及直升机预警雷达等,共同构成了完善的大范围对空、对海及反潜一体化作战体系。在航母战斗群中,航母和导弹驱逐舰都装备了有源相控阵雷达。“辽宁” 号航空母舰配备的 346 型舰载相控阵雷达,与 052C 型导弹驱逐舰所装雷达相同,其原理和模式与美国海军 “宙斯盾” 防御系统的 SPY-1 型多功能相控阵雷达一致,均由大量独立移相开关控制的小型天线单元排列成天线阵面,可形成多个独立控制的波束,分别执行搜索、探测、识别、跟踪、照射制导等任务,将以往需要目标指示、跟踪、识别、制导、火控等多部专用雷达的功能集于一身。

由于相控阵雷达无需驱动天线,因此能够实现快速扫描,大幅缩短了对目标信号的检测、录取及信息传递时间,从目标处理到摧毁目标的整个过程均实现自动化,其探测距离可形成数百千米范围的半球形防护区域。052D 型导弹驱逐舰的 346A 型相控阵雷达,从风冷 / 液冷混合系统改为纯液冷系统,阵列面积也有所增加。055 型导弹驱逐舰的 346B 相控阵雷达,在技术性能上较前者又有了较大提升。“辽宁” 号航母还配备了专门的舰载机着舰引导雷达和 “塔康” 无线电导航系统,舰载机着舰过程如下:首先由空中管制系统将待着舰的飞机引导至航母后方的固定空域,接着由着舰控制雷达跟踪着舰飞机的偏航角、距离、下滑角、下滑速度,再结合风速、风向、航母和飞机的运动参数计算出着舰参数,随后将这些参数传输至着舰飞机的自动驾驶仪,引导飞机进入灯光引导系统,最终完成着舰。

“辽宁”号航母搭载了国产版本的俄式“顶板”三坐标雷达,该雷达的天线由两个频扫单面阵背靠背组合而成,探测距离在300至400千米之间。在“辽宁”号上,这型雷达主要承担舰载机拦截引导与返航引导任务,同时它也被安装在051C型导弹驱逐舰和054A型导弹护卫舰上,用于执行对空搜索警戒、敌我识别、空中交通管制等任务,还能为舰空导弹提供目标的方位、航向、高度、速度等参数。052C/D型导弹驱逐舰配备的三坐标雷达则是一部八木天线米波远程对空警戒雷达,其特点是发射功率较大,探测距离可达数百千米,且功耗低于相控阵雷达,能够连续24小时不间断开机,在相控阵雷达未启动时负责远程对空预警,此外,米波雷达还具备探测隐身目标的能力。

“辽宁”号航母战斗群的所有舰艇都装有分米波、厘米波中程对空对海雷达,这些雷达用于探测海上及中、低空的中程目标。虽然它们的探测距离较近,但可以填补远程雷达的盲区,作为远程雷达的补充,并且拥有更高的目标指示精度和目标识别能力。这类雷达功率较小,天线旋转速度较快,通常安装在舰艇的最高处。为了克服舰载雷达因地球曲率影响而存在的天水线以下盲区,“辽宁”舰配备了4至6架直-18舰载预警直升机。该预警直升机搭载一部长1.8米、直径0.8米的柱形有源相控阵雷达天线,能够在距离母舰100至150千米、高度3000米的空域巡逻4小时,可探测和跟踪150至250千米范围内的各类低空及超低空目标,进而引导、指挥舰载战斗机实施拦截行动。

此外,中国海军的驱护舰均装备了超视距雷达和武器制导雷达。其中,超视距雷达由主/被动雷达天线、两个协同接收天线及两个协同发射天线构成,主动探测距离超过100千米,被动探测距离可达数百千米,主要功能是为反舰导弹提供目标指引。武器制导雷达则用于为舰空导弹提供波束制导或指令制导:054A型导弹护卫舰搭载的是俄式“前罩”火控雷达,其外形类似探照灯,在舰上自动化指控系统中央计算机的控制下,向目标发射连续波信号,引导红旗16舰空导弹实现精确拦截;051C型导弹驱逐舰配备俄制30N6E相控阵搜索/火控雷达,负责引导俄制SA-N-6“暗礁”中远程舰对空导弹;052D、055型导弹驱逐舰则直接利用相控阵雷达引导红旗9舰空导弹。中国海军所有水面战舰还都装有炮瞄雷达、近程导弹及火炮反导系统雷达,用于近程防御作战。

编队内任意一艘舰艇的雷达信息都会通过数据链传输给其他舰艇,由此构建起远、中、近程与高、中、低空相互补充的一体化探测网络。该网络由网控中心进行信息融合,完成数据的综合处理与分析,自动显示战场态势并预测战局发展。作战指控系统能够高速处理数据链传来的各类空、海目标信息,实时在显示器上生成战术态势图,进行威胁判断,计算射击参数,提供作战方案,交换战情并指挥电子战等行动。同时,它还能自动分配传感器任务,跟踪可疑目标。当某一位置的雷达系统探测到目标后,其他处于不同方向和位置的雷达系统会立即协同探测、跟踪来袭目标,并协调各类舰载武器系统形成相互重叠的拦截火力,以达成最佳防御效果,在这种情况下,误击事件几乎不可能发生。

四:结语

不过,航母编队的雷达种类繁杂、数量众多,每部雷达都有明确的分工,探测范围相互衔接。这就需要对雷达的工作频率进行科学合理的选择与配置,才能避免电磁波在空中无序辐射导致的相互干扰,同时还要与通信系统、武器系统、电子战系统及指挥控制系统等电子设备实现电磁兼容。这一切都离不开高素质、有责任心的军人,稍有人为失误就可能引发事故。再先进的武器,若由一群乌合之众操控,其作战水平也会大打折扣。美国海军的人员素质近年来出现断崖式下滑,推测其误击己方战机的事件,以及2017年“尚普兰湖”号导弹巡洋舰与韩国渔船相撞、“菲茨杰拉德”号驱逐舰与菲律宾籍货船相撞、“麦凯恩”号驱逐舰与一艘油轮相撞、“好人理查德”号两栖攻击舰起火报废等事故,全都源于人为因素。



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