為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

相控陣雷達可是軍艦上的耗電大戶!先來看一組數據吧!美國艦載SPY-1B相控陣雷達的總功率為4MW,SPY-1D的總功率為4MW。而阿利伯克級驅逐艦安裝了3臺501K34型燃氣發動機,單臺功率為2500W,3臺也就就是7.5MW。我國052C型驅逐艦上面的346相控陣雷達的功率為500KW,而全艦發電量為1000KW。由此可知,相控陣雷達的耗電量佔據了軍艦發電量的一半。

為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

艦載相控陣雷達之所以耗電,是因為其是由數千個T/R組件構成的,每一個T/R組件都相當於一部微型雷達,也就是說一部有源相控陣雷達相當於數千部微型雷達,可想而知,其耗電量該多麼嚴重。相控陣雷達有峰值功率和平均功率之分,這之間還有一個佔空比,一般來說,相控陣雷達的佔空比是20%-25%。APG-77雷達的峰值功率在20KW,而平均功率只有4KW-5KW。其一個T/R組件的峰值功率為10W,平均功率也就在2W-2.5W左右。艦載相控陣雷達的功率要比機載的大,艦載相控陣雷達T/R組件的功率在25W-30W,其平均功率也就是5W-7.5W之間。

為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

就拿346相控陣雷達來說,一個T/R組件的峰值功率為25W,平均功率為在5W左右。而一個天線陣面有5000多個T/R組件,所以說,一個陣面的峰值功率是125KW,平均功率是25KW。四個天線陣面導彈峰值功率為500KW,平均功率為100KW。

為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

事實上,阿利伯克級驅逐艦上面的SPY系列雷達並不能同時開啟4個陣面,早期的SPY.雷達只能讓一個陣面天線開機,經過升級改進之後的SPY-1D可以同時開啟兩個陣面,也就是對角線那兩個,主要是為了避免相鄰兩個天線陣面探測到同一個目標時發生干擾。而作為有源相控陣雷達的346則不存在這樣的問題,可以同時開啟4個天線陣面。

為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

由於346相控陣雷達是個耗電大戶,以至於052C/D型驅逐艦上又安裝了一部517雷達用於平時的警戒。只不過到了055驅逐艦時,其4臺QC280型燃氣輪機可以提供近100MW的功率,完全可以分出20MW的功率發電,以滿足艦上雷達系統的使用。

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而美國最新的SPY-6型雷達則使用了氮化鎵T/R組件,其平均功率高達800KW-1200KW。為了滿足SPY-6雷達巨大的耗電量,阿利伯克3級驅逐艦則使用了3臺功率為4MW的發電機進行發電,也就是說阿利伯克3級驅逐艦的發電量達到了12MW。

為何驅逐艦上面的有源相控陣雷達不能長時間開機?原因是這樣

隨著相控陣雷達技術的提高,其耗電量也必然水漲船高,研發功率更大的發電機勢在必行。(圖片來自網絡)


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