美军研制地面空中任务导向雷达替换5种旧式雷达

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导读: [img]http://img9.itiexue.net/1233/12330561.jpg[/img] 地面/空中任务导向雷达是为海军陆战队设计的一种远征多用途雷达,安装在一台可以由一辆7吨卡车和替代型中型战术车辆牵拉的拖车上。9月份,诺思罗普•格鲁曼公司在巴尔的摩/华盛顿瑟古德•马歇尔国际机场的试验场展示了拖曳式地面/空中任务导向雷达系统。   地面/空中任务导向雷达(G/ATOR The Ground/Air Task-Oriented Radar)是一种


美军研制地面空中任务导向雷达替换5种旧式雷达

地面/空中任务导向雷达是为海军陆战队设计的一种远征多用途雷达,安装在一台可以由一辆7吨卡车和替代型中型战术车辆牵拉的拖车上。9月份,诺思罗普•格鲁曼公司在巴尔的摩/华盛顿瑟古德•马歇尔国际机场的试验场展示了拖曳式地面/空中任务导向雷达系统。




地面/空中任务导向雷达(G/ATOR The Ground/Air Task-Oriented Radar)是一种为美国海军陆战队设计的远征多用途雷达,目前正在进行系统和整合测试,计划于2016年初步形成作战能力。美国海军陆战队计划用TPS-80地面/空中任务导向雷达来替换目前5种老式的雷达系统。这种雷达也可能会参与海军陆战队和空军的远程雷达系统需求竞争。


位于巴尔的摩的诺思罗普•格鲁曼电子系统公司已经建造了两套生产标准的地面/空中任务导向雷达,并在巴尔的摩/华盛顿瑟古德•马歇尔国际机场(Baltimore-Washington International Thurgood Marshall Airport)进行测试,因为那里有大量空中跟踪的机会。其中一套雷达是由海军陆战队的预算来制造的,另外一套由诺思罗普•格鲁曼公司团队自筹资金来进行整合和测试。


地面/空中任务导向雷达设计用来探测和跟踪各种类型的目标,包括:有人和无人驾驶飞机、巡航导弹、迫击炮射弹、火炮和火箭发射平台等。


地面/空中任务导向雷达系统的主要部件包括了雷达设备组(Radar Equipment Group)——雷达天线及其旋转驱动系统——可以安装在由卡车牵拉的一辆拖车上。平板天线阵列可以放平用于运输,作战使用时可以竖起来。天线包括了主动电扫描阵列的数千块发射/接收模块。这种设计受益于为F-35“闪电II”联合打击战斗机研制的APG-81主动电扫描阵列雷达。


诺思罗普•格鲁曼公司负责地面部队计划的副总裁和总经理杰夫•帕隆博(Jeff Palombo)指出,主动电扫描阵列雷达可以实现360度的覆盖。这种雷达即使是静止对一个方向进行扫描,它也可以让独立的波束聚集到其它方向。


他说:“如果雷达正在旋转,并识别了一个威胁,可以向这个威胁持续发射雷达波。”


这种雷达上配置了由Telephonics公司(位于纽约州的法明代尔Farmingdale)研制的UPX-44敌我识别系统。


地面/空中任务导向雷达的电力设备组中,有一台发电机,为安装在卡车可以牵拉的雷达拖车上的系统提供电力。该系统的第三种设备,通信设备组,安装在“悍马”车的托盘式通信系统中,可以向指挥控制中心传送雷达数据。


海军陆战队正在研制通用航空指挥控制系统(Common Aviation Command-and-Control System),未来将接收和分析来自地面/空中任务导向雷达的数据。


整个雷达系统可以进行空运,需要的飞机可以是3架CH-53E“超级种马”重型运输直升机;可以是3架MV-22B“鱼鹰”倾旋转翼飞机;也可以是1架C-130运输机。该系统到达部署地点后,可以在45分钟内组装准备完毕。


帕隆博说:“根据设计指标,我们可以在不到30分钟的时间将系统架起来。”


地面/空中任务导向雷达将替换海军陆战队现有的5种老式雷达系统:TPS-63防空雷达、TPS-73空中交通控制雷达、MPQ-62近程防空雷达、TPQ-46逆火目标获取雷达以及UPS-3目标跟踪雷达。


地面/空中任务导向雷达目前还处于系统发展和验证阶段,资质测试计划于下一年开始。低速率生产计划于2013年开始。


美国海军陆战队负责地面系统的项目执行官的发言人戴维•布拉纳姆(David Branham)表示,海军陆战队已经制定了一项4个增量的地面/空中任务导向雷达采购计划,计划采购69套系统:增量1采购17套;增量2采购28套;增量4采购14套,来装备不同的空中和地面作战单元。


海军陆战队负责地面系统项目执行官下地面/空中任务导向雷达的项目主管李•邦德(Lee Bond)称,增量3型的计划时间是2019年,和其它增量型号相比,这是一次升级改装,提高非合作目标认知能力,加强对抗措施,升级敌我识别模式和编码等。


邦德说:“增量1型雷达计划于2016年初步形成作战能力,它能够使岸上的陆战队空地特遣部队大幅提高空中监视、防空和战斗空间感知能力,能够跟踪包括友好和敌对无人机、隐身巡航导弹和战术飞机在内的所有目标……能够向地面上的部队提供所有形式的实时信息。”


增量2型计划于2017年服役,主要设计用来担负反炮兵或者地面武器位置的任务。这种雷达能够探测到来袭的射弹,并计算出其发射源头的方位,帮助友军部队进行还击。


邦德说:“增量2型雷达使用了稍微不同的波形,稍微不同的操作界面。这种雷达微妙的地方在于两种任务的转换:防空任务和地面防御任务,是由两部完全不同的雷达和两种不同的作战单元来实现的。如今,我们使用地面/空中任务导向雷达即可以同时担负两种任务。”


根据装备发展计划,增量4型将早于增量3型进入海军陆战队服役,时间是在2018年。增量4型将替换TPS-73空中交通控制雷达。


邦德说:“我们正在为陆战队航空联队上岸作战制造增量4型雷达,主要是让空中交通控制者跟踪兴趣空域所有的友好飞机和可能的敌对飞机,为陆战队空地特遣部队服务。”


他说:“增量3型雷达并没有增加新的任务能力,而是提高现有的任务能力的水平,以应对更加先进的威胁。增量3型雷达并没有与武库中的具体系统相联系。多种需求是切实存在的,但由于财政困难,预算紧张,我们要满足的仍然是优先度最高的任务。所以先交付69套增量1、2、4型雷达系统,然后根据进度发展装备增量3型雷达,大幅提高现有的雷达的性能,才是最有意义的。”


地面/空中任务导向雷达和最初的构想相比,已经有了很大的改变。最初这种雷达是准备安装到“悍马”车上的,但现实环境迫使其改变。


邦德说:“合同签署后不久,伊拉克和阿富汗战场的情况迫使我们不得不加强所有车辆的装甲以保护乘员。但是当车辆装甲增加,它的有效载荷不得不减少,如果把整个地面/空中任务导向雷达安装到一辆武装型‘悍马’车上,还要搭载一些陆战队员,已经不现实了,空间和重量都不允许。”


他说:“我们考察了一下陆军是如何应对‘火力探测者(Fire-Finder)’雷达的,这种雷达安装到了可以牵拉其发电机的一辆卡车上。我们最终的决定就缘于这种发动电机的模式,将它放到一辆卡车上,把雷达放到一台可以由7吨卡车和替代型中型战术车辆牵拉的拖车上。而‘悍马’车配置的是通讯装备组合。”


他说:“我们为了确定上述配置,在设计过程中花了较长一段时间,所以2005年该计划开始之后这个问题一直影响着雷达的发展进度。”


对地面/空中任务导向雷达的空中机动性来说,关键是其轻量级冷却系统。这种雷达的设计工作外围环境温度为零下40到55摄氏度,风扇形成的压力环流将外围非冷却风气吹过阵列达到冷却效果。


邦德说:“和我们过去电子设备的温度控制不一样,这是一个很大的温度范围。整个阵列都必须要有相同的温度。此外,不同的电子部件也会有不同的性能表现。”


他还指出:“这个系统最好的地方就是,我们可以节约很多重量,减少结构的复杂性,不需要配备两阶段的冷却系统。这使得整个系统非常轻便,在我们的术语中,轻型化意味着机动性和远征力。”


海军陆战队在地面/空中任务导向雷达增量1型上已经投入了约3亿美元的经费。一旦交付,海军陆战队将会为后续的增量型号准备好硬件,还将涉及到新的波形、处理机制和一些操作手界面功能,以及所有的软件驱动更新等问题。


邦德说:“我并不是说这很简单,实际上它和过去的其它雷达一样复杂,甚至是整个雷达……有不同的硬件、不同的软件、不同的车辆、不同的所有东西。”


邦德指出,地面/空中任务导向雷达最终将带来海军陆战队部队结构的改变。举例来说,目前陆战队航空联队中,空中控制中队(负责防空)和空中交通控制中队使用着不同的系统,但是地面 /空中任务导向雷达将允许海军陆战队将这些功能合并进一个单位。


他说:“我们还可以把维护工作结合起来,因为这是一种通用硬件组合。然后就可以考虑将一些操作手组合起来(军事职业类)……尽管这种系统初步形成作战能力的计划时间是2016年,但海军陆战队有多达10年的时间来推行重大的结构调整来开始新的整合。”


除了地面/空中任务导向雷达外,海军陆战队还操作着TPS-59,这是一种和地面/空中任务导向雷达搭配使用的大型、远程监视雷达。


邦德说:“两种雷达各有特点,TPS-59探测距离远,地面/空中任务导向雷达探测精度高,所以它们组合使用可以更好地对空域进行监视。”


他指出,海军陆战队曾经于2005年开始了一项替代TPS-59的发展计划,发展高度远征长程监视雷达(Highly Expeditionary Long-Range Surveillance Radar),但是由于预算困难而夭折。后来海军陆战队加入了空军的发展计划来取代其相似的TPS-75雷达,名为“三维远征长程雷达(3DELRR Three-Dimensional Expeditionary Long-Range Radar)”,简称“三贩子(three dealer)”雷达。


洛克希德•马丁公司和森西斯(Sensis)公司(位于纽约州的东锡拉库兹East Syracuse)在“三贩子”雷达的技术验证阶段展开竞争。诺思罗普•格鲁曼公司并不是其中的参与者,但已经提出地面/空中任务导向雷达可以作为“三贩子”计划推进到下一阶段的竞争者。


帕隆博(Palombo)说,地面/空中任务导向雷达在性能大大超出了单一用途的TPS-75,已经可以满足“三贩子”计划的大部分需求,还是要完全满足需求还必须要进行改进。


他说:“我们为海军陆战队研制的雷达系统性能卓越,用途多样,能够满足空军的‘三贩子’雷达计划的85%以上的需求,我们正在研究这一点。我们只需要与空军进行沟通,了解他们具体的需求,然后加以改进,提供空军所需的其它类型的能力,就可以满足他们的需求。”


他说:“地面/空中任务导向雷达已经有一个好的开头,如果我们参与竞争,空军‘三贩子’雷达的发展时间可以减少两年,空军和海军陆战队投入的单位成本也可以降低20%。”


诺思罗普•格鲁曼公司认为,地面/空中任务导向雷达也是满足陆军的多用途雷达(MMR Multimission Radar)需求的可能选项。


帕隆博说:“我们现在设计的地面/空中任务导向雷达超过了多用途雷达所有的具体规格。如果说我们要进行调整适应陆军需求的话,那就是他们所追求的同步任务能力。我们可以在不改变硬件,只需要调整软件的情况下同步执行多种任务。”


作者:里查德•伯吉斯



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