作者：虹攝庫爾斯克
美國《福布斯》周刊網站近期刊登了署名文章《為什么說美國海軍應當在驅逐艦上加速配備SPY-6超級雷達》。
文章稱，美國印度洋-太平洋司令部司令戴維森上將今年曾經致信美國國會和五角大樓，要求在其職責范圍內加速推進作戰技術現代化，其中包括部署一種可以大幅提高海基防空反導效率的新型數字波束成形雷達——AN/SPY-6，并稱該雷達的最強版本將使得未來驅逐艦艦載雷達的靈敏度提高100倍，以應對傳統空中威脅以及高超音速導彈、彈道導彈的威脅。
那么AN/SPY-6雷達到底是何方神圣？實際性能如何呢？
“宙斯盾”的苦惱
當今世界上最完善的艦載戰斗系統可以說就是美國的“宙斯盾”戰斗系統了，這是美國海軍現役最重要的整合式水面艦艇作戰系統，先后部署在提康德羅加級導彈巡洋艦、阿利·伯克級導彈驅逐艦上，以應付各種空中威脅對水面作戰艦艇的飽和攻擊威脅。
“宙斯盾”系統的核心是AN/SPY-1系列相控陣雷達，這是一部工作在E/F波段的無源多功能相控陣雷達系統，也是“宙斯盾”系統的主要傳感器，能夠自動搜索、跟蹤多個空中目標，并引導“標準”-2系列艦空導彈實施有效攔截。AN/SPY-1雷達家族從上世紀60年代開始研制發展至今，已經擁有了大大小小十余種型號，而且特殊的八面雷達陣列成為該雷達家族的顯著特征。
目前美軍阿利·伯克級驅逐艦上安裝有最新型號AN/SPY-1D近海戰雷達，首次擁有了雙波束探測功能，提高了探測和跟蹤掠海飛行巡航導彈等目標的能力。但是，隨著作戰環境和潛在威脅的日益變化，美軍艦載雷達的任務需求也在不斷提高，面對新出現的隱身飛機、高超音速導彈、反艦彈道導彈等威脅，AN/SPY-1系列雷達受限于早期架構已經有一些力不從心。
比如AN/SPY-1雷達采用的是“被動無源相控陣”（PESA）體制，其在波束控制敏捷性、抗干擾能力、系統噪聲、功率提升等方面均顯示出不足。由于固定饋電網絡的存在，其波束掃描能力取決于移相器位數、精度、饋電網絡的設置等等，不如當前更新更先進的“主動有源相控陣”（AESA）體制，后者能輕松靈活地進行各類波束掃描操作。
此外，AN/SPY-1雷達設計的時候并沒有考慮到導彈防御能力（這里指的是對彈道導彈的防御，而非對反艦導彈的攔截），因此面對彈道導彈等新威脅，美軍從1999年開始啟動了新型“防空反導雷達”（AMDR）的研制計劃。當年11月，美國海軍授予雷聲公司一份價值1.4億美元的5年期合同，用于研制裝備下一代固態有源相控陣雷達，以作為海軍驅逐艦、航空母艦的多功能雷達系統。
2009年6月，美國海軍又將洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯門公司拉進了AMDR雷達的預研工作中。此后數年中，美國海軍持續向這三家公司注資，以推進AMDR雷達的研制工作。2013年10月，美國海軍最終與雷聲公司簽署了AMDR雷達的工程、制造和研發合約，此時AMDR雷達被正式命名為AN/SPY-6。
2016年1月，首部AN/SPY-6防空反導雷達陣列構建完成，2016年5月末，完成近場靶場（NFR）測試，驗證了系統對真實目標的跟蹤能力。6月，首部雷達交付給美國海軍在太平洋導彈靶場的先進雷達研發評估實驗室（ARDEL）。10月，該雷達通過搜索與截獲衛星的軌道，首次跟蹤到了距地球數百公里上空的多顆衛星，證實了其對高彈道、高軌道目標的探測跟蹤能力。在之后的數個月內，該雷達通過同時跟蹤飛機和衛星，實現了首次綜合防空反導跟蹤。
2017年3月15日，該雷達完成了首次彈道導彈防御試驗，搜索、探測并跟蹤了從考艾島太平洋導彈靶場發射的彈道導彈目標。同年5月3日，雷聲公司開始了AN/SPY-6雷達的低速初始生產。
AN/SPY-6雷達計劃裝備正在開發的阿利·伯克Fight Ⅲ型導彈驅逐艦，預計將在2023年形成戰斗力。
高靈敏度雷達
作為下一代將在防空和導彈防御雷達，AN/SPY-6可以有效地對抗各類現役或未來可能出現的新型空中威脅。該雷達采用先進的雙波段模式，包括3個主要部件，即S波段雷達、X波段雷達和雷達控制器（RSC）。其中，S波段雷達提供立體搜索、跟蹤、彈道導彈防御識別和導彈引導，X波段雷達提供水平搜索、精確跟蹤、導彈控制和目標末端照射。
雷達控制器為這兩種雷達提供共享接口和協調，確保2部雷達在復雜多變的作戰環境中完成各自作戰任務。與阿利·伯克Flight ⅡA型驅逐艦上的裝備的AN/SPY-1D雷達相比，這種新雷達將具有更遠的探測距離、更高的識別精度、更高的可靠性與可維護性，以及更低的成本，而其靈敏度更是后者的30倍。
AN/SPY-6雷達由不同數量的雷達模塊組件（RMA）組成，每個組件由一個2立方英尺的盒裝獨立雷達組成，可以分組集成，以構建任何尺寸的雷達陣列，這種模塊陣列幾乎是無限可擴展的，從而構建從單個雷達到更大配置的相控陣雷達陣列，以滿足各種不同艦船的需求。
初始的AN/SPY-6雷達系統的一塊陣列由37個雷達模塊組成，整個雷達天線孔徑的直徑為6.7米，因為其是為了研制中的CG（X）導彈巡洋艦而準備的，但要裝在阿利·伯克Flight Ⅲ型驅逐艦上的話，必須滿足直徑僅4.26米的預設雷達空間。而且一艘驅逐艦上的電力、冷卻能力也不足以支撐37個雷達組件工作，因此在裝艦時需要將其縮減到24個雷達組件。但即使是縮減版，其靈敏度也要遠遠優于阿利·伯克Flight ⅡA型驅逐艦上的AN/SPY-1D雷達。
要實現預定工作目標，并具有高靈敏度和高分辨率，AN/SPY-6雷達的天線尺寸和發射功率都要遠遠大于傳統的AN/SPY-1雷達，其涉及到4項關鍵技術，包括收/發組件和高功率放大器、有源相控陣雷達結構設計、分布式接收機/激勵器、大孔徑數字式波束成形技術。以第一項技術為例，該雷達的基本構成單元是RMA組件，而非AN/SPY-1雷達的TR模塊，一個RMA組件包括24×6=144個TR模塊，2個雙通道轉換器，頻率合成器，輔助功率控制器件。其可重構性強，使用了新一代的氮化鎵GAN工藝，功率密度和效率極大提高，還采用了第四代數字接收和發射技術。
根據美國公布的AN/SPY-6雷達示意圖推測，單個TR組件的平均輸出功率將高達152～225W，遠遠高于目前AN/SPY-1雷達上TR組件的100W功率。這樣能在孔徑尺寸變化不大的情況下，極大增加單面天線陣的功率輸出，達到兆瓦級的平均功率，獲得更驚人的功率孔徑積，堪比陸基巨型洲際導彈預警雷達。
這些技術帶來的好處是，新型雷達擁有了更強大的抗干擾性能，以及高自由度、靈活的波束控制與波束賦形能力，在面臨隱身飛機、隱身巡航導彈等低RCS目標，以及高超音速導彈、彈道導彈等高速目標時更有底氣。同時，高精度的波束控制能力，還使得該雷達可能有能力使用其天線陣列進行電子攻擊。現有的機載AESA雷達系統，比如F-22“猛禽”戰斗機上使用的AN/APG-77雷達, F-35“閃電”Ⅱ戰斗機上使用的AN/APG-81，以及F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰斗機、EA-18G“咆哮者”電子戰飛機上使用的AN/APG-79雷達，都已經證明了它們的電子攻擊能力。同理，AN/SPY-6雷達可以用精確定向的高能無線電波束攻擊和干擾空中和水面威脅，使飛機、船只和導彈處于電子盲區。
此外，AN/SPY-6雷達具有良好的網絡作戰能力，數艘艦船上的雷達可以組網以達到更加強大的探測跟蹤能力。
部署換代不容易
戴維森上將雖然急切地希望在他指揮的阿利·伯克級導彈驅逐艦上換裝AN/SPY-6雷達，以應對印太戰區出現的越來越多的高技術威脅，但是從AN/SPY-6雷達的開發進度和裝艦要求來看，戴維森上將的期盼很可能要落空。
首先，AN/SPY-6雷達目前仍然是一種非完全體雷達。雙波段雷達中的X波段雷達還未正式定型，因此美國海軍在首批12套AN/SPY-6雷達中并沒有安裝X波段雷達，而是用現役的AN/SPQ-9B雷達來代替其功能，這將使得驅逐艦對空中目標的高精度探測難以達到預期設想。
其次，AN/SPY-6雷達的高性能伴隨著帶來的是高耗電量，甚至比AN/SPY-1D雷達要高1倍。目前正在建造的阿利·伯克Flight Ⅲ型驅逐艦已經針對這種情況更改了發電機組的設計，發電功率大幅提升以滿足雷達需求。但是戴維森上將手中現役的那些FightⅡA型驅逐艦，甚至更加老款的FightI型驅逐艦，其電力系統無論如何不可能支持如此巨大的雷達耗電量，要重新設計替換升級是一件非常麻煩的事情。
最后是生產速度的問題。美國海軍目前優先將AN/SPY-6雷達安裝到Flight Ⅲ型驅逐艦上，首批3艘驅逐艦的合同正在執行，其中2艘由通用動力公司巴斯鋼鐵廠建造，另一艘將由亨廷頓英戈爾斯公司建造，但目前一艘都還沒有建成。在這種情況下，對現役阿利·伯克級導彈驅逐艦更換AN/SPY-6雷達的改造看來是不大可能這么快實施，畢竟要等新雷達在新戰艦上磨合完成后，并形成完善的使用經驗后，才可能用于老戰艦的更新換代。
