最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網(wǎng) 會(huì)員登陸 & 注冊(cè)

碧藍(lán)航線(xiàn)艦船檔案:貝爾法斯特·改Ⅲ(中)

2021-08-08 22:03 作者:MARK015  | 我要投稿

·授權(quán)確認(rèn)

以下模塊內(nèi)容僅對(duì)已簽署條約或已獲得授權(quán)的合格人員開(kāi)放,來(lái)自外來(lái)人員的非授權(quán)瀏覽可能會(huì)導(dǎo)致來(lái)自碧藍(lán)航線(xiàn)的定位、監(jiān)視甚至殺傷性打擊。

?

?

?

?

YOU HAVE BEEN WARNED

Vous avez été prévenu

Вас уже предупредили

你已經(jīng)被警告過(guò)了

??? ?? ?????? ??????

Ustedes han sido advertidos

?

?

?

?

?

---授權(quán)確認(rèn),準(zhǔn)許深入瀏覽

艦船動(dòng)力系統(tǒng):

不論是生命也好,機(jī)械也好,只要是能穩(wěn)定存在于這個(gè)宇宙中的系統(tǒng),都不約而同地存在一套維持自身穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的機(jī)制,而要想維持這個(gè)機(jī)制,就需要?jiǎng)恿Α?/strong>

同理,作為復(fù)雜的巨系統(tǒng)工程,KEN-SEN對(duì)于動(dòng)力的需求自然也是十分旺盛的。不管它基于何種目的使用這些動(dòng)力以及如何使用這些動(dòng)力,它首先得具備充沛的動(dòng)力。

為了在任何情況下都能保持充足的能源和動(dòng)力供應(yīng),貝爾法斯特號(hào)采用了碧藍(lán)航線(xiàn)計(jì)劃在第六代也即最新一代KEN-SEN中推廣的核燃聯(lián)合動(dòng)力包,這種動(dòng)力包依據(jù)不同艦艇不同的能源需求分為不同級(jí)別。作為巡洋艦級(jí)的常規(guī)戰(zhàn)斗艦,貝爾法斯特自然使用巡洋艦級(jí)的動(dòng)力包。

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的第六代巡洋艦動(dòng)力包包括一座FSTTR420型磁約束熱核聚變堆和兩臺(tái)ALN/GTE-42型燃?xì)廨啓C(jī)組。其中420型核聚變堆作為艦船主動(dòng)力,在通常情況下承擔(dān)艦船用電的大頭;而GTE-42型燃?xì)廨啓C(jī)組則作為聚變反應(yīng)堆冷啟動(dòng)時(shí)輸入臨界電量的輔助能源及主能源離線(xiàn)時(shí)的備用能源。

早在1933年,人們就在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)加速器加速原子實(shí)現(xiàn)了核聚變,然而這樣得到的能量連抵消加速原子消耗的能量都不夠,至于對(duì)外輸出能量則更加不要想了。

通過(guò)對(duì)原魔方的解析,北聯(lián)科學(xué)家率先研究出了被稱(chēng)為“托克馬克”的受控核聚變裝置。它的名字(Tokamak)來(lái)源于環(huán)形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、線(xiàn)圈(kotushka)幾個(gè)俄語(yǔ)單詞。

從它的名字當(dāng)中,我們就得以一窺控制核聚變的方法。

核聚變有兩個(gè)前提條件,一是要有輕質(zhì)原子核,二是核聚變反應(yīng)要在數(shù)千萬(wàn)乃至上億度高溫下才能進(jìn)行。

但問(wèn)題是,如此高的溫度,只有在恒星的內(nèi)部才能達(dá)到,而且,人類(lèi)目前能生產(chǎn)出的所有材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)都無(wú)法經(jīng)受住如此高的溫度。

但托克馬克裝置巧妙地避開(kāi)了這一曾經(jīng)困擾科學(xué)家們?cè)S多年的問(wèn)題。

既然實(shí)體物質(zhì)不行,就用看不見(jiàn)摸不著的磁場(chǎng)來(lái)約束。

這就是托克馬克的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思想。

利用能產(chǎn)生出強(qiáng)烈磁場(chǎng)的線(xiàn)圈,約束并加熱位于環(huán)形真空腔室內(nèi)部的等離子體,不僅引發(fā)核聚變反應(yīng),而且讓反應(yīng)始終維持在腔室內(nèi)部,繼而實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚變反應(yīng)的控制。

值得各位指揮官注意的是,核聚變反應(yīng)堆雖然被譽(yù)為“未來(lái)能源”,并且已準(zhǔn)備在碧藍(lán)航線(xiàn)所屬的KEN-SEN中廣泛推廣,而且這種新的能源裝置具備清潔和安全等諸多優(yōu)點(diǎn)。然而我們必須注意的是,目前任何種類(lèi)的聚變反應(yīng)堆要想進(jìn)行冷啟動(dòng),都需要一個(gè)臨界電量。也就是說(shuō),任何類(lèi)型的聚變反應(yīng)堆都不可能自己?jiǎn)?dòng),要想啟動(dòng)一臺(tái)不管是基于磁場(chǎng)約束還是基于慣性約束的核聚變反應(yīng)堆,都需要輸入一個(gè)不低的起始電量。而這也正是作為艦用輔助動(dòng)力的燃?xì)廨啓C(jī)組存在的重要意義之一。

圖為磁約束聚變反應(yīng)堆的剖面

燃?xì)廨啓C(jī)(Gas Turbine)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械,是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。相比于其他艦用動(dòng)力裝置如蒸汽機(jī),柴油機(jī)等,燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,而且體積小、重量輕、啟動(dòng)快、少用或不用冷卻水。就算不用核反應(yīng)堆,燃?xì)廨啓C(jī)也是一種相當(dāng)優(yōu)良的艦用動(dòng)力,而有了核動(dòng)力后,燃?xì)廨啓C(jī)仍然能作為一種優(yōu)秀的艦用輔助動(dòng)力,在特殊情況下還可以與核反應(yīng)堆一起并網(wǎng)發(fā)電,為艦船提供特殊情況下的電力增幅。

圖為MT-30燃?xì)廨啓C(jī)

然而凡事無(wú)絕對(duì),燃?xì)廨啓C(jī)并非毫無(wú)缺點(diǎn),它體積小、重量輕的特點(diǎn)雖然使其單位功率體積指標(biāo)較蒸汽輪機(jī)和柴油機(jī)相比優(yōu)秀許多,然而它卻同樣具有進(jìn)氣量巨大的特點(diǎn),這就致使任何安裝燃?xì)廨啓C(jī)的艦船都必須配備巨大的進(jìn)氣道,否則便會(huì)因進(jìn)氣量不足而無(wú)法完全發(fā)揮燃?xì)廨啓C(jī)的能力,貝爾法斯特·明珠也不例外。從艦體上方看,她經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)而從外表上和高聳的上層建筑完美融合的進(jìn)氣道組證明了這一點(diǎn)。

圖為貝爾法斯特號(hào)側(cè)視圖,可見(jiàn)與艦體前部上層建筑完美融合的進(jìn)氣道和排煙道

一般來(lái)講,任何艦船的動(dòng)力艙段在紅外線(xiàn)傳感器的眼中都會(huì)呈現(xiàn)出代表高熱的紅色。為了避免如此高熱成為各種采用紅外制導(dǎo)的武器的最好靶標(biāo),自近代以來(lái)的各種只要像點(diǎn)樣的軍用艦船都盡可能地采取各種措施以降低熱信號(hào),貝爾法斯特號(hào)也不例外。作為全球范圍內(nèi)最先進(jìn)的第六代KEN-SEN,其動(dòng)力艙噴涂了石墨烯涂層以降低整體熱信號(hào),同時(shí)被石墨烯涂層反射的熱輻射將會(huì)通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)置的多段回?zé)嵯到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)效率約60%的廢熱回收,這些廢熱隨后會(huì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的外置二次循環(huán)回路,提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率。而磁約束聚變反應(yīng)堆由于眾所周知的原因并不會(huì)像許多人的想象那樣對(duì)外持續(xù)地逸散超高溫,也就不會(huì)產(chǎn)生高熱輻射。種種措施使得貝爾法斯特盡管具有舊時(shí)代重巡洋艦的體量,其外逸的熱量卻僅相當(dāng)于一艘1000噸級(jí)的小型艦艇。

值得一提的是,貝爾法斯特號(hào)安裝的4臺(tái)ALN/GTE-42型燃?xì)廨啓C(jī)組全部按照動(dòng)力包劃分進(jìn)行了減震降噪的處理。包括將機(jī)組安裝在減震浮筏上,動(dòng)力包艙壁鋪設(shè)吸音材料等措施。這樣處理的目的在于降低艦船噪音,提高敵方水下武器辨識(shí)目標(biāo)的難度,同時(shí)也有利于艦船反潛作戰(zhàn),滿(mǎn)足了預(yù)想中保交作戰(zhàn)的反潛需求。

考慮到艦船防護(hù)的要求,貝爾法斯特號(hào)核動(dòng)力導(dǎo)彈巡洋艦只有一個(gè)動(dòng)力艙,但集成了兩個(gè)動(dòng)力包,這樣做的考量是控制噸位的客觀(guān)需要。貝爾法斯特在其核心區(qū)裝備了“安德切爾”特裝型艦艇反電磁炮裝甲系統(tǒng),然而這套裝甲系統(tǒng)重量過(guò)高,導(dǎo)致貝爾法斯特不可能全面應(yīng)用這種裝甲系統(tǒng)。而動(dòng)力系統(tǒng)由于容量較大,導(dǎo)致在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)原有的裝甲防護(hù)方案無(wú)法覆蓋動(dòng)力艙。因此貝爾法斯特號(hào)只能將動(dòng)力艙置于原設(shè)核心區(qū)的后部,然后將“安德切爾”裝甲系統(tǒng)延伸至動(dòng)力艙尾,因而從實(shí)際上形成了一個(gè)突出原有核心區(qū)的半球形裝甲突出部,相當(dāng)于延長(zhǎng)了艦船核心區(qū)。這也使得相比于原設(shè)而言,下水后的貝爾法斯特·明珠超重足足達(dá)1800噸,在一定程度上拖累了艦船速度。

圖為貝爾法斯特·明珠的動(dòng)力系統(tǒng)示意

然而有了充沛的能源,還需要與其相稱(chēng)的強(qiáng)勁動(dòng)力來(lái)推動(dòng)艦船達(dá)到設(shè)計(jì)航速,進(jìn)而增大艦船機(jī)動(dòng)性。為了達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)那變態(tài)的56節(jié)航速要求,由來(lái)自明珠港區(qū)、BAE系統(tǒng)、紐波特紐斯造船及船塢公司的眾多資深船舶設(shè)計(jì)師們組成的聯(lián)合研發(fā)組只得采取當(dāng)前技術(shù)條件下的唯一措施---采用螺旋式超導(dǎo)磁流體推進(jìn)系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)推進(jìn)器如螺旋槳、噴水推進(jìn)器等不同,超導(dǎo)磁流體推進(jìn)裝置是根據(jù)電磁學(xué)原理設(shè)計(jì)的,利用電磁力產(chǎn)生推力的艦艇動(dòng)力裝置。在磁場(chǎng)和電流的相互作用下,由于艦艇與海水之間產(chǎn)生大小相等方向相反的反作用力,艦艇將獲得向前運(yùn)動(dòng)的推力,且推力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度和電流大小的乘積成正比。

作為邁入新世紀(jì)后得到突飛猛進(jìn)發(fā)展的新一代艦船動(dòng)力,其無(wú)與倫比的安靜性和理論航速上限150節(jié)的高速性能使得磁流體推進(jìn)被認(rèn)為是同核聚變反應(yīng)堆一樣的“未來(lái)技術(shù)”。然而具有這樣優(yōu)勢(shì)的先進(jìn)技術(shù)在邁入新世紀(jì)前也僅僅是處于實(shí)驗(yàn)室階段而已。真正促進(jìn)了超導(dǎo)磁流體推進(jìn)的實(shí)用化和不斷發(fā)展的,是上世紀(jì)90年代以來(lái)人類(lèi)對(duì)原魔方進(jìn)行解析時(shí)獲得的一些具有啟發(fā)性和前瞻性的思路。

然而凡事無(wú)絕對(duì),沒(méi)有絕對(duì)完美的動(dòng)力系統(tǒng),磁流體推進(jìn)也不例外。為了將海水從艦船前段吸入并經(jīng)中途線(xiàn)圈加速最后從艦船后端噴出,磁流體系統(tǒng)需要一條貫穿全艦的中空通道,而這樣一條中空通道的存在必然會(huì)提高艦體建造與結(jié)構(gòu)加工的難度;同時(shí),這樣一條通道的存在也會(huì)使艦體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度難以保證,不利于艦船整體防護(hù)(除非是有能力采取全面防護(hù)的大型戰(zhàn)艦)。但不管怎樣,在磁流體推進(jìn)系統(tǒng)帶來(lái)的巨大戰(zhàn)術(shù)價(jià)值面前,這些缺點(diǎn)實(shí)際上都是可以接受的。

這里需要注意的是,由于磁流體推進(jìn)系統(tǒng)主要依靠加速線(xiàn)圈產(chǎn)生推力,這就使得采用磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的艦船可以極為靈活地調(diào)整推進(jìn)方向,只要變動(dòng)流經(jīng)電路的電流方向就能實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)推力,從而迅速地實(shí)現(xiàn)從前進(jìn)向倒車(chē)的轉(zhuǎn)換。而通過(guò)增強(qiáng)一側(cè)電路的電流就能實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)彎,通過(guò)兩側(cè)電路電勢(shì)差的變化就能賦予艦船不同程度的轉(zhuǎn)向推力,因此,安裝了磁流體推進(jìn)系統(tǒng)的艦船往往都具備優(yōu)秀的機(jī)動(dòng)能力,貝爾法斯特也不例外。

作為碧藍(lán)航線(xiàn)第六代KEN-SEN,貝爾法斯特號(hào)早已使用各種高能武器如激光武器,電磁炮等替換掉了舊式火炮,實(shí)現(xiàn)了“全艦無(wú)火藥”的目標(biāo)。這一方面提高了艦船的技戰(zhàn)術(shù)水平,但也在另一方面增大了艦船的能源消耗。在這樣的背景下,優(yōu)化艦船的電力管理,減少電力的無(wú)謂損耗就成了貝爾法斯特號(hào)所要面對(duì)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)之一。

貝爾法斯特號(hào)對(duì)此的回應(yīng)是采用綜合電力系統(tǒng)(IPS)。

綜合電力系統(tǒng)(IPS)將傳統(tǒng)艦船機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)合二為一,通過(guò)艦船電網(wǎng)為推進(jìn)系統(tǒng)、高能武器系統(tǒng)、通信、導(dǎo)航與探測(cè)系統(tǒng)等提供電能,實(shí)現(xiàn)全艦?zāi)茉吹慕y(tǒng)一供應(yīng)、分配、使用和管理。

通過(guò)采用綜合電力系統(tǒng),貝爾法斯特號(hào)得以降低原動(dòng)機(jī)的噪聲信號(hào),提高自身的低可探測(cè)性。而可采取靈活方式布置的發(fā)電機(jī)組更是可以降低在艦船遭到攻擊時(shí)原動(dòng)機(jī)同時(shí)損毀的概率,提高艦船生存性。除此之外,采用綜合電力推進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)還能提高艦載燃?xì)廨啓C(jī)的效率,其燃油消耗量會(huì)較未采用IPS而安裝相同原動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)艦下降10%到25%不等。

盡管單從推進(jìn)效率來(lái)看,IPS不如由發(fā)動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)軸的方式高。但它可統(tǒng)籌管理推進(jìn)系統(tǒng)和其他艦上設(shè)備所需的電力,從整體使用效率看完全可以彌補(bǔ)這一缺陷。更何況貝爾法斯特的IPS本身也不過(guò)是整合式艦船域控制系統(tǒng)(Integrated Ship Domain Control System,ISDCS)的一個(gè)子系統(tǒng)而已,ISDCS是一個(gè)高度集成的機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng),它可實(shí)時(shí)掌握全艦電子設(shè)備的詳細(xì)信息,從而靈活調(diào)整電力流向,比如在全速航行時(shí),ISDCS會(huì)安排一些不必要的設(shè)備以低功率工作或休眠待機(jī)以減少耗電量,再將電量用于推進(jìn)系統(tǒng);而在戰(zhàn)斗狀態(tài)下,ISDCS會(huì)適當(dāng)減少無(wú)關(guān)設(shè)備的用電量,而將電量用于艦載武器系統(tǒng)。在總發(fā)電量不變的情況下靈活調(diào)配各系統(tǒng)用電,確保整體效率最優(yōu)。

除了節(jié)流外,貝爾法斯特號(hào)還在開(kāi)源方面下了很大功夫。兩座FSTTR-420磁約束聚變堆的供電能力高達(dá)24萬(wàn)千瓦,足以滿(mǎn)足艦體絕大多數(shù)情況下的用電需求,而在用電高峰期,4座總輸出功率達(dá)20萬(wàn)馬力的ALN/GTE-42型燃?xì)廨啓C(jī)也能并網(wǎng)發(fā)電。為艦船電網(wǎng)增加可觀(guān)的電力輸出。

?

艦船主系統(tǒng):

就今天人類(lèi)在思潮工學(xué)方面取得的成就來(lái)看,人類(lèi)對(duì)于KEN-SEN的研究可謂是一日千里。然而在為取得的成就贊嘆的同時(shí),我們也應(yīng)客觀(guān)地看到,當(dāng)今人類(lèi)所能做的一切不過(guò)是在應(yīng)用思潮工學(xué)這座已經(jīng)建好框架的大樓上修修補(bǔ)補(bǔ)。受限于作為理論制導(dǎo)的理論思潮學(xué)發(fā)展逐漸變得緩慢甚至在某些方面已經(jīng)停滯,人類(lèi)對(duì)于KEN-SEN的了解仍然不能算得上是全面。

這也就能解釋?zhuān)瑸楹伪M管自“曼-托立方(即心智魔方)”問(wèn)世以來(lái)已有約半個(gè)世紀(jì),然而人類(lèi)尚無(wú)法通過(guò)自身的努力完全解析這個(gè)小小的立方體。眾多科學(xué)家努力了半個(gè)世紀(jì)后創(chuàng)造的最具革命性的成果,僅僅只是制造出了在特定問(wèn)題上擁有比當(dāng)前通行的經(jīng)典計(jì)算機(jī)強(qiáng)一萬(wàn)倍的量子計(jì)算機(jī)。

所謂的量子計(jì)算機(jī),就是用量子力學(xué)原理制造的計(jì)算機(jī)。同經(jīng)典計(jì)算機(jī)通過(guò)電路的開(kāi)和關(guān)進(jìn)行計(jì)算不一樣的是,量子計(jì)算機(jī)是以量子的狀態(tài)作為計(jì)算形式。

通俗地來(lái)說(shuō),我們?nèi)粘J褂玫碾娔X,也就是學(xué)術(shù)界常說(shuō)的“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)(即經(jīng)典計(jì)算機(jī))”,不管是屏幕上的圖像還是輸入的文字,這些信息在硬件電路里都會(huì)轉(zhuǎn)換成1和0,每個(gè)比特要么代表0,要么代表1,這些比特就是信息,然后再進(jìn)行傳輸、運(yùn)算與存儲(chǔ)。正是因?yàn)檫@種0和1的“計(jì)算”過(guò)程,我們才稱(chēng)它為“計(jì)算機(jī)(Computer)”。

而量子計(jì)算機(jī)則基于完全不同的計(jì)算原理。利用量子天然具備的疊加性施展并行計(jì)算。根據(jù)量子力學(xué),微觀(guān)粒子可以同時(shí)處于多種狀態(tài)(即所謂的“疊加態(tài)”)。也就是說(shuō)0和1在微觀(guān)粒子中是可以同時(shí)存在的。盡管聽(tīng)起來(lái)十分不可思議,然而這是已經(jīng)被觀(guān)測(cè)證實(shí)了的沒(méi)有半點(diǎn)虛假的現(xiàn)象。這就意味著量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)完成多個(gè)任務(wù),也就是真正意義上的“多線(xiàn)程”(經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)際上只能在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行一個(gè)線(xiàn)程,但由于在線(xiàn)程間切換的速度可以十分短暫,因此看上去就像能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線(xiàn)程一般),因此具有超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。每個(gè)量子比特,不僅可以表示0或1,還可以表示成0和1分別乘以一個(gè)系數(shù)再疊加,隨著系數(shù)的不同,這個(gè)疊加的形式可能性會(huì)有很多。

盡管量子計(jì)算機(jī)有著這樣那樣的優(yōu)點(diǎn),然而受限于當(dāng)前的技術(shù)水平,現(xiàn)在的人類(lèi)只能造出在某個(gè)特定問(wèn)題上超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算機(jī),這也可以說(shuō)是量子計(jì)算機(jī)的不完備版本。如果通俗地講,我們將經(jīng)典計(jì)算機(jī)比作一個(gè)加減乘除都會(huì)的孩子,那么現(xiàn)在人類(lèi)能造出來(lái)的量子計(jì)算機(jī)就是所謂的“癡呆天才”,它只會(huì)算加法,但是算加法的速度比一百個(gè)會(huì)四則運(yùn)算的孩子加起來(lái)都快。而這便是現(xiàn)今最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)所能做到的極限了。

今天,全世界最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)是東煌科技大學(xué)的“九章”,作為新一代量子計(jì)算機(jī),“九章”采用了多種先進(jìn)技術(shù),使得其等效運(yùn)算力超越上一代量子計(jì)算機(jī)“懸鈴木”一百億倍。然而這只是九章計(jì)算機(jī)對(duì)于“高斯玻色取樣”這一個(gè)特殊問(wèn)題的能力,對(duì)于其他的能力,比如進(jìn)行四則運(yùn)算,九章就毫無(wú)辦法了。無(wú)疑,這樣的計(jì)算機(jī)是難以實(shí)用化的,最多只能應(yīng)用在一些特殊的領(lǐng)域。耗費(fèi)大量人力和物力的量子計(jì)算機(jī)卻只有這樣的結(jié)果肯定不是人們想要的。

東煌的“九章”量子計(jì)算機(jī)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)

那也許有人就要問(wèn)了,具備全能性,能在幾乎所有領(lǐng)域發(fā)揮作用的量子計(jì)算機(jī)是否存在呢?

我們給出的答案是“有”,而且它早已存在于世了。

這便是所有基于定向誘導(dǎo)衰變技術(shù),從“曼施坦因-托勒密立方(即心智魔方)”中誕生的KEN-SEN們最重要的部分---心智核心。

作為半能量構(gòu)裝體生物,艦船的智慧從何而來(lái)一直是科學(xué)家們研究的重點(diǎn),而隨著近代以來(lái)科技的進(jìn)步,學(xué)術(shù)界開(kāi)始傾向于同一個(gè)結(jié)論,那就是艦船的智慧主要來(lái)源于她們身體中那臺(tái)具備全能性的量子計(jì)算機(jī)。是這臺(tái)全能計(jì)算機(jī)超強(qiáng)的運(yùn)算能力賦予了她們智慧。

當(dāng)然,盡管正如同人類(lèi)智慧不完全由大腦決定,身體各組織器官和大腦間的相互作用同樣重要一樣,艦船的智慧實(shí)際上也不完全由心智核心決定。但簡(jiǎn)單地來(lái)講我們確實(shí)可以這么認(rèn)為:艦船的心智核心,是艦船具備智慧的關(guān)鍵。

這樣的認(rèn)識(shí)大大推進(jìn)了人類(lèi)量子計(jì)算機(jī)的研究工作,畢竟如果有一天人類(lèi)能夠制造這樣擁有全能性的量子計(jì)算機(jī),那無(wú)疑會(huì)極大地推進(jìn)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,甚至有可能一舉終結(jié)掉塞壬的威脅,開(kāi)創(chuàng)偉大的星際殖民時(shí)代。

然而拋卻科學(xué)家們美好的遠(yuǎn)景目標(biāo),截止到現(xiàn)在,人類(lèi)仍然無(wú)法在量子計(jì)算領(lǐng)域取得革命性的突破。這也使得艦船們的心智核心暫時(shí)具有不可替代性。

作為一艘碧藍(lán)航線(xiàn)設(shè)計(jì)建造的巡洋艦,貝爾法斯特同樣遵循了當(dāng)今所有KEN-SEN的標(biāo)準(zhǔn)配置---配備模塊化量子處理器集群,又稱(chēng)“心智單元”的指向性KEN-SEN心智核心,和作為量子計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)算模塊的ALAS/CC1600并行式經(jīng)典計(jì)算機(jī)。其中,除了那個(gè)指向性KEN-SEN心智核心是不可替代的以外,其他的部分都是可以實(shí)現(xiàn)插拔更換的商用現(xiàn)貨(COTS)。通過(guò)借鑒商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和趨勢(shì),使得貝爾法斯特號(hào)的艦載主機(jī)能夠獲得持續(xù)更新與增強(qiáng),獲得了升級(jí)效率和靈活性,在一定程度上降低了研發(fā)成本和生命周期成本,并使其具備快速部署能力,系統(tǒng)重構(gòu)能力和多變的任務(wù)適應(yīng)性。而且,通過(guò)使用技術(shù)上業(yè)已成熟的商用標(biāo)準(zhǔn),更是能降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),節(jié)省資金。

盡管人類(lèi)還無(wú)法制造心智核心,但是對(duì)心智核心進(jìn)行一定的拓展和強(qiáng)化總還是能做到的。被稱(chēng)為“心智單元”的模塊化量子處理器集群便是人類(lèi)將量子計(jì)算領(lǐng)域的成果與人類(lèi)思潮學(xué)的產(chǎn)物結(jié)合的又一次新嘗試。

圖為心智單元(圖片就這么大同志們諒解一下唄)

隨著時(shí)代進(jìn)步,作為當(dāng)今人類(lèi)反塞壬戰(zhàn)爭(zhēng)中最重要戰(zhàn)略物資的心智魔方也在不斷更新迭代,截止2022年7月份,心智魔方的最新也是最先進(jìn)的版本為Versio 12.7.2。這個(gè)新的版本擁有14個(gè)心智單元插槽,最多可以容納14000個(gè)心智單元,也就是14000個(gè)量子處理器。每一位通過(guò)技術(shù)植入而升級(jí)到最新版本的艦船都可以通過(guò)“認(rèn)知覺(jué)醒”進(jìn)程插入足量的心智單元而使自己的綜合能力評(píng)價(jià)等級(jí)突破100級(jí)的限制。而隨著時(shí)代的發(fā)展,目前所支持的最高等級(jí)已從上世紀(jì)四五十年代的120級(jí)提升到了150級(jí)。

在碧藍(lán)航線(xiàn)最高司令部的各種作戰(zhàn)想定中,作為基本作戰(zhàn)單元的艦船們往往面臨著各種極端情況,比如通訊中斷,彈藥耗盡,艦體嚴(yán)重?fù)p傷等情況。在這樣的情況下,為了保證最基本的生存,要求艦船必須擁有足夠強(qiáng)的運(yùn)算力和足夠的冷靜來(lái)應(yīng)對(duì)各種極端情況,否則便會(huì)一下子陷入困境中。為了運(yùn)行包括認(rèn)知模塊在內(nèi)的各種高級(jí)功能,一般普通艦船的心智核心可供升級(jí)改裝的空間本來(lái)就不是十分充足,更別提近代以來(lái)隨著海戰(zhàn)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種先進(jìn)武器和設(shè)備都需要擠占心智核心的運(yùn)算量,這就導(dǎo)致單一的心智核心無(wú)法很好地應(yīng)對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)艦?zāi)敲苊苈槁椴煌N類(lèi)的各種設(shè)備需求。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題人們的解決辦法是:加掛更多的核心。

早在上世紀(jì)七十年代,為了解決這一問(wèn)題,人類(lèi)就開(kāi)始了能夠協(xié)助艦船心智核心進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)算的輔助KEN-SEN開(kāi)發(fā)計(jì)劃。這便是今天碧藍(lán)航線(xiàn)圈子內(nèi)無(wú)人不知無(wú)人不曉的“布里(UNIV Bulin)”計(jì)劃。

“布里”計(jì)劃雖說(shuō)自上世紀(jì)七十年代就已開(kāi)始,然而直到上世紀(jì)90年代后才取得了突破性進(jìn)展。發(fā)展至今的布里計(jì)劃,已經(jīng)分化出了三種針對(duì)不同等級(jí)心智核心的輔助艦船:泛用性布里(UNIV Universal Bulin)、試做型布里(UNIV Trial Bulin MKII)和特裝型布里(UNIV Specialized Bulin MKIII)。盡管她們的外貌,性格等都有一定差別,但是她們的內(nèi)核是基本一致的。

那便是一顆不同等級(jí)的指向性KEN-SEN輔助核心。

泛用性布里(UNIV Universal Bulin)
試做型布里(UNIV Trial Bulin MKII)


特裝型布里(UNIV Specialized Bulin MKIII)

這種輔助核心是邁入新世紀(jì)后人類(lèi)在思潮學(xué)方面取得的最重要的突破之一,其重要程度甚至可以與心智魔方的誕生相提并論。作為一顆人造的次級(jí)心智核心,它雖然在認(rèn)知模塊等高級(jí)功能方面不如一般的艦船,但卻可以通過(guò)思潮誘導(dǎo)融合的方式與艦船原本的心智核心“融合”在一起,從而大大提高艦船本身的運(yùn)算能力。

一艘艦船想要改量變?yōu)橘|(zhì)變,將自己心智核心的運(yùn)算量提升到一個(gè)新的臺(tái)階,就需要申請(qǐng)進(jìn)行“艦船突破”,消耗布里的輔助心智核心和各種材料,然后便能大大提升自身運(yùn)算力。

不過(guò)需要注意的是,往原本心智核心上加載次級(jí)核心的方法雖然會(huì)提高艦船的運(yùn)算力,但同樣也會(huì)提升艦船的能量消耗和系統(tǒng)負(fù)載。盡管工程師們已經(jīng)采取了各種方式嘗試優(yōu)化,但以目前的技術(shù)水平而言仍然只能做到一艘艦船最多加載7個(gè)的水平,而且系統(tǒng)負(fù)載越大,想要第二次乃至第三次地將計(jì)算力顯著提高所用的核心和物資的需求量就越大。

比如一般艦船在第一次和第二次突破時(shí)只需要1個(gè)次級(jí)心智核心,在第三次突破時(shí)由于系統(tǒng)負(fù)載上升,需要兩個(gè)核心才能使計(jì)算力水平得以顯著提升;而想要使計(jì)算力再提升一個(gè)臺(tái)階,就必須進(jìn)行第四次突破,第四次突破能將艦船的運(yùn)算力再提高三倍左右,僅為第一次突破提升10倍的三分之一,但卻需要三個(gè)核心,資源消耗足足是第一次的三倍。至于第五次突破……除非有艦船想心智核心過(guò)載進(jìn)入心智凍結(jié)狀態(tài),否則以當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,想要實(shí)現(xiàn)第五次突破起碼得等到本世紀(jì)中葉。

由主心智核心、次級(jí)心智核心和一定數(shù)量的心智單元構(gòu)成的“艦船主機(jī)(KEN-SEN Main Frame)”是一艘艦船在其艦生的絕大多數(shù)時(shí)間里使用的主要計(jì)算力來(lái)源。而ALAS/CC1600并行式經(jīng)典計(jì)算機(jī)則作為應(yīng)急備份,一般情況下都處于待機(jī)或低功率運(yùn)作的狀態(tài),只有在艦船急需大量運(yùn)算力,或心智體陷入無(wú)可挽回的心智凍結(jié)狀態(tài)的情況下才會(huì)以最大功率運(yùn)行。這種基于經(jīng)典計(jì)算機(jī)發(fā)展而來(lái)的計(jì)算機(jī)雖然仍然是馮·諾依曼結(jié)構(gòu),但它的好處便是在于穩(wěn)定性強(qiáng),效能高,在各種條件下都能良好地運(yùn)作,保證艦船在任何情況下都不會(huì)失去基本的自保能力。

?

船電系統(tǒng):

為了應(yīng)對(duì)從正常航行到執(zhí)行各種作戰(zhàn)任務(wù)的需求,貝爾法斯特號(hào)配備了種類(lèi)繁多、功能多樣的艦載電子設(shè)備,足以使她有效應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)情況。

作為采用第六代KEN-SEN技術(shù)的超信息化戰(zhàn)艦,貝爾法斯特號(hào)采取了早在白鷹海軍朱姆沃爾特號(hào)導(dǎo)彈巡洋艦(CG-1000)上使用過(guò)的全艦計(jì)算環(huán)境(Total Ship Computing Environment,TSCE)。這一技術(shù)旨在構(gòu)建一個(gè)能夠供外部各種終端應(yīng)用軟件運(yùn)行、操控、顯示的開(kāi)放式虛擬計(jì)算環(huán)境,對(duì)所有計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理,為艦船其他子系統(tǒng)甚至編隊(duì)行動(dòng)提供計(jì)算資源和相關(guān)軟件。TSCE為戰(zhàn)艦平臺(tái)、作戰(zhàn)系統(tǒng)和支撐保障系統(tǒng)提供單個(gè)計(jì)算環(huán)境,為各類(lèi)應(yīng)用提供中間件平臺(tái)。TSCE允許貝爾法斯特號(hào)以同一計(jì)算資源對(duì)通信、雷達(dá)、偵查、對(duì)抗、導(dǎo)航、武器等多個(gè)任務(wù)系統(tǒng)的終端應(yīng)用進(jìn)行橫向集成,以同一的管理和中間件縱向集成了從底層物理硬件及其各種操作系統(tǒng)、借口、協(xié)議等,徹底打破了以往的“煙囪”式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)TSCE,貝爾法斯特·明珠得以減少集成工作并獲得跨越多個(gè)域的通用模式優(yōu)勢(shì)。

貝爾法斯特號(hào)的TSCE基礎(chǔ)硬件設(shè)施包括電子模塊化封裝箱(EME)、分布式適配處理器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等幾個(gè)部分。其中,EME通過(guò)體積巨大、堅(jiān)固的封裝箱將由來(lái)自IBM、英特爾、微軟等廠(chǎng)商的準(zhǔn)軍標(biāo)民用產(chǎn)品---也就是所謂的商用現(xiàn)貨(COTS)硬件組成的任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備與外部海上環(huán)境隔離,包括沖擊、震動(dòng)、電磁干擾等環(huán)境。同時(shí)EME提供對(duì)商業(yè)準(zhǔn)軍用設(shè)備正常工作所需的物理保護(hù)、噪聲隔離、冷卻和電源制式等要求。為提高冗余,貝爾法斯特除了在核心區(qū)部分布置了集成式的艦載主機(jī),還在艦體的周身布置有25個(gè)這樣的封裝箱,內(nèi)部容納了安裝有分布式操作系統(tǒng)的刀片服務(wù)器、機(jī)柜及配套設(shè)備。

從頂層設(shè)計(jì)來(lái)看,貝爾法斯特號(hào)的TSCE可分為核心+接入的雙層架構(gòu)。其中接入層采用了自由度極高的開(kāi)放式體系架構(gòu)(OA),層與層、模塊與模塊之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議進(jìn)行交互或互聯(lián)??紤]到艦船的作戰(zhàn)系統(tǒng)、機(jī)械、電氣、通信等任務(wù)系統(tǒng)的不同需求,TSCE進(jìn)行了分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和通用化,通過(guò)采用EME,為數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供了安全的工作環(huán)境,通過(guò)可靈活布置的適配設(shè)備連接各個(gè)子系統(tǒng),支持常用的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)借口。貝爾法斯特號(hào)還采用了與雙層體系系統(tǒng)架構(gòu)相配合的雙層光纖以太網(wǎng),配合覆蓋全艦的5G基站,從而實(shí)現(xiàn)了全艦戰(zhàn)術(shù)和非戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的一體化。而核心層由于關(guān)乎艦船心智體的安全,因此沒(méi)有采用安全度相對(duì)較低的開(kāi)放式架構(gòu),而是采取了封閉式架構(gòu),并配合以自主編寫(xiě)的基于經(jīng)典/量子雙結(jié)構(gòu)復(fù)合式計(jì)算機(jī)的安全管理子模塊,使得貝爾法斯特號(hào)的核心系統(tǒng)具備了極高的安全性和冗余度。雙層結(jié)構(gòu)的配置既兼顧了安全性又保證了開(kāi)放性,極大地增強(qiáng)了貝爾法斯特號(hào)的信息資源管理能力。

有了核心層整合計(jì)算資源的支持,自然還需要有來(lái)自應(yīng)用層的支持,才能遂行各種任務(wù)。而出于早在論證階段就確立的“小步快跑”設(shè)計(jì)思想,貝爾法斯特號(hào)在綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)的選擇上就沒(méi)有采取其在艦船防護(hù)系統(tǒng)上的激進(jìn)思路,而是選擇了成熟的,與TSCE能完美配合的整合式艦艇綜合作戰(zhàn)管理系統(tǒng)“聯(lián)合神盾(United S.H.I.E.L.D)”。作為碧藍(lán)航線(xiàn)從白鷹“宙斯盾(Advanced Electronic Guidance Information System/Airborne Early-warning Ground Integrated System,空中預(yù)警和地面整合系統(tǒng))”戰(zhàn)斗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的超信息化綜合戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)。聯(lián)合神盾的使用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大,從水面艦艇到潛艇,甚至是民用船舶都在其許可范圍內(nèi)。換言之,只要是個(gè)水上跑的,并且擁有一定硬件配置支持的,在獲得許可的情況下都可以安裝這套系統(tǒng)。

“聯(lián)合神盾”系統(tǒng)擁有如此泛用性的原因在于它是世界上第一個(gè)借鑒商業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用成熟民用技術(shù),以軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)的艦載戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)。最新的版本(Baseline15)通過(guò)采用和TSCE同樣的核心+接入雙層復(fù)合架構(gòu)而將所有的偵測(cè)、指揮、管制和作戰(zhàn)系統(tǒng)在后端進(jìn)行了統(tǒng)一的橫向整合,不再各自為政。盡管有很多人質(zhì)疑該系統(tǒng)采用民用技術(shù)可能帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),然而聯(lián)合神盾在服役后的數(shù)十年間從未出現(xiàn)過(guò)重大安全事故,其長(zhǎng)期的優(yōu)秀且穩(wěn)定的表現(xiàn)就是這套系統(tǒng)安全性的最好證明。

當(dāng)然,“聯(lián)合神盾”作為一種已在碧藍(lán)航線(xiàn)海軍序列中服役數(shù)十年的戰(zhàn)斗管理系統(tǒng),要想時(shí)刻與時(shí)代接軌,不經(jīng)過(guò)持續(xù)性的技術(shù)更新和升級(jí)是不可能的。因此,參與聯(lián)合神盾系統(tǒng)研發(fā)工作的世界各國(guó)都在不停地對(duì)其進(jìn)行技術(shù)植入和系統(tǒng)升級(jí),使得其技術(shù)水平始終保持在世界最先進(jìn)的位置?,F(xiàn)有最新的基線(xiàn)15(正式版,Beta版不計(jì)入其中)不僅支持各種常規(guī)戰(zhàn)斗任務(wù),同時(shí)還能承擔(dān)?;卸畏磳?dǎo)這類(lèi)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的任務(wù),并作為彈道導(dǎo)彈防御(BMD)的重要一環(huán)而存在。

除了傳統(tǒng)威脅以外,以白鷹海軍“科爾”號(hào)驅(qū)逐艦遭恐怖分子襲擊事件為代表的各類(lèi)非傳統(tǒng)威脅自新時(shí)代以來(lái)的迅猛發(fā)展給艦船帶來(lái)了持續(xù)威脅。盡管碧藍(lán)航線(xiàn)是為對(duì)抗塞壬而設(shè)的超國(guó)家組織,但這并不代表在面對(duì)人類(lèi)內(nèi)部威脅時(shí)可以高枕無(wú)憂(yōu)。因此,作為大多數(shù)碧藍(lán)航線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)型艦船的標(biāo)配,聯(lián)合神盾作戰(zhàn)管理系統(tǒng)還必須具備應(yīng)對(duì)來(lái)自人類(lèi)內(nèi)部的多種非傳統(tǒng)威脅的能力。

不過(guò),雖說(shuō)是“非傳統(tǒng)威脅”,但實(shí)際上如果只是恐怖分子飛蛾撲火式的自殺攻擊還好些。然而在互聯(lián)網(wǎng)遍及全球的今天,理論上攻擊者可以在任何與互聯(lián)網(wǎng)連接的地方發(fā)動(dòng)黑客攻擊,這就令人防不勝防了。對(duì)于碧藍(lán)航線(xiàn)來(lái)說(shuō),這樣的擔(dān)心并非空穴來(lái)風(fēng),而是確有其必要,支持這一觀(guān)點(diǎn)最有力的證明便是1999年的“八一九事變”。當(dāng)時(shí),兩架在碧藍(lán)航線(xiàn)太平洋戰(zhàn)區(qū)執(zhí)勤的新銳空中要塞,“軍械巨鳥(niǎo)”級(jí)空中無(wú)人機(jī)航母“自由”和“正義”被塞壬利用電子戰(zhàn)手段劫持,在分別被戰(zhàn)斗機(jī)和“巨石陣”小行星防御系統(tǒng)擊落前在碧藍(lán)航線(xiàn)后方造成了巨大的破壞和持續(xù)的混亂。自“八一九”事變后,受到巨大震撼的碧藍(lán)航線(xiàn)開(kāi)始投入大量資金開(kāi)發(fā)足以和塞壬分庭抗禮的電子對(duì)抗措施,其中除了為每艘KEN-SEN安裝電子戰(zhàn)系統(tǒng)外,重要的一項(xiàng)便是加強(qiáng)“聯(lián)合神盾”系統(tǒng)的抗干擾能力。避免塞壬通過(guò)干擾IFF(敵我識(shí)別)等關(guān)鍵設(shè)備而導(dǎo)致友軍混戰(zhàn)的局面再次發(fā)生。

為了加強(qiáng)抗干擾能力,貝爾法斯特號(hào)對(duì)每一個(gè)搭載基礎(chǔ)硬件設(shè)施的電子模塊化封裝箱(EME)都施以了厚厚的電磁護(hù)盾,足以抵御100萬(wàn)噸當(dāng)量級(jí)以下的核爆帶來(lái)的電磁脈沖沖擊。

除了電磁護(hù)盾外,貝爾法斯特號(hào)還將SAFENET光纖總線(xiàn)加入自己的雙層光纖以太網(wǎng)中,作為由玻璃塑料制成的纖維,光纖可作為光傳導(dǎo)工具,進(jìn)而被應(yīng)用于長(zhǎng)距離通訊。光纖傳輸不僅具有頻帶寬、損耗低、重量輕等優(yōu)點(diǎn),還由于組成光纖的材質(zhì)是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場(chǎng)的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響,故光纖傳輸對(duì)電磁干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱?,在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽(tīng),因而利于保密。

作為擁有“聯(lián)合神盾”戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)的盾艦,貝爾法斯特具備了可以遂行區(qū)域防空任務(wù)的能力,然而要想真正執(zhí)行這一任務(wù),精密的雷達(dá)系統(tǒng)是必不可少的。

貝爾法斯特號(hào)那高大的射頻綜合桅桿上裝設(shè)了雙波段超寬帶雷達(dá)(DBR)和綜合雷達(dá)系統(tǒng)。從表面上看貝爾法斯特只安裝了這兩種雷達(dá),而實(shí)際上這兩種雷達(dá)不論哪一種都是一類(lèi)雷達(dá)的合稱(chēng)。

顧名思義,典型的雙波段雷達(dá)實(shí)際上應(yīng)包括多功能雷達(dá)(MFR)和遠(yuǎn)程廣域搜索雷達(dá)(VSR)兩個(gè)部分。對(duì)于貝爾法斯特號(hào)而言,她的雙波段超寬帶雷達(dá)(DBR)包括一臺(tái)ALN/AESA-12BlockⅤ X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和一臺(tái)ALN/AESA-20BlockⅣ S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)。其中,AESA-12X波段雷達(dá)(MFR)主要完成低空搜索和超低空搜索,同時(shí)還支持導(dǎo)航功能;AESA-20 S波段雷達(dá)(VSR)主要完成遠(yuǎn)程空域搜索和超遠(yuǎn)程空域搜索。盡管整個(gè)雙波段雷達(dá)系統(tǒng)只配備了這兩部雷達(dá),然而得益于現(xiàn)代技術(shù),在經(jīng)過(guò)整合后一部雷達(dá)即可承擔(dān)過(guò)去水面搜索雷達(dá)、火控雷達(dá)、反導(dǎo)雷達(dá)、目標(biāo)捕獲系統(tǒng)、雷達(dá)助降系統(tǒng)等5種雷達(dá)的全部工作,而且在性能超越它們的同時(shí)其設(shè)備重量和體積僅是這些雷達(dá)加起來(lái)總和的幾分之一。

ALN/AESA-12BlockⅤ X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)和ALN/AESA-20BlockⅣ S波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)均為碧藍(lán)航線(xiàn)科學(xué)院最新的研究成果,適配碧藍(lán)航線(xiàn)第六代KEN-SEN的新一代有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)。這兩種雷達(dá)由于在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到要混合使用,因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地實(shí)現(xiàn)了兩種不同雷達(dá)組件的通用。據(jù)稱(chēng)這兩種雷達(dá)的部件可互換率高達(dá)56%,在一定情況下可以起到互為冗余的作用。

兩種雷達(dá)為了通用而采取了許多統(tǒng)一的設(shè)計(jì),比如T/R組件采用全新的氮化鎵材料,在價(jià)格和尺寸都進(jìn)一步降低的同時(shí)抗擊穿能力也有質(zhì)的提升。再加上雷達(dá)天線(xiàn)基板采用室溫超導(dǎo)體材料制成,使得電流在傳輸中不會(huì)發(fā)生損耗,同時(shí)也不會(huì)散發(fā)熱量,從而大大縮小了雷達(dá)設(shè)備所需的冷卻系統(tǒng)的體積,從而使得整部雷達(dá)的體積和重量都大大縮小。最大限度地減小艦船重心的上移,對(duì)于航行穩(wěn)定性更是有極大的提升。

DBR系統(tǒng)還統(tǒng)一采用了數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù),通過(guò)數(shù)字化技術(shù)形成雷達(dá)波束,使雷達(dá)具有波束指向性更高,探測(cè)能力和抗干擾能力更強(qiáng)等特點(diǎn)。

得益于加工技術(shù)的突破,無(wú)論是MFR還是VSR,相比于目前的AN/SPY-10有源相控陣?yán)走_(dá)的單個(gè)陣面6080個(gè)T/R組件的指標(biāo)都要高上不少。AESA-12 X波段固態(tài)主動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)每個(gè)陣面有7000個(gè)T/R組件,尺寸在比SPY-10小30%的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)性能高出28倍。加上采用室溫超導(dǎo)體的決定讓它的輸出功率進(jìn)一步提升,其平均輸出功率約為5MW,峰值輸出功率更是達(dá)到了驚人的10MW。跟大多數(shù)陸基洲際彈道導(dǎo)彈遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)的功率相當(dāng)。且單個(gè)陣面的最大增益高達(dá)49dB,比AN/SPY-10高出近3個(gè)dB。

除此之外,ALN/AESA-12和ALN/AESA-20也沿用了在白鷹SPY系列相控陣?yán)走_(dá)上大獲成功的RMA(Radar Module Assembly,雷達(dá)模塊組件)設(shè)計(jì)。也就是所謂的“可重構(gòu)概念”,即陣面大小可以根據(jù)任務(wù)需求和平臺(tái)可以選擇合適尺寸進(jìn)行安裝。多個(gè)T/R組件組成一個(gè)雷達(dá)模塊組件(RMA),通過(guò)增加RMA,可以實(shí)現(xiàn)不同尺寸、功率的雷達(dá)版本,安裝在不同的艦船上。

不過(guò)值得一提的是,盡管兩種雷達(dá)實(shí)際上都有多種天線(xiàn)陣面選擇,然而安裝在貝爾法斯特號(hào)上的ALN/AESA-12和ALN/AESA-20兩種雷達(dá)卻都無(wú)一例外地采用了三面天線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型。由于眾所周知的原因,相控陣?yán)走_(dá)的電掃描波束在偏離軸心一定角度后就會(huì)明顯變寬,造成天線(xiàn)增益、雷達(dá)偵測(cè)距離和解析度的顯著降低,因此絕大多數(shù)單面相控陣天線(xiàn)波束掃描方位角極限為120度正負(fù)60度。雖然理論上來(lái)說(shuō)三面天線(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)360度的全覆蓋,但為了確保目標(biāo)通過(guò)兩面天線(xiàn)波束交界時(shí)仍然能保證持續(xù)有效跟蹤,一般相控陣?yán)走_(dá)將掃描方位角限制在90度,并采用四面天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)360度全覆蓋,貝爾法斯特號(hào)也同樣遵循著這個(gè)設(shè)計(jì)。

圖為貝爾法斯特號(hào)側(cè)視圖,可見(jiàn)其射頻綜合桅桿上的相控陣?yán)走_(dá)天線(xiàn)陣和屬于綜合雷達(dá)系統(tǒng)的兩部雷達(dá)

高度的擴(kuò)展性讓這兩種雷達(dá)具備優(yōu)秀的適裝性,它們不僅能被安裝在上至航空母艦下至導(dǎo)彈艇的戰(zhàn)斗艦上,在稍加改裝后甚至能在民用船舶上繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。盡管絕大多數(shù)人都認(rèn)為在民船上安裝相控陣?yán)走_(dá)“至少不是個(gè)好主意”,但至少?gòu)睦碚撋蟻?lái)說(shuō),DBR系統(tǒng)確實(shí)具備這樣的可能。

雖然兩種雷達(dá)都有各自專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域,但是這并不代表它們?cè)谒鼈儗?zhuān)業(yè)外的地方就表現(xiàn)糟糕。在MFR進(jìn)行目標(biāo)照射和引導(dǎo)時(shí),VSR也能進(jìn)行低空搜索,從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)資源的合理分配,達(dá)到精確跟蹤的目的。

在信號(hào)處理方面,DBR系統(tǒng)也采用商用現(xiàn)貨進(jìn)行控制與信號(hào)處理。高性能的COTS服務(wù)器利用雷達(dá)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)分析,包括通道均衡、雜波濾波、多普勒處理等內(nèi)容,并可執(zhí)行多種電子保護(hù)算法。由于兩臺(tái)雷達(dá)在后端進(jìn)行了信號(hào)整合,共用同一臺(tái)計(jì)算機(jī),因此兩部雷達(dá)能夠同步工作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),從而使任務(wù)分配、功率輸出、頻率/頻帶等雷達(dá)系統(tǒng)整體指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)。

前面提到過(guò),MFR和VSR在硬件方面56%的零件均可更換,而實(shí)際上,兩者的軟件系統(tǒng)更是可以實(shí)現(xiàn)100%的互換,無(wú)論是MFR還是VSR,都通過(guò)共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)的方式互為軟件備份,最多只是關(guān)閉幾個(gè)模塊和開(kāi)啟幾個(gè)模塊的區(qū)別。因此,戰(zhàn)時(shí)兩臺(tái)雷達(dá)中如果有一臺(tái)損壞,另一臺(tái)也能馬上啟動(dòng)平時(shí)被關(guān)閉的模塊,使其迅速具備另一臺(tái)雷達(dá)的全部能力。

對(duì)于無(wú)人艦船而言,很多時(shí)候開(kāi)火擊毀敵人只是最基本的要求,如何判斷對(duì)方是敵是友,則是一個(gè)困擾了系統(tǒng)工程師們多年的難題。

盡管對(duì)于碧藍(lán)航線(xiàn)的海上作戰(zhàn),很多外行人會(huì)認(rèn)為,只要看到塞壬或者長(zhǎng)得像塞壬的東西擊沉就好。然而想法很美好,現(xiàn)實(shí)很殘酷。因?yàn)樵谡G闆r下,并不是所有的我方單位IFF(敵我識(shí)別)應(yīng)答機(jī)都能被雷達(dá)直接標(biāo)定,甚至?xí)霈F(xiàn)敵我應(yīng)答機(jī)沒(méi)有正常工作的友軍單位。而且,和塞壬一方的除了塞壬自己,還有大量被創(chuàng)造出來(lái)的“棋子”。這些棋子們完美參考了碧藍(lán)航線(xiàn)現(xiàn)役艦船的規(guī)格,可以說(shuō)不論從外貌還是技戰(zhàn)術(shù)性能上都幾乎一模一樣。而戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)瞬息萬(wàn)變,我們不可能指望每一場(chǎng)戰(zhàn)斗都能一眼就看出混戰(zhàn)在一塊的敵我雙方中,哪些是敵人,哪些是中立目標(biāo),哪些是假目標(biāo),哪些是IFF沒(méi)正常工作的友軍。這樣就算雷達(dá)的性能再頂天,也沒(méi)法開(kāi)火。

這個(gè)問(wèn)題人類(lèi)至今沒(méi)有好的解決辦法,因?yàn)椴豢煽匾蛩靥?,而且這也不是什么能用先進(jìn)技術(shù)就能完全解決的問(wèn)題。

但人類(lèi)也并非什么都沒(méi)做。在貝爾法斯特·明珠上安裝的雙波段雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)里,內(nèi)置了一個(gè)特殊的量子處理器集群輔助模塊,該模塊時(shí)刻與艦載主機(jī)和雷達(dá)系統(tǒng)間保持三方數(shù)據(jù)直連,在目標(biāo)識(shí)別過(guò)程中充當(dāng)“第三者”。這個(gè)輔助模塊主要包括目標(biāo)識(shí)別主模塊,戰(zhàn)術(shù)情報(bào)協(xié)調(diào)模塊(和CEC終端連接以時(shí)刻掌握友軍訊息)、雷達(dá)識(shí)別模塊、超視距目標(biāo)協(xié)調(diào)模塊三個(gè)子模塊。它們存在的唯一目的便是幫助艦船主機(jī)判斷目標(biāo)類(lèi)型。

每當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)識(shí)別到目標(biāo)時(shí),雷達(dá)系統(tǒng)智控系統(tǒng)就會(huì)將自動(dòng)敵我識(shí)別結(jié)果發(fā)送給這個(gè)特殊的“第三者”,第三者在綜合雷達(dá)系統(tǒng)信息后給出自己的判斷依據(jù),比如該目標(biāo)無(wú)IFF應(yīng)答,來(lái)自敵方方向,外形同本地區(qū)友軍參戰(zhàn)單位技術(shù)型號(hào)不符,判定為敵軍。該目標(biāo)無(wú)IFF應(yīng)答,來(lái)自我方方向,目標(biāo)做出友好動(dòng)作或其外形與本地區(qū)友軍參戰(zhàn)單位技術(shù)型號(hào)相符,判斷為友軍。并將結(jié)果和判據(jù)同時(shí)呈遞給艦載主機(jī),供具備全艦最高權(quán)限的艦載主機(jī)判斷。

之所以給出這些判斷的目的,便是希望幫助艦船心智體能做出進(jìn)一步的判斷,并可以通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的能量脈沖改變系統(tǒng)對(duì)該目標(biāo)的敵我屬性判別,從而直接影響交戰(zhàn)過(guò)程。

盡管貝爾法斯特號(hào)上安裝的DBR功能多樣,性能優(yōu)良。但它終究還是不能只手遮天,仍然有一些非作戰(zhàn)雷達(dá)使用需求是雙波段雷達(dá)做不到的,而這時(shí)候,就需要綜合雷達(dá)系統(tǒng)(Integrated Radar System,IRS)出馬了。這種雷達(dá)同樣也不是某一部雷達(dá)的稱(chēng)呼,而是包括了航海雷達(dá)、平面搜索雷達(dá)等一系列艦船輔雷達(dá)的總稱(chēng)。綜合雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)整合光電偵測(cè)/射控,將所有輔雷達(dá)進(jìn)行了同主雷達(dá)一樣的系統(tǒng)集成和后端整合,在提高雷達(dá)系統(tǒng)整體效能的同時(shí),也使得艦船電磁環(huán)境為之一新。徹底杜絕了舊時(shí)代戰(zhàn)艦“開(kāi)了這個(gè)干擾那個(gè)”的窘境。

綜合雷達(dá)系統(tǒng)還在一定程度上作為主雷達(dá)系統(tǒng)無(wú)響應(yīng)時(shí)的備份存在,即使遇到雙波段雷達(dá)損毀的極端情況,艦船仍然擁有基本的自保能力。在DBR系統(tǒng)正常工作時(shí),綜合雷達(dá)系統(tǒng)則會(huì)作為主雷達(dá)系統(tǒng)的補(bǔ)充存在,兩者協(xié)同工作,各有側(cè)重,保證KEN-SEN的正常運(yùn)行。

在戰(zhàn)場(chǎng)上,同友軍間的協(xié)同合作是非常重要的。不管一艘艦船的技戰(zhàn)術(shù)水平多高,如果沒(méi)有友軍的幫助那最終也只能是孤掌難鳴。因此,貝爾法斯特號(hào)不僅自身得具備優(yōu)良性能,還得融入碧藍(lán)航線(xiàn)海軍的作戰(zhàn)體系中。連同友軍一起才能在戰(zhàn)場(chǎng)上打出最凌厲的組合拳。

這需要貝爾法斯特號(hào)具備協(xié)同作戰(zhàn)能力(Cooperative Engagement Capability,CEC)。

在新時(shí)代背景下,戰(zhàn)斗兵器日益朝著智能化、無(wú)人化、協(xié)同化方向發(fā)展,而CEC的產(chǎn)生正是來(lái)源于新時(shí)代技術(shù)發(fā)展對(duì)海軍戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)提出的新要求。

通俗地來(lái)說(shuō),所謂的“協(xié)同作戰(zhàn)能力”就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò),友軍各戰(zhàn)斗單元都可以得到來(lái)自整個(gè)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)所有單位傳感器的信息集合,而不再是只能得到本地傳感器的有限信息。通過(guò)復(fù)合跟蹤和識(shí)別,戰(zhàn)斗單元可以追蹤并打擊原本無(wú)法被探測(cè)到的目標(biāo),作戰(zhàn)能力將會(huì)得到極大的提高。說(shuō)白了,CEC就是通過(guò)一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò),將整個(gè)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)所有的小至士兵大至航母的友軍單位聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源的最大利用。

CEC通過(guò)實(shí)時(shí)、超視距、高速的分布式網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享各平臺(tái)的傳感器協(xié)同檢測(cè)數(shù)據(jù),具備很強(qiáng)的抗干擾能力。各協(xié)同作戰(zhàn)平臺(tái)采用獨(dú)立的高容量并行處理算法來(lái)融合傳感器數(shù)據(jù),形成對(duì)戰(zhàn)區(qū)情況的精確認(rèn)知和高度協(xié)調(diào)。

利用CEC系統(tǒng),友軍各單位間更加緊密地聯(lián)系在了一起,可以擺脫過(guò)去作戰(zhàn)中的一些限制?!敖怄i”更多的新戰(zhàn)術(shù)。比如著名的“A射B導(dǎo)”戰(zhàn)術(shù):由一艘艦艇發(fā)射導(dǎo)彈,由另一艘離目標(biāo)更近的艦艇引導(dǎo)這枚導(dǎo)彈直至擊中目標(biāo)。

貝爾法斯特這樣的平臺(tái)通過(guò)CEC系統(tǒng)獲得了系統(tǒng)整體對(duì)抗的優(yōu)勢(shì),主要包括擴(kuò)展戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知,地面、海面和空間傳感器信息的共享擴(kuò)大了探測(cè)范圍。通過(guò)遠(yuǎn)程探測(cè)/精確跟蹤,可更早做出發(fā)射決策,從而克服單平臺(tái)傳感器探測(cè)范圍的限制,擴(kuò)大武器的有效使用范圍,具備從其他傳感器提供的信息中進(jìn)行打擊的能力。根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)要求,貝爾法斯特號(hào)還可實(shí)現(xiàn)面向任務(wù)的傳感器重組,由其中部分信息感知功能系統(tǒng)臨時(shí)組成一個(gè)新的特定系統(tǒng)用以完成特定的作戰(zhàn)任務(wù),增強(qiáng)對(duì)作戰(zhàn)空間的一致性理解,有效縮短系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,提高攔截概率。此外,由于CEC的數(shù)據(jù)共享允許局部無(wú)線(xiàn)電靜默,分散的戰(zhàn)斗單位由于具有相同的態(tài)勢(shì)圖,可以從不同區(qū)域攔截突防目標(biāo),增強(qiáng)復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)斗能力。在敵方實(shí)施干擾時(shí),多傳感器的組合可以維持戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖。總之,CEC系統(tǒng)的問(wèn)世和大量推廣將會(huì)把參戰(zhàn)各單元進(jìn)行前所未有的緊密連接,可謂是開(kāi)創(chuàng)了戰(zhàn)爭(zhēng)的新紀(jì)元。

前面提到過(guò)貝爾法斯特封閉了幾乎所有艦內(nèi)空間,只為定期登艦檢查的檢修人員們(一次3人)準(zhǔn)備了一個(gè)50平方米的“綜合信息中心(Integrated Information Center,IIC)”。由于這是全艦唯一能載人的區(qū)域,考慮到檢修人員不可能通過(guò)艦上四通八達(dá)然而只有手臂粗的檢修通道抵達(dá)問(wèn)題區(qū)域,因此在設(shè)計(jì)時(shí)采用了專(zhuān)供專(zhuān)業(yè)人士使用的集成艦橋系統(tǒng)(Integrated Bridge Systems,IBS)。

自“集成艦橋”這個(gè)概念從上世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展以來(lái),至今它已經(jīng)成為艦船自動(dòng)化領(lǐng)域除艦載主機(jī)外的另一個(gè)核心裝備之一。所謂的“集成艦橋系統(tǒng)”,就是在艦橋區(qū)域構(gòu)建的一個(gè)集導(dǎo)航、駕駛控制、航行管理于一體的高度信息化、自動(dòng)化集成系統(tǒng)。當(dāng)然,自近代以來(lái)無(wú)人自律KEN-SEN技術(shù)的不斷發(fā)展,這個(gè)系統(tǒng)也在隨時(shí)代發(fā)展被不斷地賦予新的內(nèi)涵和新的需求。今天的IBS,已是一個(gè)涵蓋航行、戰(zhàn)斗、防御、協(xié)同等方方面面的綜合性系統(tǒng)。在很多有人常規(guī)艦船上甚至有“第二主機(jī)”的稱(chēng)呼。

現(xiàn)代為碧藍(lán)航線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)型KEN-SEN設(shè)計(jì)的IBS無(wú)一不是按照“人類(lèi)全權(quán)操控(Human Full Authority Control,HFAC)”的理念來(lái)設(shè)計(jì)的。通俗地來(lái)說(shuō),就是在艦上載有人類(lèi)時(shí),他也能通過(guò)整合艦橋系統(tǒng)擁有與艦載主機(jī)相同甚至更高的權(quán)限,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全艦全部功能的操縱。而不至于被排斥于艦船主機(jī)之外什么也做不了。

集成艦橋系統(tǒng)在同期的有人駕駛傳統(tǒng)艦船上是最重要的一個(gè)模塊,它讓艦長(zhǎng)得以足不出戶(hù)而控制整艘戰(zhàn)艦。然而在自律型KEN-SEN上,IBS往往處于二線(xiàn)位置。

這是因?yàn)樽月尚蚄EN-SEN的運(yùn)作不需要人類(lèi),對(duì)整艘戰(zhàn)艦實(shí)施常態(tài)化管理的是高性能艦載主機(jī)而非人類(lèi)船員。因此本質(zhì)上來(lái)說(shuō)在艦上設(shè)置這一模塊不過(guò)是人類(lèi)的一種自我安慰而已。

通過(guò)吸取應(yīng)用在第七代戰(zhàn)斗機(jī)上的全新棺式飛控系統(tǒng)(即著名的COFFIN系統(tǒng))的成熟經(jīng)驗(yàn),IBS的描述層(也就是顯示給人看的那一部分)通過(guò)艦載主機(jī)的即時(shí)演算簡(jiǎn)化人員操作,并且通過(guò)對(duì)安裝在艦體表面各處的微型攝像頭進(jìn)行后端整合、轉(zhuǎn)碼,隨后將其投射在艦橋內(nèi)部,通過(guò)艦內(nèi)5G基站實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、大容量的數(shù)據(jù)傳輸,從而在屏幕上構(gòu)建出清晰度達(dá)到4K的精細(xì)畫(huà)面。檢修人員可通過(guò)屏幕,觀(guān)看到全艦的任意一個(gè)部分,并可對(duì)畫(huà)面進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn),縮放等操作。

由于IBS在KEN-SEN艦體上的作用并不十分重要,因此它也是貝爾法斯特號(hào)上唯一一個(gè)商用現(xiàn)貨使用率達(dá)90%以上的艦載子系統(tǒng)。5臺(tái)工作站全都是采用模擬機(jī)方式運(yùn)行Windows11操作系統(tǒng),雙路泰坦+水冷的頂級(jí)家用機(jī)配置,顯控屏也是80英寸液晶拼貼屏。加上360度環(huán)繞音配置的電影級(jí)音響系統(tǒng)。使得這個(gè)房間成為全世界所有玩家夢(mèng)寐以求的游戲空間。

圖為Windows11操作系統(tǒng),相比于以往的Windows操作系統(tǒng)而言發(fā)生了諸多變化

當(dāng)然,除去打游戲外,更多的時(shí)候這些工作站將盡職盡責(zé)地投入本職工作中。它們將綜合艦載主機(jī)的數(shù)據(jù),將艦船各系統(tǒng)的情況即時(shí)顯示在屏幕上,方便檢修人員查看。由于全艦對(duì)人類(lèi)封閉,因此檢修人員只需坐在艦橋內(nèi),動(dòng)動(dòng)手指,自然會(huì)有小型自律機(jī)械幫他們完成余下的所有工作。

值得一提的是,出于對(duì)傳統(tǒng)的堅(jiān)守,貝爾法斯特仍然選擇將IIC置于傳統(tǒng)艦船上的艦橋位置而非更安全的船體內(nèi)部,并為其保留了用于觀(guān)察外部情況的觀(guān)察窗。當(dāng)然,為避免相比于裝甲鋼更加脆弱的鋼化玻璃在敵方火力打擊下破碎的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)師們還為這些觀(guān)察窗準(zhǔn)備了收放式的強(qiáng)化裝甲模塊。這些模塊在正常航行時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài),一旦戰(zhàn)斗開(kāi)始,這些平時(shí)位于觀(guān)察窗上方的強(qiáng)化裝甲模塊會(huì)迅速沿著觀(guān)察窗外側(cè)內(nèi)置的滑軌滑下,將整個(gè)觀(guān)察窗覆蓋起來(lái)。當(dāng)然,不必?fù)?dān)心觀(guān)察窗被遮住以后看不到外界景象,強(qiáng)化裝甲模塊的背部?jī)?nèi)置超清液晶顯示屏,會(huì)將光電設(shè)備接收到的影像實(shí)時(shí)顯示給艙內(nèi)成員。并布置有完善的減震措施,保證這些嬌貴的顯示屏不會(huì)在戰(zhàn)斗中因強(qiáng)烈沖擊而損壞。

?

艦載聲吶系統(tǒng):

正如同貝爾法斯特號(hào)的其他部分一樣,貝爾法斯特號(hào)的艦載聲吶系統(tǒng)同樣具備和其他艦船子系統(tǒng)一樣的三大特點(diǎn):高度集成、高度自動(dòng)化與高度協(xié)同性。貝爾法斯特·明珠的“集成聲學(xué)傳感器組件(IASS)”搭載了一臺(tái)ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)(包含一座ALN/2S23-M艦殼中頻聲吶系統(tǒng)和一座ALN/2S23-H艦殼高頻聲吶系統(tǒng))和一座ALN/TSS-04多功能拖曳線(xiàn)陣列聲吶。這三種聲吶系統(tǒng)共同構(gòu)成了貝爾法斯特號(hào)的水下作戰(zhàn)系統(tǒng)中最重要的部分。

同雙波段雷達(dá)(DBR)一樣,被統(tǒng)稱(chēng)為ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)的兩種聲吶系統(tǒng)被分別安裝在船舶球鼻艏內(nèi)的兩個(gè)上下圓柱體中。ALN/2S23-H艦殼高頻聲吶系統(tǒng)具有極高的精度,能夠支持在航行中規(guī)避魚(yú)雷攻擊的能力,而ALN/2S23-M艦殼中頻聲吶系統(tǒng)主要用于偵測(cè)潛艇。ALN/TSS-04多功能拖曳線(xiàn)陣列聲吶采用稀疏陣技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu),由多個(gè)不同頻段的模塊組成。具備遠(yuǎn)距離被動(dòng)探測(cè)、噪聲測(cè)向、跟蹤和識(shí)別功能。其強(qiáng)大的功能足以支持包括反潛戰(zhàn)、魚(yú)雷防御告警接收、水面艦艇遠(yuǎn)距離探測(cè)等任務(wù)。不過(guò)拖拽聲吶畢竟要考慮到便于拖拽的體積限制等,因此性能肯定比不上安裝在球鼻艏內(nèi)的兩位大哥,其強(qiáng)大性能僅僅是針對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品而言。因此,ALN/TSS-04多功能拖曳線(xiàn)陣列聲吶主要執(zhí)行大范圍遠(yuǎn)距離初始探測(cè),引導(dǎo)艦載反潛直升機(jī)迅速飛往目標(biāo)區(qū)域展開(kāi)精細(xì)化搜索。除此之外,采取模塊化設(shè)計(jì)的做法降低了維修和更換難度,戰(zhàn)時(shí)僅需3分30秒即可完成不同模塊的換裝。

ALN/2S23雙頻主被動(dòng)艦殼聲吶系統(tǒng)結(jié)合了最新的軍用聲吶和商用信息技術(shù)。采用新型高能量密度材料制作的發(fā)射換能器,信號(hào)產(chǎn)生和處理可覆蓋0.5~7kHz,探測(cè)距離可達(dá)18~20海里。ALN/2S23采用寬帶波形和相應(yīng)的處理算法以抑制混響和淺水有源聲學(xué)返回信道衰落的影響,從而將淺海中對(duì)安靜型潛艇和魚(yú)雷的偵測(cè)和識(shí)別效率改善50%以上。而ALN/2S23的功能還不僅于此,通過(guò)將艦上和艦外聲探測(cè)集成于一體,ALN/2S23能夠執(zhí)行深海和淺海兩種不同環(huán)境水下作戰(zhàn)任務(wù),應(yīng)對(duì)近海和開(kāi)放海域的多種目標(biāo),尤其是水雷和靜音型潛艇,并且能在反潛戰(zhàn)(ASW)模式和水下戰(zhàn)(USW)模式間無(wú)縫切換。ALN/2S23采用獨(dú)特的信息管理技術(shù),能夠自動(dòng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別,向艦載主機(jī)提供各種目標(biāo)的優(yōu)先級(jí),大幅提高了其智能化水平。

值得一提的是,貝爾法斯特號(hào)的艦載聲吶系統(tǒng)實(shí)際上是艦載主機(jī)“綜合水下作戰(zhàn)管理模塊”的一部分。和這個(gè)模塊的其他部分共用同一主機(jī)的優(yōu)勢(shì)使得艦載聲吶系統(tǒng)可以同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的協(xié)同工作。系統(tǒng)內(nèi)協(xié)作的例子比如通過(guò)ALN/2S23發(fā)射主動(dòng)聲波信號(hào),再由拖拽的ALN/TSS-04負(fù)責(zé)接收回波進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)停機(jī)靜默潛艇的主動(dòng)探測(cè),從而彌補(bǔ)被動(dòng)探測(cè)效率不高的缺陷,縮短作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。系統(tǒng)外協(xié)作的例子比如通過(guò)ALN/2S23艦殼聲吶發(fā)送魚(yú)雷告警信號(hào)給艦載主機(jī),并對(duì)來(lái)襲魚(yú)雷進(jìn)行持續(xù)實(shí)時(shí)精確定位,直至艦載反魚(yú)雷魚(yú)雷擊中目標(biāo)。

to be continue..................................................

求個(gè)三連兄弟們...............


碧藍(lán)航線(xiàn)艦船檔案:貝爾法斯特·改Ⅲ(中)的評(píng)論 (共 條)

分享到微博請(qǐng)遵守國(guó)家法律
本溪市| 宝坻区| 丰城市| 阿巴嘎旗| 大英县| 仪征市| 宜川县| 威信县| 峨眉山市| 苗栗市| 商南县| 宣城市| 郓城县| 原平市| 峡江县| 南开区| 东台市| 东乌珠穆沁旗| 兰西县| 巨野县| 思南县| 日照市| 嵊州市| 郓城县| 望谟县| 铁岭市| 扶余县| 通化市| 无棣县| 韶山市| 安平县| 花莲市| 灵武市| 长春市| 凤凰县| 神农架林区| 通许县| 彰化市| 九龙县| 临颍县| 建宁县|