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从现代级驱逐舰改造看现代军舰作战系统的整合之路

2019-05-31 11:02 作者:冰封之龙  | 我要投稿

一直以来,苏联军舰以其高大威猛的舰桥,琳琅满目的武器和天线,以及二战风格的舰体非常让一些喜欢“多铆蒸刚”的军迷们喜欢。但是,如今却传出来中国引进的现代级驱逐舰升级改造缓慢的消息。究其根本,是现代级沿用的苏联80年代的作战中心并不是现代的接口通用的计算机平台,而是传统的“一机专用”的控制系统,升级换代武器和雷达必然需要换装全部的作战系统,而以前巨大的计算机也让换装变得如此困难,如此漫长。

外行看外表,内行看门道,现在就让我们研究一下舰艇的大脑——作战中心的发展里程。

弗莱彻级驱逐舰是最早安装CIC的军舰

在二战和之前的时代,军舰的指挥一直秉承古罗马以来的传统:司令和舰长站在视野辽阔的指挥塔上,用望远镜观察双方阵型,然后通过旗语和灯火发布作战命令。而舰内指挥也是通过喊话来指挥,所以军舰经常能看到传声筒。后来有了电话机,终于不用让传令兵扯着嗓子跑来跑去了,但舰长站在舰桥指挥的习惯却一直保留下来。

瓜岛频繁的夜战给战斗指挥提升了极大难度

但是到了第二次世界大战中,随着军舰火力增强,军舰在近距离交火中几分钟就可能会被击沉,这导致舰长们快速应变要求更高了。终于,在瓜岛以北海战第一次夜战中,日本美国双方仅短暂交火24分钟,就有美国三艘巡洋舰中雷(亚特兰大次日沉没,朱诺号撤退遭遇潜艇袭击沉没,波特兰舵机被毁撤出战场),4艘驱逐舰被击毁(库申,拉菲,巴顿,蒙森),2艘重创(斯特离奇,阿隆),日本也有2艘驱逐舰被打沉(晓,夕立),一艘战列舰严重受损(比睿,次日被围攻自沉),在混战中双方司令员都不能直接看到目标,下发了很多错误指令,而且通讯混乱导致司令员无法知道谁在对谁开火(日德兰时也有类似问题,按杰里科回忆,“趁着太阳没落山,对着一切能看到的开火”是唯一的命令),美日司令官更是在乱战中非死即伤(日本阿部中将负伤,美国卡拉汉,斯科特都阵亡),因此一套全新的指挥系统势在必行。

二战至战后第一代驱逐舰的战斗情报中心

1943年,美国对瓜岛的战斗进行了总结。首先,舰长和司令应该处于眼观六路耳听八方的位置,并且实时看到更新的海图,来看到所有人的实时位置;其次,通讯要好,不能像舰桥上靠喊来指挥;最后,指挥官应当位于更安全的位置指挥,避免被打死后全舰群龙无首。因此,美国人创造性发明了CIC(作战情报中心)。

CIC是在传统海图室的基础上改良的。首先,这个作战中心在军舰内部,远离炮火;第二,所有军舰的实时数据(速度,航向,火控,雷达和声纳情报)在这里汇总,通讯也从这里发布。这样一来,在战情室的司令就可以立即汇总所有已知数据,变第一人称指挥为第三人称指挥,效率大幅提升。到了苏里高夜战时,美国舰长和司令全部采用CIC进行指挥,虽然不必亲眼看到敌舰,仍然可以协调整个舰队打击敌军。二战后,这个技术向全球推广,各国新建战舰都开始配备CIC。

斯普鲁恩斯号的CIC,典型战后第二代导弹驱逐舰的设计

从1950到1980,各国CIC发展基本相同,都是不断整合日益增多的各种雷达,导弹的控制舱(中国除外,1985年才在134遵义号开始实验CIC技术,在此之前051都是在舰桥指挥,导弹控制盘也在舰桥),因此这段时间的CIC体积变得较大,设备和人员都很多,如果有兴趣参观天津的基辅号航母,大家可以在那里体验到70年代CIC的风格。但是,1980年,一切又开始变化了。

卡尔文森号的CIC,已经进入数字时代

1980年,美国得益于计算机技术向着数字化,大规模集成电路,网络化的高速发展,开始了“军事数字化”的发展。他们首先推出了潜艇全数字计算系统,在1980年部署在SSN-700洛杉矶级(SSN-688洛杉矶号等早期舰艇后来改装成相同的结构)核潜艇上。这一套数字化的作战中心具有标准接口,能够互联其他军舰和国防部的指挥系统,同时也能在潜艇内部操作所有设备——包括武器和动力。因此,改完后的洛杉矶级(也包括升级的旧核潜艇,如长尾鲨级到鲟鱼级,独角鲸号)作战系统完全兼容最先进的mk-48鱼雷,战斧导弹,飞鱼导弹,凭借着美国通常领先苏联同代潜艇的静音性(苏联1974年的维克托2型接近1961年的鲟鱼级噪音,1984年服役的塞拉级,阿库拉级核潜艇接近1974年的洛杉矶级核潜艇噪音),美国一瞬间就把它持有的70多艘核潜艇提升到了二代半和三代核潜艇水平(美国冷战主力是37艘鲟鱼级,30艘洛杉矶级和10多艘长尾鲨级核潜艇),对苏联不足40艘的二代半和三代核潜艇(阿库拉级冷战结束前有10多艘,塞拉级4艘,维克托3级有15左右)形成了足够的数量优势。

鲟鱼级潜艇的CIC,还未进行数字化改造

除了核潜艇数字化作战系统,另一个更有名的水面舰艇作战系统就人尽皆知了——宙斯盾作战系统。宙斯盾作战系统主要是应对苏联“饱和打击”理论开发的,通过宙斯盾作战系统,美国可以由提康德罗加级巡洋舰上的作战中心,统一协调所有驱逐舰上的防空导弹,对数十枚苏联大型反舰导弹加以多层次拦截,以RIM-67作为第一道防线,RIM-66SR作为第二道防线,66MR,RIM-7海麻雀作为内层防御。由于它是同时规划整个舰队的防空,作战效率远高于苏联基于单舰的综合防空系统(苏联解决方法是一艘巡洋舰同时携带大量远程,中程,近程防空系统,如基洛夫级,光荣级)。而且,由于数据链格式和飞机用的1553总线相同,理论上宙斯盾还可以和航母预警机的情报支持,F-14拦截机的不死鸟导弹互动,形成一个半径超过300公里的多层次防空网来对抗苏联射程超过500公里的P-500/700/1000反舰导弹的饱和打击。

通用作战中心还有一个巨大的优势。因为接口相同,随着计算机越来越向多用途发展,理论上所有武器后台计算机可以采用统一的硬件架构的计算机处理,这样一来在部分设备损坏情况下可以通过切换到其他计算机上分流指挥系统。同时,换装新式导弹,雷达也只需要对软件进行更新,即可使用大部分新式技术,美国阿利伯克30年经久不衰的秘密就源自于它硬件架构的高度模块化和向下兼容能力,换装RIM-174(标准6)和RIM-166(标准3)完全不需要基础硬件改成新款,只需要作战系统更新到基线-9就可以使用,就和安卓手机一样方便。如今,美国甚至已经开始使用IBM的商用计算机改装的军用加固计算机作为新一代驱护舰,福特级航母的中央计算机,这让以后的维护升级更加容易。

如今,我国的新一代驱护舰也采用了全数字计算机。这样在三十多年的预期寿命中,能够进行多次大规模系统升级,使用更新的武器。

052D的作战中心,已经全面数字化通用化

军事是各种技术的试金石。如同现代手机功能日益繁多,将过去的PDA,MP4近乎完全替代,甚至部分替代了便携式数码相机,收音机乃至于平板电脑的功能一样,现代化的CIC凭借系统多用途能力,统一数据接口,使得军舰只需要换装软件就可兼容大部分先进武器,而和其他军舰,飞机互联互动也因为底层数据相同而非常容易,大幅提升了战斗效率。

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