美海军采购23套“联合精确进近着舰系统”

美海军已授予雷声公司2.35亿美元经费用于采购23套“联合精确进近着舰系统”（JPALS）。23套系统将装配至11艘航母和8艘两栖攻击舰上。首套系统将于2020年部署，最后一套部署时间预计在2023年。

JPALS是一款差分GPS精确着舰系统，尽管同步开发了陆基系统，但更适用于航母甲板。JPALS的导航装备正集成至F-35战斗机以及在研的MQ-25A无人加油机，而其他机型继续使用原有的战术空中导航系统。此外，JPALS有望装配到意大利和英国航母上。

图1 JPALS是一个可全球应用的军事系统

美海军对JPALS的引导质量（Guidance Quality，GQ）要求是设计结构时考虑的关键要求，这些要求如与民用系统相比，CAT I和CAT II（着陆系统精度等级）要求与GBAS/LAAS的要求完全相同，但海基由于要完成自动着舰，要求要比这些严格的多。

陆基JPALS结构采用FAA的LAAS结构演变而来，海基JPALS在可行的前提下也尽可能多的应用了LAAS的概念。仿照LAAS进行建模主要是因为以下3点：

1.LAAS和JPALS 都是基于局域差分的精密进近着陆系统；

2.可以利用LAAS开发中已经成熟的技术；

3.JPALS必需能够兼容使用符合ICAO（国际民用航空组织）标准的民用系统。这个兼容性包括两个方面，一是能够在民用机场降落军用飞机，二是能够在军用机场降落民用飞机。

表1 JPALS引导质量

JPALS系统主要设备由3部分构成，其中组成包括两个部分，每个部分都对安全很关键：军用陆基/舰基段（提供增强信号）和军用机载段（使用增强信号）。

图2 JPALS顶层结构

海基 JPALS 核心架构包含了舰面段、机载段两个部分。舰面段：SB-JPALS舰面段硬件构成类似LB-JPALS，但需要与舰载惯导系统、雷达系统进行组合工作，数据链为 UHF 频段双向数据通信电台；机载段：硬件与陆基 JPALS 系统机载段设备基本相同，采用 GPS 抗干扰天线和嵌入式 GPS/INS设备与 UHF 电台配合使用。

海基JPALS与其余二者相比，在技术构成上更为复杂，这缘于飞机着舰中对相对定位精度和完好性、复杂电磁环境等方面的实际应用需求。定位算法上采用了双频P码实时动态差分技术，在舰面段和机载段分别对载波相位宽巷组合观测量进行预平滑处理。对两者进行星间和站间双差处理得到与几何无关的宽巷组合观测量双差模型，再估计载波相位宽巷组合观测量的整周模糊度实数解。舰面段实时播发宽巷组合观测量、原始观测量、估计的误差范围。当舰载机进入覆盖范围，接收差分增强信息并结合机载设备观测量，计算宽巷组合观测量和宽巷组合观测量的整周模糊度，进而计算出舰机实时的相对位置坐标。

图3 海基JPALS应用技术构成

由于JPALS具备独特的特点和优势，能够支持全天候、全气象条件的进近引导，且能够适应复杂地形，引导容量大、覆盖范围广且建设成本低，因此是美军着陆/着舰应用的发展重点。根据美军的规划，随着JPALS系统逐步完成技术验证、具备初始运行能力，在未来十几年将逐步取代现有的各种手段，成为美军主用的着陆/着舰设备。

来源：《舰船动态周报》 | 国防科技信息网等

转自：CJSR编辑部中国舰船研究（查看原文）

《美国政府同意售予加拿大MK 54鱼雷》

美国政府同意售予加拿大MK 54鱼雷

美国务院近日批准了一项可能的对外军售——向加拿大海军出售425枚MK 54轻型鱼雷转换装置并提供技术支持，交易金额约3.87亿美元。加拿大海军打算将其现役MK 46鱼雷升级为MK 54鱼雷。MK54鱼雷将装备于加拿大海军的“哈利法克斯”级舰艇、加拿大空军CP-140“海上女神”海上巡逻机和CH-148海上直升机上。同时，加拿大海军还将接收鱼雷储存箱，带有储存箱、舰队训练段和燃料段的训练鱼雷，以及用于固定翼飞机的空中发射组件、鱼雷备件、训练、操作手册、支持和测试设备、技术和后勤支持服务。

图1 MK 54鱼雷

在动力方面，由于采用了MK 48的变速阀，MK 54可变速，这在战术上提供了很大的灵活性，可根据任务剖面、水深和目标战术来选择最佳搜索和导引速度。其次，MK 54鱼雷主要由MK 46动力系统和战斗部以及MK 50自导头组合而成。而MK 46推进系统的可靠性大于98%；MK 46战雷头的可靠性大于99%。

MK 50自导头采用了数字化技术,MK 54战术软件是在综合了MK 50和MK 48ADCAP战术软件基础上开发的,目前已完成5次升级。MK 54具有良好的技术基础,战术性能和可靠性极佳。其声自导头具备以下特点：

52个单元阵同时生成62个独立窄波束；
6个接受波束中有1个中心波束、4个相位波束和1个全向波束；
多频制；
水平、垂直双向扫描；
靠近海面或海底航行时，垂直波束宽度从24.5°减小到18°，以减小海面、海底反射；
具备反水面目标能力。

在与平台的接口方面，MK 54在物理上与MK 46发控平台可兼容。MK 54利用MK46现有的空投附件，其电子接口与MK 46类似，但MK 46的火控系统需要升级，在水面发射（SVTT）和直升机悬停空投（HATS）前要预先启动热电池和姿态测量单元。

美国重型鱼雷上的计算机完成了1次换代,采用了新处理机和Ada语言,放弃了CMS-2语言,从而使MK 48-5(ADCAP)型升级为MK 48-6型。MK 48-4型采用同样的技术后升级为MK 48-6AT。正在开发的宽带自导 (CBASS)技术将用于MK 48-6型鱼雷。MK 54鱼雷还具备以下数字技术：

1.通用鱼雷处理机。MK 54采用基于COTS技术的数据和信号处理板以及商用通信接口板,这些板构成了所谓的“通用鱼雷处理机”。

2. 软件。MK 54-0型的软件与MK48-6型基本相同,差别仅仅在于要考虑到轻型鱼雷的发射方式、任务模式和不同的流体动力学特性。COTS处理机技术+模块化软件结构,使MK 54今后可以方便地升级(改进ASW战术和信号处理方法),使之迅速适应VL-ASROC和水面舰艇鱼雷防御系统的需要。

3. 信号处理能力。由于采用了COTS技术,MK 54的信号处理能力比MK 50提高了10倍。

在鱼雷软件升级中,美海军已开始应用外部可重编程能力。例如，在一次多国联合演习中,为攻击非美国潜艇目标,美国潜艇艇员在演习所在国港口对MK 48-6型操雷进行了现场重编程。这一技术也将应用于MK 54 和MK 48-6 AT。

图2 MK系列鱼雷对比图

面对各种外部变化,鱼雷功能升级（Block Upgrage）周期约为3～6年，有时更长。但重新开发并提交新的软件周期较长。由于软件经过大量修改后,还需要进行广泛而昂贵的作战试验。这样作战人员不得不长期使用明知有缺陷的装备。为了改善这种低效率状况,目前美海军正在进行一个称之为“先进处理机构建”（APB—Advanced Processor Build）的项目。在这个项目中,将开发新的软件构建方法,每1～2年就可向舰队提供新的软件。更重要的是,由于采用开放系统结构和通用软件编程语言,许多组织可以参与软件开发过程。过去武器的软件模块升级都是由美海军实验室及合同商的工程师和科学家完成的,而APB项目鼓励更多的军内外技术人员参与软件开发。由于MK 54和MK 48-6AT的软件升级工作将由遍布世界的许多国家海军根据自身的情况进行,所以预计APB过程中将包括许多国际合作。这允许参与国家根据特殊需要和作战背景来开发和剪裁作战软件。

与APB过程并行的另一个项目是“快速商用流行技术插入”（RCI-RapidCommercial-off-The-Shelf Insertion）该项目使战术和信号处理机在全寿命周期内不断得到升级。由于新型鱼雷都采用开放式系统结构和商用标准接口,因此可以对武器制导系统进行周期性的技术更新,以保证具有足够的处理能力和后勤保障能力。这种升级将与APB过程联合进行,这样适用于新硬件的任何软件的细小改变对用户都将是透明的。

来源：《舰船动态周报》 | 国防科技信息网等

转自：CJSR编辑部中国舰船研究（查看原文）

《特朗普政府反对“杜鲁门”号航母提前退役，五角大楼难了》

决“杜鲁门”号航母提前退役的提议

美海军在年初提交的2020财年预算申请中，提出取消对“杜鲁门”号航母（CVN 75）的中期检修，使其提前退役。这将使美海军在2020～2024财年的未来5年国防计划中能够节省约34亿美元，后续几年还可累计节省20亿美元。此外，“杜鲁门”号提前退役每年还能再削减10亿美元的运行和维护费用。而特朗普政府否决了该提议，因为国会早已立法并规定现役航母数量不得少于11艘。因此，美海军准备进一步做出适当的预算调整。

图1 “杜鲁门”号航母

美海军于1967财年批准建造“尼米兹”号，1970财年批准“艾森豪威尔”号，1974财年批准“卡尔•文森”号，1980财年批准“罗斯福”号，1983 财年批准“林肯”号和“华盛顿”号，“约翰•斯坦尼斯”号和“杜鲁门”号造舰合同于1988年6月签订。1993财年拨款8.322亿美元作为“里根”号的前期预研资金，该舰1995财年拨款建造。1997 财年提出“布什”号的建造设想，1998 财年国会通过逐年拨款计划，2000财年美海军提出建造方案，2001年签订建造合同。10艘“尼米兹”级航母均在纽波特纽斯造船厂的12号干船坞内建造。

图2 “杜鲁门”号航母结构剖析图

“尼米兹”级航母的舰型、总体结构、基本布置与第一代核动力航母“企业”号基本相同，即仍沿用改进的“福莱斯特”型——“小鹰”级的基本设计，采用封闭式舰艏、闭式机库、斜角甲板、舷侧飞机升降机，舰体从舰底至飞行甲板形成整体式的箱型结构，飞行甲板为强力甲板，参加全舰的总纵强度，保证了高性能飞机着舰的要求。

“尼米兹”级航母从龙骨到桅顶，高达76米，相当于一幢20余层楼房高。飞行甲板距水面距离为19.11米，距基线距离为30.63米。飞行甲板以上的“岛”式结构为上层建筑，大致可分为7层。最上面的3层从上到下依次是航空舰桥、航海舰桥、司令部舰桥。

飞行甲板以下约可分为11层。机库甲板至飞行甲板占4个甲板层高，为11.3米，其中包括吊舱甲板。

图3 “尼米兹”级航母甲板分层示意图

“尼米兹”级航母飞行甲板长达 332.9米，与舰体长度相当，宽度则达到76.8米，几乎是舰体宽度的2倍。飞行甲板由直通甲板和斜角甲板组成，包括起飞区、着舰区和停机区3大部分，面积相当于3个足球场大，满足舰载机起飞、着舰、调运、驻留、装弹、加油、充气、检测、维修等作业需求，整个飞行甲板涂覆特制的厚度为0.8～1.6毫米的防滑涂料。直通甲板前端为起飞区，用于舰载机起飞作业，为了保证最大45.36吨重的飞机能以150海里/小时的末速射出，起飞弹射区长至少要107米。斜角甲板为着舰区（由着舰段、制动段、转向段组成），长度达237.7米，比一艘导弹巡洋舰还长，布置在左舷。采用斜角甲板，不仅有利于缩减飞行甲板长度、控制排水量，最重要的是可保证飞机在航母上的起飞和降落作业互不干扰。也就是说，当起飞区进行起飞作业时，可同时在斜角甲板部分实施舰载机着舰作业，而且当降落的舰载机逃挂（飞机尾钩未挂住阻拦索）时，它还可复飞降落，从而大大增加舰载机着舰的安全度。另外，在斜角甲板前端，也设有弹射器，可在没有飞机着舰的情况下，和起飞区的弹射器同时使用。对于停机区而言，着舰区、升降机上不停放飞机；艏部弹射区的一舷可以停放一排飞机；飞行甲板的其它地区，只要不影响整个飞行甲板正常作业，均可作为停机坪停放飞机。

飞行甲板上共设有4部蒸汽弹射器，其中2部设在舰艏、飞行甲板起飞区最前端，另外2部设在斜角甲板前端，4部弹射器同时使用一分钟就可以弹射8架飞机。每部弹射器后面都设有喷气偏流板，以防止飞机发动机喷出的火焰伤及后面待飞的飞机或甲板工作人员。第1号和第2号弹射器之间设有弹射控制站，该站具有“三防”功能。第3号和第4号弹射器控制站设在左舷飞行甲板外光学助降灯附近。由于起飞区安装有近百米的蒸汽弹射器的弹射气缸，所以起飞甲板上有特长槽口，槽口的箱体下面有连续的支撑结构。

飞行甲板上还设有4道阻拦索（或3道）和一道阻拦网，阻拦索垂直于斜角甲板中心线，从距艉端50米左右处开始，向舰艏方向，每隔14米横设一根，高度距甲板平面约50厘米，阻拦网位于第3根与第4根阻拦索之间，它们可使着舰飞机在短短60～90米完全停止，每隔35～40秒便让一架飞机降落，起降速度快速高效。

飞行甲板上还布置4部舷侧飞机升降机和3部舷内武器升降机。3 部武器升降机承载弹药的能力达4吨。分别位于前方弹射器中央、右舷两座靠前方的飞机升降机之间，以及舰岛旁边。

此外，飞行甲板上还设有供舰载机加油用的14个航空燃油加油站，供电、供气、检测、清洗等作业的机务站位，系留设备，各种地勤车辆，以及安全、救护、消防等设施。

表1 “尼米兹”级航母技术参数

美海军加速低频段“下一代干扰机”研发工作

美海军于5月8日向诺﹒格公司追加1350万美元、向L-3公司追加1370万美元，用于加速低频段“下一代干扰机”研发工作，并计划在2020年6月开展演示验证。低频段“下一代干扰机”总研发经费预计达到10亿美元。

为替换EA-18G现役ALQ-99型干扰吊舱，美海军将分3个阶段研发“下一代干扰机”，即低频段、中频段、和高频段。其中，低频段可在中断战场通信中发挥最大效用，也可用于发起网络攻击。低频段“下一代干扰机”的关键设计包括：可自发电但不能过热，不能扰动EA-18G发动机入口空气。雷声公司曾参与低频段“下一代干扰机”竞标工作，因其方案缺陷可能影响EA-18G的作战半径，在2018年10月被排除竞标之外。

一个完整的AN/ALQ-99系统包括5个外挂发射机吊舱、一个系统综合接收机(SIR)子系统,1部系统计算机和2个操作员工作站。发射机吊舱配备有一部前向发射机与一部后向发射机；一台安装在头部的冲压式空气涡轮发电机(RAT)；一个安装在中间位置的通用激励器装置(UEU)；一个吊舱控制装置；两个方向可控的高增益发射天线阵。

图4 EA-18G和ALQ-99发展历程

图5 ALQ-99系统结构组成

EA-18G“咆哮者”电子攻击机（EA-18G Growlercarrier-based electronic warfare aircraft），是在F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机的基础之上搭载各类电子战任务系统发展而来。作为美军网络中心战体系的重要组成部分，EA-18G 配备了“多任务先进战术终端”（MATT）、 “多功能信息分发系统”（MIDS）和Link-16数据链等，拥有完备的电子作战能力。EA-18以其强大的电子战能力可对敌防空武器进行全面的电磁压制，并且实施反辐射打击。

美军空中电子攻击的主要力量是其构建的“联合空中电子攻击体系（joint airborne electronic attack system, JAEA System）”。该体系主要由距离上远、中、近搭配，平台上大、中、小型结合的4部分构成：一是以大型电子作战平台为主的“防区外”（stand off）系统；二是以专用电子作战平台为主“缓和随队干扰区”（modified escort）系统；三是以隐身作战平台为主“渗透随队干扰区”（penetratingescort）系统；四是以空射诱饵导弹为主的“防区内”（stand in）系统。

图6 美军联合空中电子攻击体系组成

因此，美军已经形成了远近无缝衔接、高中低层搭配、网电攻击为一体的，融合监听、压制、打击的空中电子攻击体系。EA-18G主要在随队干扰区内执行电子攻击、防空压制和打击任务，随队干扰区又包括缓和随队干扰区和渗透随队干扰区两个部分。缓和随队干扰区内的电子攻击任务由电子战能力更强、空战能力较差的EA-6B电子干扰机和EA-18G电子战机执行；而渗透随队干扰区由于距敌防空火力更近，其电子攻击任务主要由具备隐身作战能力的F-35 “闪电II”和F-22 “猛禽”战斗机来执行，必要时EA-18G也可突前到渗透随队干扰区执行任务。在随队干扰区内，电子攻击平台通常伴随攻击编队进行突防，并在飞行和任务区域内形成干扰压制区，对敌方信息系统和防空系统实施干扰、压制和攻击。

图7 电子战能力对比

电子战任务系统（electronicwarfare mission system，EWMS）是EA-18G航电系统的核心，主要包括AN/ALQ-218V(2)战术接收机系统、AN/ALQ-227通信对抗系统、AN/ALQ-99 战术干扰吊舱系统等，以及 MIDS、MATT、卫星通信和Link-16数据链路在内的网络中心战任务系统。而各电子战和网络战任务系统与飞机平台之间通信和数据接口采用电子攻击单元（EAU）连通，EAU负责协调飞机平台的导航数据，并完成向飞行员提供电子战数据的显示和文件记录功能。

图8 EA-18G电子战任务系统

在整个作战过程中，电子战任务系统占据着最高优先级的主导地位，并在其他航电系统的紧密配合下完成各种电子战作战任务。

表2 美军联合空中电子战任务系统的组成和功能

来源：《舰船动态周报》 | 国防科技信息网等

转自：CJSR编辑部中国舰船研究（查看原文）