過五關斬六將

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海鷹眼雷達看來應該要面世了，來整理一下相關資料。

★中科院 新新科技年刊 2020/7/1
https://www.ncsist.org.tw/csistdup/news/TechData.aspx

■中科院2020年7月號「新新季刊」48卷3期
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AESA SAR/ISAR的技術發展

★MDC軍武狂人夢轉載
http://www.mdc.idv.tw/mdc/
中科院研製第一套主動相位陣列雷達（AESA）已通過多項演習和測評，T/R器件採用砷化鎵（GaAs）半導體，已開發S波段到Ka波段的砷化鎵半導體放大器。

而氮化鎵（GaN）半導體功率器以S波段到Ku波段為主，氮化鎵半導體的MMIC功率放大器晶片，S波段功率為65W，X波段為25W。利用內部天線耦合方式進行自我測試與校正，採水冷式散熱，散熱冷板有進/出水管路，T/R模組與散熱冷板間加入散熱貼片。

■中科院2020年11月號「新新季刊」48卷4期
研發成果海鷹眼雷達收發模組
面對未來戰爭威脅，被動雷達在戰場的生存恐受威脅，多目標、功能性多、機動性強、反應時間短、數據率高及抗干擾強的新式相列雷達為雷達換裝的最大重點，而新一代的雷達以三個技術作為主軸－天線數位化、功率固態化及接收數位化。本文中的海鷹眼雷達為一海用長距離搜索雷達如圖一，利用1,200W固態功率放大器的功率輸出達成功率固態化，利用收發晶片達成接收數位化，其餘的技術發展還包含發射／接收系統、類比數位轉換技術、數位多波束合成技術及High MTBF等，成功驗證後將成為海軍搜索的主力裝備，以適應未來變化迅速的戰場環境。 海鷹眼雷達系統收發模組包含五個部分：杕數位相移器及衰減器、杌固態功率放大器、杈接收電路、杝帶通濾波器、杍數位補償電路。

「海鷹眼」主動相位陣列雷達，使用功率1.2KW、由氮化鎵（GaN）半導體制作的低雜訊放大器（LNA）固態功率模組，射頻總輸出61dBm，具有數位補償 、帶通濾波器等後端處理，採用水冷散熱，已生產20套模組進行驗證。
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中科院資料：
「海鷹眼」雷達，採用S波段，工作範圍350公里（儀距），對戰機類目標探測距離200公里 ，波束能在水平與垂直向移動（透過機械旋轉達成水平360度掃描），能同時偵測追蹤500個目標（指定追蹤加上TWS），可探測戰機、無人載具、反艦飛彈等各類空中威脅；有每分鐘15轉與30轉等兩種速率，配備固態功率放大器、複合材料外罩以及縮裝的信號處理器。天線罩裡放置構成雷達陣面的T/R射頻單元，及後端信號處理單元模組，可快速抽換。搭配海劍羚短程防空飛彈的旋轉雷達系統也是同系列，改成波長較短的X頻。

「海鷹眼」雷達前端的振子為八木（Yagi）天線，並以餽源線連結到天線後方的T/R單元。一般較小型、X(I)波段的空用主動性位陣列雷達的天線振子多採用槽形天線（Notch），而八木天線則常用於波長較低的UHF波段雷達。八木天線的指向性優於槽形天線，旁瓣較低。

「上報」報導，國外主流的主動相位陣列雷達（AESA）的陣面，主要採用偶極子天線（dipole)或貼片天線（patch)構成，其定向增益低於八木天線振子，但斜向增益較高，使得天線合成波束的掃描範圍廣，才能達到相位陣列雷達設計的原使用目的。一般而言，單面相位陣列天線波束的掃描範圍至少涵蓋120至140度，而使用八木天線振子構成的天線可能只有20到40度之間。
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大概推敲一下中科院的手法，改用八木天線+AESA拉長偵測距離，但因為掃描範圍小，所以用在旋轉式雷達上，而且需要更長時間掃描，S波段每分鐘15轉才可能到350公里（SMART-S Mk.2每分鐘13.5轉250公里，每分鐘27轉150公里）。那麼「海鷹眼」如果要改成四面固定陣列，可能就不能用八木天線，所以會有X波段偶極子或貼片天線版本？旋轉式雷達一般會用機械式穩定，但如果要改成固定陣列，就必須要能電子穩定，中科院兩種都會開發吧。

S波段AESA的海鷹眼如果測試良好，X波段版本也順利發展，應該會取代X波段PESA的海蜂眼，12月下水的塔江艦可能是唯一使用者？後續5艘可能在2022年後陸續完工下水，端看中科院的進度如何，以及塔江艦的測試狀況。

PS：如果安裝了S波段海鷹眼的艦艇要裝海劍羚，上面那個旋轉式X波段雷達應該整合到迅聯系統裡，放到桅杆更高處，而不是放在飛彈發射器上方。因為這兩者搭配就是一個最簡單的雙頻雷達組合，類似SPQ-9B+SMART-S，一個負責近距離防衛，一個負責中遠程搜索。
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震海艦如果採用外國設計，美國除了洛馬有LCS自由級改版賣沙烏地阿拉伯的MMSC之外，其他已經有實體艦的，大概就是海巡的傳奇級，4500噸級，長127.4公尺，最高航速28節。雖然有提案FFG(X)，但被認為競爭力不夠。雙直升機庫可能要改成單座，比較符合台灣的需求。

其他可供震海艦配備的參考，諾格的SPQ-9B雙面旋轉式X波段雷達，加上歐洲泰利斯（因併購法國湯姆笙公司，為拉法葉佣金案被罰6.3億歐元）的Smart Mk-2旋轉式S波段PESA雷達、NS50/100/200旋轉式單面AESA雷達、美德合資的TRS-3D/4D是C波段PESA/AESA雷達、瑞典SAAB的C波段Sea Giraffe ABM、X波段的Sea Giraffe 1X、S波段的Sea Giraffe 4A，也可能是外商會建議的雷達組合模組，以減輕重量，增加成4組VLS。除非洛馬研發SPY-7的單面旋轉版本，不然美國也沒有可開放外銷的現貨，雷神的SPY-6(V)2管制外銷。

輕型固定陣列雷達方面，雷神的X波段PESA的SPY-5沒有成品，S波段SPY-6(V)3管制外銷，TRS-4D四面陣列有德國資金，泰利斯有X波段的APAR、S波段SM400（荷蘭）、S波段Sea Fire500（法國），瑞典SAAB的Sea Giraffe 4A Fixed Face，洛馬SPY-7則還沒有小型的4面陣版本。

PS：獨立級的三船體有強度疑慮，加上過寬的船體，難以使用海軍現有船塢，應該不會列入考慮範圍。
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★成功級的升級方案，在不加裝Mk41垂直發射系統的前提下，以要不要使用標二做區分。

1.1標二防空型：升級標二，沿用Mk13單臂發射系統，修改為可發射SM-2標準，必須使用基隆級的飛彈，因此會搭配基隆級除役才做改裝。改裝海鷹眼雷達，迅聯或震海艦戰系或MK-92mode12，移裝基隆級可上鏈的長程X波段照明雷達AN/SPG-51D，跟S波段四組AN/SYR-1通訊接收模組下鏈，以發揮SM-2的射程。如果要增加SM-2接戰數量，就保留STIR照明雷達，移除CAS射控，但會失去近距離火控，如果無法只靠海鷹眼雷達，可能要在主桅杆增加小型X波段AESA旋轉雷達，類似海劍羚發射器上方的那種，增加保險。

同時移除4枚雄三，改裝16枚海劍二飛彈，增加中短程的防空能力，順便減重。如果方陣快砲能換裝海劍羚系統，2門40快砲也可改成XTR-102或30鏈砲。因為增加雷達重量、吃電較兇，所以放棄加裝拖曳聲納，主打完整的標二區域防空性能。

此案花費大、開發風險高，能裝的標二有40枚，受限於Mk13的可靠性與發射速度，投資CP值較低。優點在於可以沿用基隆級的SM-2，並移植基隆級的系統，讓成功級戰力提升到最大，繼續服役20年。但也因為受制於基隆級除役，如果2030前沒有進行，因為船體壽限，升級的CP值就會降低，直接搞新艦會更有效益。

1.2標一/標二混用型：改裝海鷹眼雷達，迅聯或震海艦戰系或MK-92mode12，修改Mk13為可發射SM-2標準，直接把標二跟標一混用，但不移裝基隆級的下鏈模組，因SM-2還是要跟基隆級分享，且沒有發揮射程優勢，算是減損效益的選擇，可是有澳洲跟土耳其的現成改裝經驗，較省錢。一樣移除4枚雄三，改裝16枚海劍二飛彈，增加中短程的防空能力，可考慮加裝拖曳聲納。
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2.1拖曳聲納反潛型：移除標一與Mk13、STIR照明雷達，放棄使用標二，直接以海劍二全面取代。雷達一樣改裝海鷹眼，迅聯或震海艦戰系，可以把船舯的76快砲移到A砲位，在B砲位與船舯各加裝兩組傾斜式發射架，船舯移裝4枚雄二、4枚雄三，B砲位安裝4枚雄二與16枚海劍二，原雄二雄三位置改回雄二發射架，放單層4組4聯裝海劍二，以平衡船體重心增加適航性。

船側的40快砲如果會擋到飛彈發射就移除，或換裝較小型的XTR-102雙管遙控20機砲或30鏈砲。因涉及結構、配重改變，此方案風險也稍高，但可增加反飽和攻擊能力，並且沿用成功級的高船速，同時加裝拖曳聲納，作為震海艦的反潛補位。

2.2多用途人員運輸艦：充當人員運輸艦使用，更進一步降低武裝規格或減少更動。移除標一與Mk13、STIR照明雷達，船艏安裝4組雄二傾斜式發射架，分別安裝8枚雄二（如空間足夠也可改用雄三發射架，混搭雄二與雄三），往前的單層4組4聯裝海劍二，原雄二雄三位置改回雄二發射架，放單層4組4聯裝海劍二，以減輕承載壓力。在STIR照明雷達位置改裝X波段海蜂眼（保留AN/SPS-49）或換裝海鷹眼雷達以發射海劍二，其他系統不予更動，算是最簡單省錢的改裝方式。也可加裝拖曳聲納，當成2.1案使用，平時可減半裝彈，戰備提升才全載。
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★康定級的升級方案，相形之下就顯得簡單許多。通用震海艦系統，換裝海鷹眼雷達，B砲位海欉樹飛彈移除，改裝海劍二傾斜式發射箱，可採用與雄二、雄三混裝，增加水面打擊威力以及更多防空射角。因為要考慮戰系、聲納一起升級，也可以單獨走泰利斯升級方案，雷達、聲納繼續沿用歐系，但要與海劍二系統整合。