福建舰海试,两侧“钓鱼竿”很突兀,看来领先美的不只是电磁弹射

147小编 131 2025-01-13

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随着我国福建舰紧锣密鼓的海试再一次出海进行海测,全球聚光灯再次打到了福建舰身上。

在最新的福建舰海试照片中,人们发现了在福建舰甲板以及舰体两侧,都有伸向远侧的“杆子”,有人猜测这是给船上人们“改善伙食”钓鱼用的“钓鱼竿”。

不知道有这种想法的人是不是特别喜欢“海钓”,不然怎么会联想到在大海中的航空母舰上钓鱼,难道是要钓鲨鱼吗?

其实,这种杆子并不是给舰员们改善伙食的“钓杆”,而是给航空母舰增加“WIFI信号”的通信天线。

这种天线有一个比较具象化的名字:鞭状高频天线,简称鞭状天线。

在当今的这种以信息化高科技器材作战的时代,有效地沟通几乎成为了能够决定战争胜利的关键因素。

通常航母的通信系统包括卫星通信系统、数据链系统和电台通信系统,剩下的就是对一些其他情况的高、中、低监听和通讯。

这些通讯方式无论是正常的通讯,还是基于作战为前提的大功率卫星电台、把航母、战机以及舰队其他舰船的战术数据进行交换,都需要使用天线进行信号的增强。

航空母舰作为舰队的核心力量,通常都要以“旗舰”的身份出现,要对舰队、战机进行通讯指挥,还要对目标进行跟踪,同时也要对随时可能出现的敌人进行雷达防御。

所以,航空母舰上的天线系统通常都会在超大容量的数据通讯频带下满负荷运转。

然而,也正是因为有这么多信息需要传递,所以才会对天线有着十分严格的要求,不仅要能够实现大功率传输,还要具有很强的抗干扰能力。

因为电子信号发出时会不可避免地产生电磁效应,所以航空母舰的通讯系统既要发射信号又要面对信号带来的电磁干扰,这种“既要又要”的悖论也是各国航母的困扰。

这种鞭状天线的作用,就是在强电磁的环境中最大程度避免感应电流耦合所造成的干扰以及对电子设备的损坏,同时保持航母作为母舰向其他舰船和航空器有效发射和接收数据。

有人发现,在福建号上的鞭状天线和辽宁舰、山东舰的排列方式有着很大不同。

辽宁舰和山东舰的飞行甲板两侧以及舰体周围都有这种能竖立也能平伸的“钓鱼竿”。

但是在福建舰上,鞭状天线的数量就要少的很多,尤其在已经变得平直的舰首起飞甲板左边位置已经取消了原本在辽宁舰相同位置的两根、在山东舰上的三根“钓鱼竿”。

福建舰不仅取消了飞行甲板船首的天线,还将周边的鞭状天线裁减少到了7根,分别在右舷猫道、升降机、左舷前端、舰首和舰尾保留必要的天线。

这样做的主要原因,是因为在福建舰的身上所采用的与两者不同的电磁弹射技术。

电测弹射虽然能给舰载机提供更大的初始动力,然而却同样会产生很大的电磁干扰,这样就很容易对无线电通讯造成影响。

如果是在实战过程中出现通讯不畅、延迟甚至失灵的问题,那么就会让整个舰队面临生死的选择,甚至对一场战斗甚至一场战役的胜败造成影响。

正是因为这个原因,福建舰才选择将起飞甲板左舷的鞭状天线去掉,转为用其他的天线分担通讯任务。

那么,是不是所有采用电磁弹射的航空母舰都是采用这种方式和技术呢?

其实不然,因为在美国海军的核动力航母上就没有这样的排列设计,而是采用与辽宁舰、山东舰基本相同的方法,在起飞甲板的两侧都设有天线,全舰达到了14个鞭状天线之多。

那么,是不是证明我国的福建舰就是要比美军要落后呢?

其实不然,这样反倒是证明我国的福建号要比福特号要先进。

福特号采用的是核能动力,所产生的电流是交流电,用交流电带动一套飞轮储能,这一套笨重的飞轮储能为全舰的弹射以及雷达、天线等系统提供用电需求。

然而因为体积问题,福特号却只有这一套飞轮储能装置,所以一旦有一条弹射装置出现问题其他的弹射和拦阻索以及相应部位的天线也都会失灵。

而福建舰上所采用的供电系统,则是与舰船的动力驱动系统实现了相互分离的超级电容直流供电系统。

这种系统能够保证电磁弹射系统的相互独立性,同时也不会产生过多的电磁干扰。

这样的电力系统也应用在了鞭状天线上,也就是说福建舰即便没有飞行甲板左端的天线,由其他天线分担相应的通讯任务,也不会出现因为工作信息量过大、电磁辐射影响而产生信息失真、信号不畅的情况出现。

另外,从鞭状天线的布局来看,我国的福建舰很可能在舰艇内部也与其他传统航空母舰的构造有所不同。

因为在航母的不同位置所安装的天线,不仅要考虑功能需要,而且还要考虑设备运行时能够产生的耦合情况。

福建舰的7根鞭状天线虽然只有福特舰14根天线的一半,但是功能性却未必会降低。

根据目前福建号的鞭状天线数量和布局上来看,我国很可能是掌握了与目前各国常用的MPI并行半空间加源算法,以及FDTD抗电磁辐射算法所不同的全新算法,从而实现了数量减半、功效增强的最终目的。

从鞭状天线的抗磁性能和信号收发功能方面来看,我国的福建明显要比美国的福特要先进。

当然,鞭状天线只不过是福建号掌握领先技术的“豹之一斑”,更主要的是我国自主设计航空母舰的理念已经超前。

此外,诸如马伟明院士团队这种能够研制出中压直流电力系统的多项技术提供支持,这才让福建号不仅仅在电磁弹射、动力输出以及鞭状天线等多项技术赶超美国。

我们有理由相信,正式服役之后的福建舰一定会有更多的“惊喜”在等着大家,而且我们未来还将会有更强、更多的福建号保卫我国的领海、领空。

参考资料

[1]《福建舰上的白色杆子到底是啥?鞭状天线是什么?》中华网

[2]《为何航母甲板两侧有大量的“钓鱼竿”?通讯顺畅多亏它》中国小康网

[3]《船用鞭状接收天线结构设计与实现》电波科学报

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