AN/SPY-6(AMDR/EASR)相位陣列雷達

在電磁波暗室裡進行組裝的SPY-6 AMDR工程原型天線 ,此時陣面上大約一半的雷達模組總成(RMA)安裝完成。

(上與下)在2016年7月初,雷松集團將第一套完整的SPY-6 AMDR交付位於夏威夷的美國海軍飛彈測試場,

在接下來一年內進行實際測試,包含探測、飛彈射控、防空作戰與反彈道飛彈等測試科目。

注意到此雷達結構包含下方的AMDR S波段主陣面以及頂部修改自SPQ-9B的X波段近程追蹤雷達。

雷松的AMDR/EASR系列示意圖。畫面中的三種陣面都由相同的RMA單元構成,

RMA的數量多寡決定了雷達陣面的孔徑、發射功率與性能。中間的是柏克Flight 3採用的SPY-6,

陣面由37個RMA構成,最右邊的則是EASR雷達,陣面只有9個RMA。

(上與下)雷松集團測試、供柏克Flight3驅逐艦使用的SPY-6 AMDR雷達陣面 ,屬於AN/SPY-6(V)1構型。

此照片清楚顯示陣面由37個長、寬皆為2英尺的RMA單元構成。

在2018年8月,雷松在麻州安多佛的新雷達生產設施啟用,初期主要用來組裝AN/SPY-6相位陣列雷達。

廠區內的移動、搬運全面仰賴全自動化的智慧機器人。

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──By Captain Picard


參考資料:軍事連線90期──美國海軍AMDR雙波段雷達的起源與發展(張明德著)

 

AN/SPY-6(AMDR-S)各種構型

型號 陣面形式 陣面規模(RMA數量) 整體信噪比(以AN/SPY-1D(V)為基準) 使用船艦
AN/SPY-6(V)1 固定式陣面 x 4 37 原訂+15dB,實際+20dB 柏克Flight 3(DDG-125~)
AN/SPY-6(V)2 旋轉式陣面 x 1 9 原訂+0dB 新造大型兩棲艦艇(LHA-8~、LPD-29~)

換裝現有航空母艦、大型兩棲艦的AN/SPS-48、AN/SPS-49

AN/SPY-6(V)3 固定式陣面 x 3 9 原訂+0dB 新造航空母艦(CVN-79~)

FFG(X)飛彈巡防艦

AN/SPY-6(V)4 固定式陣面 x 4 24 原訂+11dB,實際+15dB 柏克Flight 1/2升級

 

對空與飛彈防禦雷達(AMDR)

在1999年起,美國海軍就以固態SPY雷達(Solid State SPY Radar,SS-SPY)的名義,資助洛馬集團以神盾艦的SPY-1相位陣列雷達為基礎,研究新一代的S波段主動相位陣列雷達(詳見SPY-1相位陣列雷達一文),此計畫隨後又演變成S波段先進雷達(S-Band Advanced Radar,SBAR)以及可變固態S頻雷達(Scalable Solid-State S-Band Radar,S4R)等。

在2006年,S4R被規劃成未來CG(X)防空巡洋艦的主要防空雷達,美國海軍並委託洛馬海上系統與感測器部門、雷松整合防衛、諾格電子系統等三家廠商進行需求定義工作,同時進行相關技術和降低風險等研究,相關工作耗時約一年。

在2007年初,對空與飛彈防禦雷達(Air and Missile Defense Radar,AMDR )正式成為CG(X)防空巡洋艦的雷達項目,功能包括探測、搜索與追蹤各種空中目標(包含飛機、飛彈),並支援防空飛彈的接戰工作,在高威脅環境中有效防禦任何空中威脅(包含一般戰術空中威脅與彈道飛彈等)。 依照慣例,AMDR進行時,美國海軍也一併提出幾個風險較低的方案一同評估,包括次世代海軍防空系統(Next-Generation Maritime Air & Missile Defense);多功能先進主動相位陣列雷達(Multi-Function Advanced Active Phased-Array Radar )等,而先前洛馬集團的SBAR/S4R也在考量之列。AMDR的整合開發工作由美國海軍水面武器系統計畫執行辦公室2.0(PEO IWS 2.0)負責,神盾系統的整合工作則由PEO IWS 1.0辦公室負責。在2008財年的預算中,美國海軍建立先進上感測器計畫項目(Advanced Above Water Sensors),包含AMDR等相關計畫。

AMDR架構

與先前已經在開發的DBR雙波段雷達(由SPY-4 VSR與SPY-3 MFR構成)的系統架構相似,AMDR也是一種雙頻雷達系統,由一部S波段長程雷達(暫稱AMDR-S)、一部X波段中/短程多功能雷達 (暫稱AMDR-X)構成,兩者的接收信號先由信號/資料處理器(Signal Data Processor,SDP)處理,然後輸出到雷達組件控制器(Radar Suite Controller,RSC)進行統一的管理與資料處理。AMDR-S雷達負責長距離搜索、追蹤、彈道飛彈防禦以及防空飛彈升空之後的上/下鏈傳輸功能等,而AMDR-X則進行中短程 對空/對海搜索、精確追蹤、飛彈上/下鏈傳輸以及終端射控照明等工作 。AMDR的任務涵蓋船艦周遭的區域對空/對海偵測、遠距離長程對空以及外大氣層偵測(搜索彈道飛彈),功能包括搜索監視、目標追蹤、精確追蹤彈道飛彈軌跡等 。AMDR計畫一開始就納入了彈道飛彈防禦與區域空中作戰(BMD and Area AAW,TAMD)的需求,這是與先前DBR雙波段雷達系統的最大區別──原本DBR仍針對傳統的艦隊防空,設定的對象如DDG-1000、CVN(X)航空母艦也都不是專業的防空作戰艦艇,VSR長程雷達 自然也沒有納入反彈道飛彈能力的考量。

AMDR採用開放式系統架構,無論是雷達硬體(如雷達型號、主動天線陣列數量)或後端處理系統都能輕易變更或擴充,因應不同的載台尺寸而調整系統規模,並利於服役全壽期的維護與升級作業;為了節省成本,AMDR將盡可能採用已經開發成熟的硬體架構與商規組件。 為了易於維修,AMDR的電路組件將比現有雷達更少且更經濟,透過軟體的創新來減少對硬體零組件的需求。

AMDR-S是AMDR計畫的開發核心。AMDR-S是一種採用全固態組件的主動相位陣列雷達,操作波段為S頻(操作頻寬將超越既有的AN/SPY-1),被要求具有良好的抗干擾、過濾雜波能力,並能在惡劣海象、天候之下仍能追蹤新一代低雷達截面積空中物體(Very Low Observable / Very Low Flyer,VLO/VLF)。為了強化遠程搜索、彈道飛彈偵測以及對付低雷達截面積目標,AMDR-S自然著重於提高功率,然而這意味著載台需要提供更高的電源功率以及冷卻能力,使船艦體積、排水量與造價都大福成長;因應這項難題,AMDR-S一項技術重點就是開發新型功率擴大器(Power amplifier),在滿足功率需求的前提下,盡可能減低系統的體積重量。 值得一提的是,由於AMDR以防空和反彈道飛彈任務為主,對遠距離精確探測的需求比先前DBR雷達系統更嚴苛,因此S波段雷達仍採用傳統上四面陣列天線的配置,而不是DBR雷達的三陣列配置。

AMDR-S的主要關鍵技術包括:

1.高能放大器和發射/接收(T/R)模組,功率密度與散熱性能比砷化鎵(GaAs)更好的氮化鎵(GaN)半導體技術。 與GaAs半導體製作的T/R器件相較,GaN組件的功率密度提高一級,承受的工作電壓、電流是前者的兩倍以上,熱傳導效率也提高7倍。AMDR系統中仍有若干組件採用砷化鎵半導體技術。

2.主動式陣列物理結構

3. 分散式接收機/發射器

4.大孔徑數位化波束形成(Digital Beam Forming,DBF)

在上述技術中,大孔徑數位波束成形(DBF)堪稱AMDR的最大技術難題。藉由程式控制的 全數位化波束成形與控制技術(過去相位陣列雷達的波束成形是透過類比電路的移相器進行,AMDR的收/發波束成形與控制則實現全數位化),相位陣列天線能同時發射/接收多道波束,因此能同時不間斷地執行防空偵測、反彈道飛彈、飛彈射控等不同任務(過去相位陣列雷達通常同時間只能發射一道波束,藉由極高的切換速度分配給不同的工作),這是美國首次在天線尺寸這麼大的雷達上應用這類技術。另外,相較於VSR雷達,AMDR的天線發射/接收單元(T/R)要求的功率更高,效率(產生額定功率所需的電力與冷卻需求)也比VSR高出10%。為了達成功率需求,AMDR以氮化鎵 (GaN)半導體技術來製作T/R單元,然而這也是世界上首次在AMDR這樣的大孔徑陣面上應用氮化鎵半導體技術,存在不少技術風險(過去沒有氮化鎵半導體技術的T/R組件在長時間高功率輸出下的性能與可靠度等相關經驗)

由於2008年金融海嘯造成的重創,美國在2008年7月將DDG-1000驅逐艦的產量大砍為二至三艘,CG(X)巡洋艦也在美國海軍於2011年度編列的「30年造艦計畫」中消失;雖然如此,AMDR持續進行。被美國海軍用來填補DDG-1000的第三批伯克級飛彈驅逐艦, 就打算採用AMDR S頻雷達來取代現有的AN/SPY-1D(V)雷達。依照美國海軍估計,在不大幅修改柏克級艦體設計的前提下,所能搭載的AMDR S頻雷達的天線直徑最多可達14英尺級(4.27m),超過SPY-1D(V)的12英尺級(3.66m) 。

美國海軍現有艦艇設計中,只有聖安東尼奧級船塢運輸艦的平台足以容納

直徑22英尺級(6.7m)的AMDR相位陣列雷達。

在X波段部分,AMDR中的AMDR-X計畫使用一部兼具多種功能的相位陣列雷達(含對空/對海搜索、目標追蹤、識別、航空管制、探測水面潛望鏡與小型目標等) ,天線陣面尺寸約4x6英尺,而雷松 集團已經開發完成的SPY-3是最有可能的候選者。不過值得注意的是,根據若干柏克Flight 3的構型模型,即便配備AMDR-X之後,仍裝備原有的三座SPG-62照明雷達 。一個可能原因是SPY-3為雷達飛彈提供照明的距離較低,無法滿足神盾艦長距離防空接戰的要求(神盾艦艇使用的增程型SM-2 Block 4與SM-6的最大有效射程在240km以上);另外,在原本神盾系統架構之下,SPG-62只是單純的僕役照射器,MK-99飛彈射控系統根據SPY-1雷達指示的方位直接指揮SPG-62對特定位置發送照射波,而如果照射功能改由AMDR-X這樣一部真正的X波段雷達來負責,神盾系統的射控機制勢必要做較大幅度的改變。 基於以上原因,AMDR-X可能直接刪除為飛彈提供照明的功能。

考量到柏克Flight 3的艦體載台排水量餘裕有限,如果在AMDR-S長程雷達之餘再加裝一套X波段 相位陣列雷達,艦體排水量與載重餘裕將所剩無幾;此外,裝備X波段相位陣列雷達將使柏克Flight 3的成本進一步攀高,對於2010年代面臨嚴峻預算刪減的美國海軍並非好事。在美國審計署(GAO)於2010年3月發佈的主要國防採購計畫審查報告中,就提到AMDR雷達系統初期會以SPQ-9B作為X波段雷達,而AMDR-X相位陣列雷達的開發與競標工作會在較晚的時候開始。原本美國海軍打算在2011年對廠商發出需求徵詢書(RFP),但實際上沒有進行。2012年4月,美國海軍決定擱置AMDR-X相位陣列雷達的開發工作,2016財年訂購的前12艘柏克Flight 3(DDG-123~134)使用簡化的雷達構型,以一部修改過的AN/SPQ-9B追蹤雷達作為AMDR的X波段雷達(與AMDR-S共用RSC雷達控制組件) ,安裝在主桅杆頂端,而AMDR-S取代原本的SPY-1D;由於SPQ-9B系統與原本定義的AMDR-X不同,AMDR的後端相關軟體必須做對應修改。

而後續至少10艘柏克Flight 3(13號艦開始)則可能會以一種新開發的X頻雷達來取代AN/SPQ-9B。在2017年8月,美國海軍研究辦公室(ONR)下達未來X波段雷達的信息徵詢書(RFI)。在2018年3月7日,ONR宣布售予雷松價值1999.7萬美元的固定價格合約,用於包括AMDR、NGJ和可擴展X波段雷達的研發工作。此種新型X波段艦載雷達應為一種主動相位陣列雷達,採用氮化鎵(GaN)半導體技術的T/R射頻組件、數位波束成形技術(DBF)以及模組化的系統架構等;這個新的X波段雷達計畫稱為企業X波段照射雷達(EXI)。

 

AMDR計畫時程

1.競標過程

美國海軍在2006年到2007年委由洛馬海上系統與感測器部門、雷松整合防衛系統(IDS)、諾格電子系統等三家廠商進行AMDR的需求定義、降低風險等研究工作,因此這三家廠商 隨後成為AMDR的競爭者。在2009年6月26日,美國海軍分別與這三家廠商簽署AMDR的概念研究合約 (以S波段雷達以及組合式雷達控制器為重點),三份合約總值3000萬美元 ,其中與雷松簽署的合約約為990萬美元,與洛馬、諾格的合約為1000萬美元 。

這三家競標者中,雷松擁有最豐富的雙波段雷達系統整合開發經驗,該集團是哈沃德.勞倫茲號(USNS Howard O. Lorenzen)飛彈觀測艦的Cobra King S/X雙波段相位陣列雷達的主承包商,負責CBE後端系統以及X波段雷達;此外,在DBR相位陣列雷達計畫中,雷松也負責開發X波段相位陣列雷達以及負責控制的信號資料處理器(SDP)。除此之外,雷松也是美國現役主要的彈道飛彈預警雷達承包商,實績包括戰區高空層飛彈防禦(THAAD)系統的TPY-2雷達、部署在大型鑽由平台的SBX-1 X波段海基探測雷達以及美國空軍部署在陸地上的FPS-108 Cobra Dane與FPS-115 PAVE PAWS彈道飛彈預警雷達。雖然前述雷達系統都不包括S波段,但雷松其實負責供應SPY-1相位陣列雷達的S波段發射機。另外,在T/R組件所需的氮化鎵(GaN)半導體技術上,雷神也在美國相關業界中領先。

洛馬集團的主要優勢在於是現役神盾作戰系統和SPY-1相位陣列雷達的主承包商,從1990年代末期就以SPY-1為基礎開發固態組件版SPY主動相位陣列雷達,同時也是DBR雷達系統中的SPY-4 VSR S波段相位陣列雷達的承包商。因此,洛馬集團是所有競爭者中開發S波段雷達經驗最豐富者,不過對於X波段雷達以及反彈道飛彈預警雷達的經驗較為缺乏;此外,洛馬集團在SPY-4 VSR雷達研製過城中出現時程大幅落後與成本超支等問題,雖然最後性能符合指標,然而似乎顯示該公司的計畫管理與成本控制不盡理想。早期外界有聲音懷疑,美國海軍最終必定選擇神盾系統的主承包商的洛馬來開發AMDR,公開競標只是個幌子。

諾格電子系統部門則以機載和陸基主動相位陣列雷達的發展經驗開發AMDR, 主要是諾格為美國海軍陸戰隊開發的AN/TPS-80 G/ATOR X波段雷達(使用GaN半導體技術的T/R單元,在2016年投入使用)取得的最新研發成果 ;此外,諾格也是AN/SPQ-9B X波段艦載追蹤雷達的供應商。不過,先前諾格電子系統部門在相位陣列雷達領域主要都是為戰鬥機提供的小型系統,例如F-22的APG-77與F-35的APG-81雷達等,在艦載雷達領域的成就不如洛馬跟雷松;為了彌補這項弱點,諾格與澳洲CEA集團(曾研發CEA-FAR/Mount等 艦載主動相位陣列雷達系列)進行合作。在2006年3月,諾格就與CEA簽署合作協議,合作推廣CEA的主動相位陣列雷達系列。

在2010年9月,AMDR從概念研究階段正式進入技術發展階段 (Technical Development);在9月30日,美國海軍分別與洛馬、諾格與雷松簽署AMDR的AMDR-S相位陣列雷達和RSC雷達控制組件發展合約,洛馬集團獲得的合約總值為1192萬美元,雷松集團獲得1123萬美元的合約,而諾格集團獲得的合約價值則為1200萬美元。

在2011年5月19日,雷松宣布製造出第一個AMDR-S雷達的S頻T/R收發單元 (由GaN半導體製造);隨後在6月7日,雷松宣布展開AMDR的系統需求審查(System Requirements Review,SRR),正式進入AMDR的里程碑B工程發展階段,此時該公司正進行RSC雷達組件控制單元進行技術演示。在2011年9月19日,雷松 宣布,其第一個AMDR-S雷達的S頻T/R收發單元已經通過全面測試,經過1000小時運轉後其性能沒有任何衰減,證實其性能表現完全符合或超過AMDR計畫的要求,也代表雷松已經為AMDR里程碑C(初期低量生產)做好了準備。

在2012年7月中旬,諾格與洛馬集團都已經交付AMDR-S的概念設計。至2011年12月 底,諾格集團宣布完成AMDR的系統功能審查(System Functional Review,SFR),驗證其主要設計已經成熟,並在數週之後完成測試審查(Test Readiness Review,TRR),對各項技術的測試工作準備就緒;在SFR程序之中,諾格集團的AMDR使用數位波束成形以及先進戰術控制軟體,其後段的RSC雷達組件控制單元還控制另一個早期預警雷達,整套雷達系統成功地捕捉了空中的目標。在2012年9月10日,諾格集團宣布其AMDR原型成功完成初始偵蒐距離測試,包括數位波束成形、波束轉向與可靠性等,隨後在諾格集團Baltimore雷達測試場也成功地進行了全功率運轉展示。

到2011年中,洛馬已經驗證了該集團S波段數位相控陣雷達的波束成形能力,證實此種先進雷達的技術已經趨於成熟,能部署在柏克Flight 3上。

到了2012年6月30日,三家AMDR競爭廠商向美國海軍提交正式的AMDR-S工程製造發展(Engineering and Manufacturing Development,EMD)提案,都採用基於氮化鎵(GaN)半導體製造的T/R模組,並採用模組化架構來擴展、縮減系統規模來適應大小不同的艦艇平台。

依照美國國會審計組織(GAO)在2013年初以前的計算,估計AMDR的研發成本為11億9000萬美元,生產購置成本以22套為基準(當時準備建造22艘柏克Flight 3)則為45億9000萬美元,合計總成本將達57億9000萬美元左右;而美國海軍的估計則認為AMDR的研發作業需要22億美元,並花費132億美元購置24套。然而到了2013財年,GAO刪減AMDR的總預算近100億美元;依照此時估計,AMDR項目將製造22套系統來裝備柏克Flight 3,總價65.98億美元,平均每套量產型的價格估計將近3億美元。依照2013年左右AMDR的計畫時程,AMDR項目在2013年5月通過里程碑B(Milestone B)審查 ,選擇承包商並進入工程發展(Engineering and Manufacturing Development,EMD)階段,2013年11月進入里程碑C(Milestone C)設計審查階段以及初期少量生產(Low-Rate Initial Production,LRIP)作業的決策規劃,2016財年展開AMDR的採購作業來裝備首艘柏克Flight 3,在2017財年進入初期少量生產階段(日後實際上於2017年4月進入LRIP,比原計畫提前四個月),第一套於2019年交付美國海軍,在2021年12月在船艦上展開實戰操作測試(OT),並在2023年3月達到初始作戰能力(IOC)。

2.雷松獲勝

在2013年9月,AMDR通過國防部採購委員會(DAB)的milestone-B審查,準備進入工程製造發展(EMD)階段,接下來就是要決定承包商。在2013年10月10日,美國海軍正式 宣布雷松成為AMDR的主承包商,隨即獲得美國海軍價值3億8574萬2176美元的工程發展階段(EMD)合約,執行期45個月,屬於加激勵合約(cost-plus-incentive-fee contract),包括對AMDR-S以及RSC雷達組件控制單元的設計、發展、系統整合、測試;此外,此合約還包括2017財年的里程碑C初期少量生產階段 (LRIP)的優先選擇權,如果簽署,則雷松獲得的合約總值(含EMD階段)將達到16億3336萬3781美元。 由於初期AMDR將結合諾格的SPQ-9B X波段雷達,因此諾格集團也將參與AMDR的發展合約。

而原本神盾系統AN/SPY-1相位陣列雷達的主承包商洛馬集團在競爭失敗後,隨即 在2013年10月22日向美國海軍發出了正式的抗議,認為洛馬集團交付了完善的工程方案以及相當合理的報價,但在審查過程中沒有獲得美國海軍公正的對待;隨後,美國政府審計組織(GAO)將暫停與雷松的簽約,並在100天內對競標過程進行調查,結果在2014年1月底揭曉。 在2014年1月13日,洛馬集團宣布撤銷抗議,而此抗議並沒有拖延AMDR計畫的相關進度。

3.進入工程發展階段,獲得正式型號AN/SPY-6

在2014年7月23日,雷松宣布AMDR通過初步設計審查( Preliminary Design Review,PDR)與整合基線審查(Integrated Baseline Review),正式進入工程發展階段(Engineering and Manufacturing Development ,EMD)。AMDR在2014年5月21日進行硬體初步設計審查(Hardware Preliminary Design Reviews),在2014年8月27日通過系統初步設計審查(Systems Preliminary Design Reviews)。 在2014年10月24日,美國海軍為AMDR賦予SPY-6(V)的正式編號,柏克Flight 3使用的版本稱為AN/SPY-6(V)1。

在2014年12月3日,美國海軍與雷松公司成功完成了一個關於AMDR硬體的關鍵設計審查 (Critical Design Review,CDR),這是建立基線設計的基礎,演示了所有技術性能評量( Technical Performance Measures),也證明硬體設計成熟度以經足以開始製造AMDR的工程發展原型(Engineering Development Model,EDM);此時,美國海軍已經完成AMDR軟體四個Build階段的第一個(Build 1)。在EMD階段中,雷松會製造第一個完整的AMDR的RMA單元,然後以此為基礎發展出一個擁有完整功能的AN/SPY-6雷達縮尺單元(只有一個RMA),包含後端軟體。第一個有完整功能並在迴路中(Hardware in the Loop,HWIL)的AMDR陣列單元安裝在麻薩朱塞州的薩德伯里(Sudbury, Massachusetts)的設施進行測試。 在EMD階段,需要生產超過45000個GaN與GaAs半導體技術的微波積體電路組件,以及400個T/R單元,隨後要繼續製造1000個T/R單元。 在2015年5月中旬,雷松宣布完成對AN/SPY-6 AMDR雷達的關鍵設計審查(CDR),項目包括硬體規格、軟體開發、降低風險、可量產性分析、項目管理、測試與進度評估、成本評估等,證實其設計與技術成熟、能付諸量產並降低風險,可望在符合時程、預算之下滿足預定的性能指標;此時,AMDR的EMD階段已經完成超過40%。雷松表示,該集團在AMDR計畫實施了敏捷的研發和管理方法,是AMDR專案至此相當成功順利的主因;此種執行方式能持續支持軟體與硬體的設計驗證、技術成熟度、可生產性和降低風險等,對AMDR的生產、質量和成本可負擔性等都有好處。

在2015年7月29日,AMDR的次承包商Major Tool and Machine將第一套AN/SPY-6(V)的框架結構交付雷松,雷松在同年9月1日之前將所有的被動射頻組件安裝在框架結構上;第一個RMA在2015年10月正式啟動並開始測試;所有的RMA底座(含電力供應、冷卻管線、光纖控制線路、資料傳輸介面等)在10月16日安裝完成。在79天之內,所有的陣列基礎設施都組裝完成,而包含整合式多通道T/R模組(Transmit Receive Integrated Multi-channel Modules,TRIMM)以及分散式接收/激勵器( Distributed Receiver/Exciter)的線上可替換單元(Line Replaceable Units,LRU)在12月16日安裝完成。在2016年1月中旬,雷松宣布完成一個全功能AN/SPY-6(V)的陣面,其上有包含37個RMA模組、總共超過5000個TRIMM單元 。在短短不到兩年的時間,AMDR就從設計、建造進入到測試階段,工程研製發展(EMD)階段在2016年初已經完成66%。

在2016年初,AMDR計畫已經完成了9個主要里程碑(milestone),包括軟硬體關鍵設計審查( hardware and software Critical - Design Reviews)、第二次研發測試事件(Development Test Event 2,DT-2)預備審查(Readiness Review)等。DT-2會在2016年進行,包括驗證硬體層級的需求規格,隨後就會轉移到位於夏威夷的太平洋飛彈測試場(Pacific Missile Range Facility)進行第三次研發測試事件(DT-3)。在2016年上旬,AMDR完成軟體開發的Builld 2階段,包含30項主要功能,在2016年7月進行測試,同時軟體的Build 3也會達到75%的進度。AMDR的EMD硬體在2016年初完成度達95%,並等待第一套動力轉換模組在2016年上旬交付。

4.測試與生產階段

在2016年7月初,雷松將第一套完整的SPY-6 AMDR雷達原型(包含一個由37個RMA組成的S波段主陣面以及一個修改自SPQ-9B的X波段雷達)交付位於夏威夷的美國海軍太平洋飛彈測試場(Pacific Missile Range Facility,PMRF),進度比原訂超前,至此EMD階段完成了80%。在接下來12個月,AMDR原型會在太平洋飛彈測試場進行各項實際情境的測試,包含探測、防空飛彈射控、防空作戰與反彈道飛彈等測試項目。在2017年夏季於夏威夷完成測試之後,AMDR就會移到維吉尼亞東岸Wallops島的美國海軍水面作戰系統中心(Surface Combat Systems Center,SCSC)進行戰鬥系統整合測試工作,地面系統測試工作會持續到2017年7月。 

AN/SPY-6與柏克Flight 3驅逐艦平台的系統整合工作會在2016財年展開,而第一個AMDR功率調節模組會在2017財年安裝在位於費城的海軍地面設施進行測試。依照當時資料,第一套完整的AN/SPY-6在2016年結束前獲得先期備料合約,在2017財年達成里程碑C(Milestone C),在2019年交付並 安裝於首艘柏克Flight 3飛彈驅逐艦上,2021年展開作戰測試,2023年中期達成初始作戰能力(IOC);不過由於伯克Flight 3建造與測試進度延後,SPY-6進行系統整合與測試的時間也跟著延後,第一套在2019年底交付造船廠裝艦,預定在2023年5月隨艦進行作戰測試,2024年2月達成IOC。 

在2017年4月,五角大廈項目執行單位證實,美國海軍將AMDR計畫從工程發展階段(EMD)轉入接下來的初期小批量生產( LRIP),比原訂期程提早四個月,並在5月初動用價值3.27億美元的選擇權(屬於2013年10月簽署的EMD合約)來生產三套AMDR系統(之後合約總價值可望達16億美元)。依照2017年7月美國國會的選擇與採辦告(Selected Acquisition Report sent),AMDR計畫總經費在2016年增加了2.18億美元,使計畫總經費從原本59億美元增為61美元。這2.18億美元的增幅包含1.59億的研究發展(R&D)階段成本,含之後將AMDR系統裝在美國海軍水面作戰研究中心(Naval Surface Warfare Center,NSWC)的保羅.佛斯特號(ex-USS Paul F. Foster DD-964)防衛系統測試艦(Self Defense Test Ship,SDTS)上進行測試的費用;此外,還有5900萬美元的增幅是來自於生產購置費用的估算(計算到2027年)。

在2017年7月27日,在夏威夷太平洋飛彈測試場的AMDR型首次進行探測中程彈道飛彈目標的測試,測試代號為「靈敏泰坦」(Vigilant Titan),結果相當成功;在8月15日,雷松宣布「靈敏泰坦」項目包含一個具有複雜特性的目標,而此次測試的主要目的就是挑戰AMDR雷達系統的能耐。此次測試是AMDR在2017年進行的一系列測試中的的第二次,屬於發展測試-3(Developmental Testing-3,DT-3)的其中一環;發展測試-3階段包含一系列對空中、水面與彈道飛彈目標的測試。美國海軍本來也打算在2017財年在DT-3中排入作戰評估測試(Operational Assessment ),但美國海軍作戰測試評估辦公室(Director of Operational Test and Evaluation,DOT&E)認為此時AMDR尚未與神盾作戰系統整合,無法光靠人員讓AMDR雷達像在實際情況下運作,因此本階段進行作戰評估的意義不大;因此DOT&E的代理助卿(acting deputy assistant secretary)J. Brian Hall在2017年3月提交國會的報告中建議取消這項原訂的作戰測評,等到日後與神盾系統整合之後再進行完整的DOT&E測試。

為了因應AN/SPY-6以及後續雷達的生產工作,雷松在2017年初決定在麻薩諸塞州的安多佛(Andover, Massachusetts,雷松的設計研究中心也位於此處)建造一個面積30000平方英尺、挑高60英尺的新生產設施,共耗資7200萬美元,在2018年8月啟用。這個新廠區使用高科技自動化生產程序,例如產品的搬運移動都由全自動化的機器人完成, 內有舉升能力達50噸的起重設備來迅速搬運移動雷達;此一場房還包括一間長88英尺、寬50英尺、高52英尺的電磁靜默測試室(牆壁上總共有92000個消除雜訊的角錐),是此時雷達業界最大的測試設施之一。此一設施也能夠組裝測試比SPY-6更大型的雷達,例如雷松的海基X波段反彈道飛彈探測雷達等。

 

各型AMDR規模與性能

 依照美國海軍的規劃,AMDR陣面是由若干個雷達模組總成( Radar Module Assemblies,RMA)構成,每個RMA就是一個獨立而完整的小型雷達 ;透過不同數量的RMA組成一個較大的雷達,具備模組化以及能彈性擴充/裁減等特性。依照不同的任務以及平台需求,AMDR陣面可由不同數量的RMA組成。 由於全系統高度模組化,AMDR雷達所有組件能輕易從一艘船艦卸下,然後回收重組到齊他船艦上。

最初美國海軍估算AMDR各版本性能時,由於美國的氮化鎵(GaN)半導體器件技術尚未成熟,因此當時AMDR打算使用的T/R組件材料仍是砷化鎵(GaAs)半導體;然而隨後GaN半導體技術發展成熟並應用於雷松的AMDR,實際測試的性能遂超過了先前紙面上預測的水平。

以下就是美國海軍對於AMDR陣面構型與性能的估算,並以現有的SPY-1D(V)相位陣列雷達作為靈敏度(信噪比,單位為分貝)的基線。

SPY+0:理論上雷達增益和SPY-1D(V)相當,陣面由9個RMA構成(T/R單元數量超過1200個),陣面孔徑大小約為1.8x1.8m(SPY-1D天線孔徑為12英尺級,3.65 x 3.65m)。日後美國海軍規劃的企業監視雷達(EASR,見下文)就採用此種陣面;由於之後雷松的SPY-6/AMDR-S雷達工程原型實測性能超過最初指標(見下文),因此9個RMA版天線的靈敏度應會超過SPY-1D(V)。

S
PY+11:陣面由24個RMA組成(T/R單元數量超過3400個),天線孔徑與現有SPY-1D(V)類似(12英尺級),信噪比比SPY-1D(V)提高11分貝 (相當於靈敏度提高12.6倍);依照雷達偵測距離與功率、天線面積與增益的公式,其偵測距離理論上比SPY-1D(V)增加1.88倍。此種構型可用來替換原本神盾巡洋艦、驅逐艦上的SPY-1系列被動相位陣列雷達。後來雷松的SPY-6/AMDR-S雷達工程原型實測性能超過最初指標(見下文),估計24 RMA版的信噪比會比SPY-1D(V)高15分貝,意味靈敏度提高30倍,這相當於最初規劃的14英尺級AMDR陣面(SPY+15)的水平。

SPY+15:就是伯克級Flight 3的AMDR-S的構型,陣面由37個RMA組成(T/R單元數量超過5300個),天線直徑放大到14英尺級(柏克級設計可搭載的極限)信噪比高於原SPY-1D(V)天線達15分貝( 相當於靈敏度增加31.6倍 ),理論上探測距離比SPY-1D(V)提高2.37倍(其他條件不變下)。理論上,AMDR-S(SPY+15dB)相較於SPY-1D(V),可以在兩倍距離外探測到雷達截面積(RCS)小一半的目標,且同時支援的飛彈中途導引數量提高3倍。日後雷松SPY-6/AMDR-S雷達工程原型實測性能比指標更高 (見下文),因此雷松三度提高了宣傳數字,最新的說法是SPY-6信噪比比SPY-1D(V)高20分貝(等於靈敏度提高1000倍)。每個SPY-6雷達陣面孔徑為4.3 x 4.1 x 1.5m。

SPY+25: 這個尺寸是針對現有DDG1000驅逐艦,在不大幅修改上層船樓的情況下可以容納的尺寸;每個陣面由69個RMA組成(T/R單元數量超過9900個),天線直徑約18英尺級( 5.49m),信噪比比SPY-1D(V)高25分貝以上(約316.2倍);相較於SPY-1D(V),SPY+25可以在4倍距離外探測到RCS小一半的目標。而設計DDG-1000的BIW廠則估計, 依照DDG-1000現有設計,上層結構應該有能力搭載21英尺(6.4m)級的AMDR雷達。

SPY+30:主要是為了2000年代規劃的CG(X)巡洋艦(在2009年被取消)而規劃,天線直徑為22英尺級(6.7m)。依照美國海軍的估計,如果要因應未來30~40年間可能的最高強度空中威脅(包括彈道飛彈、匿蹤目標等) 並支援KEI等級的遠程反彈道飛彈攔截器,AMDR S頻雷達的信噪比最好能比SPY-1D(V)高30分貝(1000倍)以上,但如此大型的系統只能安裝於新設計的巡洋艦或聖安東尼奧級船塢運輸艦大小的載台上。當時以DDG-1000修改為CG(X)巡洋艦的方案,使用這種22英尺級的AMDR天線,信噪比高於SPY-1D(V)30分貝(1000倍);而美國海軍手頭上的現成設計中,只有由LPD-17聖安東尼奧級船塢運輸艦才有能力搭載這種版本的AMDR。根據雷松在2015年公布的想像圖推算,SPY+30陣面由97個RMA組成(T/R單元數量超過13900個)。

值得一提的是,在2000年代CG(X)進行時,AMDR仍打算使用砷化鎵(GaAs)半導體製作的T/R器件,因此信噪比達不到比SPY-1D(V)高30分貝的水平;然而到2013年時,美國海軍表示,氮化鎵(GaN)半導體T/R器件發展成熟並用於SPY-6之後,伯克Flight 3的14英尺級SPY-6雷達陣面信噪比性能,已達到早先計劃在CG(X)上使用的22英尺級、GaAs器件陣面的水平。 

SPY+40:這是原本美國海軍規劃的「最強力版本」AMDR S頻雷達天線,直徑則高達36英尺(10.97m),信噪比比SPY-1D(V)高40分貝(靈敏度強10000倍),但這樣巨大尺寸的雷達天線只有陸上設施或上萬噸級的彈道飛彈觀測艦才裝得下,所以遭到取消。依照雷松在2015年公布的想像圖推算,每個SPY+40陣面由216個RMA組成(T/R單元數量超過31100個)。

 

AN/SPY-6系統架構

 

AMDR的雷達陣列以及RMA總成。

SPY-6 AMDR工程原型天線在一個電磁波暗室裡進行測試。

依照2015年3月公布的伯克Flight 3相關資訊,每組SPY-6V(V)1/AMDR-S天線陣列高14.1英尺(4.298m)、寬13.6英尺(4.145m)、深5英尺(1.524m)由37組稱為雷達模組總成( Radar Module Assemblies,RMA)以及37個天線輻射單元(Radiator)構成;而陣面外框依舊為類似AN/SPY-1的八角形。

RMA等於是一個可獨立運作的完整小型主動相位陣列雷達,每個RMA單元長寬各2英尺(60.96cm) ,由四個線上可替換單元(Line Replaceable Units,LRU)構成,每個LRU由包含多個多快速抽換的多頻道收/發模組(Transmit-Receive Integrated Multichannel Module,TRIMM)以及若干周邊組件,兩個結合數位接收器激勵器(Digital Receiver Exciter,DREX) 的雙頻道轉換器(Dual Channel Converter)、DREX頻率合成器(DREX Frequency Synthesizer)以及DREX輔助電力控制器(DREX Auxiliary  Power Controller)等,並內建液冷系統,能在不關閉液冷回路的情況下直接更換天線陣列上的TRIMM,六分鐘內能完成LRU的抽換 ,拆換工作只需要兩種簡單的人工工具。依照而日後雷松公布的資料顯示,每個RMA總共有24個TRIMM(意味每組LRU各有6個RMA),每個TRIMM單元包含6個T/R單元,因此每個RMA總共有144個T/R單元,而由37組RMA構成的SPY-6(V)1陣面總共有5328個T/R單元(以往AN/SPY-1D雷達陣面的單元數為4350個)。RMA使用的數位激勵器(DREX)是來自美國海軍研究辦公室(ONR)發展的第四代DREX技術。

AMDR-S雷達輻射組件與外罩(radiator/radome)採用模組化設計,只需要使用簡單的工具,就能在海上值勤期間拆換。雷松宣稱,9個RMA構成的陣面(即SPY+0)就已經可以執行反彈道飛彈任務,37個RMA的陣面(即AN/SPY-6的規模)能在原有神盾系統SPY-1D(V)雷達兩倍的距離探測到雷達截面積一半的目標(即靈敏度提高30倍);而69個RMA的陣面則可在原有神盾系統SPY-1D(V)雷達四倍的距離探測到雷達截面積一半的目標(即靈敏度提高300倍)。

SPY-6/AMDR -S每面天線的直徑比AN/SPY-1D(V)略高,但重量與深度比AN/SPY-1D(V)增加不少;透過縮小分段模組、提高結構強度 (包括增加低截面強化樑)等方式,伯克Flight 3的上層結構在沒有重大修改的情況下就可以安裝。SPY-6/後端系統的冷卻系統稱為冷卻裝備單元(Cooling Equipment Unit,CEUs)。由於AMDR的T/R收發單元都集中在天線上,因此需要更強的天線冷卻能力,為此柏克Flight 3還將原本為SPY-1D相位陣列雷達供應風冷的風扇室擴大。

供柏克Flight 3使用的AN/SPY-6(V)1 S波段雷達,總功率可能約10MW之譜,大致是原本AN/SPY-1D相位陣列雷達的兩倍;以其天線T/R組件效率約30%、佔空比20%計算,四個陣面的總合平均功率約600KW(單一天線150KW);而AN/SPY-1D(V)的 功率放大器效率(CFA efficiency)約10%、佔空比約13.3%,四面天線總和的平均功率約77~111KW,足見SPY-6由於使用主動相控陣技術以及新型高性能GaN組件的高功率與高效率,性能有 了驚人的成長。相較於SPY-1D(V),柏克Flight 3使用的SPY-6/雷達可望在兩倍的距離上偵測到一半大小的目標,同時追蹤的目標軌跡數量增加六倍,同時支援資料更新的防空飛彈(飛行中)數量增加三倍。然而, 作為彈道飛彈防禦功能時,相較於美國海軍原本希望獲得的20+英尺版本AMDR雷達(SPY+25與SPY+30),柏克Flight 3的14英尺級AMDR由於使用距離較低,因此只能冒險更貼近敵國海岸來搜索可能升空的彈道飛彈,也因此更容易遭到敵方反擊。

AMDR的後端機櫃供電系統,分為三套,每套有一個UPS不斷電系統來連接AMDR後端

設備(包含冷卻),並且連接電池以防船艦供電突然中斷。

電力供應方面,以2015年3月美國海軍提交國會的柏克Flight 3技術報告為例,柏克Flight 3的AMDR雷達系統使用的電力是透過艦上的1.4MW電力轉換模組(Power Conversion Modules,PCM) ,將4160V交流電轉為1000V直流電輸入AMDR的雷達陣面。AMDR的後端機櫃系統則使用208V交流電,艦上的450V交流電(由原始的4160V降壓而來)通過單一的440/280VAC變壓器(300kVA)降壓成208V交流電,然後分流進入三套AMDR後端供電系統;每套供電系統首先是一個整流器,然後通過一個90kVA/79.3kW的不斷電系統(UPS)機櫃,再連接一個配電盤,提供AMDR後端各機櫃運作、控制以及冷卻所需的電力;每個UPS還並聯一個備用電池機櫃,萬一船艦供電中斷就可立刻接上,使AMDR後端系統不至於立刻停擺,避免資料流失。 為了節約電力消耗,AMDR-S雷達在平時以省電狀態(reduced power states)運作,操作模式由戰鬥管理系統控制。

在狀況一(State 1)的戰備情況之下,AMDR的主電源功率消耗上限的目標值是1100KW,門檻值為1235KW;在戰備更低的狀況二(State 2)之下,AMDR的功率消耗上限目標值降至850KW,門檻值為950KW。

依照美國海軍最初規劃,供柏克Flight 3使用、37個RMA的版本AN/SPY-6(SPY+15版本)的信噪比(SNR)比SPY-1D(V)提高15 dB,意味靈敏度提高30倍,此外同時追蹤的目標數量是後者6倍,而能同時提供射控支持(上/下鏈傳輸)、飛行中的防空飛彈數量是後者的3倍;而相較於SPY-1D(V),AMDR能在兩倍的距離外探測到尺寸一半的物體。2016年7月雷松將第一部AMDR完整雷達工程原型(即SPY-1D +15版本,陣面由37個RMA組成)陸續在夏威夷太平洋飛彈測試場(Pacific Missile Range Facility,PMRF)、維吉尼亞州東岸Wallops島的美國海軍水面作戰系統中心(Surface Combat Systems Center,SCSC)進行測試,實測結果顯示這個AMDR雷達原型的性能表現大大超出原先估計。

在2016年5月海上-空中-太空展(Sea Air Space 2016)上,雷松公司宣稱,SPY-6的第一套全功能陣面在實際測試中,信噪比的表現比SPY-1D(V)提高了17dB,意味靈敏度提高50倍,比最初預估 (比SPY-1D(V)提高15dB)還要高一截 ;而在美國政府審計組織(GAO)的相關報告則記載比SPY-1D(V)信噪比增加15dB並有2dB冗餘。之後 在2018年8月7日,雷松高層在邀請媒體參觀位於麻薩諸塞州新啟用的SPY-6(V)1生產線時透露,SPY-6測試展現的信噪比比SPY-1D(V)高18.4 dB,意味靈敏度是提高70倍。在2019年5月初,雷松集團的艦載雷達系統主管Scott Spence宣布,SPY-6(V)1的 在太平洋飛彈測試場進行發展測試(DT)中,信噪比較SPY-1D(V)提高20dB,意味靈敏度提高100倍(理論探測距離是SPY-1D(V)的3.16倍),比起最初規劃的SPY+15靈敏度提高3倍 ,而美國海軍也批准雷松在公開場合使用這個數據。這顯示由RMA組件構成的SPY-6系列性能超標,因此先前估計規劃的各種版本的實際性能應該都會超出原訂指標。

在2019年5月6日舉行華盛頓的海上/空中/太空展(Sea Air Space 2019)中,雷松集團的艦載雷達系統主管Scott Spence透露,第一套AN/SPY-6(V)1的下甲板設備在本周運往Ingalls造船廠,準備安裝到建造中的首艘首艘柏克Flight 3飛彈驅逐艦傑克.盧卡斯號(USS Jack H. Lucas DDG-125)

 

EASR企業對空監視雷達(AN/SPY-6(V)2/3)

由雷松研製的EASR固態電子掃描雷達,其陣面使用與AMDR相同的RMA模組構成,

數量只有9個,是一個SPY-6陣面的1/4。

由於無論是AMDR或先前的DBR雷達,對於航空母艦、兩棲艦艇(只需要配置短程防空自衛系統)都過於昂貴 ;而洛馬集團開發的AN/SPY-4 S波段VSR雷達也面臨落後超支,因此美國海軍隨後又決定發展企業對空監視雷達(Enterprise Air Surveillance Radar,EASR)來取代VSR,成為美國海軍現役的AN/SPS-48、49等舊型對空搜索雷達的接替者。EASR將是一種新型固態電子掃描雷達 (AESA),兼具對空監視、防空作戰、航空管制、對水面搜索等能力,價格比AMDR低廉,性能、功能也較為簡化。

在2013與2014年6月,美國海軍研究辦公室(Office of Naval Research,ONR) 分別與諾格集團和雷松簽署EASR的先期研究與概念展示合約,雙方的合約價值都是600萬美元的合約。在先期概念研究與展示完成後,美國海軍綜合武器系統項目辦公室(PEO IWS)會進行公開競爭程序,從兩家競爭團對中選擇其一。在EARS的先期概念研究階段中,諾格集團延續在AMDR時期的提案,用先前該公司為海軍陸戰隊發展的TPS-80G/ATOR陸基多功能AESA雷達為基礎;而雷松方面則以先前AMDR所發展的雷達模組總成( Radar Module Assemblies,RMA)架構來設計,盡量使用AMDR已經研發的成果來降低成本。

原本美國海軍希望在2027財年交付的第三艘福特級航空母艦企業號(USS Enterprise CVN-80)以及LHA-8兩棲突擊艦可以開始採用EASR;而為了節約海軍開支,美國海軍 海上系統司令部負責航母計畫的執行官湯姆.摩爾少將(Tom Moore)在2015年3月17日宣布,提前在福特級航空母艦的二號艦甘迺迪號(USS John F. Kennedy CVN-79)上以EASR取代原本首艦福特號的DBR雷達,估計可以節省1.2億美元。如果甘迺迪號在2022年建成時就交付,此時EASR將趕不及裝艦,屆時可能採用分階段交付的方式,日後再補裝EASR雷達。

在2015年8月,美國海軍海上系統司令部(Naval Sea System Command,NAVSEA)發佈EASR的工程發展階段的需求徵詢(Request for Proposal,RFP);然而先前參與先期概念研究展示階段的兩家廠商中,只有雷松團隊回覆了需求徵詢並提交本身的提案,諾格團隊則放棄參與。在2016年8月19日,NAVSEA與雷松整合防衛系統(Raytheon Integrated Defense System)簽署EASR雷達的工程發展階段的合約,價值9206萬美元,研發、設計、製造一座EASR雷達的工程發展模型(Engineering Development Model,EDM)並進行整合測試工作,合約執行期間42個月,預計在2020年2月完;在2019年初,雷松將EDM雷達原型交付在維吉尼亞州的Wallops島的美國海軍水面作戰系統中心(U.S. Navy's Surface Combat System Center),在2019年3到6月進行發展測試(DT)。工程發展階段完成後,此一合約還包括後續生產EASR雷達的選擇權,如果獲得執行,則合約總值會增加到7.23億美元。此一合約簽署後,美國2016財年國防預算中就編列首筆1100萬美元的EASR雷達的研究、發展、測試、評估項目經費。 成為EASR雷達的主承包商之後,雷松集團堪稱囊括美國海軍接下來所有艦載固態主動相位陣列雷達系統,包括X波段的SPY-3 MFR雷達、SPY-6 AMDR以及EASR。

EASR的EDM原型採用單面旋轉天線,在測試固定式天線的版本時則停止轉動。依照此時的規劃,EASR會發展兩種版本:版本1(Version 1,就是EDM階段發展的型式)採用單面旋轉天線 (之後正式型號為AN/SPY-6(V)2), 首先用於第二批美利堅級(LHA-8起)兩棲突擊艦、LH(R)船塢登陸艦等兩棲作戰艦艇,取代過去的AN/SPS-48E;而版本2(Version 2)則由三面固定式相位陣列天線組合,首先裝備於甘迺迪號(CVN-79)開始的第二艘福特級(Ford class)航空母艦上。

在2016年11月初,美國海軍與雷松簽署價值9200萬美元的研製合約。在2020至2026年,雷松將供應16套EASR雷達系統(包含旋轉、三面固定天線構型)給後續的福特級航空母艦(CVN-79、80)以及新造大型兩棲作戰艦艇(包含替換惠德比島級/哈潑渡口級船塢登陸艦的LX(R)以及LHA-8起的美利堅級Flight 1兩棲攻擊艦)計畫。此種EASR雷達的天線陣面由9個與AMDR相同的RMA組件構成,約是一個SPY-6陣面的四分之一,理論上此天線的靈敏度表現已經與一個AN/SPY-1D(V)相位陣列雷達天線相同。此外,美國海軍在2017年展開競標的FFG(X)飛彈巡防艦(接替LCS的計畫,打算建造20艘),也會採用固定式EASR相位陣列雷達,每個陣面同樣由9個RMA組件構成。

第一套採用三面固定陣列天線的EASR在2022年交付美國海軍並裝上福特級航空母艦的二號艦甘迺迪號(USS John F. Kennedy CVN-79),而第一套旋轉天線構型EASR則在2024年交付布干維爾號兩棲突擊艦(USS Bougainville LHA-8)。

依照2018年的信息,美國海軍正式確定EASR旋轉版本的型號為AN/SPY-6(V)2。而在2019年在華盛頓舉辦的海上、空中、太空展(Sea Air Space,SAS2019)中,雷松宣布EASR採用三個固定陣面的版本型號為AN/SPY-6(V)3。

在維吉尼亞州瓦勒普斯島水面作戰系統中心測試的EASR雷達原型。

在2019年8月20日,雷松與美國海軍宣布,第一套EASR企業對空監視雷達(SPY-6(V)2構型)在維吉尼亞州瓦勒普斯島(Wallops Island, VA.)的水面作戰系統中心(Surface Combat System Center)完成系統等級(system-level)測試;第一項測試程序包括搜索、探測、識別、追蹤大量目標,例如附近飛行的民航機。在第二項測試中,EASR持續追蹤多個目標長達數小時,此項測試牽涉到與另外一個系統的整合工作。EASR的系統性測試在2019年第四季完成,隨後就由工程與成熟度發展階段(engineering and manufacturing development phase)轉移到生產階段。第一套量產型AN/SPY-6(V)2會用於LHA-8兩棲攻擊艦。

 

現役神盾艦換裝AMDR(AN/SPY-9(V)4)

在2018年9月17日,美國海軍部長和海上系統司令部(NAVSEA)向業界發佈2021至2015財年SPY-6/EASR雷達硬體生產工作的信息徵詢書(RFI),其中記載的雷達型號包括柏克Flight 3的AN/SPY-6(V)1、裝在兩棲艦上的旋轉式EASR(型號為SPY-6(V)2)、裝在新造福特級航空母艦(CVN-79甘迺迪號起)上的三面固定陣面EASR( 當時型號未定,後確定為AN/SPY-6(V)3),以及用來為現役伯克級換裝的AMDR(AMDR Backfit)。這份信息不只首度確定旋轉型EASR的型號為SPY-6(V)2,而且首度具體提到為現役伯克級換裝AMDR雷達的計畫,使用的構型是SPY+11(天線尺寸與現有SPY-1類似),每個陣面由24個RMA模組構成。依照這份計畫,第一套用來改裝現役伯克級的AMDR Backfit打算在2021財年交付,2024財年完成裝艦。

在2011年左右,雷松就表示AMDR可以用於換裝現有神盾艦艇的SPY-1相位陣列雷達,而洛馬以SSR固態雷達為基礎的提案雖然在AMDR競爭中不敵雷松,但仍繼續發展SSR並瞄準現役神盾艦更換相位陣列雷達的市場。不過,隨著美國海軍正式將AMDR Backfit排入時程,意味洛馬向美國海軍推銷SSR雷達、替換現役SPY-1的計畫可能落空。

在2020財年美國海軍預算中,計畫在2020財年購買24套SPY-6相位陣列雷達,從2022財年開始購買供現役柏克級升級的SPY-6雷達(單一陣面24個RMA)以及相關的電子、冷卻設備,首艘換裝的柏克Flight 2A從2025財年展開升級工程。雷松表示,換裝SPY-6不僅可大幅增加現役柏克級驅逐艦的戰力,而且遠比現有SPY-1D易於維護。 雷松在2020年初開始研發這種24個RMA版的SPY-6,2023年開始交付。在2019年在華盛頓舉辦的海上、空中、太空展(Sea Air Space,SAS2019)中,雷松宣布此種24個RMA版本的型號為AN/SPY-6(V)4。

AN/SPY-6各型號

依照2019年在華府舉辦的海上、空中、太空展(Sea Air Space,SAS2019),AN/SPY-6分為四種次型:

1.AN/SPY-6(V)1:柏克Flight 3使用的版本,使用四個固定式陣面,每個陣面由37個RMA模組構成,陣面直徑14英尺。

2.AN/SPY-6(V)2:即EASR,使用單一旋轉陣面,陣面由9個RMA組成。首先裝備於最後一艘聖安東尼奧級船塢運輸艦(第13艘)李查.麥庫爾號(Richard M. McCool Jr. LPD-29)以及布甘維爾號(USS Bougainville LHA-8)兩棲攻擊艦,之後也用於LPD 17 Flight 2船塢運輸艦(LPD-30~),以及用來換裝現役航空母艦、大型兩棲艦上的AN/SPS-48與AN/SPS-49雷達。

3.AN/SPY-6(V)3:採用三個固定式陣面,每個陣面由9個RMA組成。首先裝備於福特級核子動力航空母艦二號艦甘迺迪號(USS John F. Kennedy,CVN-79)以及之後的航空母艦,而FFG(X)飛彈巡防艦也會採用此型雷達。

4.AN/SPY-6(V)4:用來換裝現役柏克Flight 1/2,採用四個固定式陣面,每個陣面由24個RMA構成。

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