最后一丝生存机会：舰载 照射雷达/近端防御武器 的放置 ...

看到伯克，特别是45，甚至爱宕的雷达高高在上放置，而我国的驱逐舰护卫舰（可能由于吨位或盾没有小型化）这方面差距不小，郁闷。这里从数学角度推导了下照射雷达/近端防御武器 的放置高度 与防御距离的关系。

假设敌方反舰导弹和隐身战斗机的飞行高度为h;
假设我方照射雷达高度为x;
地球半径r平均为6371000m
于是探测距离d=sqrt((r+x)*(r+x)-r*r) + sqrt((r+h)*(r+h)-r*r)
直线探测距离与弧面距离经计算相差一米以内，此处忽略。

代码：
#! /usr/bin/perl
$r=6371000.0;
for($x=10;$x<=70;$x+=20) {
        for($h=5; $h<=100; $h+=10) {
                $d= sqrt(($r+$h)*($r+$h)-$r*$r) + sqrt(($r+$h)*($r+$x)-$r*$r);
                printf("%2d  %2d  %5.2f\n", $x, $h, $d/1000); }
        printf ("\n");
}

结果：

x(m) h(m) d(km)

10   5  17.76
10  15  26.45
10  25  32.78
10  35  38.05
10  45  42.66
10  55  46.82
10  65  50.64
10  75  54.18
10  85  57.51
10  95  60.66

30   5  22.91
30  15  30.76
30  25  36.57
30  35  41.47
30  45  45.80
30  55  49.74
30  65  53.38
30  75  56.78
30  85  59.98
30  95  63.01

50   5  26.70
50  15  34.17
50  25  39.71
50  35  44.39
50  45  48.55
50  55  52.34
50  65  55.85
50  75  59.13
50  85  62.24
50  95  65.19

70   5  29.84
70  15  37.10
70  25  42.45
70  35  46.98
70  45  51.01
70  55  54.69
70  65  58.11
70  75  61.31
70  85  64.33
70  95  67.21

查阅了一个报导：
1982年5月4日，在英、阿“马岛之战”中，阿根廷飞行员洛佩斯驾驶“超军旗”战斗机，并挂有一枚“飞鱼”AM39空舰导弹，向英国当时最先进的导弹驱逐舰“谢菲尔德号”飞去。起飞5分钟后，天气骤变，南大西洋上空浓云密布，从机舱朝下看，海面上白浪滔天。虽然天气不好会增加攻击难度，但能很好地隐蔽自己。又过了几分钟，洛佩斯开始下降高度，朝“谢菲尔德号”雷达盲区飞去。飞机离海面很近，海浪几乎要溅到机翼上，高度表明确地告诉他，飞机离海面只有30米。这套超低空动作是他在法国受训时学会的，当时法国人要求他们最低飞到80米，而现在飞到30米。当目标接近“飞鱼”导弹的射程之内时，洛佩斯把飞机拉起，在150米高度，打开机载雷达，显示器上一个庞然大物清晰地映入他的视线，这就是“谢菲尔德号”。洛佩斯将目标方位数据输入“飞鱼”导弹的计算机，充满快感地按下了发射按钮。这次进攻之所以能成功，最关键时采用超低空突防战术，利用雷达盲区避开敌人雷达监视。

于是
假设反舰导弹一般的飞行高度为5m和15m.
假设敌方隐身战斗机飞行高度为30m,50m至95m
假设不依赖我方的预警机，毕竟预警机功率小对近距离的隐身目标探测能力比不过舰艇。

以上数据说明：
1, 对反舰导弹来说，雷达高度从30增至50和70m,视距从22.91增至26.70和29.84km。
英国人的桑普森雷达本身较小较轻，貌似最近有了改进型。假设中国的通驱装备了类似桑普森的照射雷达，如果再将吨位扩大到12000吨 (055)，这高度应该完全没有问题的。这意味着用大功率的舰载雷达对极小的隐身目标可探测到30km范围。

大驱可能是舰队旗舰，本身就是高价值目标，离航母也不会远。因此，一寸长一寸强，必须斤斤计较！
但是，70m继续往上，探测距离增加就不明显了。而带来雷达面积/功率过小，重心偏高，不敢高机动转弯等问题。

2, 如果是小型的护卫舰，将雷达放置在30m上，也可探测到23km，比大驱小些，但对掠海飞行的反舰导弹的探测距离，完全可以接受（考虑到护卫舰非高价值目标）。

3, 从第2点可以看到，很有必要将FL-3000N射程从9km增加到20km（或研发另外的点防御武器）。即使护卫舰也可以轻松发现20km处的目标，用FL-3000N看得到却只能干着急等近了再打。毕竟

4, 海红旗16（百科）：作为人民海军新一代中近程防空导弹，HQ-16仍处于半公开状态，西方军事观察家认为，HQ-16防空导弹的性能与俄罗斯SA-N-7/SA-N-12在伯仲之间，其性能数据大致为：有效射程3.5-30公里，有效射高15-15000米，单发命中概率0.7- 0.98，反应时间5-8秒，弹长5.6米，弹径0.4米，弹重690公斤，战斗部重70公斤、最大飞行速度830米/秒)。

射高对掠海飞行的导弹不太够用；射程作为第二层防御圈太坑爹了；其巨大的身板，占用大量空间和吨位。这是我舰一大短板阿。强烈建议改进工艺，将射程增加一倍，再瘦身。

5, 对超低空飞行的隐身战斗机目标，雷达高度从50m增至70m,照射距离仅从52.34km (55m超低空飞行）和65.19km (95m超低空飞行）分别增加了3km。亏大了。此时，雷达功率和雷达本身的探测技术是关键。因此增加雷达高度，仅对探测反舰导弹有意义。如果点防御的射程不够，单纯将照射雷达往高处挂没有意义。因此非常期待激光反导能上大驱。如果作用距离为30km（照射雷达无压力），掠海的反舰导弹要跑至少90s，擦，来吧，来十枚也不怕，一艘驱逐舰轻松搞定。
-----------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------

以上数据没有考虑中性大气层对信号的影响。
考虑大气折射后的经验改正公式为4.12*(sqrt(h1)+sqrt(h2))   （引自6楼）
掠海5米的目标 雷达高度 发现距离
                       300米   80KM
                       200米   67.5KM
                       100米   50KM
                       50米    38.35KM
                       30米    31.78KM
                       25米    29.81KM
                       20米    27.64KM
                       15米    25.17KM
这样雷达实际探测距离，比几何关系所示更远。30m和50m高度时实际探测距离比几何所示的直线距离要远~10km.

我不清楚6楼用的频率是多少。我认为视野内的目标探测手段可多样，红外可见光等。如果用光学设备以及未来的激光反导，主帖的数据不知该修正多少。

看到伯克，特别是45，甚至爱宕的雷达高高在上放置，而我国的驱逐舰护卫舰（可能由于吨位或盾没有小型化）这方面差距不小，郁闷。这里从数学角度推导了下照射雷达/近端防御武器 的放置高度 与防御距离的关系。

假设敌方反舰导弹和隐身战斗机的飞行高度为h;
假设我方照射雷达高度为x;
地球半径r平均为6371000m
于是探测距离d=sqrt((r+x)*(r+x)-r*r) + sqrt((r+h)*(r+h)-r*r)
直线探测距离与弧面距离经计算相差一米以内，此处忽略。

代码：
#! /usr/bin/perl
$r=6371000.0;
for($x=10;$x<=70;$x+=20) {
        for($h=5; $h<=100; $h+=10) {
                $d= sqrt(($r+$h)*($r+$h)-$r*$r) + sqrt(($r+$h)*($r+$x)-$r*$r);
                printf("%2d  %2d  %5.2f\n", $x, $h, $d/1000); }
        printf ("\n");
}

结果：

x(m) h(m) d(km)

10   5  17.76
10  15  26.45
10  25  32.78
10  35  38.05
10  45  42.66
10  55  46.82
10  65  50.64
10  75  54.18
10  85  57.51
10  95  60.66

30   5  22.91
30  15  30.76
30  25  36.57
30  35  41.47
30  45  45.80
30  55  49.74
30  65  53.38
30  75  56.78
30  85  59.98
30  95  63.01

50   5  26.70
50  15  34.17
50  25  39.71
50  35  44.39
50  45  48.55
50  55  52.34
50  65  55.85
50  75  59.13
50  85  62.24
50  95  65.19

70   5  29.84
70  15  37.10
70  25  42.45
70  35  46.98
70  45  51.01
70  55  54.69
70  65  58.11
70  75  61.31
70  85  64.33
70  95  67.21

查阅了一个报导：
1982年5月4日，在英、阿“马岛之战”中，阿根廷飞行员洛佩斯驾驶“超军旗”战斗机，并挂有一枚“飞鱼”AM39空舰导弹，向英国当时最先进的导弹驱逐舰“谢菲尔德号”飞去。起飞5分钟后，天气骤变，南大西洋上空浓云密布，从机舱朝下看，海面上白浪滔天。虽然天气不好会增加攻击难度，但能很好地隐蔽自己。又过了几分钟，洛佩斯开始下降高度，朝“谢菲尔德号”雷达盲区飞去。飞机离海面很近，海浪几乎要溅到机翼上，高度表明确地告诉他，飞机离海面只有30米。这套超低空动作是他在法国受训时学会的，当时法国人要求他们最低飞到80米，而现在飞到30米。当目标接近“飞鱼”导弹的射程之内时，洛佩斯把飞机拉起，在150米高度，打开机载雷达，显示器上一个庞然大物清晰地映入他的视线，这就是“谢菲尔德号”。洛佩斯将目标方位数据输入“飞鱼”导弹的计算机，充满快感地按下了发射按钮。这次进攻之所以能成功，最关键时采用超低空突防战术，利用雷达盲区避开敌人雷达监视。

于是
假设反舰导弹一般的飞行高度为5m和15m.
假设敌方隐身战斗机飞行高度为30m,50m至95m
假设不依赖我方的预警机，毕竟预警机功率小对近距离的隐身目标探测能力比不过舰艇。

以上数据说明：
1, 对反舰导弹来说，雷达高度从30增至50和70m,视距从22.91增至26.70和29.84km。
英国人的桑普森雷达本身较小较轻，貌似最近有了改进型。假设中国的通驱装备了类似桑普森的照射雷达，如果再将吨位扩大到12000吨 (055)，这高度应该完全没有问题的。这意味着用大功率的舰载雷达对极小的隐身目标可探测到30km范围。

大驱可能是舰队旗舰，本身就是高价值目标，离航母也不会远。因此，一寸长一寸强，必须斤斤计较！
但是，70m继续往上，探测距离增加就不明显了。而带来雷达面积/功率过小，重心偏高，不敢高机动转弯等问题。

2, 如果是小型的护卫舰，将雷达放置在30m上，也可探测到23km，比大驱小些，但对掠海飞行的反舰导弹的探测距离，完全可以接受（考虑到护卫舰非高价值目标）。

3, 从第2点可以看到，很有必要将FL-3000N射程从9km增加到20km（或研发另外的点防御武器）。即使护卫舰也可以轻松发现20km处的目标，用FL-3000N看得到却只能干着急等近了再打。毕竟

4, 海红旗16（百科）：作为人民海军新一代中近程防空导弹，HQ-16仍处于半公开状态，西方军事观察家认为，HQ-16防空导弹的性能与俄罗斯SA-N-7/SA-N-12在伯仲之间，其性能数据大致为：有效射程3.5-30公里，有效射高15-15000米，单发命中概率0.7- 0.98，反应时间5-8秒，弹长5.6米，弹径0.4米，弹重690公斤，战斗部重70公斤、最大飞行速度830米/秒)。

射高对掠海飞行的导弹不太够用；射程作为第二层防御圈太坑爹了；其巨大的身板，占用大量空间和吨位。这是我舰一大短板阿。强烈建议改进工艺，将射程增加一倍，再瘦身。

5, 对超低空飞行的隐身战斗机目标，雷达高度从50m增至70m,照射距离仅从52.34km (55m超低空飞行）和65.19km (95m超低空飞行）分别增加了3km。亏大了。此时，雷达功率和雷达本身的探测技术是关键。因此增加雷达高度，仅对探测反舰导弹有意义。如果点防御的射程不够，单纯将照射雷达往高处挂没有意义。因此非常期待激光反导能上大驱。如果作用距离为30km（照射雷达无压力），掠海的反舰导弹要跑至少90s，擦，来吧，来十枚也不怕，一艘驱逐舰轻松搞定。
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以上数据没有考虑中性大气层对信号的影响。
考虑大气折射后的经验改正公式为4.12*(sqrt(h1)+sqrt(h2))   （引自6楼）
掠海5米的目标 雷达高度 发现距离
                       300米   80KM
                       200米   67.5KM
                       100米   50KM
                       50米    38.35KM
                       30米    31.78KM
                       25米    29.81KM
                       20米    27.64KM
                       15米    25.17KM
这样雷达实际探测距离，比几何关系所示更远。30m和50m高度时实际探测距离比几何所示的直线距离要远~10km.

我不清楚6楼用的频率是多少。我认为视野内的目标探测手段可多样，红外可见光等。如果用光学设备以及未来的激光反导，主帖的数据不知该修正多少。