“先锋”级“红石”号航天测量船---好不容易找到的资料 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 22:44:35
[发展简况]
  1.“先锋”级的产生
  美国“载人宇宙飞行网络”(MSFN)原先是用来支援“水星”宇宙飞船计划的,以后又支援“双子星座”飞船计划,后来用来满足“阿波罗”飞船计划的需要。
  这个网络主要包括美国和另外六个国家的陆上测量站。从地理位置上看,这些测量站在北纬35度和南纬35度之间,能提供最有效的作用区域。大多数宇宙飞船的轨道被包括在上述纬度范围内。
  为了支援“阿波罗”飞船计划,美国在60年代先后将五艘测量船编入网络中,它们是用三艘19级油船和两艘6级货船改装而成。这些船是用来在陆上测量站无法工作的那些区域对“阿波罗”飞船进行测量与跟踪的,为飞船提供了从发射到回收各个阶段所需要的支援。
 
  2.“先锋”级的建造计划
  用于“阿波罗”飞船的五艘测量船中,三艘19级测量船是“先锋”号(T—AGM19)、“红石”号(T—AGM20)和“水星”号(T—AGM21);两艘6级测量船是“瓦特镇”号(T—AGM6)和“汉茨维尔”号(T—AGM17)。
  这两级船都是美国40年代中期产品,由美海军非现役船舶改装而成。19级船原为T—2油船,经历了较大的结构改建;而6级船过去是“胜利”级货船,其结构改建较少。这两种改建都是把这些船从它们原先的油船结构和货船结构改装成完全用于机动的宇宙跟踪和测量平台。平台上准备了官员、船员、技术人员和飞行控制人员的住舱。主甲板部分和主甲板以上改装成几个天线平台。在船内,为各种系统和设备提供了空间;在船的前后左右,都有为贮放航行备品和电子备品的地方。
  目前在役的船只有一艘,即“红石”号,在该船的艏部和艉部之间连接一个长72英尺的舯段,以便为测量系统、支援设备、贮存和人员提供足够的空间。1964~1966年进行该船的改装,由美国通用动力公司负责,于1967年服役。其他船大多已退役,“先锋”号已改作研究船。
 
  3.“先锋”级的主要任务
  “先锋”级测量船是在“阿波罗”飞船发射、入轨和奔月时使用的。飞船从发射到进入地球轨道的飞行,是按发射方位来编制程序的。当飞船在地球轨道飞行一短时间后,就进入飞向月球的轨道。进入轨道可以在大西洋、印度洋或太平洋进行,因此需要三艘测量船来跟综。
  “瓦特镇”级测量船是在“阿波罗”飞船重返地球大气层和着陆时使用的。着陆区域是在北半球,或是南半球,是由月球的倾斜所确定的。一旦着陆区域确定后,这两艘测量船就被指定在着陆区域的位置。
  在执行任务以前,要完成船上部分或全部测量系统的试验,其中包括子系统试验、系统试验、综合系统试验、动态工作试验和准备状态试验等。
  在准备阶段和执行任务阶段,测量船应与网络控制中心用无线电联系,并与陆上靶场测量站进行支援联络。
  在任务结束以后,要对测量船进行任务校核,要求完成包括系统性能和跟踪时间检查的报告。
  在对“阿波罗”飞船进行支援时,要求在测量点执行为期30天的任务。当不支援“阿波罗”飞船计划时,测量船就被指定执行其它宇宙任务。

[技术特点]
  1.精心改装,合理布置
  本着任务紧急和经济实用的原则,美国将T—2型油船改装成这级测量船,它们是美国60年代后期的产品。随着“阿波罗”飞船飞行任务的结束,美国再也没有建造这类航天测量船。因此,“先锋”级基本上反映了美国测量船的设计和建造水平。除保留原有机型和有关设备外,对该级船进行了精心改装,以船体结构改动最大,如加长舯段和改装主甲板为天线平台等,从而为测量系统提供了充裕的空间,为生活设施,尤其是船员住舱创造了舒适的条件,能够园满地完成了跟踪了测量“阿波罗”飞船的任务。
  2.测量系统完整精密
  跟踪与测量宇宙飞船,是一项高难度的技术操作。测量系统是船上的关键设备,它们是否完整与精密,与完成测量任务至关重要。该级船有13个系统,多半是当时最先进的高新技术产品,其测量精度普遍较高(如S波段综合系统测距精度为1m,测角精度为1.5密位)。
  3.妥善解决干扰问题
  大量电子设备装船后,必须重视电磁兼容性的问题。由于该级船上测量系统较多,电子设备重达450t,并且船上空间毕竟有限,测量系统如此密集,美国正确地解决了这个问题。
  4.船队规模十分庞大
  在进行导弹、卫星和飞船试验时,除航天测量船外,还必须动用其它工具组成跟踪网,才能有效地完成测量任务。在美国进行“阿波罗”飞船试验时,除在不同海域分别配置了5艘测量船用于跟踪和测量外,还使用了11个地面测量站和8架测量通信飞机配合船的工作。承担飞船回收任务的船,既可用航空母舰、双体水下救生船,又可用专门的打捞船。
  综上所述,随着美国60~70年代“阿波罗”宇航计划的完成,“先锋”级的任务暂告一个段落。但这级船的性能,尤其是先进的测量系统,不仅反映了当时世界的最新水平,而且对于今后其它国家执行宇航登月计划具有重要的借鉴意义。
[性能数据]
  1.主尺度与排水量
  空载排水量:13882t 满载排水量:24710t
  全长:181.4m 船宽:22.9m
  吃水:7.6m
  2.性能
  航速:14kn 续航力:13kn时25000n mile
  船员:210名船员(包括17名军官,122名技术人员)
  3.动力装置
  主动力系统:1台蒸汽轮机,10000马力,1台电动机,单轴。
  电站:4台1250kW的汽轮机发电机;
  2台400kW的汽轮机发电机;
  1台100kW的柴油机发电机;
  2台50kW的电动机发电机。
  4.船上储备
  饮水容量:360t 燃油容量:3724t
[装备情况]
  美国海军现只装备一艘“先锋”级“红石”号航天测量船。
[分系统]
  “红石”号测量船上装有大约450t电子设备,由下述13个系统组成。
  (1) C波段雷达
  为AN/FPS-16改进型跟踪雷达,它能稳定而高精度地跟踪近地球会合点时的高速目标,雷达天线直径4.88m,作用距离32000n mile,测距精度5.5m,测角精度为0.14密位。
  (2) S波段综合系统
  该系统具有双发射机、接收机和测距装置,能同时跟踪两艘飞船和传递数据,主天线直径9.15m,辅助天线0.92m,作用距离367000n mile,测距精度为1m,方位和高低角精度为1.5密位。
  (3) 中心数据处理系统
  由数字计算机及其外部设备和转换装置组成,能接收船上有关系统传来的信号和数据,并加以处理,以便为天线定向、船位与姿态角确定、轨迹数据记录与显示,以及目标探测等提供数据。采用的计算机是尤尼瓦克1230通用型;存贮器可进行32608随机存取,30位字;有输入、输出通道各16个;运算周期为2微秒和1微秒。
  (4) 遥测系统
  该系统能接收、储存了处理遥测信号,有两部天线,一部是自动跟踪型,直径9.15m,工作频率范围在225~2300兆赫;另一部是随动的多震子型,直径3.66米,工作频率范围在130~140和225~300兆赫。
  (5) 指挥控制系统
  该系统用起短波或S波段频率向受控的飞船、卫星和导弹发射指令。话音指令或数字指令在406~500MHz频率发射。
  (6) 计时系统
  主要保证船上测量时间的精确同步,采用的是铷原子钟和晶体钟。铷钟的长时间稳定度为5×10-11/年,短时间的稳定度为1×10-11/秒;晶体钟的长时间稳定度为1×10-10/天,短时间稳定度为1×10-10秒。
  (7) 船位姿态测量系统
  主要作用有两个,一是精确定位;二是为天线系统提供稳定数据,把甲板坐标系的角数据转换为地理座标系。该系统由惯导、星体跟踪器、陀螺罗经、罗兰C、挠曲监控器和卫导接收机等组成。系统的核心是由惯导和星体跟踪器组成的综合导航系统。
  (8) 探测与稳定网络
  此网络主要为天线提供稳定和指向数据,并协助各测量设备搜索目标。它由光学定向仪、航向、跟踪、稳定与探测5个子网络组成,在最大动态负载条件下的总精度为0.5度。
  (9) 工作控制中心
  该中心对船上所有测量系统进行集中控制,由主系统控制台、选定控制台和轨道数据显示设备三部分组成。主系统控制台提供双通信息给陆上国家靶场和船上测量设备;选定控制台用在和船上测量系统之间交换信息上;轨道数据显示设备由两块绘图板和1个高度记录器组成,用以显示目标在笛卡尔坐标系中沿地球表面的实时位置。
  (10) 航天指挥室
  这里有一整套集中控制设备(如控制台、显示器、通信和测量设备等),用来对飞船的飞行和宇航员的工作与生理状态进行观察和监视。
  (11) 卫星通信终端设备
  该设备是船的主要通信系统,它由天线、接收机、发射机和计算机组成。天线直径9.15m,作用距离达整个半球,它在船上自动跟踪一通信卫星。接收机能同时对通信频率为150MHz波段和3700~4200kHz范围中的任意两个频率接收和解调。发射机工作频率范围在5925~6425千
 兆赫。
  (12) 通信系统
  该系统由无线电通信设备、内线电话、自动电话、广播与电视天线配电设备组成。无线电通信设备提供高频、甚高频和特高频波段,使本船能进行对岸、对船、对飞机和对飞船的无线电通信。内线电话供支援飞船工作机动使用。自动电话用于一般管理和后勤支援。卫星通信终端设备是从本系统分离的设备,共用通信系统的内线电话和电传打字电报机。
  (13) 辐射危险予警系统
  该系统主要用来预报船上天线辐射情况,以确保船上人员和测量设备的安全,予警信号用音响和红色闪灯光表示。
参考文献:
  1、1997~1998《詹氏舰艇年鉴》
  2、《海军舰艇装备手册》国防工业出版社

以下摘自《现代海军武器装备手册》
    (一)研制背景与计划
    1.“先锋”级的产生
    美国“载人宇宙飞行网络”(MSFN)原先是用来支援“水星”宇宙飞船计划的,以后又支援“双子星座”飞船计划,后来用来满足“阿波罗”飞船计划的需要。
    这个网络主要包括美国和另外6个国家的陆上测量站。从地理位置上看,这些测量站在北纬35°和南纬35°之间,能提供最有效的作用区域。大多数宇宙飞船的轨道包括在上述纬度范围内。  
    为了支援“阿波罗”飞船计划,美国在60年代先后将5艘测量船编入网络中,它们是用三艘19级油船和两艘6级货船改装而成的。这些船是用来在陆上测量站无法工作的那些区域对“阿波罗”飞船进行测量与跟踪的,为飞船提供了从发射到回收各个阶段所需要的支援。
2.“先锋”级的建造计划   
用于“阿波罗”飞船的5艘测量船中,3艘19级测量船是“先锋” (Vanguard)号(T-AGMl9)、“红石”(Redstone)号(见图2.14-1)(T-AGM20)和“水星”号(T-AGM-21);两艘6级测量船是“瓦特镇” (Watertown)号(T-AGM6)和“汉茨维尔”(Huntsville)号(T-AGM7)。
    这两级船都是美国40年代中期产品,由美海军非现役船舶改装而成。19级船原为T-2油船,经历了较大的结构改建;而6级船过去是“胜利”级货船,其结构改建较少。这两种改建都是把这些船从它们原先的油船结构和货船结构改装成完全用于机动的宇宙跟踪和测量平台。平台上准备了官员、船员、技术人员和飞行控制人员的住舱。主甲板部分和主甲板以上改装成几个天线平台。在船内,为各种系统和设备提供了空间;在船的前后左右,都有为贮放航行备品和电子备品的地方。
    该级舰已全部完成了历史使命,退出了现役。
    3.“先锋”级的主要任务
    “先锋”级测量船是在“阿波罗”飞船发射、入轨和奔月时使用的。飞船进入轨道可以在大西洋、印度洋或太平洋运行,因此需要3艘测量船来跟踪。
    “瓦特镇”级测量船是在“阿波罗”飞船重返地球大气层和着陆时使用的。着陆区域是在北半球,或是南半球,是由月球轨道的倾斜所确定的。一旦着陆区域确定后,这两艘测量船就被指定前往着陆区域。
    在执行任务以前,要完成船上部分或全部测量系统的试验,其中包括子系统试验、系统试验、综合系统试验、动态工作试验和准备状态试验等。
    在准备阶段和执行任务阶段,测量船应与网络控制中心用无线电联系,并与陆上靶场测量站进行支援联络。
    在任务结束以后,要对测量船进行任务校核,要求完成包括系统性能和跟踪时间检查的报告。
    在对“阿波罗”飞船进行支援时,要求在测量点执行为期30天的任务。当不支援“阿波罗”飞船计划时,测量船就被指定执行其他宇宙任务。
  
    (二)总体性能与系统组成
    1.主尺度与排水量
    空载排水量(t)                13882
    满载排水量(t)                24710
    全长(m)                     181.4
    船宽(m)                     22.9
    吃水(m)                     7.6
    2.性能
    航速(kn)                    14
    续航力(n mile/kn)           25000/13
    船员(名)                    210(包括17名军官,122名技术人员)
    3.动力装置
    主动力系统:1台蒸汽轮机,7350kW(10000hP),1台电动机,单轴。
    电站:4台1250kW的汽轮机发电机、2台400kW的汽轮机发电机、1台100kW的柴油机发电机、2台50kW的电动机发电机。
    4.船上储备
    饮水容量:360t。
    燃油容量:3724t。
    5.系统组成
    “红石”号测量船上装有大约450t电子设备,由下述13个系统组成。
    (1)C波段雷达
    AN/FPS-16改进型跟踪雷达,它能稳定而高精度地跟踪近地球会合点时的高速目标,雷达天线直径4.88m,测距精度5.5m,测角精度为0.14密位。
    (2)S波段雷达综合系统
    该系统具有双发射机、接收机和测距装置,能同时跟踪两艘飞船和传递数据,主天线直径9.15m,辅助天线0.92m,测距精度为1m,方位和高低角精度为1.5密位。
    (3)中心数据处埋系统
    由数字计算机及其外部设备和转换装置组成,能接收船上有关系统传来的信号和数据,并加以处理,以便为天线定向、船位与姿态角确定、轨迹数据记录与显示、以及目标探测等提供数据。采用的计算机是尤尼瓦克1230通用型。
    (4)遥测系统
    该系统能接收、储存和处理遥测信号,有两部天线,一部是自动跟踪型,直径9.15m,工作频率范围在225~2300MHz;另一部是随动的多震子型,直径3.66m,工作频率范围在130~140MHz和225~300MHz。
    (5)指挥控制系统
    该系统用超短波或S波段频率向受控的飞船、卫星和导弹发射指令。音频指令或数字指令在406~500MHz频率发射。
    (6)计时系统
    主要保证船上测量时间的精确同步,采用的是铷原子钟和晶体钟。铷钟的长时间稳定度为5×10-11/年,短时间的稳定度为1×10-ll/s;晶体钟的长时间稳定度为1×10-10/d,短时间稳定度为1×10-10/s。
    (7)船位姿态测量系统
    主要作用有两个,一是精确定位;二是为天线系统提供稳定数据,把甲板坐标系的角数据转换为地理坐标系。该系统由惯导、星体跟踪器、陀螺罗经、罗兰C、挠曲监控器和卫导接收机等组成。系统的核心是由惯导和星体跟踪器组成的综合导航系统。
    (8)探测与稳定网络
    此网络主要为天线提供稳定和指向数据,并协助各测量设备搜索目标。它由光学定向仪、航向、跟踪、稳定与探测5个子网络组成,在最大动态负载条件下的总精度为0.5°。
    (9)工作控制中心
    该中心对船上所有测量系统进行集中控制,由主系统控制台、选定控制台和轨道数据显示设备三部分组成。主系统控制台提供双向信息给陆上国家靶场和船上测量设备;选定控制台用在和船上测量系统之间交换信息上;轨道数据显示设备由两块绘图板和1个高度记录器组成,用以显示目标在笛卡儿坐标系中沿地球表面的实时位置。
(10)航天指挥室   
这里有一整套集中控制设备(如控制台、显示器、通信和测量设备等),用来对飞船的飞行和宇航员的工作与生理状态进行观察和监视。
    (11)卫星通信终端设备
    该设备是船的主要通信系统,它由天线、接收机、发射机和计算机组成。天线直径9.15m,作用距离达整个半球,它在船上自动跟踪一通信卫星。接收机能同时对通信频率为150MHz和3700~4200kHz范围中的任意两个频率接收和解调。发射机工作频率范围在5925~6425 GHz。
    (12)通信系统
    该系统由无线电通信设备、内线电话、自动电话、广播与电视天线配电设备组成。无线电通信设备提供高频、甚高频和特高频波段,使本船能进行对岸、对船、对飞机和对飞船的无线电通信。内线电话供支援飞船工作机动使用。自动电话用于一般管理和后勤支援。卫星通信终端设备是从本系统分离的设备,共用通信系统的内线电话和电传打字电报机。
    (13)辐射危险预警系统
    该系统主要用来预报船上天线辐射情况,以确保船上人员和测量设备的安全,预警信号用音响和红色闪灯光表示。图2.14-1所示为美国“先锋”级“红石”号航天测量船。图2.14-1  美国“先锋”级“红石”号航天测量船
    (三)技术特点分析及述评
    1.精心改装,合理布置
    本着任务紧急和经济实用的原则,美国将T-2型油船改装成这级测量船,它们是美国60年代后期的产品。随着“阿波罗”飞船飞行任务的结束,美国再也没有建造这类航天测量船。因此,“先锋”级基本上反映了美国测量船的设计和建造水平。除保留原有机型和有关设备外,对该级船进行了精心改装,以船体结构改动最大,如加长中段和改装主甲板为天线平台等,从而为测量系统提供了充裕的空间,为生活设施,尤其是船员住舱创造了舒适的条件。
    2.测量系统完整精密
    跟踪与测量宇宙飞船,是一项高难度的技术操作。测量系统是船上的关键设备,它们是否完整与精密,与完成测量任务至关重要。该级船有13个系统,多半是当时最先进的高新技术产品,其测量精度普遍较高(如S波段综合系统测距精度为1m,测角精度为1.5密位)。
    3.妥善解决干扰问题
    大量电子设备装船后,必须重视电磁兼容性的问题。由于该级船上测量系统较多,电子设备重达450t,并且船上空间毕竟有限,测量系统如此密集,美国正确地解决了这个问题。
    4.船队规模十分庞大
    在进行导弹、卫星和飞船试验时,除航天测量船外,还必须动用其他工具组成跟踪网,才能有效地完成测量任务。在美国进行“阿波罗”飞船试验时,除在不同海域分别配置了5艘测量船用于跟踪和测量外,还使用了11个地面测量站和8架测量通信飞机配合船的工作。承担飞船回收任务的船,既可用航空母舰、双体水下救生船,又可用专门的打捞船。
    综上所述,随着美国60-70年代“阿波罗”宇航计划的完成,“先锋”级的任务暂告一个段落。但这级船的性能,尤其是先进的测量系统,不仅反映了当时世界的最新水平,而且对于今后其他国家执行宇航登月计划具有重要的借鉴意义。
[发展简况]
  1.“先锋”级的产生
  美国“载人宇宙飞行网络”(MSFN)原先是用来支援“水星”宇宙飞船计划的,以后又支援“双子星座”飞船计划,后来用来满足“阿波罗”飞船计划的需要。
  这个网络主要包括美国和另外六个国家的陆上测量站。从地理位置上看,这些测量站在北纬35度和南纬35度之间,能提供最有效的作用区域。大多数宇宙飞船的轨道被包括在上述纬度范围内。
  为了支援“阿波罗”飞船计划,美国在60年代先后将五艘测量船编入网络中,它们是用三艘19级油船和两艘6级货船改装而成。这些船是用来在陆上测量站无法工作的那些区域对“阿波罗”飞船进行测量与跟踪的,为飞船提供了从发射到回收各个阶段所需要的支援。
 
  2.“先锋”级的建造计划
  用于“阿波罗”飞船的五艘测量船中,三艘19级测量船是“先锋”号(T—AGM19)、“红石”号(T—AGM20)和“水星”号(T—AGM21);两艘6级测量船是“瓦特镇”号(T—AGM6)和“汉茨维尔”号(T—AGM17)。
  这两级船都是美国40年代中期产品,由美海军非现役船舶改装而成。19级船原为T—2油船,经历了较大的结构改建;而6级船过去是“胜利”级货船,其结构改建较少。这两种改建都是把这些船从它们原先的油船结构和货船结构改装成完全用于机动的宇宙跟踪和测量平台。平台上准备了官员、船员、技术人员和飞行控制人员的住舱。主甲板部分和主甲板以上改装成几个天线平台。在船内,为各种系统和设备提供了空间;在船的前后左右,都有为贮放航行备品和电子备品的地方。
  目前在役的船只有一艘,即“红石”号,在该船的艏部和艉部之间连接一个长72英尺的舯段,以便为测量系统、支援设备、贮存和人员提供足够的空间。1964~1966年进行该船的改装,由美国通用动力公司负责,于1967年服役。其他船大多已退役,“先锋”号已改作研究船。
 
  3.“先锋”级的主要任务
  “先锋”级测量船是在“阿波罗”飞船发射、入轨和奔月时使用的。飞船从发射到进入地球轨道的飞行,是按发射方位来编制程序的。当飞船在地球轨道飞行一短时间后,就进入飞向月球的轨道。进入轨道可以在大西洋、印度洋或太平洋进行,因此需要三艘测量船来跟综。
  “瓦特镇”级测量船是在“阿波罗”飞船重返地球大气层和着陆时使用的。着陆区域是在北半球,或是南半球,是由月球的倾斜所确定的。一旦着陆区域确定后,这两艘测量船就被指定在着陆区域的位置。
  在执行任务以前,要完成船上部分或全部测量系统的试验,其中包括子系统试验、系统试验、综合系统试验、动态工作试验和准备状态试验等。
  在准备阶段和执行任务阶段,测量船应与网络控制中心用无线电联系,并与陆上靶场测量站进行支援联络。
  在任务结束以后,要对测量船进行任务校核,要求完成包括系统性能和跟踪时间检查的报告。
  在对“阿波罗”飞船进行支援时,要求在测量点执行为期30天的任务。当不支援“阿波罗”飞船计划时,测量船就被指定执行其它宇宙任务。

[技术特点]
  1.精心改装,合理布置
  本着任务紧急和经济实用的原则,美国将T—2型油船改装成这级测量船,它们是美国60年代后期的产品。随着“阿波罗”飞船飞行任务的结束,美国再也没有建造这类航天测量船。因此,“先锋”级基本上反映了美国测量船的设计和建造水平。除保留原有机型和有关设备外,对该级船进行了精心改装,以船体结构改动最大,如加长舯段和改装主甲板为天线平台等,从而为测量系统提供了充裕的空间,为生活设施,尤其是船员住舱创造了舒适的条件,能够园满地完成了跟踪了测量“阿波罗”飞船的任务。
  2.测量系统完整精密
  跟踪与测量宇宙飞船,是一项高难度的技术操作。测量系统是船上的关键设备,它们是否完整与精密,与完成测量任务至关重要。该级船有13个系统,多半是当时最先进的高新技术产品,其测量精度普遍较高(如S波段综合系统测距精度为1m,测角精度为1.5密位)。
  3.妥善解决干扰问题
  大量电子设备装船后,必须重视电磁兼容性的问题。由于该级船上测量系统较多,电子设备重达450t,并且船上空间毕竟有限,测量系统如此密集,美国正确地解决了这个问题。
  4.船队规模十分庞大
  在进行导弹、卫星和飞船试验时,除航天测量船外,还必须动用其它工具组成跟踪网,才能有效地完成测量任务。在美国进行“阿波罗”飞船试验时,除在不同海域分别配置了5艘测量船用于跟踪和测量外,还使用了11个地面测量站和8架测量通信飞机配合船的工作。承担飞船回收任务的船,既可用航空母舰、双体水下救生船,又可用专门的打捞船。
  综上所述,随着美国60~70年代“阿波罗”宇航计划的完成,“先锋”级的任务暂告一个段落。但这级船的性能,尤其是先进的测量系统,不仅反映了当时世界的最新水平,而且对于今后其它国家执行宇航登月计划具有重要的借鉴意义。
[性能数据]
  1.主尺度与排水量
  空载排水量:13882t 满载排水量:24710t
  全长:181.4m 船宽:22.9m
  吃水:7.6m
  2.性能
  航速:14kn 续航力:13kn时25000n mile
  船员:210名船员(包括17名军官,122名技术人员)
  3.动力装置
  主动力系统:1台蒸汽轮机,10000马力,1台电动机,单轴。
  电站:4台1250kW的汽轮机发电机;
  2台400kW的汽轮机发电机;
  1台100kW的柴油机发电机;
  2台50kW的电动机发电机。
  4.船上储备
  饮水容量:360t 燃油容量:3724t
[装备情况]
  美国海军现只装备一艘“先锋”级“红石”号航天测量船。
[分系统]
  “红石”号测量船上装有大约450t电子设备,由下述13个系统组成。
  (1) C波段雷达
  为AN/FPS-16改进型跟踪雷达,它能稳定而高精度地跟踪近地球会合点时的高速目标,雷达天线直径4.88m,作用距离32000n mile,测距精度5.5m,测角精度为0.14密位。
  (2) S波段综合系统
  该系统具有双发射机、接收机和测距装置,能同时跟踪两艘飞船和传递数据,主天线直径9.15m,辅助天线0.92m,作用距离367000n mile,测距精度为1m,方位和高低角精度为1.5密位。
  (3) 中心数据处理系统
  由数字计算机及其外部设备和转换装置组成,能接收船上有关系统传来的信号和数据,并加以处理,以便为天线定向、船位与姿态角确定、轨迹数据记录与显示,以及目标探测等提供数据。采用的计算机是尤尼瓦克1230通用型;存贮器可进行32608随机存取,30位字;有输入、输出通道各16个;运算周期为2微秒和1微秒。
  (4) 遥测系统
  该系统能接收、储存了处理遥测信号,有两部天线,一部是自动跟踪型,直径9.15m,工作频率范围在225~2300兆赫;另一部是随动的多震子型,直径3.66米,工作频率范围在130~140和225~300兆赫。
  (5) 指挥控制系统
  该系统用起短波或S波段频率向受控的飞船、卫星和导弹发射指令。话音指令或数字指令在406~500MHz频率发射。
  (6) 计时系统
  主要保证船上测量时间的精确同步,采用的是铷原子钟和晶体钟。铷钟的长时间稳定度为5×10-11/年,短时间的稳定度为1×10-11/秒;晶体钟的长时间稳定度为1×10-10/天,短时间稳定度为1×10-10秒。
  (7) 船位姿态测量系统
  主要作用有两个,一是精确定位;二是为天线系统提供稳定数据,把甲板坐标系的角数据转换为地理座标系。该系统由惯导、星体跟踪器、陀螺罗经、罗兰C、挠曲监控器和卫导接收机等组成。系统的核心是由惯导和星体跟踪器组成的综合导航系统。
  (8) 探测与稳定网络
  此网络主要为天线提供稳定和指向数据,并协助各测量设备搜索目标。它由光学定向仪、航向、跟踪、稳定与探测5个子网络组成,在最大动态负载条件下的总精度为0.5度。
  (9) 工作控制中心
  该中心对船上所有测量系统进行集中控制,由主系统控制台、选定控制台和轨道数据显示设备三部分组成。主系统控制台提供双通信息给陆上国家靶场和船上测量设备;选定控制台用在和船上测量系统之间交换信息上;轨道数据显示设备由两块绘图板和1个高度记录器组成,用以显示目标在笛卡尔坐标系中沿地球表面的实时位置。
  (10) 航天指挥室
  这里有一整套集中控制设备(如控制台、显示器、通信和测量设备等),用来对飞船的飞行和宇航员的工作与生理状态进行观察和监视。
  (11) 卫星通信终端设备
  该设备是船的主要通信系统,它由天线、接收机、发射机和计算机组成。天线直径9.15m,作用距离达整个半球,它在船上自动跟踪一通信卫星。接收机能同时对通信频率为150MHz波段和3700~4200kHz范围中的任意两个频率接收和解调。发射机工作频率范围在5925~6425千
 兆赫。
  (12) 通信系统
  该系统由无线电通信设备、内线电话、自动电话、广播与电视天线配电设备组成。无线电通信设备提供高频、甚高频和特高频波段,使本船能进行对岸、对船、对飞机和对飞船的无线电通信。内线电话供支援飞船工作机动使用。自动电话用于一般管理和后勤支援。卫星通信终端设备是从本系统分离的设备,共用通信系统的内线电话和电传打字电报机。
  (13) 辐射危险予警系统
  该系统主要用来预报船上天线辐射情况,以确保船上人员和测量设备的安全,予警信号用音响和红色闪灯光表示。
参考文献:
  1、1997~1998《詹氏舰艇年鉴》
  2、《海军舰艇装备手册》国防工业出版社

以下摘自《现代海军武器装备手册》
    (一)研制背景与计划
    1.“先锋”级的产生
    美国“载人宇宙飞行网络”(MSFN)原先是用来支援“水星”宇宙飞船计划的,以后又支援“双子星座”飞船计划,后来用来满足“阿波罗”飞船计划的需要。
    这个网络主要包括美国和另外6个国家的陆上测量站。从地理位置上看,这些测量站在北纬35°和南纬35°之间,能提供最有效的作用区域。大多数宇宙飞船的轨道包括在上述纬度范围内。  
    为了支援“阿波罗”飞船计划,美国在60年代先后将5艘测量船编入网络中,它们是用三艘19级油船和两艘6级货船改装而成的。这些船是用来在陆上测量站无法工作的那些区域对“阿波罗”飞船进行测量与跟踪的,为飞船提供了从发射到回收各个阶段所需要的支援。
2.“先锋”级的建造计划   
用于“阿波罗”飞船的5艘测量船中,3艘19级测量船是“先锋” (Vanguard)号(T-AGMl9)、“红石”(Redstone)号(见图2.14-1)(T-AGM20)和“水星”号(T-AGM-21);两艘6级测量船是“瓦特镇” (Watertown)号(T-AGM6)和“汉茨维尔”(Huntsville)号(T-AGM7)。
    这两级船都是美国40年代中期产品,由美海军非现役船舶改装而成。19级船原为T-2油船,经历了较大的结构改建;而6级船过去是“胜利”级货船,其结构改建较少。这两种改建都是把这些船从它们原先的油船结构和货船结构改装成完全用于机动的宇宙跟踪和测量平台。平台上准备了官员、船员、技术人员和飞行控制人员的住舱。主甲板部分和主甲板以上改装成几个天线平台。在船内,为各种系统和设备提供了空间;在船的前后左右,都有为贮放航行备品和电子备品的地方。
    该级舰已全部完成了历史使命,退出了现役。
    3.“先锋”级的主要任务
    “先锋”级测量船是在“阿波罗”飞船发射、入轨和奔月时使用的。飞船进入轨道可以在大西洋、印度洋或太平洋运行,因此需要3艘测量船来跟踪。
    “瓦特镇”级测量船是在“阿波罗”飞船重返地球大气层和着陆时使用的。着陆区域是在北半球,或是南半球,是由月球轨道的倾斜所确定的。一旦着陆区域确定后,这两艘测量船就被指定前往着陆区域。
    在执行任务以前,要完成船上部分或全部测量系统的试验,其中包括子系统试验、系统试验、综合系统试验、动态工作试验和准备状态试验等。
    在准备阶段和执行任务阶段,测量船应与网络控制中心用无线电联系,并与陆上靶场测量站进行支援联络。
    在任务结束以后,要对测量船进行任务校核,要求完成包括系统性能和跟踪时间检查的报告。
    在对“阿波罗”飞船进行支援时,要求在测量点执行为期30天的任务。当不支援“阿波罗”飞船计划时,测量船就被指定执行其他宇宙任务。
  
    (二)总体性能与系统组成
    1.主尺度与排水量
    空载排水量(t)                13882
    满载排水量(t)                24710
    全长(m)                     181.4
    船宽(m)                     22.9
    吃水(m)                     7.6
    2.性能
    航速(kn)                    14
    续航力(n mile/kn)           25000/13
    船员(名)                    210(包括17名军官,122名技术人员)
    3.动力装置
    主动力系统:1台蒸汽轮机,7350kW(10000hP),1台电动机,单轴。
    电站:4台1250kW的汽轮机发电机、2台400kW的汽轮机发电机、1台100kW的柴油机发电机、2台50kW的电动机发电机。
    4.船上储备
    饮水容量:360t。
    燃油容量:3724t。
    5.系统组成
    “红石”号测量船上装有大约450t电子设备,由下述13个系统组成。
    (1)C波段雷达
    AN/FPS-16改进型跟踪雷达,它能稳定而高精度地跟踪近地球会合点时的高速目标,雷达天线直径4.88m,测距精度5.5m,测角精度为0.14密位。
    (2)S波段雷达综合系统
    该系统具有双发射机、接收机和测距装置,能同时跟踪两艘飞船和传递数据,主天线直径9.15m,辅助天线0.92m,测距精度为1m,方位和高低角精度为1.5密位。
    (3)中心数据处埋系统
    由数字计算机及其外部设备和转换装置组成,能接收船上有关系统传来的信号和数据,并加以处理,以便为天线定向、船位与姿态角确定、轨迹数据记录与显示、以及目标探测等提供数据。采用的计算机是尤尼瓦克1230通用型。
    (4)遥测系统
    该系统能接收、储存和处理遥测信号,有两部天线,一部是自动跟踪型,直径9.15m,工作频率范围在225~2300MHz;另一部是随动的多震子型,直径3.66m,工作频率范围在130~140MHz和225~300MHz。
    (5)指挥控制系统
    该系统用超短波或S波段频率向受控的飞船、卫星和导弹发射指令。音频指令或数字指令在406~500MHz频率发射。
    (6)计时系统
    主要保证船上测量时间的精确同步,采用的是铷原子钟和晶体钟。铷钟的长时间稳定度为5×10-11/年,短时间的稳定度为1×10-ll/s;晶体钟的长时间稳定度为1×10-10/d,短时间稳定度为1×10-10/s。
    (7)船位姿态测量系统
    主要作用有两个,一是精确定位;二是为天线系统提供稳定数据,把甲板坐标系的角数据转换为地理坐标系。该系统由惯导、星体跟踪器、陀螺罗经、罗兰C、挠曲监控器和卫导接收机等组成。系统的核心是由惯导和星体跟踪器组成的综合导航系统。
    (8)探测与稳定网络
    此网络主要为天线提供稳定和指向数据,并协助各测量设备搜索目标。它由光学定向仪、航向、跟踪、稳定与探测5个子网络组成,在最大动态负载条件下的总精度为0.5°。
    (9)工作控制中心
    该中心对船上所有测量系统进行集中控制,由主系统控制台、选定控制台和轨道数据显示设备三部分组成。主系统控制台提供双向信息给陆上国家靶场和船上测量设备;选定控制台用在和船上测量系统之间交换信息上;轨道数据显示设备由两块绘图板和1个高度记录器组成,用以显示目标在笛卡儿坐标系中沿地球表面的实时位置。
(10)航天指挥室   
这里有一整套集中控制设备(如控制台、显示器、通信和测量设备等),用来对飞船的飞行和宇航员的工作与生理状态进行观察和监视。
    (11)卫星通信终端设备
    该设备是船的主要通信系统,它由天线、接收机、发射机和计算机组成。天线直径9.15m,作用距离达整个半球,它在船上自动跟踪一通信卫星。接收机能同时对通信频率为150MHz和3700~4200kHz范围中的任意两个频率接收和解调。发射机工作频率范围在5925~6425 GHz。
    (12)通信系统
    该系统由无线电通信设备、内线电话、自动电话、广播与电视天线配电设备组成。无线电通信设备提供高频、甚高频和特高频波段,使本船能进行对岸、对船、对飞机和对飞船的无线电通信。内线电话供支援飞船工作机动使用。自动电话用于一般管理和后勤支援。卫星通信终端设备是从本系统分离的设备,共用通信系统的内线电话和电传打字电报机。
    (13)辐射危险预警系统
    该系统主要用来预报船上天线辐射情况,以确保船上人员和测量设备的安全,预警信号用音响和红色闪灯光表示。图2.14-1所示为美国“先锋”级“红石”号航天测量船。图2.14-1  美国“先锋”级“红石”号航天测量船
    (三)技术特点分析及述评
    1.精心改装,合理布置
    本着任务紧急和经济实用的原则,美国将T-2型油船改装成这级测量船,它们是美国60年代后期的产品。随着“阿波罗”飞船飞行任务的结束,美国再也没有建造这类航天测量船。因此,“先锋”级基本上反映了美国测量船的设计和建造水平。除保留原有机型和有关设备外,对该级船进行了精心改装,以船体结构改动最大,如加长中段和改装主甲板为天线平台等,从而为测量系统提供了充裕的空间,为生活设施,尤其是船员住舱创造了舒适的条件。
    2.测量系统完整精密
    跟踪与测量宇宙飞船,是一项高难度的技术操作。测量系统是船上的关键设备,它们是否完整与精密,与完成测量任务至关重要。该级船有13个系统,多半是当时最先进的高新技术产品,其测量精度普遍较高(如S波段综合系统测距精度为1m,测角精度为1.5密位)。
    3.妥善解决干扰问题
    大量电子设备装船后,必须重视电磁兼容性的问题。由于该级船上测量系统较多,电子设备重达450t,并且船上空间毕竟有限,测量系统如此密集,美国正确地解决了这个问题。
    4.船队规模十分庞大
    在进行导弹、卫星和飞船试验时,除航天测量船外,还必须动用其他工具组成跟踪网,才能有效地完成测量任务。在美国进行“阿波罗”飞船试验时,除在不同海域分别配置了5艘测量船用于跟踪和测量外,还使用了11个地面测量站和8架测量通信飞机配合船的工作。承担飞船回收任务的船,既可用航空母舰、双体水下救生船,又可用专门的打捞船。
    综上所述,随着美国60-70年代“阿波罗”宇航计划的完成,“先锋”级的任务暂告一个段落。但这级船的性能,尤其是先进的测量系统,不仅反映了当时世界的最新水平,而且对于今后其他国家执行宇航登月计划具有重要的借鉴意义。
唉~~最想看的PP没有~~
弄到一个帖子里吧,否则既占版面,沉得也快……