Hệ thống điện tử Tàu khu trục lớp Kongō (1990)

Phòng điều khiển của tàu JDS Chokai (DDG-176).

Tàu khu trục lớp Kongo được trang bị hệ thống Chỉ huy, kiểm soát, thông tin, máy tính và tình báo (Command, Control, Computer, Communication & Intelligence - C4I). Hệ thống C4I bao gồm các hệ thống thông tin vệ tinh AN/WSC-3 (EHF), NORA-1, NORQ-1, hệ thống chiến đấu Aegis (AWS) và hệ thống kiểm soát tác chiến chống ngầm OYQ-102 ASWCS.

Các thủy thủ của tàu JDS Kongo (DDG-173) đang triển khai hệ thống chiến đấu Aegis (ASW) trong chương trình phóng thử nghiệm tên lửa đánh chặn RIM-161 Standard SM-3 block 1A ABM, ngoài khơi đảo Kauai, Hawaii, ngày 18 tháng 12 năm 2007.

Hệ thống chiến đấu Aegis (AWS)

Aegis là viết tắt của cụm từ Airbonne Early-waring Ground Intergration Segment (Bộ phận hợp nhất thông tin cảnh báo sớm đường không trên mặt đất). Hệ thống Aegis được Lockheed Martin thiết kế và đưa vào sử dụng lần đầu đầu tiên từ năm 1987 trên tàu tuần dương lớp Ticonderoga, biến thể sử dụng trên các phiên bản tàu khu trục lớp Arleigh Burke của Mỹ và các nước đồng minh được đưa vào sử dụng năm 1991. Hệ thống Aegis là một hệ thống công nghệ phát hiện, theo dõi, tấn công mục tiêu cực kỳ phức tạp. Đến nay, Aegis vẫn là hệ thống chiến đấu có 1-0-2 trên thế giới.

Trong năm 2007, tập đoàn Lockheed Martin đã nhận được hợp đồng trị giá 124 triệu USD để nâng cấp khả năng phòng thủ tên lửa đạn đạo cho 4 tàu khu trục lớp Kongo của JMSDF. Toàn bộ chương trình nâng cấp đã được phía Lockheed Martin hoàn tất vào năm 2010.

Bốn tàu khu trục lớp Kongo sẽ kết hợp cùng với các tàu khu trục lớp Arleight Burke của Mỹ trong khu vực châu Á tạo nên thế trận phòng thủ tên lửa đạn đạo chung giữa 2 nước. 

Radar AN/SPY-1D: “Trái tim” của hệ thống chiến đấu trên tàu khu trục Aegis Kongo là radar quét mạng pha điện tử thụ động (PESA) AN/SPY-1D được sản xuất bởi Lockheed Martin, hoạt động trên băng tần S (3,1 - 3,5 GHz). Kết cấu của AN/SPY-1D gồm 4 mảng radar kiểu dáng hình lục giác được thiết kế xung quanh tháp chỉ huy bao quát đủ 360 độ quanh tàu giúp cho việc trinh sát được liên tục, không bị ngắt quãng, cung cấp kênh dẫn hướng pha giữa cho tên lửa đánh chặn SM-2/SM-3.

Hệ thống này sử dụng 4 máy tính tốc độ cao để khống chế và điều khiển rada; 4 màn hình hiển thị độ phân giải cao; 4 đài chỉ huy điều khiển và 2 đài chỉ huy xuất/nhập tham số. Thông qua hệ thống cung cấp số liệu này, sĩ quan chỉ huy có thể dễ dàng nhận biết tình hình tác chiến xung quanh và có thể ngay lập tức ra lệnh cho các hệ thống chiến đấu. Kết hợp các công nghệ tiên tiến và hệ thống cấu trúc mạnh mẽ, radar AN/SPY-1D sử dụng nhiều chùm tia điện tử và xung Doppler kỹ thuật số khác nhau, cũng như các kỹ thuật đối phó điện tử (ECCM) mạnh mẽ. Với công suất phát 4MW, mỗi mảng có khả năng bắt, bám và dẫn tên lửa đánh hơn 200 mục tiêu cùng lúc, cho phép mỗi tàu Arleigh Burke quản lý tới 800 mục tiêu. Tuy nhiên, trên thực tế chỉ có thể đánh cùng lúc 4 mục tiêu ở cự ly ngoài 74 km do hạn chế về hệ thống điều khiển hoả lực.

Radar SPY-1D có khả năng phát hiện mục tiêu kích cỡ bằng quả bóng golf ở cự ly tới 165 km, phát hiện mục tiêu tên lửa đạn đạo ở cự ly tối đa 310 km. Ưu điểm lớn nhất của AN/SPY-1D là đường truyền dữ liệu tới tên lửa được tích hợp thẳng vào radar, thay vì phải dùng bộ phát riêng như các biến thể trước đó, còn nhược điểm là radar sẽ hoạt động kém hiệu quả khi hoạt động tác chiến tại các khu vực lộn xộn gần bờ (tức là các mục tiêu nằm giữa các khu vực vừa có mặt đất, mặt nước, núi đồi…). 

Hệ thống chỉ huy và quyết định Mk1 (CSD): Hệ thống chỉ huy và ra quyết định Mk1 là trung tâm điều khiển tác chiến trên các tàu chiến mặt nước với thành phần chính gồm: Máy tính tốc độ cao AN/UYK-7 và hệ thống hiển thị tổng hợp AN/UYK-43.

Hệ thống Mk1 có nhiệm vụ tiếp nhận và hiển thị các thông tin được truyền đến từ hệ thống rada trinh sát của các tàu chiến, máy bay, hệ thống sonar, radar trinh sát đường không, hệ thống điện tử và hệ thống trinh sát vệ tinh. Hệ thống Mk1 sử dụng 4 phương thức chỉ huy và ra quyết định đó là: Hoàn toàn tự động; tự động; bán tự động và thao tác ứng cứu.

Hệ thống kiểm soát và điều khiển vũ khí Mk1 (WCS): Hệ thống này có chức năng chính là khống chế, điều khiển toàn bộ các loại vũ khí được trang bị trên tàu chiến. Đối với hệ thống chiến đấu Aegis trên tàu chiến mặt nước, ngoài các loại vũ khí đối hải, đối đất và chống ngầm, hệ thống kiểm soát và điều khiển vũ khí Mk1 có thể điều khiển, kiểm soát được tên lửa phòng không SM, hệ thống vũ khí phòng không tầm gần, các loại vũ khí trang bị trên máy bay chiến đấu của JASDF đang tác chiến tại cùng khu vực và hệ thống tác chiến điện tử.

Hệ thống này sẽ nhận lệnh từ hệ thống chỉ huy và ra quyết định, sau đó căn cứ vào các tham số đo đạc liên quan tới mục tiêu từ hệ thống rada AN/SPY-1D. Những số liệu này sẽ được máy tính tốc độ cao xử lý để xác định khả năng uy hiếp của mục tiêu. Sau đó, hệ thống sẽ ra lệnh cho hệ thống phóng vũ khí Mk-41 mod 6 để tiêu diệt mục tiêu đồng thời lập tức báo cáo số kiệu ngược trở lại hệ thống chỉ huy và ra quyết định.    

Hệ thống hiển thị Aegis ADS: là máy tính điều khiển cung cấp hiển thị các hình ảnh phức tạp khác nhau về môi trường chiến thuật. Hệ thống được hiển thị dưới dạng hình ảnh mô phỏng đồ họa. Với ADS, thuyền trưởng có thể quan sát và kiểm soát tình trạng hệ thống như môi trường xung quanh, hệ thống vũ khí và tình huống chiến tranh cụ thể. Sau khi nhập dữ liệu hệ thống sẽ tự động hiển thị thông tin về vị trí của tàu và các hệ thống liên quan. ADS được cập nhật thông tin từ hệ thống CSD.    

Hệ thống hoạt động thử nghiệm ORTS: là hệ thống giám sát và thử nghiệm điều khiển máy tính, có khả năng phát hiện các lỗi, cách ly, theo dõi tình trạng và cấu hình lại hệ thống. ORTS tự động đánh giá và hiển thị mức cao nhất các tác động đến hệ thống. Thông qua bàn phím, các binh sĩ có thể bắt đầu thử nghiệm, đánh giá hiệu năng của hệ thống, tải các chương trình hay ứng dụng mới vào máy tính của Aegis. ORTS được thiết kế nhằm kiểm soát tất cả các lỗi có thể xảy đối với hệ thống đảm bảo cho hệ thống vận hành một cách chính xác nhất.

Hệ thống đào tạo Aegis: cho phép các binh sĩ trên tàu khu trục lớp Kongo thực hiện đào tạo thông qua các kịch bản chiến tranh. Hệ thống có khả năng ghi lại các tình huống, các sự kiện cụ thể cho việc tự đánh giá.[3]

Cảm biến/radar

Các bộ cảm biến trên tàu bao gồm radar định vị nhận dạng và theo dõi mục tiêu mặt nước OPS-28D (tương tự radar Mk-32 của Mỹ) và radar chuyển hướng, dẫn đường OPS-20.

  • Hệ thống chiến tranh điện tử NOLQ-2 ESM/ECM.
  • Radar điều khiển hỏa lực FCS-2-21G.
  • Radar định dạng và theo dõi mục tiêu mặt nước JRC OPS-28-D.
  • Radar chuyển hướng, dẫn đường OPS-20.

Sonar

Ngoài khả năng phòng không và tấn công mặt đất, những chiếc lớp Kongo còn đảm nhận nhiều nhiệm vụ khác, đặc biệt là tác chiến chống ngầm. Chúng được trang bị hệ thống kiểm soát tác chiến chống ngầm OYQ-102 ASWCS, hệ thống này sonar kết hợp chủ/bị động phát hiện; xác định vị trí tàu ngầm OQS-102 và sonar kiểu mảng kéo OQR-2 TASS sau tàu. Anten của OQS-102 được được gắn cố định trong quả cầu hình giọt nước ở mũi tàu, anten được tách rời khỏi các khoang trên tàu bằng bộ phận cách âm, giảm tối thiểu nhiễu thủy âm khi sonar hoạt động.

Radar chiếu xạ mục tiêu AN/SPG-62A.

Hệ thống kiểm soát hỏa lực (FCS)

Hệ thống điều khiển hỏa lực FCS-2-21G do Nhật tự sản xuất dùng để dẫn bắn cho pháo hạm 127 mm TanSo-ho và hệ thống kiểm soát hỏa lực Mk-99. Hệ thống này có nhiệm vụ so sánh đối chiếu và phân loại các loại mục tiêu. Sau khi tiếp nhận tín hiệu từ hệ thống chỉ huy và ra quyết định Mk1, Mk-99 sẽ sử dụng hệ thống radar AN/APG-62A (hoạt động trên băng tần J) để tiến hành phân loại các loại mục tiêu khác nhau đồng thời ngay lập tức truyền tham số tới hệ thống phóng để sẵn sàng ra lệnh cho các tên lửa đánh chặn SM-2/SM-3. Tàu có 4 anten có thể cùng lúc dẫn tên lửa đánh 4 mục tiêu.

Hệ thống chiến tranh điện tử

Phương thức "bảo vệ mềm" (soft-kill) của Kongo bao gồm hệ thống chiến tranh điện tử NOLQ-2 ESM/ECM và hệ thống mồi bẫy Mk-137 SRBOC (4 giá x18-ống phóng bố trí ở giữa thân tàu). Hệ thống này được cấu thành bởi hai bộ phận chính là trinh sát điện tử và gây nhiễu điện tử. Hệ thống chiến tranh điện tử NOLQ-2 ESM/ECM được điều khiển bởi một máy tính tốc độ cao có khả năng xử lý, quản lý hàng nghìn phép tính/giây và được vận hành bằng phương thức tự động hoặc bán tự động. Trong đó, bộ phận trinh sát điện tử sử dụng băng tần hỗ hợp nên có khả năng mở rộng dải trinh sát với độ chính xác lên tới 1 độ và phạm vi bao phủ 360 độ. Còn bộ phận gây nhiễu điện tử được cấu thành bởi 4 annten, mỗi anten có khả năng tác nghiệp một goc 90 độ với tổng cộng 140 dải tần số khác nhau. Hệ thống này có thể cùng một lúc gây nhiễu đối với 80 bộ radar với thời gian phản ứng trước các tình huống cực ngắn.

Hệ thống Mk-137 SRBOC thường kết hợp với hệ thống chiến tranh điện tử NOLQ-2 ESM/ECM. Mk-137 SRBOC được bắt đầu đưa vào trang bị từ năm 1976, với bán kính tác chiến gây nhiễn là 4 km; công suất gây nhiễu từ 7 - 8 kW; công suất gây nhiễu hồng ngoại từ 3 - 5 kW; độ cao tác chiến là 150m, độ trễ là 3,5 - 0,5 giây; thời gian hình thành khu vực gây nhiễu là 8,5 giây; thời gian hình thành tường hồng ngoại gây nhiễu là 6 giây. Cơ chế hoạt động của Mk-137 đó là phóng ra các quả rocket chứa nhiều lá nhôm để tạo các mục tiêu giả qua đó đánh lừa hệ thống đầu dò mục tiêu trên tên lửa của đối phương, từ đó khiến tên lửa đối phương bắn nhầm mục tiêu.

Ngoài ra, tàu còn có hệ thống nhử mồi ngư lôi kiểu mảng kéo AN/SLQ-25 Nixie do Công ty Argon ST Fairfax, Virginia, sản xuất. AN/SLQ-25 Nixie được điều khiển số hóa và thiết kế kiểu module, có khả năng đánh lừa loại ngư lôi tìm bắt mục tiêu nhờ âm thanh. Khi được triển khai, AN/SLQ-25 được phóng ra từ phía đuôi tàu thông qua ống phóng để phóng ra một phao tiêu hình dây, sử dụng một dây cáp điện đồng trục truyền tín hiệu kéo theo phía đuôi tàu. Bên trong phao tiêu là một thiết bị phát âm thanh dưới nước, sử dụng phương thức điện tử hoặc điện cơ để phát ra tín hiệu âm thanh mô phỏng đúng với tần số của các thiết bị trong tàu như động cơ, buồng máy. Do tín hiệu phát ra có cường độ lớn hơn tín hiệu âm thanh của tàu nên có thể bảo vệ cho tàu không bị tấn công.

AN/SLQ-25 có hai loại, loại A và loại B. Trong đó, loại B là loại được trang bị phổ biến cho các tàu khu trục của JMSDF do có khả năng đối phó hiệu quả trước nhiều loại “ngư lôi thông minh” thế hệ mới. Loại B được lắp hệ thống sénor dạng cáp kéo, có khả năng phát ra cảnh báo đối với ngư lôi hoặc tàu ngầm. AN/SLQ-25B có thể sử dụng để đối phó với ngư lôi tìm bắt mục tiêu bằng âm thanh chủ động, có khả năng ngăn chặn tín hiệu xung mạch của ngư lôi, đồng thời kích âm thanh to lên gấp 2 - 3 lần âm thanh gốc nhằm thu hút các loại ngư lôi sử dụng đầu dò sonar thụ động về phía nó thay vì lao về phía tàu chiến, từ đó nâng cao năng lực đánh lừa.[4][5][6]