美军「星座级」护卫舰仍然采用晾衣杆，一体化桅杆技术难度很大吗?
美军“星座级”护卫舰之所以仍然采用“晾衣杆”（我们通常称之为分体式天线杆或者传统天线配置），而没有像一些现代化军舰那样采用全集成桅杆（或称“岛式”桅杆），这背后确实涉及到一个相当复杂的技术和成本权衡问题。一体化桅杆技术并非无法实现，但其难度和成本确实很高，尤其是在需要兼顾可靠性、可维护性、性能和成本效益的情况下。
以下将详细阐述一体化桅杆的技术难度以及“星座级”护卫舰选择分体式天线杆的原因：
一、一体化桅杆（Full Integrated Mast / Island Mast）的技术挑战与难度
一体化桅杆，顾名思义，是将舰上的绝大多数传感器（雷达、通信天线、电子战天线等）和一些其他设备（如光学传感器、电子战发射天线等）高度集成到一个大型的、封闭的或半封闭的结构中。这种设计追求的是：
气动外形优化： 减少雷达反射截面积（RCS），提高隐身性能。
天线性能提升： 通过将天线集成在最佳位置，减少信号损耗，提高覆盖范围和探测精度。
系统集成便捷性： 将复杂的电子设备集中部署，简化布线和安装过程。
环境防护增强： 将脆弱的电子设备置于防护严密的结构内，提高其在恶劣海洋环境中的生存能力和可靠性。
维护便利性（理论上）： 将所有设备集中到一个区域，便于维护人员进行集中的检查和维修。
然而，实现这些优势需要克服巨大的技术挑战：
1. 电磁兼容性（EMC）难题： 这是最核心的挑战。
不同频率和功能的信号干扰： 一体化桅杆内会集成大量不同频率、不同功能的电子设备，例如搜索雷达、火控雷达、通信天线、电子战天线、导航雷达等。这些设备在工作时会产生强大的电磁波。如何在如此密闭的空间内，让这些设备互不干扰（避免自激干扰），同时又能最大化自身性能，是一个极其复杂的设计和调试问题。
高功率设备的散热： 雷达等设备工作时会产生大量热量。在封闭的集成桅杆内有效散热，同时保证内部电子设备的稳定工作温度，需要先进的冷却系统设计，这会增加复杂性和重量。
天线布局和隔离： 需要精心设计天线的摆放位置、角度、以及必要的屏蔽措施，以防止不同天线之间的信号互相干扰，或者说相互“听见”彼此的工作信号并误判。例如，雷达发射的强信号可能会干扰到灵敏的通信接收机。
2. 系统集成复杂性与软件协调：
硬件集成： 将不同制造商、不同技术体系的传感器和设备集成到一个统一的平台，需要高度标准化的接口和协议。这涉及到硬件的物理安装、电气连接、数据接口等方方面面。
软件集成与数据融合： 最关键的是，所有集成在桅杆内的传感器产生的数据需要被统一的作战系统接收、处理、分析和融合。这需要极其复杂的软件算法和系统架构来协调各种传感器的工作模式、数据格式，并最终形成一个连贯的战场态势图。如果一个传感器的信号处理方式与另一个不匹配，或者工作周期冲突，都会导致整体作战效能下降。
3. 可靠性与可维护性（MRO Maintenance, Repair, and Overhaul）：
“单点故障”风险： 一旦集成桅杆内的某个关键设备（如主雷达）发生故障，可能会影响到桅杆内其他设备的功能，甚至导致整个桅杆部分或全部瘫痪。传统的“晾衣杆”设计，天线是分散安装在不同位置，一个天线的故障通常不会影响到其他独立的天线。
现场维修难度： 虽然理论上集成桅杆可以集中维护，但一旦在海上发生故障，进行现场更换或维修会非常困难。由于内部设备的高度集成和相互连接，拆卸和更换一个部件可能需要解开大量的线缆和连接，甚至影响到其他功能。这需要训练有素的专业人员和专用的工具设备。
可替换性与升级难度： 如果某个设备技术过时，或者有性能更优越的新型设备出现，在高度集成的桅杆内进行更换或升级的难度会非常大，可能需要对整个桅杆结构进行大幅度修改，甚至重新设计。
4. 设计和制造的高成本与长周期：
研发投入巨大： 一体化桅杆的设计需要大量的计算流体动力学（CFD）、电磁仿真、结构分析等。
精密的制造工艺： 桅杆本身的结构件需要满足极高的精度要求，以保证内部设备的高效工作和电磁兼容性。
集成调试耗时： 将所有设备安装并调试到协同工作状态，需要耗费大量的时间和人力。
二、为何“星座级”护卫舰仍然选择分体式天线杆（“晾衣杆”）
“星座级”护卫舰（Constellationclass frigates，FFG62）是基于意大利“欧洲多任务护卫舰”（FREMM）设计的一款导弹护卫舰，但经过了大量的美国化设计和升级。其设计选择分体式天线杆主要有以下几个原因：
1. 技术成熟度和风险规避：
现有成熟技术： 分体式天线杆的设计是海军舰船长期以来使用的传统方式，技术成熟，有大量的实践经验支持。各种雷达、通信天线、电子战天线都有成熟的型号和部署方案。
降低项目风险： 对于一个全新的舰艇设计项目，尤其是在美国海军对新一代舰艇性能和可靠性有极高要求的情况下，选择成熟的技术可以显著降低项目进度延误、技术失败的风险，并更容易控制成本。
2. 成本效益考量：
初始采购成本： 相较于开发全新的、高度集成的桅杆系统，采购和安装大量成熟的分体式天线设备以及配套的传统桅杆结构，成本要低得多。
全生命周期成本： 虽然分体式天线杆的隐身性能可能不如一体化桅杆，但在可维护性、可替换性方面通常更具优势，这有助于降低舰艇在整个服役周期的维护和升级成本。
3. 灵活的升级和替换能力：
模块化设计： 分体式天线杆允许舰载电子设备进行更灵活的升级和替换。当某一项技术（如通信系统或雷达技术）取得突破时，可以更容易地替换掉旧的天线和设备，而无需对整个桅杆进行大的改造。
应对未知威胁： 海上作战环境和电子战威胁在不断演变，一种能够快速适应新技术的舰艇设计至关重要。
4. 设计继承与修改成本：
FREMM基础设计： “星座级”护卫舰是在FREMM舰体基础上进行修改的。FREMM本身的设计就是采用分体式天线配置。在保留原有舰体结构的基础上进行大规模的桅杆设计改造，会带来巨大的设计和工程变更成本，并且可能影响到舰艇的结构完整性和稳定性。
美国海军舰艇传统： 美国海军在建造现代化舰艇时，虽然也在探索一体化桅杆，但许多现役和在建舰艇（如“阿利·伯克”级驱逐舰的某些改进型，以及一些两栖攻击舰）仍然保留了相当多的分体式天线配置。这体现了一种务实主义的选择。
5. 性能要求与权衡：
“星座级”的任务定位： “星座级”护卫舰设计的主要任务是远洋反潜、区域防空、水面作战以及伴随航母编队等。虽然隐身性能是现代海军的重要考量，但对于护卫舰级别的舰艇来说，其性能需求可能不像驱逐舰或巡洋舰那样极致。现有的分体式天线配置配合先进的雷达（如SPY6的缩小版APAR等）和电子战系统，已经能够满足其设计任务的性能要求。
总结
一体化桅杆技术难度很大，主要体现在电磁兼容性、系统集成复杂性、可靠性维护性以及高昂的成本上。 建造一个能够同时满足高隐身性能、最佳传感器性能、高度可靠性、便捷维护性以及经济性的一体化桅杆，需要突破多方面的技术瓶颈。
“星座级”护卫舰选择分体式天线杆，是基于规避技术风险、控制成本、继承成熟设计以及维护升级灵活性的综合考量。 这并不意味着一体化桅杆是错误的选择，而是对于特定的舰艇项目，在不同的发展阶段和需求下，会做出不同的技术选择。随着技术的发展和成本的下降，未来海军舰艇的一体化桅杆设计将会越来越普遍。例如，美国海军的下一代驱逐舰和巡洋舰（如DDG(X)）就明确将采用更加一体化和模块化的桅杆设计。
以下将详细阐述一体化桅杆的技术难度以及“星座级”护卫舰选择分体式天线杆的原因：
一、一体化桅杆（Full Integrated Mast / Island Mast）的技术挑战与难度
一体化桅杆，顾名思义，是将舰上的绝大多数传感器（雷达、通信天线、电子战天线等）和一些其他设备（如光学传感器、电子战发射天线等）高度集成到一个大型的、封闭的或半封闭的结构中。这种设计追求的是：
气动外形优化： 减少雷达反射截面积（RCS），提高隐身性能。
天线性能提升： 通过将天线集成在最佳位置，减少信号损耗，提高覆盖范围和探测精度。
系统集成便捷性： 将复杂的电子设备集中部署，简化布线和安装过程。
环境防护增强： 将脆弱的电子设备置于防护严密的结构内，提高其在恶劣海洋环境中的生存能力和可靠性。
维护便利性（理论上）： 将所有设备集中到一个区域，便于维护人员进行集中的检查和维修。
然而，实现这些优势需要克服巨大的技术挑战：
1. 电磁兼容性（EMC）难题： 这是最核心的挑战。
不同频率和功能的信号干扰： 一体化桅杆内会集成大量不同频率、不同功能的电子设备，例如搜索雷达、火控雷达、通信天线、电子战天线、导航雷达等。这些设备在工作时会产生强大的电磁波。如何在如此密闭的空间内，让这些设备互不干扰（避免自激干扰），同时又能最大化自身性能，是一个极其复杂的设计和调试问题。
高功率设备的散热： 雷达等设备工作时会产生大量热量。在封闭的集成桅杆内有效散热，同时保证内部电子设备的稳定工作温度，需要先进的冷却系统设计，这会增加复杂性和重量。
天线布局和隔离： 需要精心设计天线的摆放位置、角度、以及必要的屏蔽措施，以防止不同天线之间的信号互相干扰，或者说相互“听见”彼此的工作信号并误判。例如，雷达发射的强信号可能会干扰到灵敏的通信接收机。
2. 系统集成复杂性与软件协调：
硬件集成： 将不同制造商、不同技术体系的传感器和设备集成到一个统一的平台，需要高度标准化的接口和协议。这涉及到硬件的物理安装、电气连接、数据接口等方方面面。
软件集成与数据融合： 最关键的是，所有集成在桅杆内的传感器产生的数据需要被统一的作战系统接收、处理、分析和融合。这需要极其复杂的软件算法和系统架构来协调各种传感器的工作模式、数据格式，并最终形成一个连贯的战场态势图。如果一个传感器的信号处理方式与另一个不匹配，或者工作周期冲突，都会导致整体作战效能下降。
3. 可靠性与可维护性（MRO Maintenance, Repair, and Overhaul）：
“单点故障”风险： 一旦集成桅杆内的某个关键设备（如主雷达）发生故障，可能会影响到桅杆内其他设备的功能，甚至导致整个桅杆部分或全部瘫痪。传统的“晾衣杆”设计，天线是分散安装在不同位置，一个天线的故障通常不会影响到其他独立的天线。
现场维修难度： 虽然理论上集成桅杆可以集中维护，但一旦在海上发生故障，进行现场更换或维修会非常困难。由于内部设备的高度集成和相互连接，拆卸和更换一个部件可能需要解开大量的线缆和连接，甚至影响到其他功能。这需要训练有素的专业人员和专用的工具设备。
可替换性与升级难度： 如果某个设备技术过时，或者有性能更优越的新型设备出现，在高度集成的桅杆内进行更换或升级的难度会非常大，可能需要对整个桅杆结构进行大幅度修改，甚至重新设计。
4. 设计和制造的高成本与长周期：
研发投入巨大： 一体化桅杆的设计需要大量的计算流体动力学（CFD）、电磁仿真、结构分析等。
精密的制造工艺： 桅杆本身的结构件需要满足极高的精度要求，以保证内部设备的高效工作和电磁兼容性。
集成调试耗时： 将所有设备安装并调试到协同工作状态，需要耗费大量的时间和人力。
二、为何“星座级”护卫舰仍然选择分体式天线杆（“晾衣杆”）
“星座级”护卫舰（Constellationclass frigates，FFG62）是基于意大利“欧洲多任务护卫舰”（FREMM）设计的一款导弹护卫舰，但经过了大量的美国化设计和升级。其设计选择分体式天线杆主要有以下几个原因：
1. 技术成熟度和风险规避：
现有成熟技术： 分体式天线杆的设计是海军舰船长期以来使用的传统方式，技术成熟，有大量的实践经验支持。各种雷达、通信天线、电子战天线都有成熟的型号和部署方案。
降低项目风险： 对于一个全新的舰艇设计项目，尤其是在美国海军对新一代舰艇性能和可靠性有极高要求的情况下，选择成熟的技术可以显著降低项目进度延误、技术失败的风险，并更容易控制成本。
2. 成本效益考量：
初始采购成本： 相较于开发全新的、高度集成的桅杆系统，采购和安装大量成熟的分体式天线设备以及配套的传统桅杆结构，成本要低得多。
全生命周期成本： 虽然分体式天线杆的隐身性能可能不如一体化桅杆，但在可维护性、可替换性方面通常更具优势，这有助于降低舰艇在整个服役周期的维护和升级成本。
3. 灵活的升级和替换能力：
模块化设计： 分体式天线杆允许舰载电子设备进行更灵活的升级和替换。当某一项技术（如通信系统或雷达技术）取得突破时，可以更容易地替换掉旧的天线和设备，而无需对整个桅杆进行大的改造。
应对未知威胁： 海上作战环境和电子战威胁在不断演变，一种能够快速适应新技术的舰艇设计至关重要。
4. 设计继承与修改成本：
FREMM基础设计： “星座级”护卫舰是在FREMM舰体基础上进行修改的。FREMM本身的设计就是采用分体式天线配置。在保留原有舰体结构的基础上进行大规模的桅杆设计改造，会带来巨大的设计和工程变更成本，并且可能影响到舰艇的结构完整性和稳定性。
美国海军舰艇传统： 美国海军在建造现代化舰艇时，虽然也在探索一体化桅杆，但许多现役和在建舰艇（如“阿利·伯克”级驱逐舰的某些改进型，以及一些两栖攻击舰）仍然保留了相当多的分体式天线配置。这体现了一种务实主义的选择。
5. 性能要求与权衡：
“星座级”的任务定位： “星座级”护卫舰设计的主要任务是远洋反潜、区域防空、水面作战以及伴随航母编队等。虽然隐身性能是现代海军的重要考量，但对于护卫舰级别的舰艇来说，其性能需求可能不像驱逐舰或巡洋舰那样极致。现有的分体式天线配置配合先进的雷达（如SPY6的缩小版APAR等）和电子战系统，已经能够满足其设计任务的性能要求。
总结
一体化桅杆技术难度很大，主要体现在电磁兼容性、系统集成复杂性、可靠性维护性以及高昂的成本上。 建造一个能够同时满足高隐身性能、最佳传感器性能、高度可靠性、便捷维护性以及经济性的一体化桅杆，需要突破多方面的技术瓶颈。
“星座级”护卫舰选择分体式天线杆，是基于规避技术风险、控制成本、继承成熟设计以及维护升级灵活性的综合考量。 这并不意味着一体化桅杆是错误的选择，而是对于特定的舰艇项目，在不同的发展阶段和需求下，会做出不同的技术选择。随着技术的发展和成本的下降，未来海军舰艇的一体化桅杆设计将会越来越普遍。例如，美国海军的下一代驱逐舰和巡洋舰（如DDG(X)）就明确将采用更加一体化和模块化的桅杆设计。
网友意见
最新ddgx的水池模型是一体化建筑了。。。
一体化桅杆需要选择性透波复合材料，这玩意生产有难度，但不至于难倒美帝，而且搞这个和降低成本绝对是背道而驰的。
美帝的减阻形晾衣架当年在伯克级上出现也是引领世界海军发展潮流的先进设计。现在被当做陈旧技术，真正是今非昔比了，也难怪有老美吹绷不住了。。。。。
在讨论晾衣架的时候，我们首先需要理清星座级是个什么定位。已经有人说了，这玩意儿可不是7500吨级的佩里，不是航母的防雷挂件。非常正确！星座级可能会给航母或者其他高价值舰艇护航，但是它和当年的佩里定位完全不一样。
首先它毕竟是要装AN/SPY-6(V)3新一代羊皮盾的。虽然只有9个RMA*3，只有三面，远远少于伯克3的37RMA*4，也比未来伯克1A和伯克2要改的24RMA要少，但好歹也是基于高端大气上档次的氮化镓射频端子的主动相控阵哦。。。至少在中近距离的空情监视（防空预警）方面是可以过关的。
其次，它之所以从意大利人造的雍容华贵欧里欧气改成这幅鬼样子。。。。
漂亮的贝尔佳美尼
在披萨上加菠萝的星座级。。。。
是有其现实需要的——伯克I，伯克IA，毕竟舰龄到了该退休了，而LCS虽然不是很给力，但也已经开始退休。
为了维持主要战场的武力威慑和全球的海军存在，美帝海军需要一种运营成本较低，前沿存在时间更长，具备一定防空反潜反舰反海盗能力的舰船。所以，星座级使用成熟的晾衣架，成熟的电子设备，以及其它成熟的技术诸如MK41和57毫米小炮以及拉姆。。。。。。都是为了能更快造出来和降低成本。。。
大户人家也不能靠印钱过日子啊。
说白了一个字:穷！
————————————————
说点更题外的，这个星座级与其说是护卫舰它的使用方面可能更类似于那种一战到二战之间的殖民地轻巡。它会护航航母，两栖攻击舰等等，毕竟佩里没了嘛。。。。但是它也会单舰或者陪着伯克到处转悠。。。毕竟作战力是可以碾压一堆第三世界国家主力舰的。。。。
因为做一体化桅杆的那个公司倒闭了。
2015年之前，美国依托着格尔夫波特船厂下属的复合材料生产研究中心，开启了"复合材料整型雷达罩"乃至"复合一体式桅杆"这条技术线。
格尔夫波特船厂在21世纪初投入巨资进行DDG-1000"朱姆沃尔特"级导弹驱逐舰的上层复合材料建筑研发，但美国海军最终将DDG-1000的建造数量削减为三艘，这导致格尔夫波特船厂的投资全部"打水漂"，为建造巨大透波复合材料部件的生产线也作废，船厂本体更是在2015年就倒闭关停，辞退了所有427名工人。
在此之后，美国海军不得不使用钢结构来制造DDG-1000的后续二号和三号舰，而这些后续战舰的情况也如我们今天所见，新加入的天线罩必须在不透波的钢板外层安放，这使得曾经设计中光洁平整的表面"长满瘤子"，已经根本不具备设计中美国人吹得天花乱坠的隐身能力。
至于美国海军目前正在推进的FFG（X）下一代护卫舰，乃至LSC下一代巡洋舰，都已经不再把隐身的一体桅杆作为必要选项，反正都已经造不出来，务实点没有什么不好。
1月22日更新：
正巧席将军也在聊这个，简直黑的伸手不见五指啊(´▽｀)ノ♪
【美国海军最新战舰，怎么“背个锅”？【亚洲特快】-哔哩哔哩】 https://b23.tv/xsERjVd
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