编辑：147小编 来源：147小编
令“山姆大叔”震惊的英45型驱逐舰 - 豆丁网
英国45型驱逐舰桅杆的隐身性能分析分析英国隐身性 - 豆丁网
由传说酿成现实——英国45型导弹驱逐舰 - 豆丁网
英国45型勇敢级驱逐舰 不列颠海上长城 - 豆丁网
资料：
前言
在1980年代后期，皇家海军已经开始规划用来取代Type-42飞弹驱逐舰的新一代防空舰艇。当初在设计Type-42时，为了压低本钱建造足够的数量，在吨位与装备有颇多的牺牲，体型低于英国曾经建造的飞弹驱逐舰如郡级（County class）和Type-82。作为一个老牌远洋海军，皇家海军自然希望主要作战舰艇至少能有六千吨以上的排水量，在风浪恶劣的北大西洋才有比力良好的续航力，别的也能配备比力富足的装备。早在1970年代中期，皇家海军就曾规划建造六千吨以上的Type-43飞弹驱逐舰，其防空战力凌驾Type-42的两倍，但由于估计价格高达2亿英镑，因此在1981年遭到柴契尔政府取消。
妨害的过程
早在1979年，美国、英国、法国、德国、义大利、荷兰、加拿大等七国就开始研拟开发新一代北约通用中型防空舰艇合作开发计画，稍后成为北约90年代巡防舰替换计画（NATO Frigate Replacement，NFR-90，另有专文介绍），总需求高达50艘之谱（其时美国准备采购18艘） -90的，西班牙也在1983年加入。在1987年中，到场NFR 各国都收到正式的北约需求文件（NATO Staff Requirement）；之后一小段时间英国内部曾对于是否到场NFR-90争论不休，因为其时英国国防业界手中没有任何一种符合NFR- 90需求的现成提案来竞标，只能跟随美国推动的北约防空作战系统（NAAWS）或法、义推动的未来防空飞弹族系（FAMS）计画，届时英国本国厂商将完全被排除在核心系统之外，无法获得理想的利益。除了盘算在NFR-90计画中能否得到有利的工作分配之外，这项国际合作计画能否满足皇家海军的需求，也是英国内部犹豫的重要原因。虽然有这些杂音，在1988年1月到场国签署合作备忘录（Memorandum of Understanding，MoU）之际，英国还是决定参与NFR-90，其投资额为1亿英镑；然而，英国政府同时也明确表现，除非舰体载台与武器系统在计画初期阶段就能明确制订，否则英国就不会继续到场。最初英国计划购买12艘NFR-90来取代Type 42飞弹驱逐舰，是八个会员国中数量仅次于美国（18艘）者。别的，英国也分别到场美国主导的NAAWS，以及法国、义大利推动的FAMS这两个防空系统计画的可行性评估作业；其中英国航太（British Aerospace，BAe）同时到场这两个计画，而马可尼防卫系统（Marconi Defence Systems）到场FAMS，Ferranti到场NAAWWS。除了NAAWS与FAMS之外，其时欧洲多国还有进行一项称为中程地对空飞弹（Medium Surface to Air Missile，MSAM）的研究；在1987年10月，总计有比利时、法国、德国、义大利、荷兰、挪威、西班牙与英国签署合约，展开为期一年的MSAM初期研究计画。与此同时，英国国防部又与BAE System签约，独自进行一项为期15个月的地对空飞弹系统研究， 目标是取代英国陆军现役的血猎犬（Bloodhound）防空飞弹。
但由于到场NFR-90的国家数量庞大，各国对其需求与理念互异，然而整个计画却没有一个有效的主导者与决议机制，导致对载台基本设计乃至于主要作战装备等关键规格根本无法取得共识，加上各国对于攸关利益的系统选择、工作量分摊、成天职担等亦有诸多纷歧，种种因素使得整个计画裹足不前、窒碍难行。一般而言，英国自己在8到10年时间内就能推出一种新型舰艇，而依照NFR-90的趋势却要等15到20年。除了计画延误之外，NFR-90估计所需的本钱也在水涨船高。在1989年9月底NFR-90正于在汉堡进行基线审查（Baseline Review）时，英国政府就宣布退出计画（在1990年1月于英国下议院会议中获得证实），随后法国、义大利、西班牙、西德也在10月到12月间相继退出。英国率先退出NFR-90，可能是基线审查阶段估计NFR-90每艘要花费2亿英磅（首艘Type 23巡防舰花费为1.3亿英磅），而且接下来两年的细部设计定义阶段就要花费8200万美元，而英国内部对NFR-90早就有许多杂音，因而决定在此时收手。在1990年1月荷兰宣布退出之后，NFR-90便告打消。而在防空系统方面，同时到场FAMS与NAAWS评估的英国，也在1990年12月正式宣布加入FAMS并退出NAAWS。
退出NFR-90之后，英国继续谋求其他的替代方案。在1989年至1990年，英国国防厂商如Yarrow Shipbuilders Ltd等提出利用现有Type-23公爵级反潜巡防舰为基础，衍生出下一代防空舰艇；第一个方案维持公爵级原有的舰体尺寸规模，移除4.5吋舰炮，将舰首空间腾出来安装FAMS规划的Sylver-50垂直发射系统与Aster-15/30防空飞弹，并以体积较小的舰首中频声纳取代原有的大型低频声纳系统，射控雷达换成EMPAR相位阵列雷达；然而虽然极力压缩体积重量，此方案仍无法满足皇家海军对新一代防空舰艇的3500吨排水量限制。
由于英国决定加入FAMS，自然很顺理成章地与法国、义大利进行新一代防空舰艇的合作。在1991年，英国与义大利联合提出未来巡防舰计画(Anglo- French Future Frigate，AAAF)，义大利在1992年底加入这个团队，AAAF则在1993年改称为「下一代共同巡防舰」( Common Next Generation Frigate, CNGF)，专案名称为水平线(Horizon)巡防舰。CNGF的主要装备为英国、法国与义大利合作发展的基本型防空飞弹系统(Principle Anti-Air Missile System，PAAMS)。为了执行PAAMS，法义合资的欧洲飞弹公司（EUROSAM）与英国UKAMS（由Matra BAeDynamics建立）合资，建立计谋联盟公司EUROPAAMS。
但是CNGF计画再度碰到各国需求不一的老问题，对基本设计、吨位、推进系统、关键与次要装备都有一大堆歧见（详见CNGF一文），其中对于使用何种防空雷达与战系的争执最为严重。再加上英国对CNGF的数量需求(12艘)远大于法(4艘)、义(4至6艘)，而建造工作分摊也不公平──需求量最低的法国一开始竟要求其造舰工作量占整个CNGF的46%，后来虽然降至25%，但英国还是很难接受，这会导致本钱攀升，让英国可能采购不到足够的数量。除了建造工作之外，工作分配的争议也体现在战斗系统的开发整合工作上：依照原本CNGF的计画，战斗管理系统（ Combat Management System，CMS ）的软体开发工作由义大利负责，系统整合工作在法国进行，如此英国将无法单独靠本国的厂商与设施进行自用版CNGF战斗系统的研制与后续维护升级工作，必须仰赖与迁就法国与义大利的相关单元；而英国的国防采购作法与法、义有显著差别，相关的合作模式也会妨碍英国自己的次系统竞标选择工作。由于上述歧异始与争执终无法得到协调，使得CNGF裹足不前，但是汰换Type-42驱逐舰的计画已经不容再拖了。因此，英国在1999年4月26日正式宣布退出CNGF。
附带一提的是，英国在1990年中期也继续研究以Type-23巡防舰放大舰体、发展成防空驱逐舰的草案，作为万一水平线计画失败的存案。23式巡防舰放大防空版曾有延长7m与14m等构型，后者将舰体延长14m，舷宽宽增加2m，舰上装备六组英国BAE研制的八联装垂直发射系统，装备有48枚Aster -30防空飞弹，别的也能选择换用美制MK-41垂直发射系统；舰桥顶端装有EMPAR相位阵列雷达，主桅上装有Astral三维长程对空雷达雷达，导弹系统可以改装MK41发射单位，配备45枚尺度SM-2导弹。固然，这几种衍生自Type-23的草案，都只停留于纸上概念阶段而已。
灰尘落定
绕了一大圈之后，英国回到独自发展的老路，自行开发Type-42驱逐舰的后继者，此计画被称为Type-45驱逐舰，接在先前取消的Type-43与44后面。Type-45飞弹驱逐舰的设计、建造由民间公司全权负责，而非以往皇家海军部主导整个造舰计画的模式。在1999年8月，马可尼电子系统（Marconi Electronic Systems，General Electric Company(GEC)旗下的国防部分，又称GEC-Marconi）与英国航太（British Aerospace ，BAe）领导相关厂商与单元，展开为期10个月的Type-45概念研究；而此时英国国防部也进行Type-45采购政策的定义工作以及制订相关文件。在这个阶段，Type-45被定义为排水量约6000吨，并配备PAAMS防空系统的衍生型号。在1999年11月30日，GEC-Marconi与BAe合并成为BAE System。
皇家海军对Type-45有九大使用者关键要求（Key user requirements，KUR ），包罗：
1.防空接战方面，在半径6.5km的距离内，舰上Type 1045参孙（Sampson）相位阵列雷达与PAAMS防空飞弹系统的组合于紧迫时间内连续拦下八枚超音速掠海反舰弹，且失误率必须降至最低。
2.对空监侦方面，舰上Sampson与S-1850M（英方编号Type 1046）的雷达组合必须能同时掌握1000个空中目标的战情动态，且在每小时500个目标离开或进入监视空域的情况下，舰上防空侦测的处置惩罚能量也能有效掌握与应对。
3.在管制能力方面，Type-45至少能同时对四架各自独立作业的定翼战机实施近接战术管制（close tactical control ），或者是四个空中作战小分队实施通信和任务指派。
4.旋翼机操纵方面，Type-45必须能操纵EH-101梅林重型反潜直升机与山猫(Lynx)Mk.8直升机各一架，但不要求同时操纵。
5.特种作战方面，舰上的空间余裕至少能容纳30名特战队伍人员与他们携带的装备。
6.舰上必须配备一门口径在4.5吋(114mm)以上的舰炮，以便在公海中执行法律(巡护、临检等)或外交任务。
7.连续能力方面，Type-45必须能以自己携带的油料与物资连续在海上作业20天，包罗在抵达任务区域后于本地值勤三天，再返回母港，总航程至少3000海浬，这段期间内不需要任何额外补给或支援。
8.在寿期发展方面，Type-45需保有11.5%以上的改良空间与升级潜力。
9.在全寿期操纵方面，Type-45在至少25年的服役生涯中，有70%的时间担负战备，35%的时间在海上执勤或处于随时可出动的待命状态。别的，Type-45主合约办公事（PCO）希望Type-45的平均全寿期本钱能比Type-42减少37%。签约
在2000 年7月11日，英国国防部宣布购买首批三艘Type-45飞弹驱逐舰，随后在12月21日与主承包商英国航太电子系统(BAE Systems Electronics)签约，负责勇敢级驱逐舰的设计与发展，并建造第一批三艘勇敢级驱逐舰，总金额达12.5亿英镑（其时相当于18亿美元），其中分包给次承包商VT集团的额度为2亿英镑；这也代表着好事多磨的Type-42取代计画终于灰尘落定。除了PAAMS防空飞弹系统外，BAE拥有其他次系统的设计主导权，并负责协调其他次承包商，成为一支紧密的团队。
在最初的计画里，英国国防部将12艘勇敢级以分批竞标方式发包；以第一批合约为例，BAE作为Type-45首舰勇敢号(HMS Daring，D-32)与三号舰钻石号(HMS Diamond D-34)的主承包商；而另一个竞争者Vosper Thornycroft(VT)厂则主导二号舰不屈号(HMS Dauntless D-33)的建造工作，由VT集团在朴次茅兹（Portsmouth）海军基地的新设施建造；在2002年，VT将厂区从原本位于南安普顿（Southampton）的Woolston转移到朴次茅兹新厂，耗时18个月，而Woolston厂区则在2003年8月关闭。
依照原始计画，英国国防部计划在2004年进行第二批三艘Type-45的招标，并认为VT等次承包商在第一批Type-45的建造工作中技术将更加熟练，使单元本钱降低。然而在2001年1月，BAE System自行交付一份全部12艘Type-45都在BAE Marine位于克来德（Clydeside）的斯高顿（Scotstoun）的厂区（原Yarrow）建造的估计费用，声称如果将后续订单分散到VT集团，不但无法告竣Type-45计画对本钱控制的要求，为此而扩充VT集团朴次茅兹新厂区的产能对英国已经供过于求的造船工业也没有好处。于是在2001 年5月3日，英国国防部委由美国著名的兰德智库机构（Rand Corporation）审查Type-45的计画模式。依照兰德的研究陈诉，英国国防部在2001年7月10日宣布决定改采BAE的提议──由BAE担当全部勇敢级建造工作的主承包商，并将现行颁给BAE System的第一批三艘合约扩大为第二批六艘。固然，此举曾遭到身为次承包商以及竞争者的VT公司强烈反对。
船舰设计
由于英国在到场CNGF计画的过程中仍得不少经验，使得勇敢级的设计工作可以简化。自然地，从勇敢级的设计中，可以看出若干CNGF的影子，包罗继续使用PAAMS防空飞弹系统以及若干CNGF时代就决定的装备（如S-1850M长程对空搜索雷达）。勇敢级的排水量为7200吨，是英国在二战后建造的最大型驱逐舰，该计画主持人对勇敢级大型化的解释是因为接纳新的人员适居性尺度、赋予更强大广泛的作战及指挥能力，以及接纳整合式电力推进系统等。由于吨位提升，勇敢级的舰上空间较Type-42宽敞，预留改装的空间也随之增加，还可容纳较大型的梅林(Merlin)反潜直升机（不外日后实际上配备较小的大山猫/野猫直升机）。勇敢级在设计上力求周延，拥有足够的预留空间，可确保其在寿命周期内进行性能提升时不需要重大地修改舰身结构，以因应逐渐减缩的预算。勇敢级接纳模组化建造方式，主承商承造舰体与次承包商制造次系统在同时进行，舰体完成后，系统就直接送到造船厂装上舰体。由于接纳模组化建造，不但减少了建造时间与本钱，未来进行维修、改良也十分便利。别的，勇敢级拥有匿踪外型设计，号称能将雷达截面积降至相当于渔船的巨细。
为了对抗北大西洋上恶劣的风浪，勇敢级的舰炮前方设有大型挡浪板，别的也在垂直发射器前方和两侧设置一圈颇高的档墙来隔绝大浪以及飞弹发射产生的火焰。由于自动化水平的提升以及接纳可大幅减少人力需求的IPS推进系统，7200ton的勇敢级仅体例官兵191名(其中军官占22名)，别的还可搭载额外的45名人员与装备，执行两栖特种作战或其他非军事任务(例如救灾)，而舰上空间最多可容纳285人。由于空间充裕、人员体例减少，勇敢级的起居环境相当舒适， 皇家海军形容有如「四星级旅馆」，舰上22名军官都拥有各自的单人舱房，士兵舱间则为每六人一间，远比42式驱逐舰的大通铺舒适；别的，舰上还拥有健身房等充裕的休闲设施，并配备CD播放器、iPOD充电器等。舰上人员的饮水由Pall Corporation提供的逆渗透集成膜系统(IMS) 海水净化器提供，整合有空纤维微孔滤(MF)与逆逆渗透模组，可过滤海水中的细菌、病毒、矿物质和其他杂质；相较于传统的海水过滤系统，这类逆渗透系统的维修工作量与维持本钱大幅减少，并能有效处置惩罚高污染水域的海水。
推进系统
Type 45的推进系统是皇家海军的一项大胆实验。在1990年代时，皇家海军就计画在未来的战舰上配备全电力系统（Full Electric Propulsion，FEP，美国称之为Integrated Power Systems ，IPS，详见美国海军DD (X)一文），接纳燃气涡轮交流发电机（ACGT）为主要的供电来源，使之具有良好的功率分配弹性以及燃油经济性。由于其时缺乏功率密度足够的电动机，皇家海军在1999年时曾一度计划退求其次，先在Type 45驱逐舰上使用混合燃气涡轮与电力（ hybrid Combined Gas and Electric，COGAL）推进系统，保存传统的齿轮箱直接传动设计；不外随后皇家海军就注意到美国海军正在费城的陆基测试站（Philadelphia Land Based Test Site）测试的先进感应马达（Advanced Induction Motors，AIM），能在紧致的体积之下产生足够的输出功率。由于AIM的出现， 英国国防部在2000年11月1日就正式决定，勇敢级将接纳革命性的整合式全电力推进系统（Full Electric Propulsion，FEP）。
勇敢级的FEP系统包罗两具革命性的Rolls Royce WR-21中段冷却再加热（Intercooled and Recuperated，IRC）燃气涡轮机组， 两具WR-21的最大并连输出功率为43MW（57600马力），每具燃气涡轮分别驱动一个21MW的交流主发电机； 除了主要燃气涡轮发电机之外，舰上还配备两组2MW级柴油辅助发电机。舰上的电力馈送到两个功率20MW级（27000马力）的Converteam推进用电动机（见下文） ，直接动员双轴固定距螺旋桨。在传统推进系统中，船舰主机系直接透过减速齿轮箱与推进器连结，而Type-45的FEP则冲破这种直接耦合关系，主燃气涡轮只动员主发电机，与辅助柴油发电机的电力一同馈送入整合输配电网，并由数位的整合输配电系统实施控制，而动员推进器的电动机只是输配电网之中的一个终端；在高速航行时，燃气涡轮动员的主发电机自然将主要功率都用于推进电机，而辅助的柴油发电机则可在低速作业时提供推进以及船舰自己辅助系统所需的电力，使燃气涡轮得以停机节省油耗。
最初皇家考虑为Type 45选择的燃气涡轮主机包罗Rolls Royce WR 21以及美国通用电机（GE）的LM-2500。LM-2500是广为西方接纳、使用实绩丰富的成熟可靠产物，而WR 21在性能与效率上优于LM-2500，但是一种未经验证的全新机种。由于WR21的先进前瞻性，加上为了支持本土的Rolls Royce（与美国GE并列为全球最主要大型涡轮发动机的厂商），皇家海军在2000年11月宣布，不进行竞标作业，直接与Rolls Royce签约，使WR 21燃气涡轮成为Type 45的燃气涡轮主机。固然，跳过竞争步伐直接选用自家Rolls Royce产物的决策，背后多少也有政治因素。
WR -21是1991年至2000年间由美、英、法三国联合投资开发的新型燃气涡轮，由美国诺格集团海上系统集团（Northrop Grumman Marine Systems）为主承包商，主要次承包商为负责燃气涡轮自己设计的Rolls Royce，其他到场成员还包罗美国Westinghouse、法国DCN、Alied Signal以及CEA等，研发经费共4亿美元。WR-21以Rolls Royce的RB-211商用喷射发动机的修改型为基础，结合部门Trent系列发动机的技术而成（例如Trent独特的三轴设计），每具WR-21最大功率为25.2MW级（ 33525马力），不外在Type-45驱逐舰的推进系统中单机最大功率调降为21.5MW级（28800马力） ，连续运转功率为26400马力。传统的简单循环式（Simple-cycle）燃气涡轮将吸入的空气压缩、燃烧之后，便直接将高温高压气体向后喷生产生推力，之后便直接把废气由排气管送至排气口排除，这种方式将使大量来不及运用的热能直接排放到大气逸散掉，不但造成浪费，也使船舰的热信号增加。而WR- 21接纳的IRC模式运作，与原本的航空用发动机相较，取消中压段的压缩机，在发动机热交换器中加入一段增压中间冷却器（Intercooler）和回流换热器（Recuperator ）；中间冷却器位于中压压缩机与高压压缩机之间，对进入高压压缩机的空气先行冷却，可减少高压压缩机所需的功率、改善高压轴效率，使压缩比提高到空前的水平，增加约25%的净输出功率；WR-21的中压段被用来看成发电机推动涡轮产生电力，此段具有六级压缩（WR-21的低压与高压段各只有一级）；回热器收集高温废气的热能，用来对进入燃烧室的气体进行预热，能降低气体升温到进气温度所需的燃油消耗。传统简单循环燃气涡轮最为人诟病的先天缺陷就是低速运转时燃油消耗非常不经济，而WR-21在50%功率输出下，耗油量仅比100%全功率输出时增加4. 15%。与传统的简单循环燃气涡轮相较，WR-21的燃油消耗在最大功率运转时减少17%，40%功率运转时减少25%~30%，在30%功率运转时减少30%，在10 %功率运转时减少40%~60%。整体而言，IRC运作方式让WR-21的效率比一般燃气涡轮提高30％以上， 平均油耗则降低25~30%，燃油运用效率直追大型船舶用柴油机， 并有效减少了废气排放量，助于环保以及降低红外线讯号。过去简单循环燃气涡轮由于中/低负载时油耗比力不经济，因此多半在加速冲刺时才使用；而IRC设计的WR-21在中/低速运转时省油得多，Type 45驱逐舰配备两部WR -21燃气涡轮，靠其中一部运转就能满足船舰在低工况之下的推进与供电，高速航行时则启用第二部WR-21燃气涡轮，因此光靠两部WR-21燃气涡轮理论上就能满足船舰绝大部门的推进与供电需求，因此除了两部WR21之外，只配备两部功率各2MW的柴油发电机，整体机电配置比以往同吨位的船舰简洁得多，显著减少了机械装置占据的体积和重量。
然而由于增加了中冷器与回热器，导致WR-21必须付出更复杂、更粗笨且更昂贵的代价。WR-21含机柜长800cm、宽264cm、高483cm，重24432kg；与西方舰艇广泛使用的LM-2500简单循环燃气涡轮相较，WR-21占用的平面面积相当，但是高度则增加了一些。依照其时美国海军的估计，如果柏克级飞弹驱逐舰以WR-21燃气涡轮取代原本的LM-2500，平均值勤的燃油消耗可减少21%，平均每艘每年运转所节省的燃料费用达159万美元。WR-21平均失效间隔（MTBF）约1000运转小时，使用寿命可达40年，每周计画性的平均预防性维修工作（Crew Preventive Maintenance ）估计为4.5人力小时，每周计画与非计画性维修工作（Crew Maintenance）估计为6.75人力小时。
WR -21、RB-211与其军用版RB-199发动机（使用于英、德、义合作的龙卷风战斗机）都接纳类似的IRC运作。当年研发RB-211由于技术太过复杂使得劳斯莱斯差点在1971年破产，同时延迟洛克希德L-1011三星式客机的推出，导致两家公司都在业界丧失原有地位，因此多数其他公司设计客机时不敢接纳此一复杂的高效率发动机；但是RB-211的高推力、高效率在民航机界难有人望其项背，无后燃器推力是F-100的三至四倍，胜过其时几乎所有的西方国家或俄罗斯喷射发动机。原本WR-21也是美国D-21的候选主机，然而随后由于DD-21不停大型化，导致25MW级的WR-21不敷使用，最后还是选择了接纳简单循环、功率达36MW品级的MT-30 。
在2001年3月14日，Type-45主合约办公室（PCO）与美国诺格集团海洋系统（Northrop Grumman Marine Systems）、英国劳斯莱斯（Rolls Royce）以及法国造舰局（DCN International）签约，为前六艘Type-45供应所需的WR-21燃气涡轮发动机以及相关控制、支援系统，价值8400万英镑。在2004 年，WR-21分别在日本川崎重工与法国DCN完成试车。在2000年11月1日，英国国防部选择法国Converteam位于英国Rugby的分部（Converteam在1990年代末被Alstom购并成为该集团机电部分，又称Alstom Power Conversion，2005年11月成为Alstom旗下的独立公司，2011年3月被美国GE集团以27亿欧元收购Alstom集团90%的股份，2011年9月完成购并作业，但Converteam英国分部维持独立运作）作为Type-45整合全电力推进系统（Integrated Full Electric Propulsion，IFEP）的主承包商，合约中一并包罗首批三艘Type-45所需的电机装备，总价值约4000万英镑。
在Type-45的整合全电力推进系统中，主要电机架构包罗两具由WR-21燃气涡轮驱动的21MW级交流发电机、两组单机功率各2MW（2700马力）的Wartsila 12V200柴油交流发电机组、两具功率各20MW级的Converteam先进感应式推进马达（Advanced Induction Motors，AIM）、两个高压总配电盘（HV switchboard）、两个依照商规技术开发的VDM25000调制变革器（modulated converter drives）以及三具五通道煞船舰整合输配电网（Ship Services）、电力控制系统（Power System Control）、动态电阻（dynamic breaking resistor）、HY/LV谐波率波器（harmonic filters）、相关的输配电以及系统控制单位等。大多数的电机装备设置于左侧机舱，与右侧机舱完全隔离。在Type-45的机电架构之中，每具WR- 21直接驱动一具21MW交流发电机，与两具2MW辅助柴油发电机组透过两具高压总配电盘并连结合，将电力馈送至船舰输配电网，并由电力控制系统（Power System Control）进行统筹分配管理；而两个负责驱动螺旋桨的20MW主推进电动马达，则各透过一个高功率变频器（Frequency Adaptor）与三个五通道煞车与输配电网结合。WR21燃气涡轮发电机组发出的电力是4160V的高压交流电，这样的电压透过两个VDM25000推进调变器直接输出到两个负责推进的20MW级AIM电动机，别的透过变压系统转换成440V与115V等两种船舰用电，供应舰上各种电力负载使用。至于两部2MW级的柴油交流发电机组主要用来提供在港内低速运转时的动力，或者在主燃气涡轮发电机失效时作为撤出战区的应急动力（但此时船舰会在丧失主要供电的「黑船状态」，无法让作战相关系统保持工作）。在平时运转的情况下，Type 45驱逐舰通常接纳「单边供电」（single-island mode）模式，只以一部WR-21燃气涡轮发电机组与一部柴油发电机组工作供电；在高威胁状态、雷达与作战武器系统全功率运转或者船舰高速冲刺时，才让两部WR-21同时上线供电。Type-45的整合电力系统与美国DDG-1000有不少共通之处，例如接纳Converteam同系列的AIM（45式接纳20MW的版本，DDG-1000则以34.6MW的版本为主发电机，18MW版为辅助发电机） ，产生的电压同样是4160V ；别的，CVF伊莉莎白级（Queen Elizabeth class）航空母舰的整合电力推进系统，也使用Converteam公司的AIM 20MW级先进感应电动机。
最初Type-45计划使用囊荚式电动推进器（详见美国海军DD (X)一文），此种推进器已经应用于不少新型民间船舶、邮轮上，具有大幅减少机械复杂度并增加船体灵活度的优势。然而直到2000年代，吊舱推进器仍不算是一种够成熟到可用于第一线大型作战舰艇的推进方式，许多使用此种推进器的民间大型船只都面临组件受力过巨而需要频繁维修的问题，对于经常需要急遽加减速以及重视战场可靠度的作战舰艇而言并不合适；而虽然吊舱推进器可以制止许多大轴带来的问题，但由于把电动机与推进器都整合在一起并放在船舱以外，需要进入干坞才气维修，不但倒霉于第一线即时处置惩罚，遭受鱼雷攻击时更需要直接蒙受爆震，甚至可能直接掉落脱离船体；而传统部署方式则可确保主机、传动系统都在舰体内部，不但受到掩护，也能对电动机实施第一线的即时维修作业。再者，吊舱推进器把电动机放在囊荚之中，因此比传统舰内部署方式更容易遇到尺寸问题；对于中型的高速作战舰艇而言， 功率足够的吊舱推进器很可能凌驾舰体所能安装的上限，除非接纳新科技的马达在更小的体积内产生更高功率。由于这些因素，1990年代英美几种计划接纳全电力推进配合吊舱推进器的舰艇，包罗美国DDG-1000驱逐舰与英国Type-45和CVF航空母舰，最后纷纷改回传统的大轴/船舵配置。虽然如此，这些全电力推进舰艇仍能将发电机设置得比力后面，使得大轴长度比传统设计缩短不少，对于节省体积、降低本钱以及减少维修负荷仍颇有资助。BAE Systems宣称拜高效率全电力推进系统之赐，Type-45驱逐舰每日燃油消耗量平均比Type-42驱逐舰和Type-23巡防舰减少1/4。
Type 45二号舰不屈号（HMS Dauntless D33）的舰底双轴螺旋桨推进器，摄于建造舣装期间。
Type-45的所有推进、机电与辅助装备都由一套利顿海洋系统（Litton Marine Systems，LMS）开发的平台管理系统（Platform Management System，PMS），对全舰各项设备实施集中监视与控制，同时也负责全舰损害管制作业的监控，。PMS也透过一个单一介面与舰上的资料传输系统（DTS，见下文）与FICS区域网路系统（LAN）连结，可随时交换各项主要平台与系统资讯。舰上整套资讯搜集、平台监控系统被BAE System称为资讯运用（System Information Exploitation，SIE）系统。
日后的服役经验显示，相较于上一代的Type 42，Type 45驱逐舰拥有更好的加速性能，运转更平静平稳，且燃油消耗更经济，显示WR21的性能简直合乎期望。然而，日后服役显示WR-21的中间冷却器/回流换热器设计有瑕疵（问题可能出在机械设计或控制系统），导致此燃气涡轮在炎热气候下功率输出显著降低，整合电力控制系统因而要求发电机增加输出，最后超载并跳机，导致全舰电网失效（见下文） 。原本Type 45主机配置就过于精简，除了两部WR21燃气涡轮主机之外就只有两部2MW级辅助柴油发电机，没有足够的备载功率，这可能是基于经济性的考量，然而也大幅降低了战场存活率（两部WR21主机失效后只能在「黑船」状态下退却），更不消提WR21在承平时期就袒露出瑕疵，严重影响Type 45的可靠度。事实上，早在WR-21设计阶段，就已经有人预估中压段的中冷/回热器的交换能力在热带气候下会降低，可能会跳机；相较于传统的简单循环燃气涡轮，IRC燃气涡轮受工作环境温度影响的情况更明显，在较热工况下的功率衰减更大。对比于Type 45的推进/电力系统中其他部件，WR 21的连续运转测试时数较少，只有1900小时左右；而中间冷却器/回流换热器开始出现问题，约莫是服役后运转时数到达4000小时以上开始。在早期研发阶段，英国曾在岸基设施建置一个电力船舰技术展示（Electric Ship Technology Demonstrator ，ESTD），测试Type 45的整合电力推进系统；然而由于节约经费的考量，ESTD并没有告竣最初预定的累积运转时间。
勇敢号（HMS Daring D32）舰上的控制中心。
战斗系统与开发工作
（上与下）勇敢级驱逐舰的作战室（Operation Room），可见到CMS 1战斗管理系统的三显示器工作站。
作战系统方面，勇敢级接纳BAE旗下BAE战斗与雷达系统公司(Bae System Combat and Radar System)与阿勒尼亚.马可尼公司（Alenia Marcon System，AMS，后成为BAE Systems Insyte）合作开发的战斗管理系统一型(Combat Management System，CMS 1)，合约价值5000英镑。CMS 由指挥系统（Command System，CS）与其他若干战斗系统装备（Combat System Equipment，CSE）等部件组成，透过BAE System与AMS开发的资料传输系统（Data Transfer Systems，DTS）与舰上各系统连结， Type 45的作战室里至少装有25个CMS 1的多功能显控台。CMS 1接纳分散式架构，不但速度比传统集中式系统快，而且部门系统失效后仍不会丧失所有功能。这套战斗系统将拥有极高的整合度，把全舰所有的武器与感测器整合在一起运作，获得最高的战斗效率。本级舰的软硬体设备将接纳开放式架构，大量使用与民间同步的商用政府组件(commercial off the shelf，COTS)，不但能降低本钱，还能随着科技的进步随时进行更新与升级，与最先进科技水平同步。CMS 1的开发工作以皇家海军既有的ADAWS与SSCS系统为基础，并使用商规的Windows作业系统。
在2003年8月，AMS公司首度首度交付CMS 1的功能软体给Type-45主合约办公室，随即转移给UKAMS公司。CMS的软体交付计画分为8个阶段，每个阶段间隔约6至9个月；其中，在2005 年初交付的2.1.0版首度具备全部PAAMS与长程搜索雷达（Long Range Radar，LRR）功能，而在2005年11月交付的2.2.0版软体则用于整合开发工作。在测试阶段的指挥系统（CS）包罗8个迷你显控台，使UKAMS能进行PAAMS的指挥管制与武器控制功能的整合开发工作。CMS 1的软体原订在2005年6月进行最终交付，并整合于用来测试Sampson雷达、PAAMS防空系统和Aster飞弹的长弓海试平台（见下文），但这个进度延迟了约2年。
在2003年9月，AMS将资料传输系统（DTS）的软体交付Type-45主合约办公室，以配合其他战斗系统组件的测试工作；除了交付UKAMS进行开发工作之外之外，也交给MISC测试中心。在2003年下旬，气象与导航系统（meteorological and navigation system，METOC）软体交付MISC，不外部门系统在2003年9月仍在厂方验收测试（Factory Acceptance test），导致交付进度落后。原订系统整合开发工作应在2003年10月完成，并在2004年交付。
Type-45二号舰不屈号（HMS Dauntless D-33）舰桥近照，摄于2012年4月4日，舰桥顶部两侧各装有一个EOGCS光电火炮射控系统的旋转塔。
Type-45的光电火炮射控系统（Electro-optical Gunfire Control System，EOGCS）由AMS与雷德马克防卫系统（Radamec Defence Systems，现属于Ultra Electronics）开发。EOGCS的初期整合与测试工作最初在Frimley进行，后来转移到AMS Broad Oak的战斗系统初期整合设施（Combat System Preliminary Integration Facility ，CSPIF）进行。EOGCS由几个子系统整合，其中光电观测平台（Electro Optical Sensor Platform，EOSP）的组装、整合与感测器测试工作由次承包商进行，在2003年9月进行雷德马克的第一次厂方验收，同年底AMS还接收另外两项子系统；在2004年1月，由Sofresud提供的快速瞄准装置（ Quick Point Device，QPD）交付AMS。EOSP与QPD在CSPIF设施进行整合测试，整个EOGCS的开发工作也在此完成。在2005年7月，EOGCS 进入厂方验收阶段。
Type 45钻石号（HMS Diamond D34）的桅杆近照；注意有多处敷设方块状的电磁防护装甲（都在天线平台基部），用来阻绝这些天线辐射的电磁波，降低对桅杆内部工作的人员的影响。
其他电子/武器系统
马可尼(Alenia Marconi Systems)METOC的海洋气象(Meteorological and Oceanographic)系统等装备。美国雷松（Raytheon）则为Type-45提供整合式导航系统（次系统供应商为Raytheon Marine GmbH of Kiel），又称为整合导航舰桥系统（Integrated Navigation and Bridge System，INBS），合约价值1200万英镑，整合了电子海图显示与资讯系统（Electronic Chart Display and Information Systems，ECDIS）、惯性导航装置、GPS以及舰上的导航雷达，能对船舰操舵、航行与运转实施自动化中央监控，并随时计算船舰位置、速率与运作机能给舰上其他相关系统，别的也提供精确导航、视觉或纯仪器导航、海上避碰、监视水面与近水面空中物体功能，而舰上的敌我识别系统亦由雷松提供。舰上的资讯传输系统为BAE System与AMS开发的资料传输系统（Data Transfer Systems，DTS），合约价值7000万英镑，使用商规高速乙太网路（ethernet）连接舰上战斗系统与各感测、武器系统以及平台管理系统（PMS），是各主要作战相关次系统的战术和管理资料都由DTS负责传输交流。
别的，皇家海军最初也计划在Type-45上配备美国开发的联合接战能力（CEC）；在2002年4月，一个由美国洛马集团英国整合系统（Lockheed Martin UK Integrated Systems）公司领导的小组针对英国CEC计画的评估阶段2（Assessment Phase 2）进行概念展示以及降低风险评估；在2002年12月，英国CEC计画正式签约，原本一切进行顺利，但评估若需在Type-23巡防舰（预定从2008 年起）与Type-45驱逐舰（2012年起）上装备，需要2亿英镑的支出。因此在2005年12月，消息传出英国国防部决定变动CEC计画的需求，并重新评估整个计画，整合入英国的跨军种资讯传输计画中，势必酿成无法满足皇家海军现阶段的需求。
勇敢级最重要的武装──主要防空飞弹系统(PAAMS)，是许多新一代欧洲海军舰艇的重要武装。PAAMS的雷达系统因使用国差别而异，但是飞弹都是一样的，即由法国研发、垂直发射的Aster-15/30防空飞弹。PAAMS的雷达部门，英国的选择乃是一具由BAE旗下英国航太防卫公司(BADS)研发的参孙（Sampson）主动式多功能相位阵列雷达Adaptive Radar，MESAR)的舰载衍生型)，此型雷达的技术条理与性能皆属顶级。然而，Sampson顶尖的性能背后却是令人扎舌的高昂造价：虽然Type-45防空驱逐舰的排水量虽比柏克级少2000ton，防空飞弹搭载量更只有后者的一半，但是总本钱却比柏克级高出三至五成，Sampson雷达系统堪称主因之一（固然，柏克级由于产量大，单元本钱压低也是原因之一）。Sampson负责对空监视与导控飞弹，具有良好的侦测弹道飞弹潜力，未来可望以此发展英国版的海基弹道飞弹防御系统。此雷达安装于舰桥上方高大的塔状桅杆顶端，此乃全舰最高的位置，可以俯瞰、监视来袭的掠海反舰飞弹，其安装高度约莫是美国柏克级的SPY-1D雷达的两倍，故拥有更好的低空目标侦测能力。Sampson雷达是英国在到场CNGF计画时坚持的配备，而法、义则主张使用EMPAR被动式相位阵列雷达，这是双方在CNGF计画的重大歧见之一。在福克兰战争中，英国特遣舰队由于两艘航舰实力不敷（仅配备STOVL机种），Type-42飞弹驱逐舰的区域防空本领也不敷高明，导致整体舰队防空网漏洞百出，吃了不少苦头；这使皇家海军坚持CNGF必须比照美国神盾舰艇的能力，为整支舰队撑起有效的防空掩护伞，不但要击落朝着自己而来的飞弹，也必须拦截其他朝着己方舰队而去的飞弹。而在今日，皇家海军经常要与美国海军一起进出辩论地区实行武力投射，为了制止福克兰战争的惨况重演，自然迫切需要本领高强的区域防空舰艇。但对法、义海军而言，CNGF最多当成两国航空母舰的贴身护卫，只要在宁静距离外乐成拦截那些朝着自己而来的目标即可，对雷达与飞弹接战距离以及多目标接战等需求自然比英国低得多。因此，英国坚持使用长距离搜索能力与技术水准均属高档的Sampson，但对法、义而言，性能与技术水准低于Sampson、但价格低廉得多的EMPAR便绰绰有余；而Aster飞弹系统对法、义而言，也只不外是尺度SM-1防空飞弹的替代品，不要求品级上飞越的提升。除了Sampson之 外，勇敢级还装有一具S- 1850M 3D旋转式对空搜索雷达做为Sampson雷达的辅助(由SMART-L雷达的天线与Marconi的后端系统组成，水平线飞弹驱逐舰也拥有一具同型雷达，详见德/荷TFC飞弹巡防舰一文)，负责长程对空搜索与平面监视。在2009年1月，皇家海军将自身Type 45驱逐舰使用的PAAMS防空系统（包罗作战系统、Aster飞弹等）命名为海毒蛇（GWS 45 Sea Viper）防空武器系统。
由于Sampson雷达天线比力轻，加上Type 45驱逐舰舷宽达21.2m，因此天线阵列可以架设在Type 45驱逐舰主甲板以上10层甲板的高度（近40m），是美国柏克级神盾驱逐舰安装AN /SPY-1D相位阵列雷达（四面固定阵）高度的近两倍；较高的安装高度使Sampson能探测的水平线距离增加，提高了对抗略海反舰飞弹的反应时间。据说相较于柏克级飞弹驱逐舰的AN/SPY-1D雷达，Type 45的Sampson雷达对抗掠海目标的探测距离增加了将近10km。Type 45飞弹驱逐舰的前桅杆塔高度达19m，内含800组独立的电缆线（总长度12000m），用来支持Sampson相位阵列雷达、导航雷达、电子截收装置（RESM）、通信阵列的电源与信号；别的，还有另外400m长的管线。
（上与下）Type 45二号舰不屈号（HMS Dauntless D33）正在安装MFS-7000中频主/被动声纳，摄于建造舣装期间。由于预算困窘，一开始皇家海军甚至不计划在Type 45上配置声纳。
与Type 45的舰体规模相较，MFS-7000中频主/被动声纳的音鼓显得十分娇小。
声纳方面，为了节省本钱，英国国防部最初不计划在Type-45上配备声纳；然而，基于实战中可能遭遇敌方潜舰攻击的考量，英国国防部还是在2001年1月决定在Type -45上配备舰首中频主/被动声纳，其时还一度计划等Type-42驱逐舰除役后将其Type-2050声纳拆来给Type-45用。英国最初中意的是法国Thomson Marconi Sonar（目前为Thales Underwater Systems）为该国水平线驱逐舰开发的TMS 4100CL声纳系统，但由于索价过高而作罢。接着皇家海军宣布公开招标，并在2002年1月15日选定了英国Ultra Electronics的海洋系统(Ocean System)部分的MFS-7000中频主/被动声纳系统夺标，此系统曾售予巴西，性能与价格均比原先中意的TMS-4100CL低，但仍可提供中短距离的水雷与潜舰侦测能力；六套供Type-45使用的MFS-7000声纳系统的总本钱约2000万英镑，其中系统自己购置本钱为1100万英镑，其余为整合开发经费。鱼雷反制系统方面，Type45使用英国与美国合作开发的水面舰艇鱼雷防护系统(Surface Ship Torpedo Defence，SSDT，另有专文介绍），英国版的制式型号为2170型。2170型SSDT是一种整合式鱼雷反制系统，包罗核心处置惩罚器、Type-2070鱼雷侦测声纳、拖曳式主动鱼雷反制系统（TBF拖曳弹性阵列）以及两组八联装诱饵发射器，处置惩罚器还与舰上的MFS-7000固定式声纳整合，能提供自动的鱼雷预警，发现鱼雷后发出警告并接纳建议的对策，例如接纳的回避机动与航速，反制手段包罗以拖曳式诱饵发射欺诱信号、以诱饵发射器投掷声标等「软杀」方式。法、义为水平线级装备的SLAT鱼雷反制系统就比力阳春， 造价与复杂度不如SSDT。
电子战系统方面，本级舰的电子反制系统可能是西方世界目前功能最强大的新型海鸦式反制系统，此系统号称能干扰俄罗斯SS-N-22超音速反舰飞弹的逆合成孔径雷达寻标器。别的，舰上还配备四具130mm六联装北约海蚋（Seagnat）诱饵发射器与Airborne System的IDS 300（Outfit DLF-3）水面诱饵系统。电子支援方面，勇敢级接纳UAT Mod 2.0电子支援系统（之后升级为2.1），Racal Defence（现为Thales Sensors）的雷达频率电子截收装置（Radar band Electronic Support Measures，RESM) ，以及巫师（Shaman）通讯频率截收装置（Communications Electronic Support Measures，CESM）。
「巫师」CESM由BAE Systems的C4ISR Networked Systems & Solutions (NS&S)部分整合，以购自美国AN/SSQ-130(V)船舰信号收罗装备（Ships Signal Exploitation Equipment，SSEE）增量F（Increment F）为基础，再整合英国开发的后端系统。「巫师」接纳开放式系统架构，大量应用COTS商规组件。在2011年6月30日，美国国防宁静合作局（ Defense Security Cooperation Agency ，DSCA）正式通知国会，英国透过海外军售管道（FMS）采购七套AN/SSQ-130(V) SSEE增量F。在2016年下旬，Type 45的防卫者号（HMS Defender D36）进坞展开18个月的深度整修，在2018年4月重回海上；防卫者号在这次改装中加装了「巫师」CESM，是第一艘装备此系统的Type 45，外部加装的设备包罗位于通信桅杆上的AS-4692 VHF/UHF锥形槽线天线阵列（Tapered Slot Antenna Array），以及部署在甲板船艛前、后、两侧的AS-4293A VHF/UHF适形截收天线。
I（上与下）Type 45二号舰不屈号正在吊装Sylver A50垂直发射单位。摄于建造舣装期间。
武装方面，第一批三艘勇敢级飞弹驱逐舰的舰首配备六组八联装Sylver A-50垂直发射器，与水平线驱逐舰相同，混合装填Aster-15/30防空飞弹。由于Aster-15/30性能极为优异，加上本钱考量，皇家海军最初不计划为勇敢级装备任何近迫武器系统，单靠Aster-15来担负近程防空任务。勇敢级的舰首垂直发射器空间足以装置八组八联装美制MK-41垂直发射单位，而Sylver垂直发射单位的空间利用率较差，每个单位之间的间隔较大，相同空间只能装置六个单位共48发。舰炮方面，第一批三艘Type-45 一开始就确定配备一门MK-8 Mod1 4.5吋55倍径舰炮，稍后在2004年下旬又决定Type-45四至六号舰亦接纳MK-8 Mod.1。与早期型MK-8相较，MK-8 Mod.1换装匿踪炮塔外壳，而且以电子驱动组件取代了原本所有的液压部件，使得可靠度、宁静性与射击精确度大幅提升，系统重量也减轻不少；除了勇敢级之外，Type-23式公爵级巡防舰与仍在服役的Type-42驱逐舰亦陆续换装MK-8 Mod1舰炮。MK-8 Mod1的最大射速约每分钟20至26发，使用尺度高爆弹的射程约20km，使用增程高爆弹（HEER）时射程增为26km，舰上总共可携带800发4.5吋炮弹。至于Type-45的舰炮控制，则仰赖两座分别安装于舰桥两侧的光电火炮射控系统(Electro-optical Gunfire Control System，EOGCS)，此为阿勒尼亚.马可尼与雷德马克防卫系统(Radamec Defence Systems，现属于Ultra Electronics）的产物；不外，前三艘Type-45在完工初期并未安装EOGCS光电射控系统，事后才予以补装。
（上与下）Type 45不屈号正在安装MK.8 Mod1 4.5吋舰炮的下甲板弹舱与装填机构。摄于建造舣装期间。
。
除了4.5吋舰炮外，皇家海军在2003年2月决定在Type-45上装置两门MSI-Defence Systems的DS-30B 30mm/75倍径机炮，作为本级舰近距离防空、反水面自卫武器，设置在上层结构两侧；DS-30B使用Oerlikon KCB 30mm 75倍径气体动力式机炮，射速达650发/分，反水面射程达10km，防空射程2.75~3km；不外，皇家海军在2005年8月与MSI-Defence Systems签约发展针对近岸小型快艇威胁的自动化小口径火炮（Automated Small Calibre Gun，ASCG），成为DS-30M Mk.2遥控机炮系统，在2010年代起陆续装备于皇家海军各型水面舰艇上，这也是Type 45实际装置的30mm火炮。勇敢级的直升机甲板十分宽敞，是Type-42驱逐舰的四倍，机库尺寸可以容纳一架HM-1梅林（Merlin）重型反潜直升机（EH-101的英国版）或两架HMA.8大山猫（Lynx）反潜直升机，而且甲板强度足以蒙受CH-47重型运输直升机的起降停放，因此须要时能支援两栖垂降或相关特种任务。不外出于预算考量，Type 45服役初期还是只配备超等大山猫反潜直升机；原本皇家海军预定在第二批（四至六号舰）Type 45上配备梅林反潜直升机，但目前并没有实现，这显然是因为Type 45并非以反潜任务为主，因此重型的梅林式只配置在Type 23反潜巡防舰上，而大山猫HMA.8则在2015年起陆续被AW159野猫（Wildcat，超等大山猫的大幅度改良版，详见Type 23巡防舰一文）取代。皇家海军原有的大山猫反潜直升机在2017年3月正式除役。为了增加直升机在恶劣海象的起降操纵能力，直升机起降甲板设有Mac Taggart Scott公司生产的Prism直升机辅助降落系统（详见Type 23巡防舰一文）。
由于英国国防预算缺得紧，一些驱逐舰应有的配备都无力采购，导致勇敢级飞弹驱逐舰东缺西缺。第一批勇敢级服役时暂不配备反舰飞弹、鱼雷发射器；在2011至2015年，皇家海军陆续为勇敢级加装两门美制方阵MK-15 Block 1B近迫武器系统，设置在舰舯两侧，而这些方阵系统是拆自除役舰艇。在2011年4月29日，美国国防部军事宁静合作局（DSCA）公布一笔对英国的军售案，将英国现有20套MK-15 Block 1A以及16套Block 1B Baseline 1都升级到Block 1B Baseline 2，总价值1亿3700万美元。
早先曾有消息指出，勇敢级可能在两舷舱门内安装两组Cray Marine 324mm双联装固定式鱼雷发射器（可能使用Marconi的黄鲷鱼(Stingray)轻型反潜鱼雷，采电力推进，主/被动声纳寻标器导引，速度45节时射程11km，最大攻击深度750m，弹头重35kg），但至今尚未决定要配备鱼雷。原先也有人提议在勇敢级上加装美制21联装RAM或英制24联装海纹(衍生自英国陆军的星爆肩射防空飞弹)短程防空飞弹系统，但除非经费充裕否则实现的可能性不大。在2013年，英国国防部决定让四艘勇敢级安装鱼叉反舰飞弹，而这四套鱼叉飞弹系统系统来自于2011年前半除役的四艘Type-22 Batch 3巡防舰；在2015年3月，邓肯号（USS Duncan D37）成为第一艘装备鱼叉飞弹的Type 45，随后勇敢号（HMS Daring D32）、钻石号（HMS Diamond D34）陆续加装。日后实际上，皇家海军只有三套鱼叉反舰飞弹轮流安装在值勤的Type 45驱逐舰上。
摄于2011年7月23日朴次茅兹军港的勇敢号侧面，由左而右分别是K-15 Block 1B近迫武器系统与DS-30B 30mm/75倍径机炮。
前言
英国版PAAMS的射控/对空搜索雷达为一具Type 1045参孙（Sampson）S(E/F)频(E频：波长10~15cm；F频：波长7.5~10cm)主动式多功能相阵雷达，是稍早英国一项国家科技展示雷达计画的产物──多功能电子扫瞄雷达(Multi-function Electroically Scanned Adaptive Radar，MESAR)的舰载衍生型。MESAR/Sampson是全固态组件的多功能相位阵列雷达，也是全世界最早应用具有自适应性（Self-adaptive）的数位波束成形技术（Digital Beam Forming，DBF）的雷达之一。
MESAR计画1982年6月于展开，由英国国防部的防卫测试与研究署（Defence Evaluation & Research Agency，DERA）主导，并资助普来西公司(Plessey)进行研究，别的洛克.马诺中心（ Roke Manor Research）」有到场。MESAR相位阵列雷达T/R组件所需的砷化镓半导体（GaAs）由普来西的卡斯沃研究中心（Caswell Research Centre）负责开发。日后由MESAR衍生出的雷达包罗舰载的Sampson（最初曾名为Trisar），以及高性能雷达（HPR）地面移动形式。MESAR的全固态数位波束成形相位阵列雷达技术提供许多发展潜力，包罗：
1.由于T/R收发单位与天线组件几乎直接耦合，所以高能耗损小，能量利用率高，也降低了杂信。
2.尖峰功率低，能降低收/发（T/R）组件与输馈电系统本钱。
3.能为特定要求，以程式编写的方式专门设计特定波形。
4.藉由数位波束成形以及天线信号处置惩罚等技术实现超高的分辨率。
5.具有极佳的消除旁波瓣能力，利于抗干扰。
6.能以一具雷达实现多种功能与工作模式，可同时进行搜索与多目标的三度空间精确追踪。
7.全固态组件大大提高系统可靠度与可维修性。
8.接纳新型自适应数位波束成形技术，以数位方式实现瞬时多波束即时自适应，结合波形处置惩罚与天线波束的自适应处置惩罚，根天性地提高雷达各项性能（包罗对抗杂波干扰等）。
MESAR雷达系统由天线阵面、收/发组件（T/R）、自适应数位波束形成器、可编程的数位波形产生器、数位脉冲压缩器、可编程的信号处置惩罚器、雷达控制台、波束控制和数据处置惩罚器（BMDP）、点迹处置惩罚器、慢跟踪器等部门组成。
MESAR采用开循环自适应对消干扰方式的数位波束成形，经过放大与移相后将各相邻T/R单位的信号通过微带线网路合成射频信号。整个MESAR数位波束成形（DBF）阵列分为16个子阵列，每个子阵列连接一个数位基频接收器；数位基频接收器将天线接收的信号放大、滤波并下变频至基频之后传送到8位元数位/类比转换器（D/A converter），每一路数位信号与加权系数相乘（加权系数是根据16个数位接收器频道接收讯号采样推导的斜方差矩阵而得到，目的是使数位波束成形器输出的干扰降至最低），把一个或多个脉冲重覆周期所有距离单位对应的数据储存下来，对这些数据依照其时相对应的重复周期所计算的加权系数进行加权计算，得到拥有15个自由度的自适应阵列，具有很强的自适应调适能力，能有效消除旁波瓣与杂波干扰。MESAR使用可程式化的数位波形产生器、数位脉冲压缩器（将回波与匹配滤波器采样的加权函数相乘并进行512点快速傅利叶转换，匹配滤波器系数可以控制，经过加权来消除旁办干扰，脉冲压缩比256并可扩展到512，工作频率10MHz以上）以及可程式化的信号处置惩罚器（用来处置惩罚雷达任务发射的脉冲压缩雷达信号，并以分点迹形式作为距离检测的主要输出，功能包罗多都卜勒滤波、恒虚警率(CFAR)与门槛检测等）。其中，信号处置惩罚器是一具AMT分散式阵列处置惩罚机（1CCDAP510），并有1024个附带储存体的平行处置惩罚单位（以32X32排程阵列），整个处理器占用的体积不凌驾0. 028立方公尺（1立方英尺）。信号处置惩罚器阵列以组合语言或高阶的DAP Fortran语言编写步伐，由雷达控制器选择最佳的发射波形，然后调用处置惩罚演算法的相对应组合。MESAR应用了单捷变波束、宽频频率捷变、可以改变的监视数据与追踪更新速率、可程式化选择的脉冲重复频率、被扩展和被压缩的脉冲宽度等。MESAR的数位波束成形技术能同时获得三种波束，和波束用于测距，差波束用于丈量角度与追踪，旁波瓣匿隐波束用于对抗杂波与干扰。如果要发展反弹道飞弹能力，MESAR雷达的可程式化特性能充实与反弹道飞弹相关模组充实结合，为大量的计算机编程工作提供有效的措施。
MESAR的每个T/R单位由八个组件构成，其中接收用的低噪声功率放大器（LNA）、四位移相器、接收与发射开关等都以砷化镓半导体（GaAs）的单一微波积体电路（MMIC）技术制程，而功率输出级、驱动级以及PIN二极管限幅器等则是分立的GaAs器件；这些组件都被封装在一块氧化铝基板上。每个LNA组件是由二个级联GaAs MMIC LNA组成，四位移相器使用二个GaAs MMIC开关晶片，收/发开关是接纳一个小型金属氧化物半导体场效应晶体管（MESFET）；驱动放大器接纳通例的二级混合设计，使用了二个GaAs功率FET。MESAR 1每个T/R组件不包罗散热器的尺寸为40mm x 117.5mm x 10mm，其中三个分立的射频组件占据18.5平方公分面积的空间，剩余的28.5平方公分面积则是混合积体控制电路，全重135g。全固态的MESAR可靠性极高，单一T/R组件的平均故障间隔（MTBF）高达10万小时，整个阵列的MTBF约5000小时。普来西公司表现，MESAR的每个T/R组件单元生产本钱不凌驾250英镑，理论上一个拥有四面阵列、每个阵列由1000多个T/R组件构成的MESAR系统的总本钱约100万英镑。
实验型MESAR的天线阵面为八角形，只有单一阵面，尺寸为1.8x1.8m，阵面能容纳1060个单位（以三角形栅格排列），其中有918个为T/R模组；每个单位接纳开端矩形波导，以蝴蝶结领带（bow-tie）状的激励器来馈电，能发射水平极化波。此种结构设计较为简单，能降低阵面的单位本钱。天线阵面的结构为玻璃纤维强化塑胶（GRP），外貌喷涂金属，，具有结构重量轻、导电性良好的特性，而整个阵面外层再覆盖一层热塑聚碳胶脂，使阵面单位与外部空气、水气隔绝。
MESAR-1雷达的天线阵列（单面），呈八角型，阵面能容纳1060个单位，以三角形栅格排列。
第一代MESAR原型雷达的定义阶段从1985年展开，在1988年完成整体验证工作，并在1991年推出第一套MESAR-1原型雷达，测试工作从1989年连续到1995年，测试地点包罗英格兰南岸的怀特岛（Isle of Wight）的柯维斯（Cowes），以及苏格兰西岸的West Freugh。MESAR-1每面天线原订使用916个砷化镓T/R元件，但因节省本钱而只使用156个，每个T/R组件由一个尖峰功率2W的发射机（占空比(Mean Duty Ratio）约25% ）、低声噪接收器、T/R转换开关、四位元（bits）的数位移相器以及组件控制电路构成。MESAR-1工作频率为S频（占S频带的20%） ，T/R组件的1dB增益压缩的输出功率为28dBm，发射增益大于22dB，接收增益为26.5dB，对应的声噪系数是3.8dB ，1dB接收增益压缩输出功率为28dBm。脉冲长度0.1微秒（0.1µ）~1000豪秒（milli-sec） ，追踪模式的频宽为36微秒，监视搜索模式的频宽为40微秒，脉冲重复频率500Hz，波束扫描范围是水平左/右各45度以及俯仰-35~+37.5度，距离分辨率（Range discrimination）30公尺，数位脉冲压缩比例（Pulse Compression-Digita）是256：1（原计画是512：1），目标追踪速率（Target Velocity）最高1000m/s，宽边（broadside）的天线波束角（Antenna Beam Width）是3.4度（接收）与3.1度（发射）。
第二代的MESAR-2于1992年推出，整个T/R组件以印刷电路板技术制作成单一微波积体电路（MMIC），以四个T/R组件为一组的方式制造；相较于原本MESAR-1每个T/R模组包罗MMIC以及分立晶体管功率放大器（power amplification）组件（需要更多工序来组装），MESAR 2整个T/R模组含移相器、功率放大组件等全部制成MMIC模组，不但体积与重量更低、制造更为简化、产物均一性能有更好的控制，而且利于更换。MESAR-2的阵面由316个T/R模组构成，每个模组由四个T/R元件构成，因此总共有1246个天线组件元件，每个元件尖峰功率10W，占空比（duty cycle） 30%，频率捷变（Agile Frequency Range）2.7~3.3 GHz，有效侦测距离400km。MESAR-2于1993年交给DRA进行一系列验证，1995年8月完成整个测试工作，至此英国总共在MESAR项目投资了500万英镑。
MESAR是纯粹作为技术研发的项目，并不包罗发展出实用型号。在1989年，英国另外启动一个项目，以MESAR的技术发展实用化舰载固态电子扫描雷达项目（早期曾称为Trisar），其时展开了一部份的设计工作；由于保密，这个项目直到1991年才曝光。原本西门子-普来西（Siemens-Plessy）估计这个舰载版MESAR雷达能在1994年完成设计，但由于其时MESAR获得较高的优先度，因此舰载实用化的进展缓慢。
MESAR-2在1994年完成后，英国才在1995年起正式发展MESAR的舰载版──Sampson相位阵列雷达，延续了MESAR系列的主要关键技术如砷化镓（GaAS）半导体技术制造的T/R组件、多重低功率模组、气冷方式。在1997年，普来西被英国航太集团（BAE）购并，成为BAE旗下的英国航太防卫公司(British Aerospace Defence System，BADS)的一部份。在1998年，BAE System与义大利Finmeccanica合资建立阿勒尼亚.马可尼系统（Alenia Marconi Systems，AMS），包罗BADS；后来又历经拆解，成为BAE System的系统整合部分（BAE Systems Integrated System Technologies ，BAES Insyte），而BAES Insyte到2010年又整合到BAE Systems的海军事业群。在1999年，BADS完成第一部Sampson的原型雷达并展开测试，同年10月并获得英国政府一笔1亿6000万美元的发展合约。在2000年初，MESAR的拥有权已经转移给英国政府。
在2000年，BAE System也开始进一步进行MESAR 3展示计画，是MESAR 2的延续，其中包罗弹道飞弹侦测的验证；别的，其他研究项目还包罗新的智慧型雷达管理（Intelligent Radar Manager，IRM ）技术等。此钱英国BAE、法国Thomson-CSF以及西班牙马德里大学（Univer-sity of Madrid）已经针对IRM项目进行了为期四年的研究，内容包罗利用人工智慧（artificial intelligence）技术管理雷达资源。MESAR-2已经在测试中展现了侦测弹道飞弹的潜力，连美国国防部都感到高度兴趣， 在2001年与英国展开合作，将MESAR-2送至美国白沙测试场，测试该雷达侦测追踪弹头的能力， 并协助研究在弹头重返大气阶段时从分离碎屑中分辨弹头的能力。在此阶段，MESAR堪称世界上最强大、 最成熟的主动相位阵列雷达计画。
Sampson的第二部与第三部原型机分别于2000年中旬与下旬推出，生产线于2003年完成，第一台实际装舰的生产型于2004年出厂，并装上勇敢号驱逐舰（HMS Darine D -32）进行测试。较早的MESAR-1以及MESAR-2雷达都使用单面固定式阵列天线，若要涵盖360度方位角则需在前后左右各安装一面天线。最初BAE计划使用四面固定式阵列天线的组合，甚至曾考虑在上方增设第五部天线、专门针对天顶方向来的目标，但由于本钱限制，最后实用化的Sampson使用一个一体两面式旋转阵列天线来涵盖所有的方位角。
早先当英国仍到场CNGF计画的时候，就曾在PAAMS的射控雷达部门与与法、义产生歧见：法、义固然主张接纳这两国主导的EMPAR C波段被动相位阵列雷达，而英国则坚持使用自家MESAR衍生而来的Sampson，争执的起因就是双方海军的需求有所差别，皇家海军的舰队防空需求比法、义严苛得多，必须使用性能高档的Sampson。退出CNGF后，英国自行设计类似于CNGF的Type-45飞弹驱逐舰，仍然沿用PAAMS以及Sampson雷达。
高档的Sampson雷达
在2000年10月，Sampson雷达获得全工程发展合约，价值约1亿英镑（1.54亿美元），合约包罗到2004年共交付三套先期生产型雷达进行测试与评估，以及一套供首艘Type -45驱逐舰使用的生产型。在2002年9月，BAE System在英国南部怀特岛（Isle White）的Cowe启用了新的雷达测试设施（Cowes Radar Integration Test Facility，CRITF）来配合Sampson雷达的研发测试工作。由于其时皇家海军计划建造12艘Type-45，因此评估Sampson雷达将有11套后续量产型的订单；为此，其时BAE System曾计划直接在Cowe测试设施设置新的生产线；不外随着Type- 45后续建造数量的不确定性越来越高（最后只建造六艘），这个计画在2003年左右取消。在2003年12月，英国与BAE System签约，购买后续五套量产型Sampson雷达，供已经确定建造的Type-45二至六号舰使用。约在2005年8月，由于Sampson雷达的发展与制造工作面临许多问题，整个计画进行重整，交付期程也延后；据信由于这项延误，导致Type-45首舰的服役时间从原订2007年11月改为2009年5月（随后又进一步顺延）。
位于朴次茅资军港附近山丘上的海事整合与支援中心（MISC），上面装有Type-45驱逐舰完整的雷达系统，包罗Sampson第三号原型与S-1850M雷达。此照片摄于2012年4月4日。
安装在长弓海试平台上的Sampson相位阵列雷达P2原型。
第一套Sampson雷达原型（Prototype 1，P1）在Cowe测试场完成测试后，在2004年9月装在一个模拟Type 45驱逐舰的桅杆平台上进行测试。在2005年，BAE System开始将Sampson雷达P1机与PAAMS防空系统整合。在2006年6月，Sampson雷达P1机完成了基本测试，然后移到英格兰北部坎布里亚郡（Cumbria）的Eskmeals武器测试场（gunnery range），从2006年10月展开进行进一步测试。
Sampson第二套原型（P2）于2004年在Cowe测试场进行了测试，2006年夏季运抵朴次茅资海军船坞，装备于英国国防部的长弓海试平台（Longbow Sea Trials Platform），负责进行包罗Sampson原型雷达、Aster防空飞弹与战斗系统的整套PAAMS防空系统，其中Sampson装在平台上一个高25m的桅杆顶（距离水线高35m），相当于Type-45驱逐舰主桅杆顶部的高度，平台上还安装一套八联装Sylver A-50垂直发射器（详见PAAMS防空系统一文）。
在2006年底，第三套Sampson原型雷达（P3）装置在朴次茅兹海军基地附近的波特爬山丘（Portsdown Hill）上的海事整合与支援中心（Maritime Integration & Support Centre，MISC）（关于长弓海试平台与MISC详见Type-45飞弹驱逐舰一文）。第一套生产型Sampson在2006年10月于Cowe设施进行测试，然后于2007年3月30日安装在Type-45首舰勇敢号（HMS Daring D32）上。
Sampson雷达的天线阵面，共有凌驾2000个T/R单位。
在地面设施测试中的Sampson雷达。
Sampson雷达负责对空搜索、追踪、目标指示以及Aster-15/30防空飞弹中途飞行阶段的上链（up-link）传输工作等。Sampson雷达接纳一个旋转阵列天线，设置在桅杆顶部，重4.6吨，每个阵面尺寸为2.4m X 2.4m，包罗两个背对背（back to back）的相位阵列天线以及所需的气冷系统；天线外部设有一个接纳FSS频率选择质料（碳纤维）制的球型天线罩，天线罩直径约4.8m，天线外罩随基座转动。为了防止天线遭到雷殛，天线罩顶部设置四根避雷针。
Sampson雷达阵面的T/R模组构型与MESAR-2相同，每个T/R模组包罗四个T/R天线组件；单一天线阵面由650个T/R模组构成，因此每个阵面总有2600个砷化镓(GaAs)半导体制造的T/R单位；每个T/R组件的发射功率为2~20W，单面天线阵列总功率为25KW，转速为30转/分，单面天线的波束扫描范围涵盖90度方位角以及120度俯仰角（由于背接的阵列天线有仰角，因此波束仰角实际上约略可达天顶），最大搜索距离高达400km，可同时半径320km以上的范围里追踪4000个目标， 并对其中168个目标进行精确追踪，最多能同时导引32枚Aster飞弹同时接战16个目标，别的号称能在105km距离外发现雷达截面积0.008m2的小型空中目标(匿踪战机品级)，在50km左右标定雷达截面积相当于高尔夫球的小型目标（相当于美国F-35联合战术打击机的最小正面RCS） 。英国曾宣称，Sampson可以同时追踪1000个如板球巨细、飞行速率高达3马赫的小型目标。由于波束灵敏度高，Sapmson雷达可以在很远的距离探测到小型雷达截面积目标，并在雷达接触后立刻展开追踪。Sampson雷达接纳S频带操纵，波长较EMPAR相阵雷达的G/C频更长，因此侦测距离比EMPAR相阵雷达更远。
由于Sampson雷达天线比力轻，加上Type 45驱逐舰舷宽高达21.2m，因此雷达天线可以架设在Type 45驱逐舰主甲板以上10层甲板的高度（近40m），是美国柏克级神盾驱逐舰安装AN /SPY-1D相位阵列雷达（四面固定阵）高度的近两倍；较高的安装高度使Sampson能探测的水平线距离增加，提高了对抗掠海反舰飞弹的反应时间。据说相较于柏克级飞弹驱逐舰的AN/SPY-1D雷达，Type 45的Sampson雷达对抗掠海目标的探测距离增加了将近10km。
Sampson雷达具有长程/中程搜索、平面图像描绘与快速水平面搜索等功能，并能在布满强烈电子干扰的环境下运作；别的，Sampson雷达也沿袭了MESAR雷达具备的自适性(Adaptive)特点，即数位化波束形成（DBF）技术，透过后端波形处置惩罚与波束生成的控制，根据外在环境的干扰，对雷达波束进行零增益的校正，这使得一般电子干扰几乎难以对Sampson生效。Sampson雷达的波束可在数百个频道与波形之间切换，每种选项都是针对特定的搜索模式而优化，包罗广区域搜索、聚焦在小范围密集扫描（对付迫近的反舰飞弹）等。Sampson雷达的后端计算机由美国Mercury Computer Systems提供，接纳商规现成组件（Commercial-Off-Fhe-Shelf，COTS）技术的RACE处置惩罚器，用来进行波束成形以及控制波束指向等工作；后端处置惩罚系统的资料连结接纳光纤缆线以及传输速率20Gbits/s的资料链。Tessella UK到场了开发Sampson雷达所需的演算法模型，包罗目标自动追踪、资料分析、图像产出。
在电子反反制能力方面，最普遍的电子反制手法是朝对方雷达旁波瓣发射大量讯号，使其迷惑或者根本无法辨识主波瓣；而雷达的反制之道，就是在一旁设置专门接收旁波瓣而不接收主波瓣的副天线，当副天线收不到旁波瓣里的干扰波时，代表主天线对准了干扰源，如此便能精确标定干扰方位，再接纳烧穿或过滤等相应步伐。相位阵列雷达能切割出部门天线模组作为接收旁波瓣的副天线（不外拜相位阵列雷达指向性高之赐，此类雷达的旁波瓣是非常小的，敌方难以察觉或利用来干扰），而主动相位阵列雷达由于T/R单位管制最具弹性，因此能更弹性而动态地建立这类副天线；例如，MESAR-2最多能建立16具侦测旁波瓣的虚拟副天线，而且因为主动相位阵列雷达能更精确地控制波束方位，加上精良的数位化波束形成自适应特性，英国宣称此雷达能精确地过滤干扰来源，但仍保存相当接近的目标回迹。而由MESAR发展而来的Sampson，也承袭了如此精彩的能力。
Sampson雷达的天线组由两面两面背对背（back to back）的阵列组成，本钱比四面固定阵列低廉，但就无法同时间涵盖全部空域，目标更新速率以及飞弹射控方面有所牺牲。Sampson的水平天线转速为30转/分，虽然只有义大利EMPAR、法国ARABEL（60转/分）的一半，但Sampson的双面式天线能同时涵盖两个背对的90度方位角，意味雷达水平转半圈（180度）就能完成一次全周界扫描，因此实际上目标更新速率与单天线的EMPAR、ARABEL等相同（每秒刷新一次）。由于Sampson技术先进、灵敏度高，总发射功率相对较低（约25KW），因此天线阵面产生的热能只靠气冷就足以冷却，制止如许多旧型雷达般使用液冷系统，增加了系统可靠度并减轻了重量。Sampson雷达天线的制冷系统设置在天线下方一层，透过风扇将较冷的空气送入上方两个背接的天线阵面之间，并吹入阵面上T/R模组之间的小洞，使得天线组件获得冷却。
与水平线飞弹驱逐舰相同，Type-45飞弹驱逐舰也装有一具S-1850M（英国称之为Type 1046）长程3D电子扫瞄对空/平面监视雷达（另有专文介绍），做为Sampson雷达的辅助；S-1850M由Thales与英国CEC Marconi合作研发，使用SMART-L雷达的天线硬体，结合CEC Marconi的后端系统，信号处置惩罚能力与抗干扰能力较原版SMART-L更为强大。S-1850M是一种被动阵列雷达，水平旋转速率同为每分钟12转，垂直向侦测范围从0度到70度，具备优良的电子稳定技术与自动追踪能力，对大型飞机的最大侦测距离凌驾400km，对战机品级目标的侦测距离可达220km，可同时追踪1000个空中目标与100个海面目标，具备侦测大气圈外弹道飞弹的潜力，并能在65km外截获具有匿踪设计的目标。BAE宣称，Sampson雷达同时具备长距离对空监视、目标精确追踪以及为飞弹提供上/下链传输的功能，因此Type-45根本没须要再安装一具S-1850M，之所以安装是因为英国到场CNGF时代遗留下来的「积习」 ；不外纵使Sampson可以包揽所有功能，在实战情况下不见得有足够的系统资源同时担负所有工作，例如当多个有威胁性的目标接近时，Sampson雷达肯定使用较多波束对这些目标进行密集追踪，开始接战后除了精确追踪目标之外还要为飞弹提供飞行中途的上/下链传输，在此同时势必很难保持对远程空域监视的品质（解析度与更新速率难免降低），究竟Sampson能使用的硬体资源没有像美国AN/SPY-1D这样具备四个大型固定天线天线（3.65X3.65m）的系统充裕。因此，另外装置一具S-1850M长程雷达专门对周遭空域进行搜索，而Sampson则以目标精确追踪与射控支援为主要任务，仍然是较为理想的系统架构。
Sampson雷达在问世时，在全世界同类型雷达中堪称性能第一。可惜由于英国国防经费有限，Type 45飞弹驱逐舰数量大减，导致Sampson雷达的装舰数量只有区区六座，外加前期在陆地测试的三具雷达；原本英国也考虑在伊丽莎白级航空母舰上装备Sampson雷达，但由于本钱考量而放弃，只装备较自制的S1850M雷达。由于开发努力庞大，但是最终产量稀少，使得Sampson雷达的单元本钱极其昂贵；这也导致Type-45防空驱逐舰虽然比美国柏克级飞弹驱逐舰小，垂直发射器数量更只有后者的一半，但是总本钱却比柏克级高出三至五成。
BAE System也曾以Sampson雷达的技术为基础，推出较为简化、相对低廉的外销版本，称为SPECTAR。除了皇家海军自己之外，Sampson雷达与战斗管理系统(CMS)的组合也到场南韩海军规划中的KDX-3飞弹驱逐舰的雷达/作战系统竞标，与以荷兰为首的欧洲多国Thales Naval Nederland集团的APAR/SMART-L雷达组合和美国神盾战斗系统/SPY-1D雷达一拼高下，不外在第一阶段评估就宣告出局；而该案最后的获胜者为美国神盾系统/SPY-1D。
反弹道飞弹能力
MESAR/Sampson具备相当的战术弹道飞弹侦测潜力， 并已获得美国弹道飞弹防御组织(BMDO)的注意。BMDO已经开始资助英国改良MESAR/Sampson雷达， 使其具备战术弹道飞弹侦测能力，并以此搭配性能提升过后的Aster系列防空飞弹，发展成战术弹道飞弹防御系统。在此一计画中，美国极力促成BAE System与洛马集团的合作，改良Sampson系统并与美国神盾系统搭配作战，计画分为三个阶段： 在第一阶段中，Sapmson雷达系统将经过小规模改良，增加连续追踪弹道飞弹的模式，使其成为侦测范围达1500km品级的反弹道飞弹雷达系统，而此系统搜获的资讯则透过Type-45上的Link-16资料链传至美军神盾舰艇， 使其能以尺度SM-3反弹道飞弹进行接战。第二阶段改良则是对Sapmson进行大规模硬体升级，以3.6m X 3.6m的新阵列天线取代现有2.4m X 2.4m天线，使其反弹道飞弹侦测范围凌驾2000km（其时预估在2015年左右完成）。在第三阶段中，美国海军希望Type-45安装全新开发的反弹道飞弹系统(Aster的升级版)，使其能独力完成弹道飞弹的搜索与拦截。
在2010年代，英国国防部与英国飞弹防御中心（Missile Defense Centre，MDC）一些针对Type 45飞弹驱逐舰进行的反弹道飞弹能力开发项目如Type45驱逐舰技术项目（Science and Technology Programme，TSAT）以及并行与连续发展计画（Experiment Concurrency and Cueing，TECC）， 以及舰载整合防空与弹道飞弹防御（Integrated Air and Missile Defence，IAMD）等（详见Type 45飞弹驱逐舰一文），都包罗Sampson雷达的性能升级，挖掘其弹道飞弹监视与追踪能力。
这个项目一大重点，就是研究评估Sampson雷达针对反弹道飞弹任务的潜力。此陈诉认为，接纳背对背旋转双阵面的Sampson雷达，在较低的本钱下告竣了军方的能力需求，包罗平面/三度空间立体搜索、快速建立目标追踪、进行目标专门精确追踪、飞弹发射后的上链传输等。作为一种数位化雷达，Sampson无论雷达波形、波束覆盖扇区和对目标分配波束资源的优先级等，完全可由软体定义，不但能够支持当前所有任务环境，也为尚未出现的新任务留下余裕。Sampson雷达的双阵面组合足以为最高优先的目标提供高刷新速率（最高可到达每分钟刷新60次）。在一般防空任务下，Sampson雷达只启用一个阵面就足以满足需求，因此另一个阵面可以用来执行新出现的任务，例如反弹道飞弹搜索。
在反弹道飞弹任务的研究下，Sampson雷达能有三种运作模式满足相关需求：
1.维持360度覆盖，并强化BMD任务扇面
此一模式是经由英国国防部资助的开端设计和风险降低计画的项目之一。在此模式下，Sampson雷达同时进行局部区域防空（Local Areal Defense，LAD）以及对抗短程反舰弹道飞弹。此一模式充实运用Sampson雷达两个阵面资源，两阵面分别执行区域防空以及反弹道飞弹任务，并能发挥Aster-30 Block 1防空飞弹的能力。此模式能在最具挑战的环境下，保持对抗一般飞机、战术飞弹的能力，而且能执行所有的防空作战任务。此项研究基于Sampson和Aster防空飞弹的能力，进行了详细的建模与模拟，认为现有的硬体完全可以实现此一目标。
2.针对长程反舰弹道飞弹和战术飞弹的扇区防御模式
如要面对来自更远距离、更快速度迫近的威胁（射程较长的弹道飞弹），需要进一步增加雷达探测距离。虽然远程弹道导弹在发射时体积较大，但是在飞行中途多级火箭会分离，再入大气层时只剩比力小型的重返载具，导致较难侦测。虽然如此，这类远程目标会在较大的高度出现，在较大的仰角下，雷达波束受到地形配景干扰的情况降低，这可以降低探测难度。
在这种接战情境下，Sampson雷达能将双阵面的额外射频资源，集中到一个有限度的扇区中，提高对应善区内的雷达灵敏度。透过软体控制，可以在雷达覆盖范围内任意选择集中波束资源的扇区；而对扇区以外其他方位探测能力的降低，也控制在可接受的范围内。例如，根据研究模拟，若在水平方位30度扇区、全仰角50%的范围内提高四倍雷达驻留，总能量需求增长仅为12.5%。
基于这种运用方式，BAE System公司已经为Sampson雷达进行了多种实验性的波束分配，为各种预期的扇区提供远程目标的分离探测（长程弹道飞弹），同时仍能包管足够的360度防空搜索和对抗短程反舰弹道飞弹的能力。细部的建模显示，这项模拟与Sampson雷达的性能和Aster-30 Block1 NT（经过反弹道飞弹升级）的性能包线一致。
3.敌区前沿的弹道飞弹早期预警
Sampson雷达另一种潜在的弹道飞弹防御应用，是将Type 45驱逐舰摆设在敌区前沿，对从敌方区域发射升空的远距离目标进行早期预警；透过更高精确度的目标轨迹追踪，能透过资料链对友军其他平台提示飞弹来袭方位跟轨迹预测，使后方的友军平台能更好地掩护特定目标。前沿摆设能提供对弹道飞弹的升空关键阶段的观测能力，包罗助推器燃烧结束、第一级推进器分离等，收集这些信息对于判断弹道飞弹接下来飞行轨迹十分重要，可以预测此飞弹攻击的目标，并提示负责该区域的友军单元进行准备。
在这种情境下，发展的重点是尽量在最远的距离上提供早期预警，以最大限度地减少敌方战术武器对本舰的威胁。在这种情境下，Sampson雷达会使用「栅栏搜索」，雷达在相对更小的高度范围内集中更多射频，从而增加侦测距离。
早期预警探测之后，需要建立追踪和辨识，而这需要进一步的升级。BAE System团队致力于开发分辨多个密集物体的弹道飞弹跟踪能力，应用在目标特征丈量上。别的，多个英国团队在飞弹防御中心（MDC）协调下进行合作，解决各平台之间进行联合作战的需求，以最大水平地利用Sampson雷达的潜力。
模拟显示，利用Sampson雷达进行前沿早期弹道飞弹预警是可能的，不但能解决远程侦测的问题，也能满足盟军作战体系中各感测器、武器系统接战需求。而恒久的考量还包罗与西方盟国间进行协同作战的方案，例如为盟军其他具备反弹道飞弹能力的平台（如美军的神盾舰、摆设在固定位置的岸基神盾系统等）提供早期探测预警，以及和其他平台合作进行远隔发射接战（Launch on Remote ，LoR）或远隔接战能力（Engage on Remote，EoR）。在这些任务上，Type 45驱逐舰以及Sampsona雷达都有潜力可以挖掘，但是仍然存在许多挑战，需要更广泛的工业和政治合作来提出整体配套方案。
增补资料：
SMART-L或S1850M雷达
此雷达接纳D(L)波段操纵。在1991年，Signnal宣布将发展SMART的D波段长程版本SMART-L；先前这个计画最早出现在1987年荷兰提出的北约防空作战系统（NATO Anti-Air Warfare System，NAAWS）提案，与X波段的APAR主动相位阵列雷达构成舰载防空雷达系统。NFR90取消后，荷兰、西德合作开发新一代防空作战舰艇（荷兰LCF与德国F124），就使用SMART-L与APAR的雷达组合，并结合美制尺度SM-2与发展型海麻雀（ESSM）防空飞弹系统。在1997至1998年， SMART-L在Signaal的Hengelo地面测试设施进行测试工作。荷兰总共建造四艘LCF，而德国建造三艘F124。
在2003年，韩国购买一套SMART-L，装备于独岛号（L6111）船坞运输舰上。随后，丹麦也选择APAR/SMART-L雷达组合，用于三艘SF3500AAW防空舰上。SMART-L接纳L波段（C/D频）操纵，能在远程探测战机类目标，在中距离探测低雷达截面积目标，具备航空指引能力以及良好的电子反反制（ECCM）能力，别的还结合I波段射频功能来进行水面搜索。SMART-L天线含基座的尺寸为4m x 4m x 4.4m，重7800kg，天线自己重6200kg。SMART系列的雷达波发射机无须穿透甲板安装于舰体内，好处能大幅缩短导波管的长度，安装与后勤维修都十分便利，但是袒露在甲板上的发射机也比力容易蒙受战损。SMART-L天线由24个水平向线性阵列构成，其中16个用于接收、八个用于发射。SMART-L天线接收端利用数位波束成形（ digital beamforming） 技术，总共能同时产生16道虚拟的接收波束，每个波束水平宽度为2.2度，垂直涵盖范围是70度。
SMART-L也整合了一个I波段频率模组连续波雷达（I-band frequency-modulated continuous wave，FMCW），来自于Scout导航雷达，用于低截获率的水面探测；别的，SMART-L整合有D波段的敌我识别器（Identification Friend or Foe ，IFF）。SMART-L水平旋转速率为每分钟12转。SMART-L接纳D-SSTX固态发射机组，由七个并联的固态发射机构成，每个拥有至多216个并联的发射器组件（transistors）。整个后端发射机组共有512个发射器组件，构成32个功率放大（Power Amplifier，PA）模组，每个PA模组由16个并联的发射器组件构成，单一发射器尖峰功率300W，每个PA模组的发射功率约4KW，32个PA模组一起运作的尖峰功率达100KW以上，平均功率约65KW。32个PA模组中，即便有10个失效，雷达探测距离也只会降低10%。发射机由微处理器控制，控制指令以及回覆状态是经由序列化资料链（serial datalink）。
SMART-L的前端处置惩罚电子架构是基于美国德州仪器（Texas Instruments）的C-40数位信号处置惩罚器，结合特定应用集成电路技术（application-specific integrated circuit technology），有16条平行的处置惩罚通道。后端处置惩罚架构是Signaal的SigMA/Splice并结合商规的Sun SPARC主机板。SMART-L的后端系统具有滤波、波束压缩、数位接收波束成形、都卜勒讯号处置惩罚等先进的技术特征，具备良好的抑制沿岸地形杂讯能力，并透过电子方式修正船身摇晃带来的误差。SMART-L最大有效对空侦测距离约400km，对战机目标的最大搜索距离约220km，对小型飞弹的侦测距离则有65km，对RHIB快艇之类的小型水面目标探测距离约2000m，对快速攻击艇（FPB）之类的目标探测距离约7km，能自动追踪60km内100个水面目标，或者是400km内的1000个空中目标与至多40个水面目标。即便在高强度杂讯与电子干扰的环境下，SMART-L仍可有效进行中程对空搜索并追踪超低雷达截面积的目标，甚至曾在测试中发现一颗50km外、挂着铝箔条的网球（相当于美制F-117隐形攻击机的水平） 。
经过软体升级后，SMART-L的最大探测距离可达2000km左右，具备探测、追踪射程1000公里级短程弹道飞弹的能力。S 1850M（SMARTELLO）长程对空搜索雷达
皇家海军Type 45驱逐舰钻石号（HMS Diamond D34）的S1850M雷达。摄于2012年4月4日朴次茅兹。
皇家海军Type 45驱逐舰不屈号（HMS Dauntless D32）上的S1850M三维多波束长程对空监视雷达。摄于2012年11月16日朴次茅兹。
S1850M是以SMART-L为基础发展的衍生型号，用于英国、法国、义大利在1990年代开始发展的防空驱逐舰上。在1994年，法国、义大利、英国合作的水平线（Horizon）防空驱逐舰重新选择雷达系统（原本计划接纳法国的Astral雷达），经过公开竞标步伐后，在1998年正式选择了由signnal与英国GEC- Marconi（稍后成为Alenia Marconi）合作的SMARTELLO，后来改称S1850M。在1999年10月，英国退出水平线驱逐舰计画，转而发展本国的Type 45飞弹驱逐舰，然而英、法、义三国都仍继续以S1850M雷达作为驱逐舰的防空雷达。在2001年3月，英国BAE Systems正式宣布选择S1850M作为Type 45的长程预警雷达，供应商是Thales以及BAE Integrated System Technologies (Insyte)。而法国与义大利继续进行的水平线飞弹驱逐舰也同样沿用S1850M。
英国Type 45驱逐舰的防空雷达组合包罗Sampson S波段主动相位阵列雷达与S1850M雷达，而法国、义大利的水平线飞弹驱逐舰的雷达组合则是C波段的EMPAR相位阵列雷达与S1850M雷达。SMARTELLO/S1850M由SMART-L的天线硬体架构与GEC-Marconi的后端系统组合而成，结合了SMART-L以及GEC-Marconi的S-753 Martello雷达系统的优点。SMART-L的后端处置惩罚能力较原版SMART-L更为强大，抗干扰能力与信号处置惩罚能力更上一层楼。与SMART-L相同，S-1850M接纳L波段操纵，水平旋转速率同为每分钟12转，垂直向侦测范围从0度到70度，具备优良的电子稳定技术与自动追踪能力，对大型飞机的最大侦测距离凌驾400km，对战机品级目标的侦测距离可达220km，可同时追踪1000个空中目标与100个海面目标，具备侦测大气圈外弹道飞弹的潜力，并能在65km外截获具有匿踪设计的目标。皇家海军Type 45驱逐舰不屈号（HMS Dauntless D32）上的S1850M三维多波束长程对空监视雷达。摄于2012年4月4日朴次茅兹。
皇家海军Type 45驱逐舰龙号（HMS Dragon D35）的S1850M雷达，摄于2016年9月15日朴次茅兹港。 S-1850M的初期生产合约在2001年签署，共生产四套，其中2套提供给英国，而法国与义大利各分得一套。S1850M雷达的研发测试工作与船舰（英国Type 45和法/义水平线）是分开平行作业。S1850在测试阶段就展现了良好的探测能力，包罗在伦敦希斯洛（Heathrow Airport）机场、阿姆斯特丹史希浦机场（Schiphol Airport）、巴黎戴高乐机场（Charles de Gaulle Airport）以及法兰克福机场（Frankfurt Airport）的测试都能捕获所有的航空活动，同时还保有后备能量。在2005年3月，由VT Shipbuilding建造、准备用于英国Type 45首舰勇敢号（HMS Daring D32）的第一套S1850M长程雷达桅杆模组(编号unit 35)运往Thales荷兰分公司的设施，与S1850M雷达结合后进行测试。在2005年4月，用于法/义水平线飞弹驱逐舰的第一套S1850M雷达在法国土伦（Toulon）的水平线岸基整合设施（Horizon Shore Integration Facility，SIF）到达全功能运转，SIF主要是支援水平线飞弹驱逐舰项目战斗系统的整合测试工作。在相近的时间，S1850M雷达也交付英国位于朴次矛兹（Portsmouth）附近的Portsdown山丘的海事整合支援中心（Maritime Integration，MISC），在5月完成安装，这是英国整合测试Type 45驱逐舰战斗系统的地面设施。
在2005年5月，Thales集团与BAE Insyte正式签署S1850M的后续生产合约，共交付七套，其中五套给英国、法国与义大利各一套，连同先前三套（英、法、义各一套），总计装备六艘Type 45与法/义共四艘水平线驱逐舰上。在2009年2月11日，Thales宣布，英国会进一步采购S1850M雷达，装备于两艘新造的伊莉莎白级（Queen Elizabeth class）航空母舰。
SMART-L MM主动相位阵列雷达
在2010年代，Thales在SMART-L的基础上开发全新的主动相位阵列雷达版，早期称为SMART-L-EW或SMART-L Mk.2，之后称为SMART-L MM（Multi Mission）。SMART-L MM使用氮化镓（GaN）T/R组件构成雷达阵面，因此天线上出现方块状的单位，而早期型SMART-L雷达阵面的单位则是条状。此照片是一部荷兰海军订购的量产舰载版SMART-L MM/N即将出厂的画面。
SMART-L MM/N量产型安装在Thales荷兰分公司Hengelo分部的地面测试场进行测试。
第一与第二部SMART-L MM/N量产型同时在Thales荷兰分公司Hengelo分部的地面测试场进行测试，摄于2017年3月。
第一部SMART-L MM/N在2019年3月下旬运抵船厂，随即装上正在翻修的七省号（De Zeven Provicien F-802 ）飞弹巡防舰（配景）
之后，Thales继续开发S-1850M/SMART-L的升级版，早期称为SMART-L-EWC早期预警能力（Early Warning Capability ）或SMART-L Mk.2（陆基版称为SMART-L EWC GB ），之后称为SMART-L MM多任务雷达（Multi Mission，MM）舰载版称为SMART-L MM/N（Multi Mission/Naval），陆基版改称为SMART-L MM/F，而车载机动版为SMART-L MM/D 。相较于原本的SMART-L被动相位阵列雷达，SMART-L MM/N外部尺寸相同，但由里到外的软硬体都全面翻新。SMART-L MM/N是一种可步伐化的主动相位阵列雷达，天线阵面接纳氮化镓（GaN）半导体制作的T/R元件构成，天线重9吨，一般防空探测距离提高到480km以上，并能追踪超过800km以外的外大气层目标（雷达探测高度的刻度范围高达2000km）如弹道飞弹。别的，SMART-L MM/N还接纳双轴多波束（Dual Axis Multibeam）接收器技术。SMART-L MM/N天线上的组件出现方块状，而早期型SMART-L雷达阵面的单位则是条状，成为两者外观上最容易识别的差别。SMART-L MM/N拥有多种差别的探测模式（雷达转速差别）以及凝视模式，结合双轴多波束处置惩罚与以及经过验证的扩增远距离（Extended Long Range ，ELR）操纵波形，能满足广区域对空监视以及搜索、追踪弹道飞弹（凝视特定方位）等任务。由于后端高度程式化，可透过升级软体的方式来扩充功能与升级性能，在整个寿期生涯具有良好的扩充弹性，并轻易满足差别客户的需求。
在Thales荷兰分公司Hengelo分部进行地面测试的量产型SMART-L MM/N，测试完毕后就交付荷兰海军，装在七省级飞弹巡防舰取代原有SMART-L。在2011年9月26日，荷兰国防部宣布将为荷兰海军四艘LCF巡防舰换装SMART-L-EWC雷达，预算1.16亿欧元。荷兰国防物资局（DMO）在2012年6月与Thales荷兰分公司签署合约，提供四套SMART-L MM/N来换装四艘现役的七省级飞弹巡防舰，其中第一套雷达会先在Thales荷兰分公司的Hengelo分部进行地面测试，完成测试与须要修改后在2018年交付荷兰DMO（是第二套交付的雷达）；第二套雷达则是第一套直接交付荷兰DMO的雷达（在2017年10月开始工厂验收，完成测试后交付DMO，并安装于七省级巡防舰上）。
别的，Thales荷兰分公司也为荷兰空军提供2套陆基的SMART-L MM/F。在研制SMART-L MM/N的同时，荷兰海军也进行现有SMART-L的反弹道飞弹能力升级与验证，七省级飞弹巡防舰的七省号（De Zeven Provicien F-802）在2010年代前半进行升级，在原有的SMART-L雷达后端增加了为SMART-L-EWC开发的ELR操纵波形，舰上并加装由荷兰DMO / JIVC / SATS合作开发的防卫者（ Guardion）战斗管理系统（CMS ，整合了一般舰队防空与反弹道飞弹能力）以及Tecnobit LINPRO整合资料链处置惩罚器（能透过Link 16 JREAP-C资料链路即时交换数位资料、视频信息等），在2015年10月美国海军在弹道飞弹海上威胁（Maritime Theater Missile Defense，MTMD）论坛的海上展示（At Sea Demonstration，ASD）期间乐成探测并追踪弹道飞弹目标，传输给负责发射SM-3防空飞弹的美国海军神盾驱逐舰作为指引。在2017年9月，Thales宣称，SMART-L MM在该集团位于荷兰Hengelo的地面测试场进行陆地测试，期间轻易探测到距离凌驾1500公里之外的模拟弹道飞弹目标。在2017年9月25日、由美国海军第六舰队主导的多国海上联合反弹道飞弹演习「可畏之盾2017」（Formidable Shield 2017）演习期间，安装英国苏格兰北部海域的赫伯瑞德测试场（Hebrides Range）的SMART-L MM雷达乐成捕获到模拟的弹道飞弹目标；在此次测试中，SMART-L MM雷达在这枚模拟飞弹标靶一跃出水平线就乐成捕获，并维持稳定的追踪达300秒以上，其追踪品质足以发射并引导反弹道飞弹进行拦截。
在2019年3月21日，荷兰海军发布消息，正进行寿命中期升级的七省级首舰七省号（De Zeven Provicien F-802 ）装上了全新的SMART-L MM/N主动相位阵列雷达；而其余三艘同型舰也会陆续在寿命中期翻修期间安装。在2021年5月30日北约盟国的可畏之盾（Formidable Shield 2021）联合演习期间，七省号透过SMART-L MM/N多任务雷达，乐成追踪了模拟弹道飞弹的标靶，并透过资料链提供追踪资料给负责接战的美国海军柏克级飞弹驱逐舰保罗.伊那提斯号（USS Paul Ignatius，DDG-117），指引后者发射一枚尺度SM-3防空飞弹，乐成拦截了这枚弹道飞弹靶；这是SMART-L MM/N雷达第一次在实弹演习中乐成追踪弹道飞弹目标并协助射控作业。荷兰也希望向其他SMART-L或S1850M雷达的用户推销SMART-L MM/N，成为反弹道飞弹升级选项，例如德国海军F124萨克森级巡防舰、法国水平线飞弹驱逐舰等。
Copyright © 2017-2018