美國空軍正致力于研發一種新型的陸基雷達系統，用于在沖突地帶探測、識別和追蹤敵方飛機和導彈。3DELRR（三維探測遠程雷達系統），將取代已有30余年歷史的現役TPS-75系統。

　　3DELRR作為一種路基雷達系統，在發射信號后，通過反饋對空中目標進行遠程識別。指揮部通過系統提供的信息進行下一步行動。

　　目前，空中目標越來越難檢測，而3DELRR將幫助空軍處理一系列空中威脅，包括載人和無人駕駛飛機、雷達干擾器以及網絡威脅。3DELRR總工程師、高級技術權威凱文·雷介紹，“目前大多數野外雷達多使用砷化鎵檢測技術，與之不同，3DELRR將配備氮化鎵檢測技術，可提高遠程分別率以識別空中威脅。”

圖為空軍下士賈斯汀·瓦格納對空中雷達TPS-75進行定期維修檢查，該系統可使位于伊拉克巴拉德空中基地的空戰管理員檢測到伊拉克北部上方的飛機。美國空軍布蘭德利·拉爾于2007年攝于伊拉克基爾庫克空中基地

　　雷還指出，3DELRR采用有源電子掃描陣列設計，使得多光束和掃描頻率都可用于探測空中物體，防止干擾。3DELRR便于運載，可通過地面車輛、飛機、鐵路汽車和船只運輸，用于一系列遠征行動。

　　來自系統耐用性的挑戰

　　TPS-75雷達系統，原始預計壽命為20年，隨著使用年限增加其維修費用越來越高。目前國防采辦委員會所面臨的挑戰，便是尋找可使3DELRR等替代者擁有更長壽命的材質。只有設法將防腐材料和工序應用于設計和制造中，才能提高設備壽命，減少維修費用。

　　在早期研發階段作出這樣的決策不是一件易事。3DELRR項目辦公室成員利亞·韋斯上尉介紹說，“我們的工作對象是類似3DELRR的雷達系統，這是將腐蝕防護與控制措施融進設計所面臨的最大挑戰。盡管有數據描述不同材料在接觸時的性能，但直到系統建好、測試前，我們不會知道整合的材料和零件在實際環境中彼此間會發生什么樣的反應。” 而3DELRR系統工程隊所能做的就是從其他項目中汲取教訓，獲得有用的數據，從而作出預測。

　　自從研發3DELRR技術以來，該領域的大量研究和數據被納入3DELRR維護計劃和需求中，以確保新系統不僅關注于使用新技術，同時注重減少使用期限間的維護成本。雷預計，新系統的停機檢修時間將小于TPS-75,并且操作可用度更大。

　　3DELRR得益于有效的腐蝕防護計劃

　　由國防部腐蝕政策和監督辦公室得知，3DELRR項目辦公室已經開發出一種極為有效的方案用于腐蝕防護與控制。該項目除強調項目辦公室間的合作和信賴外，還成立了專家腐蝕防護咨詢隊，并且通過競爭確定最終承包商。同時，辦公室還研制出一種腐蝕準備評估工具，旨在評估最終承包商的腐蝕控制程序成熟期。

　　在開發腐蝕防護與控制（CPC）項目過程中，項目辦公室十分重視政府與承包商間的協作。該項目通過識別、減輕、阻止3DELRR腐蝕來減少系統停機檢修時間和維修成本。來自3DELRR團隊的一份綜述指出，CPC項目的成功取決于早期的協作、腐蝕成熟度評估過程的自動化以及持續的過程改進。

圖為空軍下士Timothy Marks和Christopher Newton對空中監視雷達TPS-75顯示屏進行測試。美國空軍布蘭德利·拉爾于2007年攝于伊拉克基爾庫克空中基地

　　國防部腐蝕政策和監督辦公室主任Daniel J. Dunmire如此評價該項目，“3DELRR腐蝕防護與控制計劃的堅定，為平衡新技術與長期有效的維護需求鋪平了道路。”

　　腐蝕辦公室與各項目辦公室進行商議，鼓勵他們在新系統的設計階段加強對腐蝕的防護與控制，以增加軍事物資的使用壽命。國防部腐蝕辦公室的政策分析師，腐蝕政策、計劃和程序WIPT（綜合產品組）領導人邁克爾·卡朋特認為3DELRR項目辦公室正處于一重要位置，需要努力開發出包含最佳腐蝕防護與控制程序的雷達系統。項目辦公室在提案申請（RFP）中明確闡明其CPC目標，并通過管理組織來執行RFP中內容。通過早早使需求為行業所知，項目辦公室已經為成功獲得持久耐用的雷達系統奠定了基礎。

　　3DELRR系統設計中均勻腐蝕的預防

　　腐蝕計劃開始于項目技術開發階段，包括評估與3DELRR相似的雷達的數據，如TPS-75,來確定易出現腐蝕問題的特殊區域。3DELRR腐蝕防護咨詢小組將廣泛參與到易腐蝕區域數據測試、分析的監測和評估中來。同時，考慮到均勻腐蝕的預防，腐蝕防護咨詢小組計劃審查承包商的文件，以確保他們在考慮必要的設計保證新系統有更長的生命周期。

　　腐蝕防護與控制計劃著重于研究風沙和降水隨時間的推移對雷達帶來的影響。刮風沙和灰塵可腐蝕雷達表面，當其進入裸露區域和裂縫后會損害接頭、過濾器以及旋轉和裸露的零件。韋斯上尉解釋說：“由于降水、濕氣和凝露，水分在特定區域聚集，當與微粒如鹽接觸時，會形成腐蝕性溶液。”

　　計劃還建議對全體工作人員進行培訓，確保其在清理雷達系統時正確使用材料以免損壞雷達表面。設計人員考慮將聚集在雷達上的水分和碎片減至最少，利用電纜使其向下運行以遠離連接器，這樣便不會有水分的聚集和流動。如果存在一些隔斷區，可以提供地點排泄，以避免產生不能進行清理的封閉區域。

3DELRR系統的非專利設計抽象圖，由空軍3DELRR項目辦公室提供

　　新的雷達系統可以承受在運輸和貯藏中可能遇到的工作環境和因素，其在運輸和貯藏中的漏洞在設計早期便已得到解決。根據要求，3DELRR可以通過飛機、車輛、船只和直升機進行搬運。

　　“在運輸過程中，振動和沖擊會破壞雷達的保護涂層和表面，加速腐蝕進程。”韋斯上尉解釋道。“3DELRR有住宿設施設計，這一要求也被寫進需求書中，用于解釋上述情況。在需求文件中，包含不同運輸方式下的振動和沖擊。一旦系統建好，CPAT（腐蝕防護咨詢小組）將對其進行觀測，以充分保證雷達零件和組件包裝時的技術規范，減少裝運時腐蝕的加重和物理破壞。”

　　承包商（挑選出的用于完成3DELRR設計和制造的廠商）所開發的系統必須要考慮這些方面，以確保雷達在運行時不會受到損壞。參與工程和制造開發階段的承包商將從洛克希德馬丁、雷聲公司和諾斯羅普格魯曼三個公司中選出。

　　經美國國防部授權清除六價鉻

　　由技術規范文件和工作說明書中可知所有有關腐蝕防護的要求。在RFP中，國防部要求將新系統中六價鉻的用量最小化。盡管主要是在重點區域進行3DELRR系統腐蝕的防護與控制，仍要限制六價鉻的含量來有效保護環境以及操作工和維修人員的安全。

　　據有關項目官員介紹，3DELRR腐蝕計劃中另一個焦點話題是由技術開發階段承包商設計的環境空氣冷卻系統。盡管該技術優勢明顯，但若碎屑或凝露在部件中聚集，部件易發生電偶腐蝕和微生物腐蝕。項目辦公室對空氣冷卻系統進行了評估，以確保其滿足防腐要求。

　　3DELRR腐蝕防護咨詢小組-重視早期合作和后續跟進

　　為有效關注3DELRR中的新技術，同時減少維護成本，項目辦公室涉足更多的規范和組織。3DELRR腐蝕計劃綜述中指出：“3DELRR腐蝕防護與控制計劃中詳細介紹了政府關于使用期限的腐蝕保護和控制策略，以確保廠商在設計和生產3DELRR系統時使腐蝕最小化，同時還要對維修人員進行技術培訓，以完成對野外雷達系統的防腐工作。”

　　3DELRR腐蝕計劃由腐蝕防護咨詢小組聯合提出。該小組成員由來自國防部腐蝕委員會秘書長辦公室、空軍腐蝕防護與控制辦公室、猶他州奧格登空軍后勤中心、馬薩諸塞州空軍基地、美國海軍陸戰隊、MITRE公司及其他空軍項目辦公室的工程和物流專家組成。

　　在雷達開發、應用與維護領域，腐蝕防護咨詢小組中的大多數成員具有超過20年的工作經驗。專家組成員對所有的三個前期設計進行審核并向項目辦公室進行反饋，確保防腐方面的設計滿足要求。

　　從腐蝕辦公室的角度說，腐蝕專家向承包商提供信息這一過程至關重要。據韋斯上尉介紹，項目辦公室已經開放辦公室、腐蝕防護咨詢小組及承包商間的溝通和交流，以確保每個人都能從用戶的角度理解問題。

　　由項目辦公室提供的腐蝕概述可知，在項目成熟后，基于最終設計、經驗教訓及腐蝕研究中的新發展，腐蝕防護咨詢小組將逐步改善腐蝕準備措施。在關鍵型設計審查完成后，小組計劃在工程和制造發展階段改善腐蝕防護與控制計劃，審核內容包括以下部分：

　　a.環境腐蝕分析（化學、自然、倉庫和運輸）。

　　b.應力腐蝕（裝配靜力、可變的工作應力）。

　　c.形狀和設計分析（接縫、法蘭盤、裂縫、沉淀、凹點及集裝箱分析）。

　　d.材料兼容性分析（金屬-金屬、金屬-非金屬分析，材料的質量檢查）。

　　e.流體力學（流體、流體中的部件、二/三相流動、固體夾雜物、脈動和振動分析）。

　　f.溫度（氧化、鱗屑和污化、熱傳導、露點及冷凝）。

　　g.控制（陰極保護、涂層、表面清洗、抑制劑、維修計劃及維修記錄）。

　　腐蝕防護咨詢小組定期舉行會面，開發出用于自動化評估的基礎材料，并在腐蝕完成后創建生命期基線分析文件。韋斯上尉介紹道：“3DELRR系統中的早期規劃，用來保證雷達系統滿足防腐需求，從而減少對相關資源的影響以及腐蝕維護費用。”

　　3DELRR系統計劃于2020年初步形成作戰能力，于2026年全面投入使用。（原文作者：辛西婭·格林伍德）

　　原文網址：http://corrdefense.nace.org/corrdefense_Spring2014/feature1.asp