Tek kundakta radar ve top
R2D2 şeklindeki beyaz kubbe, doğrudan topa monte edilmiş bir Ku-band arama radarı ve bir Ka-band takip radarı içerir. Döngüde insan yok ve gemide ayrı atış kontrol bilgisayarı yok — sistem kendi kendine yeterli. Arar, tespit eder, sınıflandırır, takip eder, ateş açar ve izleyicilerin nereye gittiğini izleyerek mermileri hedefe yürütür.
Kapalı döngü gözleme
Takip radarı hem gelen füzeyi hem de M61 Vulcan'ın çıkan mermilerini izler. Iskalama mesafesini darbe darbe ölçer ve mermi akışı ile füze izi birleşene kadar topu yönlendirir. Bu 'kapalı döngü gözleme', 600 m/s hızla giden bir füzeye 20 mm'lik bir merminin nasıl çarpabildiğinin nedenidir.
Mühimmat
Orijinal olarak zayıflatılmış uranyum penetratörler, daha sonra siyasi nedenlerle tungstenle değiştirildi. Her mermi 100 g ağırlığındadır ve top dakikada 4.500 — saniyede 75 — atış yapar. Tipik bir angajman patlaması 200 mermidir, üç saniyenin altında biter. Şarjör yaklaşık 1.500 mermi tutar, yeniden doldurmadan birkaç angajman için yeterlidir.
Sınırlamalar
Phalanx manevra yapan deniz-skimmer'larla (Rus P-800 Oniks son anda yükselip dalış yapar), doygunluk saldırılarıyla (saniyeler içinde birden fazla füze) ve angajman penceresinin bir saniyenin altına düştüğü yüksek-süpersonik tehditlerle mücadele eder. Halefi SeaRAM, topu daha uzun menzile ve daha yüksek imha olasılığına sahip 11 Rolling Airframe füzesi ile değiştirir.
Block 1B geliştirmesi ve yüzey tehditleri
1990'ların ortalarında ABD Donanması, yüksek hızlı botlar ve alçaktan uçan yavaş hava araçları gibi asimetrik tehditlere karşı bir savunma açığı tespit etti. Bunun sonucunda ortaya çıkan Block 1B güncellemesi, beyaz radoma bir Entegre Termal Görüntüleyici (ITI) ekledi. Bu FLIR sensörü, sistemin radar yansıması düşük hedefleri manuel müdahale veya otomatik elektro-optik takip ile vurmasına olanak tanır. Ayrıca, M61A1 silah namluları 18 inç uzatılarak Optimize Edilmiş Silah Namlusu Programı'na (OGWP) geçildi. Bu sayede namlu çıkışındaki saçılma azaltıldı ve 1,5 kilometrelik maksimum etkili menzilde mermi grupları daha sıkı hale getirildi.
Block 1B'nin en kritik katkılarından biri, doğrudan gemiye yönelmeyen 'çapraz geçişli' hedeflere karşı güvenilirliği artırması oldu. Orijinal sadece radar kullanan Phalanx, su yüzeyine yakın yerdeki karmaşa ve çok yollu sinyal parazitleriyle mücadele ederken, termal görüntüleme sistemi soğuk okyanus zemininde net bir ısı imzası sağlar. Bu evrim, sistemi sadece bir anti-füze silahı olmaktan çıkarıp, terörist botları ve keşif dronları dahil olmak üzere kıyı tehditlerini etkisiz hale getirebilen çok rollü bir savunma mekanizmasına dönüştürdü ve platformun ömrünü 21. yüzyıla taşıdı.
Reaksiyon süreleri ve 'Auto' modu tartışması
Sistem dört modda çalışır: Bekleme, Manuel, Yarı Otomatik ve Otomatik. 'Otomatik' modda, dahili bilgisayar; hedefin hızı, yörüngesi ve radar kesit alanı gibi önceden programlanmış parametrelere dayanarak ateş etme kararını kendisi verir. Bu özerklik gereklidir çünkü angajman süresi genellikle dört saniyenin altındadır. Eğer sistem, 5,5 deniz mili arama yarıçapı içinde yüksek yaklaşma hızına sahip bir hedef tespit ederse, tehdide öncelik verir ve derhal ateş açar. Bu durum, P-270 Moskit gibi süpersonik gemisavar füzelere karşı koymak için çok yavaş kalan insan karar mekanizmasındaki gecikmeyi ortadan kaldırır.
Ancak bu özerklik, özellikle 1987'deki USS Stark olayından sonra yoğun tartışmalara yol açtı. Olay sırasında Phalanx 'Otomatik' modda değil, bekleme modunda olsa da, otomatik atış kontrol sistemlerinin riskleri sorgulandı. Eğer sistem dost uçakların yakınında veya yoğun gemi trafiğinin olduğu bölgelerde 'Auto' modunda bırakılırsa, dost ateşi riski artar. Modern IFF (Dost-Düşman Tanıma) entegrasyonu ve kısıtlı angajman bölgeleri bu riskleri büyük ölçüde azaltmış, sistemin karmaşık ortamlarda kaza potansiyelini minimize ederken tehditlere karşı ölümcül kalmasını sağlamıştır.
Ku-bandı arama ve takip geçişi
Sistemin arama radarı Ku-bandında çalışır ve yüksek hızlı hedefleri izole ederken deniz parazitlerini ve kuşları filtrelemek için dijital MTI (Hareketli Hedef Göstergesi) kullanır. Potansiyel bir tehdit algılandığında, Phalanx arama radarı ile darbe-Doppler takip radarı arasında bir 'el sıkışma' başlatır. Bu devir teslim işlemi milisaniyeler içinde gerçekleşmelidir. Takip radarı arama ünitesinden çok daha dar bir hüzme genişliği kullandığından, bu geçiş sırasında kundak servolarındaki herhangi bir mekanik hizalama hatası veya gecikme, hedefin yakalanamamasına neden olur. Sistemin 'taramayı sürdürürken izleme' yeteneği, bir ana hedefle meşgulken bile yeni tehditleri tanımlamasını sağlar.
Ku-bandı frekans seçimi (12-18 GHz) hesaplanmış bir ödündür. Küçük RCS (Radar Kesit Alanı) füzelerini tespit etmek için gereken yüksek çözünürlüğü sağlarken, yoğun yağmur veya siste atmosferik zayıflamaya karşı hassastır. Bunu telafi etmek için Block 1B varyantı, entegre bir Kızılötesi (FLIR) sensör içerir. Bu, sistemin radar performansının çok yollu girişimden (sinyallerin su yüzeyinden sekerek hayalet görüntüler oluşturması) etkilenebileceği görsel olarak bozulmuş ortamlarda bile etkili kalmasına olanak tanır. Bu hibrit sensör yapısı, Phalanx'ın asimetrik yüzey tehditlerine karşı da kullanılabilmesini sağlar.
1987 USS Stark olayı
CIWS tarihindeki en kritik vaka analizlerinden biri, 17 Mayıs 1987'de Irak'a ait bir uçağın USS Stark'a (FFG-31) düzenlediği saldırıdır. İki Exocet füzesi gemiyi vurarak 37 denizcinin ölümüne yol açmıştır. Çatışma sırasında geminin Phalanx sistemi, anında müdahale için gereken 'Auto-Special' modu yerine 'Bekleme' modundaydı. Mürettebat bir saldırı beklemiyordu ve tehdit tanımlandığında füzeler radarın minimum menziline girmiş veya geminin üst yapısı tarafından engellenmişti. Bu olay, yüksek riskli bölgelerdeki geçişler sırasında CIWS sistemlerinin gemi Savaş Harekat Merkezi'ne (SHM) nasıl entegre edileceğine dair operasyonel doktrinde önemli değişikliklere yol açtı.
Olay sonrası analizler, en gelişmiş otonom sistemin bile muharebe sırasında insan kaynaklı güvenlik kısıtlamalarıyla engellenmesi durumunda bir yükümlülük haline geldiğini vurguladı. Sonrasında ABD Donanması doktrini, Phalanx'ın otomatik bir 'arıza emniyeti' rolünü vurgulayacak şekilde güncellendi. Modern mürettebatlar, CIWS'ye belirli sektörlerde serbest ateş yetkisi verilen 'angajman bölgelerini' yönetmek üzere eğitilir. Bu, Stark trajedisinin tekrarlanmasını önleyerek, bir füzenin 1,5 km'lik terminal bölgesine girmesi durumunda sistemin köprüden manuel onay beklemeden dakikada 4.500 mermilik ateş döngüsüyle yanıt vermesini sağlar.