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浅谈美国战区导弹防御系统

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2022-04-29 18:35:41  

作者:杨东霖 杨扬 卢健铭

前言:美国除了建立一个旨在保护本土免受洲际弹道导弹和中程导弹攻击的国家导弹防御系统外,还有一项迫切的任务——建立和改进处于战区的导弹防御系统。从历代爱国者到萨德反导系统,美国一步步建立起立体化的防御系统以巩固战略安全。

爱国者防空系统早期的反导能力

1991年,在沙漠风暴行动期间,美国陆军使用爱国者防空导弹系统拦截了伊拉克的苏制 R-17E 战术导弹及其伊拉克仿制的侯赛因(El Hussein),西方国家常称这类导弹为“飞毛腿”。

改进的第一代 MIM-104A 防空导弹用作PAC-1(爱国者先进能力)改装综合体的一部分,射程约为80公里。MIM-104A 防空导弹结合采用无线电指挥和半自动雷达方法制导,通过导弹防御系统进行目标跟踪。这种制导系统由一个地面站和一个配备有自己的接收天线和中继器的导弹组成。与半主动雷达制导一样,目标由雷达照射,反射信号由接收天线导弹接收;与半主动制导不同的是,导弹本身不计算轨迹,而是将接收到的信息转发给地面站,地面站对其进行处理并向导弹发送无线电控制信号。使用 MIM-104S 防空导弹改进的 PAC-2 配备了改进的制导系统和带有改进的无线电保险丝的新弹头,具有更好的拦截能力。

在伊拉克战争中,受地形影响,战术导弹作战很困难,而且由于射程相对较短,拦截通常在距离炮台7-18公里的 5-11公里高度范围内进行。在这样的距离上,不可能在未命中的情况下反复向高速弹道目标开火。因此,在大多数情况下,通常会发射数枚防空导弹来拦截目标。但即使在成功制导的情况下,伊拉克“飞毛腿”往往也不会被地对空导弹弹头的近距离引爆摧毁,而只是改变了飞行路径。在实际战斗中,一枚防空导弹击中弹道目标的成功率为40%-60%。此外,爱国者经常目标正上方的低空拦截导弹,这导致阵地上的人员以及设施并没有降低受打击的风险。

在海湾战争期间,MIM-104S 导弹针对 44 个弹道目标发射。根据美国的数据,爱国者队的效力在沙特阿拉伯约为 80%,在以色列约为 50%。后来,这些数据被官方分别降低到了 70% 和 40%。

在19世纪90年代,爱国者 PAC-2 防空系统经历了一系列连续的硬件改进和新软件的引入。

浅谈美国战区导弹防御系统

爱国者防空系统现代改装的反导能力

鉴于爱国者防空系统早期修改的缺陷,雷神公司在 1990 年代中期开始制造具有增强反导弹能力的爱国者 PAC-3。这个综合体包括新硬件。最显着的创新是 AN / MPQ-65 多功能雷达,它取代了用作爱国者 PAC-2 防空系统一部分的 AN / MPQ-53 站。为了拦截弹道导弹,它在弹道的最后一段使用专门设计的 ERINT(增程拦截器)拦截器,并带有主动雷达制导。

根据美国军方的计划,ERINT导弹应该可以完成其他导弹防御系统错过的战术和作战战术弹道导弹。通过将发射器从雷达上移开,可以将防线增加到 45 公里。由于 ERINT 反导弹的尺寸要小得多,它们在一个标准发射容器中放置了四个单元,这使得一个发射器的总弹药负载增加到 16 个单元成为可能。

造价为300万美元的ERINT 反导弹非常紧凑。 它的长度为 5.1 m,直径0.254 m,重量318 kg。 ERINT最大飞行速度为1,480 m / s。 其击中拦截目标弹头的概率为60%-80%,所以,为了获得可接受的拦截概率,目标被至少两枚反导弹发射。 如果无法直接击中敌方弹头,防空导弹还具有小的炸药,当ERINT在目标附近飞行时,可以弹出重达214克的钨破坏元件。

爱国者 PAC-3 防空系统使用新的通信设备和数据交换系统——联合战术信息分发系统 JTIDS(联合战术信息分发系统),以 Link-16 格式运行,以及针对雷达设备的其他变化在改进从小反射表面的目标检测。、该软件在“反导弹模式”下允许对弹道目标进行“选择性”搜索——在所选扇区中选择弹道目标,在它们可能出现的方向上,这“释放”了通道以在地平线上方的狭窄区域中搜索目标,这使区分开真正的弹头与诱饵弹头成为可能。美军持续对爱国者防控系统的升级,使得美国在战区中由点及面地提高防御能力,进一步巩固驻地美军的战略安全。

美国陆军于2015年10月正式采用PAC-3 MSE综合体并于2016年8月宣布设备运营已准备就绪。一个PAC-3 MSE综合体包括:一个 AN/MSQ-104 移动指挥所、一个 AN/MPQ-65 多功能雷达、多达 8 个自行或牵引发射器,配备 4 个 MIM-104D/E 导弹或 16 个 MIM-104F。

美国陆军目前有六个防空导弹旅配备了爱国者PAC-3 MSE。 三个防空旅各有3个爱国者防空导弹系统,另外三旅各有2个爱国者防空导弹系统。此外,美军所有作战师都配备了爱国者PAC-3 MSE改装型,其中除了MIM-104F反导导弹外,还可以使用MIM-104D/E防空导弹。

过去,爱国者防空系统部署在卡塔尔和沙特阿拉伯,以保护美军特遣队和具有重要战略意义的设施。目前,美军的所有防空系统都已从这些国家的领土上撤出。

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萨德反导综合体

从一开始,爱国者防空系统的缺点就很明显,那就是即使在引入新的反导弹之后,也无法抵御中程弹道导弹。

1995 年 4 月,甚至在美国退出 ABM 条约之前,在新墨西哥州的白沙试验场就开始测试一种新的反导弹系统,该系统被命名为 THAAD(Terminal High Altitude Area Defense——终端高海拔区域防御,是一种基于地面的用于中程导弹高空大气拦截的反导弹机动综合体)。

第一次成功拦截发生在 1999 年 6 月 10 日。自 2007 年以来,测试一直在 Barking Sands Pacific 试验场进行。目前,已知 39 次试射,其中 31 次被认为是成功的。

据称,THAAD 综合体的拦截导弹能够打击以高达 4.8 km / s 的速度飞行的弹道目标。射程高达200公里,拦截可发生在40-150公里的高度范围内。反导弹配备了非冷却红外导引头和飞行初始阶段使用的惯性无线电指令控制系统。

反导系统的关键元件是AN / TPY-2移动超视距雷达,工作在8.55-10 GHz频率范围内,脉冲功率约为1.5 MW。该雷达由安装在拖车上的总面积为 9.2 平方米的宽带有源相控阵天线组成,其中的天线包含 72 个收发器模块,由 25344 个元件组成,基于氮化镓创建。 天线方向图的方向和形状由数字波束形成器处理。AN / TPY-2雷达以90°水平扇区扫描空间,可用作早期导弹预警站和火控雷达。通过 JTAGS 设备的卫星频道从 AN / TPY-2 雷达接收的数据实时广播到上级总部和其他导弹防御和防空部队。为了与距离起始位置 14 公里的 THAAD 系统的电池指挥所进行通信,使用以 Link-16 格式运行的 JTIDS 战术站的无线电中继设备。

浅谈美国战区导弹防御系统

评估美国地面机动反导系统的有效性

由于萨德反导系统昂贵的造价(仅一台 AN/TPY-2 雷达的成本约为 5 亿美元)。美军拥有的萨德的数量有限,集结在有限区域内的美国反导弹部队能够覆盖其责任区内相对较小的区域和单个物体,例如,如果中程弹道导弹不同时启动,五个萨德系统与其他现有的防空导弹系统将能够有效地保护以色列领土免受伊朗导弹的攻击。

THAAD 电池组不太高的机动性是值得注意的。因此,由重型军用运输机交付时,从卸货到全面战备,考虑到行军到部署地点长达100公里的时间,大约需要一天的时间。此外,萨德导弹防御系统的覆盖范围有限。根据公开信息,该雷达只可以在 90°水平扇区中检测和射击目标。因此,对于拉伸的前部,需要使用多个射击点实现目标全覆盖。

美国专家表示,基于爱国者 PAC-3 MSE 和 THAAD 部署在战区的战术两级反导系统能够拦截战术、作战战术和中程导弹概率为 0.96。相关人士指出,为了及时可靠地通知导弹攻击,除了标准的 AN / TPY-2 雷达外,还需要使用所有可用的手段:SSPARS 系列的固定雷达,浮动预警雷达SBX-1,SBIRS和AWACS飞机的卫星。这为未来的“太空战”埋下伏笔。

美国从来都是忧患意识极强的国家,美国当年设想的“星球大战”计划,旨在通过发展各种先进的非核高能防御武器,建立一套太空和地面相结合的多层次、高效率的空间立体防御网,对来袭导弹进行多层拦截,并摧毁于到达美国本土之前,从而“使核武器成为无效的和过时的武器”。随着反导系统的软硬件的逐步升级,美国一步步实现“确保随时随地可以侦测并销毁任何针对美国发射的导弹”的立体防御体系。

(责任编辑:许朝)

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