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一周軍評:十分鐘告訴你反導系統到底咋回事
關鍵字: 薩德愛國者彈道導彈東風-21D印度反導這里就要提到“薩德”入韓的主角:AN/TPY-2雷達了。
這是一種裝在拖車上的雷達,可以說是美國目前為止在雷達技術方面最高技術的結晶。其特點是采用有源相控陣雷達天線,X波段,先進的信號處理技術,先進的天線技術……根據目標特性不同和工作模式不同,該型雷達在執行不同任務的時候具有不同的技術特點。
在作為THAAD系統的火控雷達工作的時候,其探測距離降低到600公里。此時能夠同時跟蹤數十個或更多目標,且仍能用一半工作時間搜索新的目標。
如果主要用來精確測量和分辨目標性質,那么該雷達對雷達反射面積0.01平方米的彈頭目標具備870公里的追蹤距離,此時該雷達可以同時跟蹤10個目標,對每個目標每秒更新一次數據?;蛘咄瑫r跟蹤100個目標,每10秒更新一次目標信息。
相應的,由于有源相控陣雷達的特性,如果降低目標信息刷新率,把探測功率集中到更狹窄的范圍內,那么探測距離就可以相應提高。據相關的報告,該雷達可以在1500公里左右距離上追蹤(此時不能同時進行搜索)2個彈頭目標(RCS 0.01平方米)。
甚至,根據目前已經公開的2003年預研階段時的計算數據,該型雷達可以對反射面積0.094平方米的固體燃料導彈,或雷達反射面積0.45平方米的液體燃料導彈進行追蹤時,其探測距離甚至可以達到1800-2000公里,此時還能用一半時間來進行搜索更多目標。
而在最理想的狀態下,如果該雷達追蹤的目標大于0.1平方米,不要求進行搜索,那么其工作距離甚至可以達到3000公里之遙。
換言之,在某種角度而言,AN/TPY-2確實可以看到從中國腹地發射的導彈,只不過此時,它不能進行目標搜索,必須有其他型號的雷達為其提供目標指示,由它來對目標進行精確跟蹤和分辨目標類型。
AN/TPY-2雷達不僅能夠高精度、實時刷新目標位置,也能對目標類型進行分辨,它可以分辨出在軌道上飛行的彈頭和誘餌氣球,這對于大部分采用氣球誘餌的現役彈道導彈來說是個壞消息——此時就要佩服中國航天人的先見之明——東風-5B導彈采用了與真彈頭尺寸外形完全相同的“硬”誘餌,讓AN\TPY-2無從分辨。不過對于“白楊M”等這些導彈來說這可能確實是個問題了。
正是由于AN/TPY-2具備多種工作模式,其中有些十分適合為GMD系統提供服務。同時,美國在AN/TPY-2雷達2007年開始研制前所研制的SBR和GBR兩種X波段大型雷達都因為技術原因性能無法達到預想要求,沒能大量部署。導致GMD系統一直存在嚴重問題——只能依靠升級型“鋪路爪”雷達跟蹤目標,這種雷達雖然幾經改進,但畢竟是一種源于70年代的設計,在探測精度,目標分辨能力等方面都不能和新一代的雷達相提并論。因此在GMD系統設計中,該型雷達主要承擔的是目標搜索任務,還需要搭配更加精確的新型雷達來為GBI導彈提供火控信息。
“鋪路爪”雷達
因此美軍在GMD發展中還曾考慮過使用海基宙斯盾系統來承擔這個任務,但因為SBR和GBR雷達本來就是在“宙斯盾”雷達基礎上發展出來的系統,而宙斯盾本身的功率,波段都不能滿足要求,因此最后也沒能達到目的。
美國海軍更加雄心勃勃的雙波段雷達AMDR的開發也不順利。
最后,目前美國能用的,最先進的反導雷達就只剩下了THAAD系統所用的AN/TPY-2。
雖然其探測距離并不能完全滿足要求,現在也只能湊合了。
好在,AN/TPY-2尺寸小,機動部署方便,可以用C-17直接空運。
于是,美軍就講AN/TPY-2雷達首先部署到日本,在這里配合“鋪路爪”雷達共同工作,可以用來識別和跟蹤中、俄、朝鮮發射的導彈。
而此次美軍將這種雷達部署到韓國,雖然號稱這種雷達將只工作在探測距離600公里的TM火控雷達模式,但實際上,在為THAAD服務的模式和為GMD服務的模式之間進行切換,對于這種先進的數字化有源相控陣雷達來說,就是按個按鈕的事兒,太簡單了。
看到這,相信讀者就明白了,AN/TPY-2雷達放到東亞地區,對美國GMD系統來說確實是增加了寶貴的“開眼”距離,可以更早的精確測定向北飛行的可疑目標,威脅不可謂不大。
不過,具體到在韓國部署AN/TPY-2,筆者倒覺得某種意義上說,這對于美國來說,只是增加了一個“冗余度”而已,畢竟,AN/TPY-2雷達部署在日本和部署在韓國,對于增加探測能力來說,區別并不大。主要的區別,無非是在開戰時,消滅2個目標總比消滅1個要麻煩些而已。
當然,還是有些沒有常識的人會喊,說部署了一個雷達,以后還能部署更多云云。然而這其實就是這些人根本不理解,AN/TPY-2是個什么級別的雷達,這種雷達一部的價格就是14億美元,即使以美國的國力,也無法到處去部署這種雷達。至今為止,AN/TPY-2雷達每一臺都是美國國家級的寶貴財產,戰時更是損失不起的重要裝備。其實,把這種雷達放在距離對手如此近的地方,在和平時期確實有很大情報價值,但在戰時,和送人頭無異。
事實上,美國現在還有一個LRDR雷達研制方案,該型雷達的探測距離會大大超過AN/TPY-2,但目前該型雷達尚處于研制階段,計劃之一是將雷達工作波段改為S波段,天線則直接用兩臺AN/TPY-2雷達的天線陣拼合而成。目前尚不清楚這種雷達什么時候能夠出現,如果研制成功.LRDR可能具備取代SBR和GBR的能力,被部署在阿留申群島、夏威夷等地,進一步增強GMD系統的探測預警能力。不過LRDR要求成本在10億美元之內,這恐怕是很難做到的了。該型雷達部署后,美國反導系統的生存能力會比前置部署AN/TPY-2有較大提升。
不過,對于中國而言,GMD系統其實是個過時的玩意,我們前面已經提到,上世紀90年代研制的東風-5B導彈上已經采用了針對當時尚在研討階段的GMD系統雷達的誘餌。更不用說東風-31、東風-41導彈。以及可能已經部署到東風-5某新改型導彈上的高超聲速滑翔彈頭了——高超聲速滑翔彈頭在大氣層邊緣飛行,GBI攔截彈的EKV只能在大氣層外飛行,是無法進行攔截的。
wu-14第七次試射
所以,雖然美國人心里想著的可能是要削弱中國對美國的威懾能力,但實際上,GMD在可預見的將來,對中國新一代核武器的遏制作用幾乎為0。這其實和我們前面提到過的美國21世紀初開始針對中國的一系列“軍事變革”最后都成了笑話一樣,是美國當時嚴重戰略短視導致的后果。結果,GMD現在真的淪落到只能用來對付對付朝鮮、伊朗這些美國所謂“流氓國家”的零星洲際導彈了——當時大家都認為這只是笑話,沒想到朝鮮也快把它變成現實了。
說過了以對付洲際導彈為主要任務的國家級導彈防御系統。
我們再聊聊相對而言是個“小目標“,但卻是在更晚一些的時候才為各國重視的攔截戰役、戰術導彈的戰區反導系統吧。
現在說起反導系統,大家首先想起的,依然是美國上世紀90年代提出的TMD,NMD的概念。后來TMD發展成THAAD、陸基宙斯盾和愛國者3導彈系統,NMD則發展成GMD系統。
目前,美國最重視的反導系統,依然非THAAD莫屬。
美國反導系統示意圖
THAAD的發展可以追溯到星球大戰計劃中被稱為HEDI的“稠密大氣圈攔截“系統,該系統最初設計是作為SDI系統的最后一道防線,攔截已經再入大氣層的核彈頭。因為此時大氣層會過濾掉所有氣球假目標,可以簡化目標識別過程。
冷戰結束后,HEDI系統一度被停止發展,但隨著海灣戰爭中伊拉克蘇制“飛毛腿“導彈的作用受到重視,美軍決定繼續發展這一系統。
其實,攔截戰役、戰術導彈這件事,冷戰期間美蘇也都有研究。因為當時戰術彈道導彈是投擲戰術核武器或用常規戰斗部襲擊對手暴露的重要目標最方便的手段。
對于冷戰時代的美蘇的師級\集團軍級主官而言,直接控制在他們手里,對方無從攔截,可以直接消滅敵人暴露的指揮部、集結地、后勤倉庫、機場等這類關鍵目標的最方便手段,就是他們掌握的戰術導彈。
尤其是冷戰后期戰術導彈精度大幅度提高,用來執行戰術任務的價值也水漲船高。必須認真考慮加以攔截的問題了。
在陸軍反導攔截系統方面,蘇聯冷戰技術前比美國走得遠一些,其集團軍級防空部隊裝備的S-300V導彈系統就是主要考慮反導攔截的系統,能夠有效攔截美國的“長矛”、ATCAMS等戰術導彈。90年代S-300V系統的發展型S-300VM又稱為“安泰2500”,就是表明該型導彈能夠攔截射程2500公里的來襲彈道導彈,從這個射程就可以看出,這是一種當年設計用來攔截“潘興”導彈的系統。
俄羅斯安泰2500系統,主要攔截目標是潘興
相比之下,美國的“愛國者”導彈就沒有考慮太多反導,該導彈主要考慮的還是打飛機的問題。盡管愛國者PAC-1、PAC-2兩種導彈都增強了反導能力,但其基本設計決定了它反導效率不高。在海灣戰爭期間PAC-2雖然大出風頭,但后來被曝光實際攔截成功率只有10%。
美軍因此在90年代開發了“愛國者”PAC-3導彈,該型導彈采用了全新設計,尺寸大幅度減小,攔截各種來襲短程彈道導彈能力明顯提高。但付出的代價也很嚴重,如果用來打飛機,PAC-3射程只有短短20公里。
因此與俄羅斯S-300P和S-300V系統不論打飛機還是打導彈,都用一種導彈不同,美國的“愛國者”系統需要同時配備PAC-2和PAC-3兩種導彈,PAC-2用來打飛機,PAC-3用來反導。
PAC-3導彈畢竟仍是90年代研制的“小傘“,作為TMD系統真正的核心裝備,THAAD導彈的研制也可以說是命運多舛。雖然1992年當時HEDI項目的承包商麥道公司就在報告中稱”已經掌握了所有相關技術“,但其實要在大氣層內用紅外制導導彈攔截來襲導彈,技術難度其實明顯超過預料。
在1995-97年間,試驗階段的THAAD連續6次發射失敗。后來不得不將引導頭冷卻系統、紅外窗口系統推倒重來,重新設計后,才在1999年試驗成功。
不過,與GBI靶彈一直磕磕絆絆的情況不同,“薩德”在進入21世紀后變得順風順水起來,2005年-2012年間,連續12次成功攔截來襲靶彈,成為目前世界上攔截中短程導彈最熟練的反導系統。
理論上THAAD可以攔截射程最大3500公里的來襲目標,不過該型導彈真正主要考慮攔截的目標,還是射程2000公里左右的中程導彈。
不過,針對THAAD導彈,中國也并非沒有準備,現在回想起東風-21D導彈設計上采用氮氣冷卻,使導彈溫度下降到正常的1%這個技術措施——不能不說極有遠見。
針對紅外制導導彈,攔截目標溫度下降代表熱信號特征的極度縮減,攔截命中率有相當程度的下降
- 原標題:一周軍評:反導縱橫談 本文僅代表作者個人觀點。
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- 責任編輯:荀越
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