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整理人: (1999-12-26 02:20:08), 站内信件
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中国航天1999年第11期 【导弹及其他武器系统】
日 韩和台湾现役和可能采用的主战型反导兵器及其性能概况
如前文所述,日、韩、台目前已部署的反导兵器均为具有反导能力的爱国者PAC-2 地空导弹武器系统和霍克的最新改型,今后可能拥有的反导兵器型号有:日本自行研制 的中萨姆,台湾自行研制的改型天弓2和天弓3,极有可能引进美国的PAC-3、THAAD和3B型 标准2、4A型标准2、4A型标准2-LEAP,并有可能引进以、美合作研制的箭2;在2000年后 ,可能引进美以合作研制的车载战术高能激光防空与反导兵器系统、美国的机载激光反导 武器系统等,也有可能与美国合作研制空基反导导弹。
1.霍克系列地空导弹 霍克是美国雷锡恩公司研制的全天候中低空中程地空导弹武器系统,1954年开始研制 ,1960年初开始装备部队。改型霍克1972年11月开始装备部队。以后又进行了三个阶段的 改进。霍克地空导弹系统是美国最老的地防空导弹系统之一,目前仍有20多个国家和地区 拥有这种导弹,其中包括美国和我国台湾等。30多年来,美国已经对霍克导弹系统进行了 多次改进,并在80年代就演示了用其拦截战术弹道导弹的能力。1988年4月,由爱国者导 弹系统的雷达辅助,美国陆军用改进的霍克导弹成功地拦截了一枚战术弹道导弹;1990年 ,在白沙导弹靶场的一次试验中,该弹成功地拦截了一枚代用的 SS-21导弹。但这些试验 所演示的能力仅仅是“任务”杀伤,即仅使来袭导弹偏离要攻击的预定目标,而不是摧毁 来袭导弹的弹头,实现“弹头杀伤”。1991年1月,为了应付海湾战争的需要,美国国防部 开始实施“快速反应计划”,为霍克导弹发展“弹头杀伤”的能力。 该计划主要改进霍克导弹的引信和弹头以及软件,使之对近程弹道导弹有更大的杀伤 能力。1991年5月18日,美国陆军对这些改进进行了试验,霍克导弹成功地对一个保密的目 标实现了“弹头杀伤”。海军陆战队的一部 AN/TPS-59雷达也参加了这次试验。霍克导弹 防御系统将由下列子系统构成:改进的 AN/TPS-59雷达,加强了机动能力的霍克防空导弹 系统,为霍克系统实时变换目标跟踪数据的“防空通信平台”(ADCP),与海军的宙斯盾雷 达、陆军的爱国者雷达和空军的机载预警与控制系统飞机上的雷达等探测器实现一体化的新 的软件,以及“联合战术信息分配系统”终端(一种保密的通信系统)。 AN/TPS-59相控阵雷达是霍克导弹防御系统的主要监视、探测和跟踪雷达。1992年7月 ,美国海军陆战队对该雷达进行改进。主要的改进是:用新的设备代替雷达的所有电子控制 设备;用新的分布式信号处理系统代替原来的用于处理目标数据的标准的海军 UYK-7计算机 ,新的信号处理系统处理跟踪数据的能力将比老的计算机快5倍,新的信号处理软件将使雷 达能跟踪在高空飞行的战术弹道导弹和邻近的低空飞行的战术弹道导弹。这些改进将使雷达 的监视距离从550公里提高到740公里。为了对来袭的战术弹道导弹作出实时的反应, AN/TPS-59雷达的跟踪数据将通过“联合战术信息分配系统”直接转发给“防空通信平台” 。“防空通信平台”装在高度机动的多用途轮式车上,并配备有商用的 SunSparc计算机 工作站,把跟踪数据转换成霍克导弹的发射指令,指挥霍克导弹连通信台指定一部或多部 霍克导弹发射车拦截目标。用于防御战术弹道导弹的霍克导弹的尺寸和重量与现有的霍克 导弹相同,但将采用新的弹头和引信,发射车也将加以改进,以提高机动性能。霍克导弹 为一级固体导弹,弹体长5.08米,直径0.37米,发射重量为640公斤,制导系统采用X波段 连续波单脉冲半主动雷达寻的头。最大射程35公里,最大作战高度18公里。 改进的霍克导弹防御系统能拦截射程为70~120公里的近程战术弹道导弹,如俄罗斯 的蛙7火箭和 SS-21导弹,可弥补现有的爱国者导弹系统不能有效防御这些导弹的不足, 同时也有一定能力拦截射程为300公里的飞毛腿导弹。作为近期应急的系统,美国海军陆 战队在1995年开始部署改进的霍克导弹防御系统样机系统,1996年部署了实战系统。 1994年9月19~21日的三天内,美国海军陆战队在白沙导弹靶场试验改进的霍克导弹 防御系统,目的是鉴定AN/TPS-59雷达跟踪长矛导弹的能力;考核改进的霍克导弹能多么 快地用AN/TPS-59雷达获取预警信息;检查该系统是否能实际击落长矛战术弹道导弹。试 验中,海军陆战队共完成5次实弹射击,改型霍克导弹成功地拦截了两枚长矛导弹,并实 现了弹头杀伤。这次试验是霍克导弹防御系统用于反战术弹道导弹的首次全系统试验,包 括试验新型霍克导弹、AN/TPS-59雷达、数据传输线路和软件等。这次成功的试验使具有 反战术弹道导弹性能的改型霍克导弹系统在1995年顺利部署。 该系统由5部雷达(中高空目标指示雷达、低空目标指示雷达、测距雷达和两部大功 率照射雷达)、一个连控制中心、一个信息协调中心、一个排指挥所和6部三联装发射架 组成。各分系统可用运输机空运或直升机吊运。70年代中期,台湾从美国引进霍克/改型 霍克,是台湾现役主力中、低空中程地空导弹武器系统,共装备约100部发射架,近1000 枚导弹,编成4个导弹营,属陆军建制。虽然台湾已研制成功天弓地空导弹,但2000年前 后,霍克/改型霍克仍将继续在台湾服役。
2.兼备反导能力的爱国者系列地空导弹 PAC-2系统是目前美国唯一经过实战检验的战区导弹防御系统。该系统主要由 PAC-2 型爱国者导弹及其发射车、 AN/MPQ-53多功能雷达、 AN/MSQ-104交战与火力控制站和其 它支援设备(如发电车)等组成。每个火力单元(即一个连)有 l部雷达、1个交战与火力控制 站和8辆导弹发射车(每辆发射车上带4枚爱国者导弹)。美国现在共有54个火力单元的 PAC-2型爱国者导弹系统。 PAC-2爱国者导弹是一级固体导弹,弹体长5.2米,直径0.41米,尾部有4个活动的 尾翼。起飞重量914公斤,带1个90公斤的高能炸药破片战斗部(每个破片的重量为45克, 共有700个破片)。战斗部上有1个新型的 M818E2脉冲引信。该引信有双锥波束,窄波束 用于对付飞行速度较快的导弹目标,宽波束用于对付飞行速度较慢的飞机目标。 PAC-2爱 国者导弹在中段飞行中采用惯性加指令修正制导,末段制导系统用“通过导弹跟踪” (TVM)的半主动雷达。PAC-2爱国者导弹装在4联装的导弹发射箱内,发射箱装在一辆 M-901拖车上,拖车由一辆牵引车牵引。发射时,发射箱要仰起约30度。 PAC-2爱国者导 弹的确切性能是保密的。按照公开的报道,比较合理的性能为:导弹离开发射箱时的速度 为3马赫,拦截时可加速到6马赫,拦截战术弹道导弹的距离为10~20公里,高度约为5公里。 AN/MPQ-53多功能雷达为 G波段(4~6吉赫)频率捷变相控阵雷达。该雷达装在一辆拖 车上,有一个5161元的天线阵列,用于搜索、探测和跟踪目标,以及指挥爱国者导弹。该 雷达由交战与火力控制站通过数字式军用控制计算机自动控制,能同时处理90~125个目 标,最多支持9枚爱国者导弹拦截目标。在没有预警卫星提供支持的情况下,该雷达捕获来 袭导弹的距离为50~80公里;有预警卫星支持时,捕获来袭导弹的距离可达到100公里。 海湾战争后,美国陆军对 PAC-2爱国者导弹防御系统继续进行一些改进,包括改进预 警能力,以便更精确和更快地探测导弹发射和预警;进一步加强 PAC-2爱国者导弹的制导 性能,以便提高其杀伤能力和扩大防御区域;增强雷达的性能,提高探测弹道导弹的能力; 提高 PAC-2爱国者导弹火力单元快速、精确定位能力,导弹发射车与雷达分?? 署的距离更 远,以便扩大防御区域。经过改进的 PAC-2爱国者导弹与雷达已在1995年部署,其防御高 度和拦截距离比原来的系统扩大了近1倍。 爱国者地空导弹武器系统现分为原型和改型两种,主要由雷锡恩公司研制,PAC-3动能 杀伤拦截弹由洛马沃特公司研制。原型主要用来拦截各种高性能飞机,其代号是MIM-104。 美陆军为加强自卫能力,从1985年3月开始实施增加爱国者反战术弹道导弹能力的改进计划 ,分三个阶段进行,将持续到2000年以后。改进后的产品型号分别称为PAC-l、PAC-2、 PAC-3,目前第一、第二阶段的产品改型早已完成并装备部队,PAC-2还成为海湾战争中的 反导明星。在海湾战争之后,PAC-3计划启动,目前正在大力推进。 PAC-1于1988年12月完成装备部队,其改进之处主要是地面制导设备的软件,但此改 进也只能使战术弹道导弹偏离原来弹道而失效,不甚理想。 PAC-2于1989年完成并装备美陆军,它比PAC-1具有更高的探测灵敏度和战斗杀伤力, 因而能在空中击毁飞毛腿之类的战术弹道导弹,且不会影响其对付飞机的性能,但暴露的不 足也很多。例如,因拦截距离太近,不少导弹碎片落到地面后破坏己方建筑物并造成人员伤 亡。因此,海湾战争后,PAC-3计划启动。1992年首先进行的是所谓的“快速响应计划”。 这一计划包括为爱国者雷达增加一个保护天线罩, 以防止接到飞机在机场滑行时产生的反射波。在实施“快速响应计划”中,增加了 低噪声接收机,以改进雷达的探测范围。此外,在发射车、雷达及拦截控制站上安装? GPS接收机,使其能够 快速而准确地定位。数据传输系统同样作了改进,使发射车放置在比过去距雷达远10倍的地 方,大大增加了防御的范围。在此基础上PAC-3计划开始展开。 PAC-3计划是美国当前列为重点发展的“核心”战区导弹防御计划之一,将作为未来 双层地基战区导弹防御系统的低层防御系统。该计划开始选用了两种导弹,一种仍为 PAC-2系统所用的爱国者导弹,通过继续不断改进而提高性能,即在导弹上加装了1个Ka波 段的毫米波主动雷达导引头,使其成为采用半主动C波段雷达导引头与主动雷达导引头相结 合的双模导引头,可以在主动与半主动模式之间快速地进行转换,提高了导弹对付巡航导 弹、先进飞机和识别弹头的能力;另一种则是由洛马沃特公司研制的动能杀伤拦截弹。这是 一种全新的导弹,开始称为增程拦截弹,大概从1997年年中开始改称PAC-3拦截弹(即增程 拦截弹1),它比增程拦截弹仅长15.24厘米。从实施PAC-3计划的情况看,目前已完成了第 一和第二阶段的改进研制工作,正加紧进行第三阶段的研制工作。 PAC-3计划的第一阶段改进结果称为PAC-3/1型,已于1995年装备部队,其改进内容是 :增加了地面相控阵雷达上的脉冲多普勒处理器的能力,使其可以发现杂波中的巡航导弹; 对火控计算机进行了改进,处理数据的速度是过去的4倍,存取数据的容量是过去的8倍;作 战单位能够借助一个光盘及内装的数据记录器采集作战过程中的所有数据;增加了新版本软 件,从而完善了硬件的改进。 PAC-3计划的第二阶段改进结果称为PAC-3/2型,目前首批产品已装备美军9个爱国者导 弹营的2个。其改进包括对主要软件的进一步完善,以便利用PAC-3/1型中对雷达的改进成果; 此外,还改进了雷达的多功能能力。目前,雷达在给定的任务周期中可以执行更多的功能。 例如,雷达在跟踪爱国者导弹时,可以捕获和跟踪飞机、巡航导弹以及战术弹道导弹等目 标。在通信联络方面也作了改进,包括联合战术信息分配系统,它将目标的数据从其他战 术弹道导弹防御系统中提供给爱国者火力单元。PAC-3/2型采用了一种更先进的软件 (PDB-4)。美国为了演示新部署的PAC-3/1型和2型系统的作战能力,专门从国外购买了 飞毛腿弹道导弹,并在1997年2月和3月进行了试验,成功地拦截了实际的飞毛腿弹道导弹。
3.箭2地空导弹 箭2是以色列和美国联合研制的以反战术弹道导弹为主兼顾反飞机、反巡航导弹的超高 空地空导弹武器系统。箭2武器系统由箭2嫉捌浞⑸涑担嗨蒐波段预警与火控雷达,以 及香橼树作战管理与指挥、控制、通信系统等组成。 箭2导弹的最大拦截距离达90公里,拦截高度约40公里,弹长7米左右、弹径1.73米 (底部),最大飞行速度10马赫,采用两级固体火箭发动机和高能破片杀伤战斗部及近炸 引信,杀伤半径50米。飞行初段采用惯性制导,中段采用指令制导,末段拟采用两种自主 寻的导引头,一种是被动红外导引头,用于捕获、跟踪在大气层高空飞行的战术弹道导弹 ;另一种为主动雷达导引头,用于防御低空飞机和巡航导弹。青松雷达是集预警、火控于 一身,可同时处理几十个目标的多功能雷达,并具有较强的抗干扰能力。以美目前正加快 箭2的研制进度,并计划在1999年进行拦截真实导弹的试验。若成功,美、以将在本年度 部署箭2导弹连。
4.THAAD地空导弹 THAAD是美国洛克希德·马丁公司目前正在研制的一种机动部署的专用反导超高空地空 导弹武器系统,主要用来防御射程大于600公里的弹道导弹,它既能在大气层内高空(40公 里以下)拦截来袭弹头,又能在大气层外(100~150公里高空)拦截来袭弹头,拦截距离可 达150~200公里以上,将作为美陆军战术弹道导弹的高层防御系统。 美国防部于1989年正式提出THAAD计划,1992年9月开始研制,其后一直在加紧实施 。在经历了1995年至1999年5月的6次实弹试验连续失败后,于1999年6月以来已连续2次试 验成功。研制完成时间和部署时间预计到2004年和2008年。美国目前计划生产1422枚 THAAD导弹,99部发射装置和18部地基雷达,总费用134亿美元,其中由美国雷锡恩公司 电子系统分公司生产的地基雷达占54亿美元。目前美国陆军需要80部THAAD发射装置, 1272枚THAAD导弹,约需86亿美元。日本和韩国对THAAD系统也感兴趣,尤其是日本从 1993年以来一直在向美国要求有关THAAD可能用于反朝鲜弹道导弹的信息,最近,日本已获 准参加THAAD的4种设备的研制。 THAAD系统由 THAAD拦截弹及其发射车,地基雷达,作战管理与指挥、控制、通信、 情报(BM/C3I)系统及支援设备等组成。THAAD拦截弹为高速动能杀伤拦截弹,主要由一级 固体助推火箭和一个作为弹头的“动能杀伤拦截器”(KKV)组成,全弹长6.17米,最大弹 体直径0.37米,起飞重量800千克。KKV包括用于捕获和跟踪目标的中波红外寻的头、用于 制导的电子设备以及用于机动飞行的液体推进剂轨控与姿控推进系统等。KKV长2.325米, 底部直径为0.37米。发射车拟用 M-1075卡车改进而成,每辆车上可载12枚THAAD拦截弹 ,能用一架 C-141运输机空运到战区。地基雷达是 THAAD系统的眼睛,可用于远距离探测 和跟踪来袭的目标、跟踪和引导拦截弹拦截目标、向作战管理系统提供识别目标与杀伤效 果评价的数据等。BM/C3I系统是 THAAD系统的大脑和神经中枢,它把地基雷达与 THAAD 拦截弹联成一个完整的整体,所有设备都安装在高度机动的多用途轮式车辆上。 THAAD系统可自主作战,拦截距离远,拦截高度高,防御区域大(可保护直径200公里 的区域),杀伤能力强,能实施多次拦截,并具有高度机动能力。实战时,当天基探测器对 来袭目标预警后,首先由地基雷达在远距离搜索、捕获、跟踪目标,并通过BM/C3I系统将 跟踪的目标数据装订到待射的拦截弹上,并下达发射命令。在拦截弹通过初始惯导和雷达 指令中段制导、飞到拦截目标的有利位置时,KKV与助推火箭分离并进行自主寻的飞行,然 后通过直接碰撞拦截和摧毁目标。地基雷达把拦截过程的观测数据提供给BM/C3I系统,对 是否拦截到目标进行评估。若首发拦截弹未能拦截和摧毁目标,再发射第二枚;若第二次 截也未成功,就将把目标交与低层防御的爱国者PAC-3系统进行第三次拦截。
5.反助推段弹道导弹机载激光武器 机载激光器计划是美国空军目前正在积极推进的助推段战区弹道导弹拦截方案,是其联 合多层战区导弹防御研究的一部分。机载激光器演示器计划是美国空军的一项先期技术演 示计划,旨在发展和演示验证在助推段捕获、跟踪和摧毁战区弹道导弹所必需的技术。该 演示计划的目的在于,显示可按比例放大到全面作战武器系统水平的、具有高可信度的系 统性能。在该演示计划之下进行机载高能激光武器系统的方案确定、设计、研制、组装和 试验。 机载激光器系统运行在12公里高空,可在远离敌方边界90公里的友方领空巡航,对敌 方偶然从事先未确定的远程发射场发射的多枚战术弹道导弹实施外科手术式的高效拦截。 机载高能激光器系统的主要部件包括飞机平台(波音747-400F飞机)、传感器系统 (无源红外传感器)、高能激光器(氧碘化学激光器)和瞄准与跟踪系统(光束控制)。 研究表明,由7架机载激光器载机组成的机群能对单个战区级冲突地区提供最佳的弹 道导弹防御。要想按照目前五角大楼的基本要求,同时为两个战区级冲突地区提供弹道导 弹防御,将需要14架机载激光器载机,这些载机应能在空中加油。 根据目前的作战方案,由7架飞机组成的作战机群中至少应使5架部署在一个军事危急 区域。5架机载激光器载机可形成两条反导轨道(形成24小时的作战能力需要7架载机),携 带足够进行200次发射的燃料,载机至少能在空中待命飞行6小时而无需加油,每次任务飞 行时间为12~18小时。部署由5架载机构成的机群,需要一架 C-l30运输机和至少两架空 中加油机的支援。每次射击的持续时间为3~5秒钟,每次射击所耗费的化学燃料成本约为 1000美元。数百万瓦的激光通过2米直径的发射望远镜发射出去,足以攻击远至600公里 处的目标,并能炸裂目前五角大楼所列威胁名单上29种导弹中任何一种的压力燃料贮箱。 机载激光器系统将设计成能对付从单个发射场或多个分散发射场间歇式进行的每次5~10 枚的弹道导弹齐射。 美国空军已计划实施一项价值60亿美元的机载激光器计划,以建造一支由7架载机组 成的机群。预计7架机载激光器系统飞机的费用为50亿美元(其中单架载机的成本为4.5亿 美元),其后20年中的作战和支援费用为10亿美元。美空军要求在2002年时部署一架作战 演示用样机(氧碘激光器功率 l~2兆瓦),使美国首次具备助推段拦截能力,并用其进行 拦截助推段弹道导弹的试验;在2006年部署3架作战使用型机载激光器飞机(氧碘激光器功 率2~3兆瓦),具备初始作战能力;在2008年部署7架作战使用型机载激光器飞机,构成一 个完整的机群,具备全面作战能力。
6.通用区域防御综合反导车载激光武器 美国休斯公司在其激光武器技术发展基础上,为美国陆军设计了一种前沿机动防御系 统。它称为通用区域防御综合反导激光武器系统,旨在弥补陆军中程和远程反导武器系统 的不足。它可部署在轮式或履带式装甲车上,用于在最后一分钟对付10公里距离上的低空 来袭隐身目标。这种武器系统具有常规武器系统所不可能具备的一发即中的杀伤精度。 该系统由一台400千瓦的氟化氘高能激光器和一台70厘米直径的定向器/跟踪器组成。 典型系统的反应时间约为1秒钟,发射率为20~50次/分钟,单次射击费用约1000美元。 这种系统设计用于拦截重力加速度过载达100g的机动目标,而且一旦锁定目标,就能利用 激光照射目标直至将其摧毁。烟、霾等其它战场上的气流不会造成影响光束质量的热晕。 恶劣气候条件至多会使目标所需的激光辐照时间比晴朗时的1秒略长0.1秒。 研究表明,陆军激光武器系统所需的功率大小可在100千瓦至1兆瓦之间,而就前沿阵 地机动防御而言,所需功率约为500千瓦。据悉,该武器系统可严重摧毁4公里远的导弹目 标的雷达整流罩,并能严重破坏10公里远的光学系统。根据目前的方案,美国陆军保护一 个战区大约需要部署3~4个通用区域防御综合反导激光武器系统。
(孙亚力 李富荣) --
信言不美,美言不信;善者不辩,辩者不善 知者不博,博者不知;圣人不积,既以为人 己愈有,既以与人,己愈多 天之道,利而不害;圣人之道,为而不争
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