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薩德反導(dǎo)系統(tǒng)·THAAD-末端高空反導(dǎo)的利刃!

電子萬(wàn)花筒 ? 來(lái)源:電子萬(wàn)花筒 ? 2023-03-21 09:43 ? 次閱讀

一、薩德到底是什么鬼?

末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)(Terminal High Altitude Area Defense,縮寫(xiě):THAAD,薩德)是美國(guó)導(dǎo)彈防御局和美國(guó)陸軍隸下的陸基戰(zhàn)區(qū)反導(dǎo)系統(tǒng),一般簡(jiǎn)稱(chēng)為薩德反導(dǎo)系統(tǒng)。“薩德”是美國(guó)發(fā)展歷史最長(zhǎng)的導(dǎo)彈防御系統(tǒng),也是美國(guó)陸軍掌握的兩種高低搭配的防御系統(tǒng)之一,其發(fā)展歷程反映出美國(guó)導(dǎo)彈防御思想的變化,也是美國(guó)反導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的縮影。

THAAD系統(tǒng)是美國(guó)新導(dǎo)彈防御計(jì)劃的重要組成部分,主要針對(duì)高空導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,采用衛(wèi)星、紅 外、雷達(dá)三位一體的綜合預(yù)警方式。該系統(tǒng)由攔截彈、車(chē)載式發(fā)射架、地面雷達(dá),以及戰(zhàn)斗管理與指揮、控制、通信、情報(bào)系統(tǒng)等組成。

THAAD系統(tǒng)的攔截高度達(dá)到 40~150千米,這一高度段是射程3500千米以?xún)?nèi)彈道導(dǎo)彈的飛行中段,是3500千米以上洲際彈道導(dǎo)彈的飛行末段。因此,它與陸基中段攔截系統(tǒng)配合,可以攔截洲際彈道導(dǎo)彈的末段,也可以與“愛(ài)國(guó)者”等低層防御中的“末段攔截系統(tǒng)”配合,攔截中短程導(dǎo)彈的飛行中段, 在美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用。

THAAD系統(tǒng)中的AN/TPY-2雷達(dá)不僅可以在THAAD系統(tǒng)中承擔(dān)“薩德之眼”火控雷達(dá)的作用,還可以脫離THAAD系統(tǒng)的發(fā)射裝置,作為前沿預(yù)警雷達(dá)單獨(dú)部署在陣地前沿。由于薩德系統(tǒng)具有較高的機(jī)動(dòng)能力和一體化協(xié)同作戰(zhàn)能力,還可以與“宙斯盾”反導(dǎo)系統(tǒng)、“愛(ài)國(guó)者-3”防空反導(dǎo)系統(tǒng)等協(xié)同作戰(zhàn),擴(kuò)大反導(dǎo)作戰(zhàn)保衛(wèi)區(qū)域。

二、薩德系統(tǒng)的前世今生

“薩德”系統(tǒng)研制計(jì)劃由美國(guó)國(guó)防部通過(guò)戰(zhàn)略防御計(jì)劃局(現(xiàn)為導(dǎo)彈防御局)發(fā)起,由美國(guó)陸軍戰(zhàn)略防御司令部(現(xiàn)為空間與導(dǎo)彈防御司令部)負(fù)責(zé)管理。“薩德”系統(tǒng)的發(fā)展主要分成4個(gè)階段。

方案探索與定義階段(1987年~1991年)-1987年,美國(guó)軍方首次提出“薩德”系統(tǒng)的任務(wù)需求,并開(kāi)始方案論證研究。1990年正式授予洛克希德公司等三組承包商競(jìng)爭(zhēng)研究合同,1991年完成方案論證及評(píng)審。

方案驗(yàn)證與確認(rèn)階段(1992年~1999年)-1992年,“薩德”系統(tǒng)攔截彈與地基雷達(dá)系統(tǒng)研制進(jìn)入方案驗(yàn)證與確認(rèn)階段,開(kāi)始試驗(yàn)樣彈和樣機(jī)。同年9月,美國(guó)陸軍選定洛克希德公司負(fù)責(zé)“薩德”系統(tǒng)樣 彈試驗(yàn);選擇雷錫恩公司負(fù)責(zé)演示 “薩德”系統(tǒng)地基雷達(dá)樣機(jī)。1993年,克林頓政府將“薩德”系統(tǒng)定為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御計(jì)劃的核心計(jì)劃之一。同年11月,“薩德”計(jì)劃順利通過(guò)演示驗(yàn)證飛行試驗(yàn)軟硬件關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審。1994年5月,完成最后的設(shè)計(jì)評(píng)審。1995年4月,“薩德”系統(tǒng)攔截彈成功進(jìn)行首次飛行試驗(yàn),至1999年底,共進(jìn)行 11次飛行試驗(yàn)。其中8次攔截試驗(yàn),前6次連續(xù)失敗,造成整體計(jì)劃后延。在設(shè)計(jì)合理性被確認(rèn),質(zhì)量控制加強(qiáng)后,后2次試驗(yàn)取得成功,從而結(jié)束該階段任務(wù),工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向 攔截彈的設(shè)計(jì)改進(jìn)。

工程研制及生產(chǎn)階段(2000年~2009年)-2000年6月,“薩德”系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工程研制及生產(chǎn)階段。在此期間,“薩德”系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn),并于2003年12月順利 通過(guò)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審。2004年3月,美國(guó)防部將“薩德”系統(tǒng)納入美國(guó)多層導(dǎo)彈防御體系。2004年5月開(kāi)始試驗(yàn)彈生產(chǎn),2005年11月開(kāi) 始改進(jìn)系統(tǒng)的新一輪飛行試驗(yàn),2007年開(kāi)始,飛行試驗(yàn)場(chǎng)從白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)轉(zhuǎn)移到太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)。至 2008年底,改進(jìn)的“薩德”系統(tǒng)共進(jìn)行7次飛行試驗(yàn),其中的4次攔截試驗(yàn)全部成功。本輪試驗(yàn)除驗(yàn)證系統(tǒng)改進(jìn)后的基本性能外,還加強(qiáng)了對(duì)低空目標(biāo)、分離目標(biāo)、遠(yuǎn)程目標(biāo)、復(fù)雜目標(biāo)和真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境下目標(biāo)攔截能力的考核。

生產(chǎn)與部署階段(2007年至今)-2007年1月,“薩德” 系統(tǒng)正式進(jìn)入生產(chǎn)與部署階段。2008年5月28日,首批“薩德”系統(tǒng) 正式裝備美國(guó)陸軍,部署在第32陸軍防空反導(dǎo)司令部第11防空炮兵旅 第4防空炮兵團(tuán)阿爾法連,包括24枚攔截彈、3輛發(fā)射車(chē)、1套火控系統(tǒng)和1部“薩德”雷達(dá)。“薩德”系統(tǒng)的部署以及初始作戰(zhàn)能力和互操作能力的驗(yàn)證和提高,使美國(guó)軍方至少在理論上具備了從彈道導(dǎo)彈飛行中段到末段無(wú)空隙的強(qiáng)大的防御體系網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)軍方的近期目標(biāo)是使“薩德”系統(tǒng)具有攔截近程和中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的能力,遠(yuǎn)期目標(biāo)為具備攔截洲際彈道導(dǎo)彈的能力。

三、薩德系統(tǒng)的組成

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圖2 薩德系統(tǒng)的工作模式

1.AN/TPY2 X波段雷達(dá)

AN/TPY-2雷達(dá)被稱(chēng)為目前世界上最大,功能最強(qiáng)的陸基X波段有源相控陣?yán)走_(dá)。作為“薩德之眼”在整個(gè)THAAD系統(tǒng)中處于相當(dāng)關(guān)鍵的地位,如圖2所示,此雷達(dá)具備兩種模式,前置部署模式和末端部署模式。前置部署模式下,雷達(dá)主要用于監(jiān)測(cè)、跟蹤彈道導(dǎo)彈主動(dòng)段彈道,并能將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接傳輸給末端; 末端部署模式下,雷達(dá)能接受前端傳來(lái)的數(shù)據(jù)流,實(shí)現(xiàn)落點(diǎn)預(yù)報(bào)、目標(biāo)識(shí)別等功能,并為攔截中近程彈道導(dǎo)彈提供火控支撐。

AN/TPY-2雷達(dá)由天線、操作控制車(chē)、冷卻設(shè)備車(chē)、電子設(shè)備車(chē)和電源設(shè)備車(chē)等5個(gè)部分組成,如圖3所示。

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圖3 薩德雷達(dá)系統(tǒng)組成

相控陣天線

AN/TPY-2高分辨率X波段固態(tài)有源相控陣多功能雷達(dá)是美國(guó)THAAD系統(tǒng)的火控雷達(dá),是 THAAD系統(tǒng)的重要組成部分,為攔截大氣層內(nèi)外3500千米內(nèi)中程彈道導(dǎo)彈而研制,是美軍一體化彈道導(dǎo)彈防御體系中的重要傳感器。AN/TPY-2是陸基移動(dòng)彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá),可遠(yuǎn)程截獲、精密跟蹤和精確識(shí)別各類(lèi)彈道導(dǎo)彈,主要負(fù)責(zé)彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的探測(cè)與跟蹤、威脅分類(lèi)和彈道導(dǎo)彈的落點(diǎn)估算,并實(shí)時(shí)引導(dǎo)攔截彈飛行及攔截后毀傷效果評(píng)估。

AN/TPY-2雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)、分辨率高,具備公路機(jī)動(dòng)能力,雷達(dá)還可用大型運(yùn)輸機(jī)空運(yùn),戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)性好,其戰(zhàn)時(shí)生存能力高于固定部署的雷達(dá)。AN/TPY-2有兩種部署模式, 既可單獨(dú)部署成為早期彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)(前置部署模式),也可和THAAD系統(tǒng)的發(fā)射車(chē)、攔截彈、火控和通信單元一同部署,充當(dāng)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的火控雷達(dá)(末端部署模式)。

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圖 4 AN/TPY-2雷達(dá)天線結(jié)構(gòu)圖

下表列出了AN/TPY-2雷達(dá)的主要性能參數(shù):AN/TPY-2雷達(dá)由天線、操作控制車(chē)、冷卻設(shè)備車(chē)、電子設(shè)備車(chē)和電源設(shè)備車(chē)等5個(gè)部分組成,雷達(dá)天線面積為9.2 平方米,發(fā)射/接收陣元數(shù)為25334個(gè),陣元峰值功率可達(dá) 16瓦,雷達(dá)平均功率約60~80 千瓦。該雷達(dá)的探測(cè)距離最遠(yuǎn)可達(dá)2300千米 (100平方米雷達(dá)反射截面積目標(biāo)),對(duì)1平方米雷達(dá)反射截面積的目標(biāo)探測(cè)距離達(dá)1700 千米。高分辨率和超遠(yuǎn)的探測(cè)距離使 AN/TPY-2雷達(dá)成為世界上最大、性能最強(qiáng)的陸基移動(dòng)彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)。

AN/TPY-2雷達(dá)主要性能參數(shù)

性能參數(shù) 數(shù)據(jù)指標(biāo)
天線幾何口徑(m2) 9.2
工作頻率(Ghz) 9.5
工作頻段 X
收發(fā)信機(jī)數(shù)目 72
T/R陣元個(gè)數(shù) 25334
子陣數(shù)目(發(fā)射/接收) 72/72
每個(gè)子陣的T/R陣元數(shù)目 352
陣元峰值功率(W) 10~16
單個(gè)陣元平均功率(W) 3.2
天線輻射模式 數(shù)字波束賦形
方位角機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)范圍(度) -178~178
俯仰角機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)范圍(度) 0~90
方位、俯仰電掃范圍(度) 0~50
接收增益(dB) 112.3849
天線發(fā)射有效孔徑(㎡) 6
方位向波束寬度(度) 0.4
俯仰向波束寬度(度) 0.8
功率孔徑積(kW㎡) 324
單線搜索角(Sr) 0.11

AN/ TPY-2雷達(dá)具有多種搜索方式,有3種同時(shí)接收波束(1、3、7個(gè)波束)的配置方式,也可使用3、7個(gè)波束搜索模式,該模式可在順序發(fā)射多個(gè)脈沖后同時(shí)接收多個(gè)波束。還可選擇在波束內(nèi)發(fā)射3個(gè)不同頻率的脈沖對(duì)雷達(dá)RCS進(jìn)行去相關(guān),增強(qiáng)檢測(cè)能力。由于該雷達(dá)采用波長(zhǎng)較短的X波段和巨大的雷達(dá)陣面,雷達(dá)波束非常窄,其分辨率非常高,對(duì)彈頭具有跟蹤和識(shí)別能力,能識(shí)別假?gòu)楊^,能將目標(biāo)從誘餌或彈體碎片中識(shí)別出來(lái)。

AN/TPY-2雷達(dá)具有多種先進(jìn)的抗干擾措施。AN/TPY-2雷達(dá)具有遠(yuǎn)距離同時(shí)寬波束掃描、窄波束跟蹤的能力;可利用時(shí)間分割技術(shù),對(duì)多批目標(biāo)實(shí)施搜索、捕獲和識(shí)別,能將天線孔徑上離散分布的發(fā)射機(jī)(T模塊)輻射功率在空間高效合成,輕而易舉地獲得其他任何體制雷達(dá)難以得到的超大功率孔徑積,具有孔徑上少量陣元失效仍可有效工作的故障軟化性能。自適應(yīng)預(yù)流推進(jìn)算法(SAPR)可按來(lái)襲目標(biāo)不同威脅度,合理搜索和跟蹤目標(biāo),適應(yīng)多變而復(fù)雜的電磁環(huán)境。AN/TPY-2雷達(dá)具有高功率輸出和優(yōu)越的波束/波形捷變性能,有很好的抗干擾性能。先進(jìn)的多功能AN/TPY-2不僅能完整地獲得高速度、多批次、小RCS目標(biāo)的標(biāo)量幾何參數(shù)而感知目標(biāo),而且具有在嚴(yán)酷信息戰(zhàn)的環(huán)境中,實(shí)時(shí)精確探測(cè)目標(biāo)群中每個(gè)目標(biāo)的距離、角域及其速度、加速度、目標(biāo)回波幅度、相位起伏和極化信息等標(biāo)量和矢量參數(shù),對(duì)目標(biāo)分類(lèi)、識(shí)別、編目和成像而認(rèn)知目標(biāo),完成由“亮點(diǎn)”到“圖像”的飛躍。

電子設(shè)備車(chē)

電子設(shè)備車(chē)是一種模塊化、一體化的拖車(chē),車(chē)箱配備核生化防護(hù)能力及環(huán)境控制裝置的密閉保護(hù)罩。主要設(shè)備有:2臺(tái)用于數(shù)據(jù)處理的VAX7000計(jì)算機(jī)、4臺(tái)MP2大規(guī)模并行信號(hào)處理機(jī),以及接收機(jī)/激勵(lì)器、檢測(cè)目標(biāo)發(fā)生器和高速記錄儀等。MP2處理機(jī)是大規(guī)模并行處理技術(shù)的首次軍事應(yīng)用,用途是頻譜分析、脈沖壓縮與連續(xù)探測(cè),以及對(duì)來(lái)自接收機(jī)的數(shù)字化雷達(dá)回波抽樣進(jìn)行初步圖像處理。VAX7000計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)實(shí)際作戰(zhàn)任務(wù)的計(jì)算,任務(wù)前與任務(wù)后的數(shù)據(jù)處理等。

電源設(shè)備車(chē)

電源設(shè)備車(chē)由1臺(tái)內(nèi)燃機(jī)、1臺(tái)交流發(fā)電機(jī)、1個(gè)控制盤(pán)、1個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組成,能提供1.1兆瓦的電力。

冷卻設(shè)備車(chē)

冷卻設(shè)備車(chē)是1個(gè)長(zhǎng)12米、重16.3噸的封閉式拖車(chē),車(chē)內(nèi)裝有供天線冷卻用的液體冷卻設(shè)備和為天線及電子設(shè)備提供電力分配的裝置。

操作控制車(chē)

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圖5AN/TPY-2雷達(dá)操作控制車(chē)

操作控制車(chē)是一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng),可保證操作人員監(jiān)視雷達(dá)跟蹤效果以及與外部的通信,有獨(dú)立的電力系統(tǒng)。部署時(shí)其功能可以并入雷達(dá)系統(tǒng)。系統(tǒng)之間的通信連接采用光纖數(shù)據(jù)鏈路。整套系統(tǒng)和組件共需2.1兆瓦的功率來(lái)工作。

2.火控通信系統(tǒng)

“薩德 ”系統(tǒng)的指揮控制及作戰(zhàn)管理通信系統(tǒng) (C2BMC)主要負(fù)責(zé)全面任務(wù)規(guī)劃、威脅評(píng)估、確定最佳交戰(zhàn)方案以及控制作戰(zhàn)等,由戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心、發(fā)射控制站和傳感器系統(tǒng)接口等組成。指揮和控制系統(tǒng)又被稱(chēng)為火控與通信系統(tǒng)。戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心是指揮和控制系 統(tǒng)連和營(yíng)的神經(jīng)中樞。由2輛作戰(zhàn)車(chē)輛(1部用于作戰(zhàn),1部用于部隊(duì)訓(xùn)練及作戰(zhàn)備份)和2輛通信車(chē)組成,內(nèi)部設(shè)備包括1個(gè)中央計(jì)算機(jī)、2個(gè)操作臺(tái)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、打印機(jī)和傳真機(jī)等。傳感器系統(tǒng)接口作為獨(dú)立的車(chē)輛,與雷達(dá)采用分布式遠(yuǎn)距離部署,為雷達(dá)和指揮控制作戰(zhàn)管理與通信系統(tǒng)提供接口。根據(jù)作戰(zhàn)部隊(duì)指控命令,傳感器系統(tǒng)接口設(shè)備可為與其相連的雷達(dá)提供直接的任務(wù)分配和管理。傳輸前通過(guò)過(guò)濾和處理雷達(dá)數(shù)據(jù),使通信負(fù)荷最小化,可通過(guò)管理傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)偵察、任務(wù)控制、緩和或避免飽和、目標(biāo)圖像確定、作戰(zhàn)監(jiān)視與控制等功能。發(fā)射控制站提供自動(dòng)數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)音通信連接,完成C2BMC系統(tǒng)內(nèi)無(wú)線電通信功能,還可提供傳感器系統(tǒng)接口和發(fā)射裝置之間的通信線路。內(nèi)部設(shè)備包括除地面天線外的所有無(wú)線電子系統(tǒng)。

3.發(fā)射系統(tǒng)

攔截彈

“薩德”系統(tǒng)攔截彈主要由動(dòng)能殺傷器、級(jí)間段和固體火箭助推器3部分組成。攔截彈的長(zhǎng)度為6.17米,最大彈徑0.37米,起飛重量900公斤,最大速度可達(dá)2500米/秒,并有一個(gè)帶推力的單級(jí)固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。它們的航程為200公里,高度可達(dá)150公里; 這比任何其他的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)都要高。動(dòng)能殺傷器主要部件有:能產(chǎn)生致命殺傷的鋼制頭錐、2片蛤殼式保護(hù)罩、紅外導(dǎo)引頭、集成電子設(shè)備模塊和雙組元推進(jìn)劑姿軌控系統(tǒng)。導(dǎo)引頭被裝在一個(gè)雙錐體結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個(gè)雙軸穩(wěn)定平臺(tái)上。鋼制頭錐上的非冷卻藍(lán)寶石板是導(dǎo)引頭觀測(cè)目標(biāo)的窗口。頭錐前面的2片蛤殼式保護(hù)罩可保護(hù)導(dǎo)引頭及其窗口。在大氣層內(nèi)飛行期間,保護(hù)罩遮蓋在頭錐上,以減小氣動(dòng)阻力,保護(hù)導(dǎo)引頭窗口不受氣動(dòng)加熱影響,在導(dǎo)引頭開(kāi)始搜索捕獲目標(biāo)時(shí)被拋掉。后錐體用復(fù)合材料制造。

“薩德”攔截彈采用預(yù)測(cè)比例導(dǎo)引,到接近目標(biāo)前2秒轉(zhuǎn)為比例導(dǎo)引,利用推力矢量控制和空間點(diǎn)的選擇來(lái)進(jìn)行制導(dǎo)與控制。在助推段和中段提供彈道優(yōu)化設(shè)計(jì),用這種方法控制攔截器狀態(tài)矢量,形成適宜的攔截關(guān)系,并保證導(dǎo)引頭的窗口在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)。自動(dòng)駕駛儀提供指令,在助推段用推力矢量控制。在大氣層內(nèi)導(dǎo)引頭機(jī)動(dòng)利用姿態(tài)控制提供氣動(dòng)升力,在大氣層外利用軌控機(jī)動(dòng)。軌控發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)攔截器重心,可提供的橫向機(jī)動(dòng)能力為5倍重力加速度。位于攔截器后部的4個(gè)俯仰偏航和4個(gè)滾動(dòng)的姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在大氣層內(nèi)提供的氣動(dòng)力機(jī)動(dòng)為10倍重力加速度。可在慣性飛行階段進(jìn)行極限的姿態(tài)控制,在發(fā)射到攔截的全過(guò)程進(jìn)行滾動(dòng)控制。

發(fā)射車(chē)

發(fā)射裝置 “薩德”系統(tǒng)攔截彈采用傾斜發(fā)射。發(fā)射車(chē)(圖5所示)以美國(guó)陸軍貨盤(pán)式裝彈系統(tǒng)和M1075卡車(chē)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì),車(chē)高3.25米,長(zhǎng)12米。早期設(shè)計(jì),每輛發(fā)射車(chē)可以攜帶10枚 “薩德”攔截彈,目前為8枚裝。該發(fā)射車(chē)與陸軍現(xiàn)有的車(chē)輛具有通用性,提高了在戰(zhàn)場(chǎng)上重新裝彈的靈活性。機(jī)組人員能在不到30分鐘的時(shí)間里給發(fā)射車(chē)重新裝彈并準(zhǔn)備好重新發(fā)射。待命的攔截彈能在接到發(fā)射命令后幾秒鐘內(nèi)發(fā)射。這種貨盤(pán)式的裝彈系統(tǒng)有利于縮小編制。“薩德”系統(tǒng)發(fā)射車(chē)可用C-141運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸,符合系統(tǒng)快速部署、發(fā)射和重新裝彈要求。車(chē)上蓄電池/蓄電池充電分系統(tǒng)可支持發(fā)射車(chē)連續(xù)12天自動(dòng)工作。

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圖6“薩德”系統(tǒng)攔截彈發(fā)射車(chē)

作戰(zhàn)管理系統(tǒng)

“薩德”火力單元可以通過(guò)防空反導(dǎo)特遣部隊(duì)(AMDTF)指揮系統(tǒng)并入美國(guó)整個(gè)BMDS彈道導(dǎo)彈防御體系。AMDTF通常由在特遣部隊(duì)TOC(愛(ài)國(guó)者信息協(xié)調(diào)中心/戰(zhàn)術(shù)指揮系統(tǒng)(ICC/TCS))控制下的一個(gè)“薩德”導(dǎo)彈連、幾個(gè)愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈連和MEADS系統(tǒng)組成。

“薩德”導(dǎo)彈連指揮中心TOC由2個(gè)TSG(戰(zhàn)術(shù)掩蔽所組(TSC)由TOS、LCS和天線/電纜車(chē)以及三個(gè)電源組成)組成,分別完成所必須的作戰(zhàn)行動(dòng)(EO)和部隊(duì)行動(dòng)(FO)功能。EO TSG對(duì)一部雷達(dá)和多套多功能發(fā)射車(chē)進(jìn)行指揮控制;FO TSG則負(fù)責(zé)與控制報(bào)告中心/指揮報(bào)告所通信,根據(jù)需求傳遞本級(jí)交戰(zhàn)狀態(tài)信息、交戰(zhàn)協(xié)調(diào)信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息等以及接收上級(jí)指示、戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)準(zhǔn)備(IPB)、防空評(píng)估、關(guān)于需要保護(hù)資產(chǎn)的詳細(xì)指南、防御效能需求以及通信工作參數(shù)和火力協(xié)調(diào)的任務(wù)。同時(shí),單一的TSG可與遠(yuǎn)距離雷達(dá)配合使用,稱(chēng)為SSI。SSI為遠(yuǎn)距離雷達(dá)與EO/FO TSG之間提供接口。根據(jù)EO/FO TSG的命令,SSI也可以為與其相連的雷達(dá)提供直接的傳感器任務(wù)分配和管理。因距離或地形屏障等原因而導(dǎo)致點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信需求非常大時(shí),TSG可作為通信中繼站(CB),CR負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)和語(yǔ)音中繼。

4.作戰(zhàn)模式

“薩德”系統(tǒng)整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程分為偵察、威脅評(píng)估、武器分配、交戰(zhàn)控制、導(dǎo)彈攔截等步驟。圖6是“薩德”系統(tǒng)作戰(zhàn)運(yùn)作示意圖。

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圖7“薩德”反導(dǎo)系統(tǒng)作戰(zhàn)示意圖

實(shí)戰(zhàn)時(shí),當(dāng)預(yù)警衛(wèi)星或其他探測(cè)器對(duì)敵方發(fā)射導(dǎo)彈發(fā)出預(yù)警后,地基雷達(dá)在遠(yuǎn)距離搜索目標(biāo),一旦捕獲到目標(biāo),即對(duì)其進(jìn)行跟蹤,并把跟蹤數(shù)據(jù)傳送給C2BMC。在與其他跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理后,指控系統(tǒng)制定出交戰(zhàn)計(jì)劃,確定攔截和分配攔截目標(biāo),把目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔?zhǔn)備發(fā)射的攔截彈上,并下達(dá)發(fā)射命令。攔截彈發(fā)射后,首先按慣性制導(dǎo)飛行,隨后指控系統(tǒng)指揮地基雷達(dá)向攔截彈傳送修正的目標(biāo)數(shù)據(jù),對(duì)攔截彈進(jìn)行中段飛行制導(dǎo)。攔截彈在飛向目標(biāo)的過(guò)程中,可以接受一次或多次目標(biāo)修正數(shù)據(jù)。攔截彈飛行16秒后助推器關(guān)機(jī),動(dòng)能殺傷器與助推器分離并到達(dá)攔截目標(biāo)的位置。然后,動(dòng)能殺傷器進(jìn)行主動(dòng)尋的飛行,適時(shí)拋掉保護(hù)罩,殺傷器上導(dǎo)引頭開(kāi)始搜索和捕捉目標(biāo),導(dǎo)引頭和姿軌控系統(tǒng)把殺傷器引導(dǎo)至目標(biāo)附近。在攔截目標(biāo)前,導(dǎo)引頭處理目標(biāo)圖像、確定瞄準(zhǔn)點(diǎn)、通過(guò)直接碰撞攔截并摧毀目標(biāo)。地基雷達(dá)要觀測(cè)整個(gè)攔截過(guò)程,并把觀測(cè)數(shù)據(jù)提供給指控系統(tǒng),以便評(píng)估攔截彈是否攔截到目標(biāo)。C2BMC進(jìn)行殺傷評(píng)估,如目標(biāo)未被摧毀,則進(jìn)行二次攔截。如仍未摧毀,可由末端底層防御武器系統(tǒng)進(jìn)行攔截。

四、薩德系統(tǒng)測(cè)試性能

自2005年11月以來(lái),THAAD 項(xiàng)目已進(jìn)行了9次飛行試驗(yàn),其中包括5次攔截試驗(yàn)。這9次試驗(yàn)分別是:2005年11月,成功進(jìn)行導(dǎo)彈飛行試驗(yàn);2006年5月,成功進(jìn)行THAAD系統(tǒng)綜合試驗(yàn),包括火控系統(tǒng)、雷達(dá)、發(fā)射器、攔截機(jī);2006年7月,首次成功進(jìn)行大氣層內(nèi)高層頭體不分離目標(biāo)攔截;2006年9月,因靶彈故障未能發(fā)射攔截彈,試驗(yàn)任務(wù)未完成;2007年1月,成功在太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)進(jìn)行THAAD系統(tǒng)的首次飛行試驗(yàn),完成飛毛腿類(lèi)型靶彈的大氣層內(nèi)高層攔截;2007 年4月,成功完成飛毛腿類(lèi)型靶彈的大氣層內(nèi)中層攔截;2007年 6月,成功進(jìn)行大氣層內(nèi)低層導(dǎo)彈飛行試驗(yàn);2007年10月,成功進(jìn)行大氣層外的飛毛腿類(lèi)型靶彈攔截;2008年 6 月,成功進(jìn)行大氣層內(nèi)中層的彈頭攔截。

2011年10月,在太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)進(jìn)行的一次試驗(yàn)中,末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)(THAAD) 導(dǎo)彈兩發(fā)連射成功攔截兩個(gè)不同目標(biāo)。此次試驗(yàn)是 THAAD 武器系統(tǒng)第一次用于攔截兩個(gè)目標(biāo)。此次THAAD兩枚齊射試驗(yàn)中,第一枚攔截了一枚模擬中程彈道導(dǎo)彈的空射目標(biāo)。不久后,第二枚導(dǎo)彈攔截了一枚水面發(fā)射的近程彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。

THAAD系統(tǒng)攔截整體式彈道導(dǎo)彈靶彈較多,并且大部分?jǐn)r截點(diǎn)均在大氣層內(nèi)。值得注意的是,2012年、2013年和2015年美軍在太平洋西部的夸賈林環(huán)礁上開(kāi)展“愛(ài)國(guó)者”、宙斯盾和THAAD系統(tǒng)聯(lián)合攔截試驗(yàn),驗(yàn)證了THAAD系統(tǒng)多次攔截能力,以及前沿部署 AN/TPY-2 雷達(dá)引導(dǎo)發(fā)射“標(biāo)準(zhǔn)- 3”攔截彈的能力。未來(lái),美軍計(jì)劃在聯(lián)合試驗(yàn)中繼續(xù)集成陸基宙斯盾和GMD系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全球聯(lián)合反導(dǎo)能力。

“薩德系統(tǒng)”測(cè)試進(jìn)程

日期 試驗(yàn)
結(jié)果
試驗(yàn)內(nèi)容
1995年4月21日 成功 首次試驗(yàn)證明了推進(jìn)系統(tǒng)的正確性。
1995年7月31日 中止 殺傷裝置控制試驗(yàn),試驗(yàn)失敗。
1995年10月13日 成功 啟動(dòng)測(cè)試目標(biāo)搜索系統(tǒng)。
1995年12月13日 失敗 由于導(dǎo)彈燃料系統(tǒng)中的軟件錯(cuò)誤而無(wú)法擊中測(cè)試目標(biāo)。
1996年3月22日 失敗 由于動(dòng)能殺傷裝置助推段分離的機(jī)械問(wèn)題,未能擊中測(cè)試目標(biāo)。
1996年7月15日 失敗 由于目標(biāo)系統(tǒng)中的故障,未能命中測(cè)試目標(biāo)。
1997年3月6日 失敗 由于電氣系統(tǒng)中的污染而無(wú)法擊中測(cè)試目標(biāo)。
1998年5月12日 失敗 由于助推器系統(tǒng)中電氣短路,未能擊中測(cè)試目標(biāo)。
因?yàn)樵谶@里屢次失敗,美國(guó)國(guó)會(huì)減少了項(xiàng)目的資金。
1999年3月29日 失敗 由于包括制導(dǎo)系統(tǒng)在內(nèi)的多個(gè)故障,無(wú)法擊中測(cè)試目標(biāo)。
1999年6月10日 成功 在一個(gè)簡(jiǎn)化的測(cè)試場(chǎng)景中命中了測(cè)試目標(biāo)。
1999年8月2日 成功 擊中了大氣層外的測(cè)試目標(biāo)。
2000年6月,洛克希德獲得工程和制造開(kāi)發(fā)(EMD)的合同,將其設(shè)計(jì)成一個(gè)移動(dòng)戰(zhàn)術(shù)陸軍火力單元。
日期 試驗(yàn)
結(jié)果
試驗(yàn)內(nèi)容
2005年11月22日 成功 在第一次飛行EMD測(cè)試中發(fā)射了一枚導(dǎo)彈,名為FLT-01。這項(xiàng)測(cè)試被洛克希德和五角大樓認(rèn)為成功。
2006年5月11日 成功 FLT-02試驗(yàn)。第一次對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,包括攔截器、發(fā)射器、雷達(dá)和重新控制系統(tǒng)。
2006年7月12日 成功 FLT-03試驗(yàn)。攔截了攔截一枚實(shí)彈目標(biāo)導(dǎo)彈。。
2006年9月13日 中止 “Hera”靶彈發(fā)射,但不得不在飛行中推出的FLT-04導(dǎo)彈的前終止。
2006秋季 取消 FLT-05試驗(yàn)。僅導(dǎo)彈試驗(yàn),推遲到2007年春季中旬。
2007年1月27日 成功 FLT-06試驗(yàn)。攔截了一個(gè)代表從太平洋考艾島的移動(dòng)平臺(tái)發(fā)射的“飛毛腿”型彈道導(dǎo)彈的“高內(nèi)層大氣”(剛好在地球大氣層內(nèi))的單一(非分離)目標(biāo)。
2007年4月6日 成功 在太平洋的考艾島上攔截了一枚“中遠(yuǎn)程大氣”單一目標(biāo)導(dǎo)彈。它成功地測(cè)試了THAAD與MDS系統(tǒng)其他元件的互操作性。
2007年10月27日 成功 在夏威夷考艾島的太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)設(shè)施(PMRF)進(jìn)行了成功的外大氣層試驗(yàn)。飛行測(cè)試表明該系統(tǒng)能夠探測(cè),跟蹤和攔截地球大氣層上方的單一目標(biāo)。該導(dǎo)彈經(jīng)過(guò)熱條件測(cè)試證明其能夠在極端環(huán)境下工作。
2008年6月27日 成功 成功擊落了一枚從波音C-17 Globemaster III(C17環(huán)球霸王3)發(fā)射的導(dǎo)彈。
2008年9月17日 中止 目標(biāo)導(dǎo)彈在發(fā)射后不久就失敗了,所以攔截彈都沒(méi)有發(fā)射。官方宣稱(chēng)“沒(méi)有測(cè)試”。
2009年5月17日 成功 重復(fù)去年9月份的飛行測(cè)試。這一次是成功的。
2009年12月11日 中止 FLT-11試驗(yàn)。“Hera”靶彈在空襲后未能點(diǎn)燃,攔截器未啟動(dòng)。官方宣稱(chēng)“沒(méi)有測(cè)試”。
2010年6月29日 成功 FLT-14:以迄今為止最低的高度進(jìn)行了單一目標(biāo)的成功內(nèi)空氣攔截。之后,開(kāi)展了模擬實(shí)時(shí)巡航(SOLD)系統(tǒng),將多個(gè)模擬目標(biāo)注入THAAD雷達(dá),以測(cè)試系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模襲擊敵方彈道導(dǎo)彈的能力。
2011年10月5日 成功 用兩個(gè)攔截器對(duì)兩個(gè)目標(biāo)進(jìn)行了成功的內(nèi)大氣層攔截。
2012年10月24日 成功 FT-01(飛行試驗(yàn)綜合01):測(cè)試TAAAD與PAC-3(愛(ài)國(guó)者3)和宙斯盾的組合,以對(duì)抗5種不同類(lèi)型導(dǎo)彈的攻擊。THAAD成功截獲了從威克島以北C-17運(yùn)輸機(jī)發(fā)射的遠(yuǎn)程空射發(fā)射目標(biāo)(E-LRALT)導(dǎo)彈。這標(biāo)志著THAAD首次攔截中程彈道導(dǎo)彈(MRBM)。這次1.8億美元的測(cè)試中使用了兩個(gè)AN / TPY-2雷達(dá),其中位于前沿的雷達(dá)將數(shù)據(jù)輸入宙斯盾和愛(ài)國(guó)者系統(tǒng)以及THAAD系統(tǒng)。
2017年7月11日 成功 FTT-18(飛行測(cè)試THAAD 18):FTT-18測(cè)試計(jì)劃于2017年7月8日向公眾公布。FTT-18是THAAD反中程彈道導(dǎo)彈的首次測(cè)試,成功于2017年7月11日。
2017年7月30日 成功 FET-01(飛行實(shí)驗(yàn)THAAD 01)。在FET-01中,導(dǎo)彈防御局(MDA)收集了來(lái)自THAAD攔截器的威脅數(shù)據(jù)。THAAD檢測(cè)、跟蹤和攔截了一個(gè)中程彈道導(dǎo)彈(MRBM),它是由一個(gè)C-17運(yùn)輸機(jī)通過(guò)降落傘發(fā)射的。來(lái)自第十一ADA旅的士兵在沒(méi)有預(yù)先知道發(fā)射時(shí)間的情況下進(jìn)行了發(fā)射、重新控制和雷達(dá)操作。

五、薩德系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)性能

1.薩德系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)

薩德的主要特點(diǎn)之一是便于運(yùn)輸可以快速重新定位系統(tǒng)。這使得THAAD可以更靈活地應(yīng)對(duì)不斷變化的威脅。彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)如宙斯盾彈道導(dǎo)彈和愛(ài)國(guó)者-PAC-3也是可移動(dòng)的,但它們的范圍更加有限,薩德也可以攔截更廣泛的威脅。它可以攔截外部和內(nèi)部的大氣層威脅,而宙斯盾彈道導(dǎo)彈只能攔截外部大氣威脅,而愛(ài)國(guó)者- PAC-3只能對(duì)大氣層造成威脅。然而,薩德系統(tǒng)有一些限制,其研究之初不是用來(lái)對(duì)付洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM),而是用來(lái)對(duì)付短程和中程導(dǎo)彈。對(duì)于具有不規(guī)則和不穩(wěn)定的彈道的導(dǎo)彈來(lái)說(shuō),它也可能不是有效的,因?yàn)閿r截導(dǎo)彈必須準(zhǔn)確擊中和摧毀來(lái)襲導(dǎo)彈的前方。為了能夠讓薩德系統(tǒng)發(fā)揮更大潛能,將其進(jìn)行前置部署,用于探測(cè)發(fā)現(xiàn)洲際彈道助推段,并利于其前置部署攔截彈,具備對(duì)助推段導(dǎo)彈摧毀的潛力。薩德雷達(dá)的另一個(gè)挑戰(zhàn)是區(qū)分真正的彈頭和誘餌。雷達(dá)的數(shù)據(jù)基于導(dǎo)彈的外部特性,如形狀和亮度。當(dāng)在誘餌中發(fā)射真正的彈頭時(shí),薩德雷達(dá)可能很難準(zhǔn)確識(shí)別它。因此,薩德導(dǎo)彈有可能擊中誘餌導(dǎo)彈,從而允許真正的彈頭繼續(xù)朝向目標(biāo)。

薩德系統(tǒng)戰(zhàn)斗部主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能

性能參數(shù) 數(shù)據(jù)指標(biāo)
彈長(zhǎng)(m) 6.17
彈徑(mm) 340(助推器)
機(jī)動(dòng)能力 10(大氣層外5)倍重力加速度
最大作戰(zhàn)距離(km) 200
發(fā)射方式 8聯(lián)裝筒式傾斜熱發(fā)射
發(fā)射質(zhì)量(kg) 600
動(dòng)力裝置 352
殺傷方式 直接碰撞殺傷
作戰(zhàn)高度(km) 40~150
天線輻射模式 數(shù)字波束賦形
最大速度(馬赫) 8.45
最大攔截速度(Km/s) 2.8
制導(dǎo)體制 慣導(dǎo)+指令+紅外成像

2.薩德系統(tǒng)的覆蓋性能

“薩德”導(dǎo)彈的射程達(dá)到300千米,可有效防衛(wèi)半徑200千米的區(qū)域,而“愛(ài)國(guó)者-2”和“愛(ài)國(guó)者-3”的反導(dǎo)射程僅分別為15千米和30千米。因此,“愛(ài)國(guó)者”被歸為“點(diǎn)防御系統(tǒng)”,“薩德”則為“面防御系統(tǒng)”,主要用于保護(hù)較大的戰(zhàn)略性地區(qū)和目標(biāo)。這一特點(diǎn)很受日本、以色列等領(lǐng)土面積不大的國(guó)家青睞,因?yàn)閿?shù)套“薩德”即可將其全境覆蓋,起到美國(guó)“國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)”的作用。美軍方曾聲稱(chēng),4套“薩德”加上7套“愛(ài)國(guó)者”系統(tǒng)即可覆蓋韓國(guó)全境。

如下圖所示,薩德的AN / TPY-2雷達(dá)的雷達(dá)覆蓋區(qū)域?yàn)榧t色,被攔截彈保護(hù)的范圍為黃色,白線為一個(gè)朝鮮“大浦洞”導(dǎo)彈的飛行軌跡。假定“大浦洞”飛行在最小能量軌跡來(lái)估計(jì)防御范圍。防御范圍被定義為薩德系統(tǒng)在這種情況下的運(yùn)動(dòng)學(xué)限制; 實(shí)際的防御范圍會(huì)略小。

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圖8 韓國(guó)部署的“薩德”系統(tǒng)作用范圍

那么薩德雷達(dá)到底能看多遠(yuǎn)呢?

2017年薩德部署在韓國(guó)的時(shí)候引起了很大的爭(zhēng)議,我們認(rèn)為薩德雷達(dá)具備深入探測(cè)我國(guó)內(nèi)地的能力,而韓美卻說(shuō)薩德雷達(dá)的作用距離會(huì)被“限制”。那薩德雷達(dá)到底能看多遠(yuǎn)呢?曲老師跟大家一起分析分析。

首先看薩德的雷達(dá),這個(gè)這部名為AN/TPY-2的雷達(dá),屬于X波段多功能相控陣?yán)走_(dá),其有兩種主要的工作模式,第一種模式是“末端”(Terminal Mode-TM)模式,雷達(dá)作用薩德系統(tǒng)的火控雷達(dá)使用,為攔截彈提供目標(biāo)指引;第二種模式是“前置”模式(Forward-Based Mode-FBM),其作用是作用美地基中段預(yù)警系統(tǒng)的一部分提供來(lái)襲目標(biāo)的早期預(yù)警與目標(biāo)識(shí)別信息。

美軍部署在韓國(guó)的薩德系統(tǒng),其自稱(chēng)將其設(shè)置在TM模式,那么在這種模式下,雷達(dá)的的作用距離只有600公里左右,這個(gè)距離可以覆蓋朝鮮,不足以深入我國(guó)內(nèi)地。但是根據(jù)薩德操作手冊(cè),薩德系統(tǒng)在兩種不同模式下的硬件系統(tǒng)是一樣的,不同的是控制軟件、操作邏輯以及通信組件。從TM模式轉(zhuǎn)換到FBM模式的時(shí)間只需要不到8小時(shí)的時(shí)間,并且薩德雷達(dá)可以通過(guò)機(jī)載運(yùn)輸進(jìn)行快速的部署,重新部署的時(shí)間也不超過(guò)4小時(shí)。

下面根據(jù)不同的資料來(lái)源對(duì)雷達(dá)不同作用距離進(jìn)行一下透徹心扉的剖析:

1.幾百公里

根據(jù)TPY-2雷達(dá)的操作手冊(cè),對(duì)其作用距離的描述是雷達(dá)“能夠在幾百英里之外發(fā)現(xiàn)一個(gè)本壘打的棒球”,我們假設(shè)這個(gè)距離是480公里,棒球的直徑大概是2.9英寸,RCS截面積大概0.004平米,如果目標(biāo)目標(biāo)的截面積為0.01平米,那么探測(cè)的最大距離大概為600公里。這個(gè)作用距離與媒體公開(kāi)包括的距離差不多。

2.600公里

這個(gè)作用距離是韓國(guó)媒體所報(bào)道的TM模式的距離,所引韓政府官員聲稱(chēng)其部署的薩德雷達(dá)在TM模式下有效的作用距離是600公里。

3.870公里

這個(gè)距離是2012年9月21號(hào)George Lewis and Theodore Postol發(fā)的一篇博文所估計(jì)的距離。

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參考鏈接:https://mostlymissiledefense.com/2012/09/21/ballistic-missile-defense-radar-range-calculations-for-the-antpy-2-x-band-and-nas-proposed-gbx-radars-september-21-2012/#more-420

4.1500公里

在2013年National Academy of Sciences (NAS)的報(bào)告中的一幅圖中,給出TPY-2雷達(dá)的跟蹤距離是1500公里,并且說(shuō)明這個(gè)1500公里的距離是比較保守的估計(jì)。

5.大于1732公里

National Academy of Sciences (NAS)報(bào)道說(shuō)如果將所需要的信噪比從20降低到12.4,將駐留時(shí)間從0.1秒增加到1秒,TPY-2雷達(dá)的作用距離將達(dá)到1732公里,甚至更遠(yuǎn)。

6.1800-2000公里

這個(gè)距離是韓國(guó)媒體給出的TPY-2雷達(dá)處于前置模式下的作用距離。

7.大于2900公里

在2008年,當(dāng)時(shí)美國(guó)導(dǎo)彈防御局的局長(zhǎng)Patrick O’Reilly說(shuō),TPY-2雷達(dá)的作用距離大于1800英里,合2900公里。

8.3000公里

這個(gè)距離是根據(jù)韓國(guó)的一個(gè)媒體發(fā)布的TPY-2雷達(dá)跟蹤幾何(朝鮮和中國(guó)大陸發(fā)射導(dǎo)彈)估算出來(lái)的。這個(gè)估算的距離是在不同的雷達(dá)工作模式以及不同的目標(biāo)特性(RCS)等算出來(lái)的,是否是TPY-2雷達(dá)的真實(shí)性能無(wú)從所知。該報(bào)道指出,在韓國(guó)部署薩德系統(tǒng),將使助推段(早期)攔截變得可能(針對(duì)中國(guó))!

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參考鏈接:http://english.hani.co.kr/arti/PRINT/693916.html

870公里作用距離的估算,其假設(shè)條件如下:

彈頭的雷達(dá)截面積為0.01平米

雷達(dá)的信號(hào)在目標(biāo)的駐留時(shí)間為0.1秒

信噪比為20dB

這個(gè)結(jié)果顯示TPY-2雷達(dá)能在870公里的距離上,一秒鐘以?xún)?nèi)能實(shí)現(xiàn)對(duì)10個(gè)目標(biāo)的探測(cè)與發(fā)現(xiàn),然而這個(gè)0.1秒駐留時(shí)間的假設(shè)在TM模式或者FBM模式中都不適用。

在雷達(dá)的TM模式中,平均的探測(cè)距離約600公里,這個(gè)距離合理嗎?在TM模式中,再入階段,來(lái)襲目標(biāo)或者是彈頭或者彈頭和碎片等一起下降。除非彈頭再入發(fā)生翻滾,否則其RCS不會(huì)顯著增大,其彈頭的RCS會(huì)相對(duì)很小,可能比0.01平米還小。在TM模式下,薩德系統(tǒng)將TPY-2雷達(dá)作為一個(gè)火控雷達(dá)使用,雷達(dá)要對(duì)付的同時(shí)來(lái)襲的目標(biāo)(彈頭和碎片等)很多,并且雷達(dá)還必須具有探測(cè)跟蹤新來(lái)襲目標(biāo)的能力,因此在TM工作模式下在,TPY-2雷達(dá)的作用距離應(yīng)該不會(huì)超過(guò)600公里,甚至更近。

在1500到1732公里的范圍,NAS報(bào)告也限定了雷達(dá)和目標(biāo)的相關(guān)參數(shù),但在這個(gè)距離范圍內(nèi),主要是增加了雷達(dá)信號(hào)在目標(biāo)的駐留時(shí)間,而駐留時(shí)間的增大,雷達(dá)對(duì)同時(shí)跟蹤多目標(biāo)的能力將下降,并且也沒(méi)有考慮雷達(dá)在邊搜索新目標(biāo)邊跟蹤的狀態(tài)下的性能。

在1800-200公里的作用距離上,TPY-2雷達(dá)也應(yīng)該采用更長(zhǎng)的駐留時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在FBM 前置雷達(dá)模式,雷達(dá)的主要任務(wù)是在更遠(yuǎn)的距離上跟蹤遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的助推段以及早期飛行段。然而在FBM模式下,雷達(dá)也應(yīng)該具備搜索能力(及邊搜索邊跟蹤能力),而這個(gè)能力會(huì)影響雷達(dá)的探測(cè)距離。無(wú)論是MDA還是其制造商都聲稱(chēng)FBM模式主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)彈道導(dǎo)彈助推段的探測(cè)。由于TPY-2雷達(dá)工作于X頻段,而處于助推段的導(dǎo)彈一般具有比較的大的雷達(dá)截面積(彈頭彈體尚未分離)。2003年美國(guó)物理學(xué)會(huì)助推段研究報(bào)告中使用0.094平米作為固體導(dǎo)彈的截面積,0.45平米作為液體導(dǎo)彈的截面積。(Report of the American Physical Society Study Group on Boost-Phase Intercept Systems for National Missile Defense, July 2003, Vol. 2., p. 177.)在這種情況下,估算導(dǎo)彈的截面積由0.01平米增加9.4到45倍,這樣即使用較短的駐留時(shí)間也能實(shí)現(xiàn)1800到2000公里的作用距離,即便是雷達(dá)需要使用一般的時(shí)間用于搜索探測(cè)。

如果在助推段,目標(biāo)的雷達(dá)截面積約為0.1平米,使用0.1秒的駐留時(shí)間,雷達(dá)資源全部用于跟蹤,理論上將TPY-2是可以實(shí)現(xiàn)2900公里到3000公里的作用距離(跟蹤距離)的。

從以上的分析可以看出薩德雷達(dá)不同的工作模式,其作用距離是不同的,位于末端TM模式下,其作用距離不超過(guò)600公里,位于前置部署FBM模式下,對(duì)于處于助推段的導(dǎo)彈跟蹤的最大潛力作用距離約3000公里,搜索發(fā)現(xiàn)的作用距離應(yīng)該不低于2000公里。

3.攔截能力

薩德”攔截高度為40至150千米(即大氣層的高層和外大氣層的低層),而這個(gè)攔截高度區(qū)間正好是射程3500千米以上的遠(yuǎn)程和洲際導(dǎo)彈的飛行末段,以及射程3500千米以下的中近程導(dǎo)彈的飛行中段,故號(hào)稱(chēng)“當(dāng)今世界唯一能在大氣層內(nèi)外攔截彈道導(dǎo)彈的陸基反導(dǎo)系統(tǒng)”。較大的攔截高度為“薩德”提供了實(shí)施多次攔截的充足反應(yīng)時(shí)間和作戰(zhàn)空間。因此,“薩德”被設(shè)計(jì)為“射擊-評(píng)估-再射擊”的作戰(zhàn)方式,具有二次攔截和二次毀傷評(píng)定的能力,還可為“愛(ài)國(guó)者”等低層末段攔截系統(tǒng)提供目標(biāo)指示信息。

4.打擊能力

美軍此前的防空和反導(dǎo)導(dǎo)彈一般都采用“高能炸藥破片全向飛散”的殺傷方式,往往只能實(shí)現(xiàn)所謂的“任務(wù)破壞”而非“導(dǎo)彈破壞”,即僅使來(lái)襲導(dǎo)彈偏離原定軌道,目標(biāo)彈頭內(nèi)的爆炸物或生化戰(zhàn)劑仍會(huì)散落地面造成損傷。“薩德”系統(tǒng)攔截彈的破壞機(jī)理則是“碰撞-殺傷”,以高速撞擊來(lái)引爆目標(biāo)彈頭,其間產(chǎn)生的高熱可使生化戰(zhàn)劑失效。“動(dòng)能殺傷”的難度不亞于“子彈打子彈”,對(duì)末制導(dǎo)和空間機(jī)動(dòng)的矢量技術(shù)要求很高,卻也大幅減少了“薩德”攔截彈的戰(zhàn)斗部質(zhì)量,使其增加攔截高度成為可能。

5. 機(jī)動(dòng)能力

每輛“薩德”發(fā)射車(chē)全重(含10枚所攜攔截彈)約40噸,可快速空運(yùn)至所需戰(zhàn)區(qū),并通過(guò)公路機(jī)動(dòng)變換陣地躲避打擊。發(fā)射車(chē)從裝彈到完成發(fā)射準(zhǔn)備不超過(guò)30分鐘,待命中的攔截彈接到命令后幾秒鐘便能發(fā)射。“薩德”系統(tǒng)由于擁有車(chē)載機(jī)動(dòng)部署的能力,所以可以通過(guò)海陸空各種運(yùn)輸平臺(tái)快速到達(dá)世界熱點(diǎn)區(qū)域,執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù),使其擁有”全球到達(dá)防御系統(tǒng)“美稱(chēng),也是由于它具有機(jī)動(dòng)部署能力,在遇到威脅或者任務(wù)完成之后,就可以進(jìn)行車(chē)載機(jī)動(dòng),離開(kāi)任務(wù)區(qū),到達(dá)安全區(qū)域。

六、薩德系統(tǒng)未來(lái)怎么發(fā)展

AN/TPY-2雷達(dá)未來(lái)發(fā)展前景

X波段的波長(zhǎng)短,頻率高,衍射不明顯,因此識(shí)別精度很高,這也是為何選擇這種波段的目的,用于目標(biāo)的跟蹤和鑒別。但是X波段也存在著一種問(wèn)題,因?yàn)轭l率太高,其傳播路線非常的平直,幾乎水平,繞射的效果極差,而X波段的電磁波又難以有效利用電離層返回散射傳播機(jī)理,因此在探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的時(shí)候,對(duì)低空目標(biāo)探測(cè)很差。

因此,AN/TPY-2雷達(dá)未來(lái)將有可能在遠(yuǎn)距離低空目標(biāo)探測(cè)這一方向進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。解決這一問(wèn)題的方法,一是盡可能多的布置前沿預(yù)警雷達(dá),將遠(yuǎn)距離低空探測(cè)目標(biāo)變?yōu)榻嚯x低空探測(cè)目標(biāo),這一做法正是美軍目前正在籌劃和進(jìn)行的;二是利用空基預(yù)警、天基預(yù)警,將AN/TPY-2雷達(dá)改進(jìn)為機(jī)載方式,在空中進(jìn)行探測(cè),解決X波段繞射困難問(wèn)題,或是利用空基預(yù)警衛(wèi)星與THAAD系統(tǒng)建立信息傳輸連接,在AN/TPY-2雷達(dá)探測(cè)不到或者探測(cè)困難的階段利用天基衛(wèi)星探測(cè),將目標(biāo)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)絋HAAD系統(tǒng),當(dāng)AD/TPY-2雷達(dá)捕捉到目標(biāo)時(shí)可將目標(biāo)信息無(wú)縫對(duì)接起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的全時(shí)段探測(cè)。

“薩德”攔截彈改進(jìn)方向

由于“薩德”系統(tǒng)中的攔截導(dǎo)彈采用了直接碰撞殺傷器作為最終的攔截手段,所使用的側(cè)窗紅外導(dǎo)引頭可以在大氣層內(nèi)外攔截目標(biāo),因此對(duì)于高超聲速飛行器目標(biāo)具有一定的攔截能力,但是仍需要足夠的目標(biāo)信息支持,并進(jìn)一步擴(kuò)大攔截范圍和提高末段飛行速度及機(jī)動(dòng)能力。洛克希德·馬丁公司正在大力推出其“薩德”-增進(jìn)型方案,重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)役攔截彈的助推器進(jìn)行改進(jìn):為攔截彈加裝一級(jí)助推器,由原來(lái)的一級(jí)變?yōu)閮杉?jí)。其中,新加裝的第一級(jí)助推器直徑為535毫米,原先助推器為370毫米,增加了攔截彈的射程和作戰(zhàn)高度。“薩德”-增程型的第二級(jí)被稱(chēng)為加速級(jí),用于提高攔截彈末段飛行速度和機(jī)動(dòng)能力,使攔截彈更快速、準(zhǔn)確地接近目標(biāo),而用于實(shí)施攔截作戰(zhàn)的動(dòng)能殺傷器則未做改動(dòng)。除對(duì)攔截彈進(jìn)行改進(jìn)外,還要對(duì)“薩德”系統(tǒng)的發(fā)射裝置進(jìn)行改進(jìn),以適應(yīng)攔截彈彈徑增加的需要。改進(jìn)后的每部發(fā)射裝置只能攜帶5枚攔截彈,將比現(xiàn)“薩德” 系統(tǒng)的8枚減少3枚,但其作戰(zhàn)能力將進(jìn)一步提高。

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圖9“薩德”攔截彈與增進(jìn)版

“薩德”系統(tǒng)未來(lái)部署趨勢(shì)

美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)原是以防御本土免遭中俄等國(guó)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈襲擊為主要目的,但美國(guó)宣稱(chēng)他的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)是全球性的,還要保護(hù)其盟國(guó)以及美國(guó)在海外的基地。因此美國(guó)不會(huì)僅限于將“薩德”系統(tǒng)部署在其本土,目前美國(guó)已經(jīng)在日本、土耳其、以色列等國(guó)家部署了THAAD的雷達(dá),根據(jù)其全球部署計(jì)劃,下一步美國(guó)將有可能在其海外軍事基地部署THAAD雷達(dá),西歐的西班牙、英國(guó),東亞阿富汗周邊的塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦等國(guó),印度洋上的迪戈加西亞島,大洋洲的澳大利亞、新西蘭等海外軍事基地都有可能稱(chēng)為美國(guó)下一臺(tái)AN/TPY-2雷達(dá)的部署地點(diǎn)。

在美國(guó)亞太再平衡戰(zhàn)略這一方面,部署THAAD系統(tǒng)將為美國(guó)提供有力的支撐,美國(guó)重返亞太的政策主要是遏制中國(guó)。所以美國(guó)還意欲在菲律賓乃至臺(tái)灣都部署THAAD,中國(guó)臺(tái)灣當(dāng)局也一再表示對(duì)THAAD的興趣,據(jù)媒體透露正秘密與美方探討引進(jìn)THAAD的可能性。韓國(guó)部署薩德之后,隨之而來(lái)的很有可能是菲律賓乃至于東南亞各國(guó),最終會(huì)一步步侵蝕到中南半島,南亞次大陸,形成對(duì)中國(guó)反導(dǎo)的包圍圈。

審核編輯 :李倩

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    發(fā)表于 05-29 14:49 ?1529次閱讀
    <b class='flag-5'>薩</b><b class='flag-5'>德</b><b class='flag-5'>反導(dǎo)</b><b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>天線<b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>原理

    韓國(guó)部署THAAD系統(tǒng)對(duì)我國(guó)威脅分析

    遠(yuǎn)程遙控改變了系統(tǒng)攔截彈的運(yùn)用模式,美軍可將攔截彈置于較為危險(xiǎn)的前端區(qū)域,操作人員則可在后方配置,確保指揮系統(tǒng)的安全。這為美軍在其本土遙控部署于韓國(guó)等國(guó)的
    的頭像 發(fā)表于 11-23 17:03 ?1559次閱讀
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