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防空反导武器系统

归档日期:06-30       文本归类:反导武器系统      文章编辑:爱尚语录

  防空导弹是指由地面、舰船或者潜艇发射,拦截空中目标的导弹。从20世纪40年代初德国开始研究到现在经历了70余个春秋。

  导弹 导弹由弹体、动力装置、弹上制导设备和战斗部组成,但不同的导弹其具体组成也各不相同。

  发射系统 发射系统由发射(如发射架、发射筒)、装填(如装填机)以及发射控制设备组成。其主要功能是:发射前支撑导弹,并与其他设备一起协助完成发射前的准备工作;赋予导弹规定的发射角度;发射后与储存、运输设备一起完成再装填。有些导弹(如“爱国者”、C-300)的发射设备也是导弹的储存、运输装置。

  指挥控制系统 现代军事指挥、控制、通信系统是以计算机、通信技术为支撑的自动化军事指挥系统,为指挥员收集情报信息、掌握战场实况、运筹决策、调度资源提供了高效的工具,曾经有人把指挥控制系统比喻为“兵力倍增器”。防空导弹武器系统的组成,除包括以上提及的设备外,还包括技术保障设备,技术保障设备用于导弹进入发射阵地前的各项准备工作(包括战斗部的装填、液体推进剂的加注、导弹的综合测试等),同时还用于对武器系统各种设备的检测和维修。

  美国拥有全球最雄厚的财力和最强大的技术能力,致力于构建一个多层次、全方位、覆盖全球的导弹防御系统,谋求反导的“绝对安全”。美国在2002年12月16日的《国家安全政策指令》文件中正式将“战区导弹防御(TMD)”和“国家导弹防御(NMD)”的名称取消,统称为“导弹防御”,并将其分成末段防御、中段防御和助推段防御。各型武器在“指挥、控制、战斗管理和通信系统”的支持下分别负责各段的防御,形成一体化、多层次的弹道导弹防御系统。末段防御,包括“爱国者”PAC-3和末段高空区域防御;中段防御,包括陆基中段防御和“宙斯盾”导弹防御;助推段防御,包括机载激光、动能和空基助推段动能拦截等。

  鉴于PAC-3导弹的优良性能,洛克希德·马丁公司正在积极研制PAC-3导弹的空射型和舰载型。2008年初,洛克希德·马丁公司完成了一项长达一年的可行性研究,该研究项目受美国海军委托,论证了PAC-3导弹集成在“宙斯盾”军舰上的作战能力。

  按照洛克希德·马丁公司一位工程师的说法,PAC-3导弹只需要进行几处小的改动就可以用于海军舰艇。PAC-3的拦截弹长4.635米,弹径0.255米,起飞重量304千克,完全适装于MK41发射系统。洛克希德·马丁公司的单隔舱发射装置可实现4联装改进型“海麻雀”导弹一起装入MK41发射单元的一个发射箱内,“海麻雀”的弹径为0.254米,几乎与PAC-3的拦截弹相同,因此有理由推测,PAC-3导弹将以4联装占用一个MK41发射箱的形式集成到“宙斯盾”系统中,提供强大的海基中低空反导能力。

  末段高空区域防御(THAAD) THAAD设计用于保卫美国军队、盟国军队、人口密集区以及关键基础设施免受中近程弹道导弹威胁。THAAD由火控与通信系统、、发射器以及一套雷达组成,利用碰撞杀伤技术摧毁目标,拦截高度40~150千米,即大气层的高层和外大气层的底层,这一高度实际是射程3500千米以内弹道导弹的飞行中段,是3500千米以上洲际弹道导弹的飞行末段,可有效填补“爱国者”系统与“宙斯盾”系统的防御空白。THAAD系统可以接收来自“宙斯盾”弹道导弹防御系统、预警卫星,以及其他外部战区传感器与指挥控制系统的目标指示信息。

  陆基中段防御(GMD) GMD系统由部署在范登堡和阿拉斯加格里利堡地下发射井内的拦截弹,以及雷达、各种传感器、指控设施、通信终端和光纤通信网络组成。2008年12月5日,美国导弹防御局2008年12月5日成功进行了一次导弹防御拦截试验。试验中,一枚远程弹道导弹从阿拉斯加卡迪亚克试验场发射,操作人员从范登堡空军基地发射了一枚拦截弹拦截这枚目标导弹。拦截弹飞向目标导弹时,接收到了来自GMD火控系统的目标数据,火控系统收集并整合了来自4个传感器的数据。拦截弹飞入太空后,释放了其大气层外杀伤器,杀伤器跟踪、拦截并摧毁了目标弹头。这是美国进行的首次远程弹道导弹防御系统试验。试验证实,GMD系统能够防御远程弹道导弹。

  美国导弹防御局前局长奥柏林曾表示,GMD系统能够对抗弹道导弹的袭击,但美国在经济上只能承受部署一套系统。2009年,波音公司完成了范登堡空军基地的GMD系统第2个拦截试验地下井的建造。新的地下发射井虽然被称为试验井,但拥有可以配置为试验用或战术作战使用的独特功能,为使用提供了更大的灵活性。

  海基中段防御 以“标准”-3导弹为核心的海基“宙斯盾”导弹防御系统提供了对弹道导弹的海基中段防御能力。相对于陆基中段防御系统的拦截弹固定在地下发射井中,海基中段防御的最大优势在于“标准”-3导弹可通过海军舰艇实现全球公海的移动部署,因此在美国的导弹防御系统中占有十分重要的地位。

  “标准”-3 Block 1A导弹由三级火箭发动机和一个动能战斗部构成。第三级发动机可进行两次脉冲点火,两次脉冲点火之间的时延可变,具有灵活管理能量的特点。导弹制导系统采用了加装抗干扰模块的GPS和与“宙斯盾”系统通信的上/下行指令传输链路,中段制导利用上行链路提供的目标状态和GPS提供的自身状态信息进行指令修正和GPS辅助导航。对典型战术弹道导弹的作战距离大于300千米,跟踪精度为微弧,制导精度为0.15米。动能战斗部结构紧凑、高度模块化,总质量为23千克,末段变轨能力大于3千米,是目前世界上质量最小的动能战斗部。

  “标准”-3 Block 1B采用双色红外成像导引头,增加了一个新的先进信号处理器,提高了对弹头、碎片和诱饵的识别能力。姿轨控系统采用了10个相同的姿轨控枢轴小推力发动机,4个用于动能战斗部的横向运动,其余6个用于保持导引头对目标的角度和视角调整。这些小推力发动机可动态改变推力和燃烧时间,并增大推力,以应对各种目标,也称为推力可调。

  “标准”-3 Block 2A采用新研发的直径均为0.534米的第二级和第三级火箭发动机。新型发动机除增大直径使装药增多外,还采用轻质材料,使得最大作战距离进一步增加。改进后的导引头存储器容量将达到200兆字节,为目前的20倍。该导弹将使“宙斯盾”弹道导弹防御系统的防御区域扩大2倍,并且具备一定的拦截洲际弹道导弹能力。

  “标准”-6 “标准”-6导弹具有防空和反导双任务能力,基本型主要用于防空,对付远程巡航导弹,具有超视距拦截能力。“标准”-6导弹采用了“标准”-2 Block 4导弹的弹体和动力装置,属于半主动寻的和主动寻的制导体制。2014年10月,在综合试验中成功拦截巡航导弹,验证了超视距拦截能力。2015年进入批量生产阶段。

  “标准”-6 Dual 1由“标准”-6基本型发展而来,具有双任务能力,既可拦截巡航导弹,又可拦截弹道导弹。该型导弹采用了一个功能更强、可运行先进目标指示软件的新型处理器,可跟踪、识别和拦截处于下降段飞行的弹道导弹弹头,还可拦截巡航导弹。2014年,美国导弹防御局完成“标准”-6 Dual 1导弹套装软件研制,在模拟的环境下进行了试验,2015年成功进行了该导弹拦截近程弹道导弹试验。

  俄罗斯正在大力推进S-500地空导弹防御系统的研制。S-500作为新一代地空导弹防御系统,其拦截范围预计可扩展到500千米以上,同时拦截10个目标,能够摧毁射程3500千米以内的弹道导弹目标。此外,S-500的雷达探测范围比S-400更广,其拦截导弹时的反应时间为3~4秒,而S-400是9~10秒。S-500防空导弹在未来将与S-400导弹系统一起,组成俄罗斯新一代空天防御体系。

  中程增程型防空系统(MEADS)由美国洛克希德·马丁公司、MBDA公司意大利分公司和德国LFK公司联合研制,用于机动部队及其他重要前沿设施的防空反导。它配装有PAC-3 MSE“导弹组件增强”型导弹,1个火力单元包括3~6辆发射车(每辆发射车可携带8~12枚导弹)、3辆装填车、1~2个车载战术作战中心,1~2部多功能火控雷达和1部超高频搜索雷达。

  MEADS作为新型防空导弹系统,采用了全新的设计理念和发展思路,具有以下特点:支持网络化分布式作战,宽带即插即用通信网络和通用型防空反导标准接口使其可随时集成其他的传感器和武器;系统采用最新型的PAC-3 MSE导弹,具有很强的杀伤能力;导弹发射装置可安装在一个5吨的轮式车上,可用C-130和A400M运输机空运部署,其机动性相对“爱国者”系统有很大的提高。

  政治因素影响技术发展。包括防空反导在内的国防科学技术,其发展与国家安全息息相关,很大程度上受到国家战略需求的影响。符合国家战略需求的技术往往能获得广阔的发展空间。美国导弹防御系统的发展几经波折却始终是美国政府的重点发展对象,根本原因就是它能够拦截弹道导弹这一对美国本土威胁最大的武器。

  导弹防御系统继续向一体化、网络化、分布式发展。洛克希德·马丁公司负责的C2BMC系统体现了这一趋势。C2BMC系统是美国导弹防御系统网络化作战的核心,通过探测器、武器和指挥中心的组合与匹配,扩大探测和交战能力,比各个武器系统单独作战所实现的效能大得多,目前能够支持全球17个时区内的军事行动。

  技术具有延续性和通用性。从美国国家导弹防御系统和战区导弹防御系统,再到导弹防御系统,美国导弹防御系统的战略定位与侧重点是不断变化的,但是其中的技术却是一脉相承。“星球大战”计划早已被取消,但其计划中的定向能武器、天基武器、预警探测系统等众多技术都仍旧在不断地发展。美国导弹防御系统中的陆基中段防御、动能等都采用了动能拦截方式,各种动能的技术方案虽然不相同,但其基本原理是类似的,技术上有很大的通用性。“标准”-6导弹的成功也是综合利用了多项现有技术的结果。

  跨国合作成为武器研发的有效途径。跨国合作存在技术保密、合作矛盾、利益分配等问题,但研发过程中具有发挥各方技术特长、分摊研发成本的优势巨大。目前,美日、美以、美德、英法意等各国之间都有合作研发的防空反导项目。现有的“拉姆”“海麻雀”改进型等型号都是成功的跨国合作范例。“标准”-3 Block2导弹、MEADS等先进的在研武器都采用了合作研发的模式,充分说明了跨国合作是一条可行的武器研发途径。

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