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一周军评:十分钟告诉你反导系统到底咋回事
关键字: 萨德爱国者弹道导弹东风-21D印度反导这里就要提到“萨德”入韩的主角:AN/TPY-2雷达了。
这是一种装在拖车上的雷达,可以说是美国目前为止在雷达技术方面最高技术的结晶。其特点是采用有源相控阵雷达天线,X波段,先进的信号处理技术,先进的天线技术……根据目标特性不同和工作模式不同,该型雷达在执行不同任务的时候具有不同的技术特点。
在作为THAAD系统的火控雷达工作的时候,其探测距离降低到600公里。此时能够同时跟踪数十个或更多目标,且仍能用一半工作时间搜索新的目标。
如果主要用来精确测量和分辨目标性质,那么该雷达对雷达反射面积0.01平方米的弹头目标具备870公里的追踪距离,此时该雷达可以同时跟踪10个目标,对每个目标每秒更新一次数据。或者同时跟踪100个目标,每10秒更新一次目标信息。
相应的,由于有源相控阵雷达的特性,如果降低目标信息刷新率,把探测功率集中到更狭窄的范围内,那么探测距离就可以相应提高。据相关的报告,该雷达可以在1500公里左右距离上追踪(此时不能同时进行搜索)2个弹头目标(RCS 0.01平方米)。
甚至,根据目前已经公开的2003年预研阶段时的计算数据,该型雷达可以对反射面积0.094平方米的固体燃料导弹,或雷达反射面积0.45平方米的液体燃料导弹进行追踪时,其探测距离甚至可以达到1800-2000公里,此时还能用一半时间来进行搜索更多目标。
而在最理想的状态下,如果该雷达追踪的目标大于0.1平方米,不要求进行搜索,那么其工作距离甚至可以达到3000公里之遥。
换言之,在某种角度而言,AN/TPY-2确实可以看到从中国腹地发射的导弹,只不过此时,它不能进行目标搜索,必须有其他型号的雷达为其提供目标指示,由它来对目标进行精确跟踪和分辨目标类型。
AN/TPY-2雷达不仅能够高精度、实时刷新目标位置,也能对目标类型进行分辨,它可以分辨出在轨道上飞行的弹头和诱饵气球,这对于大部分采用气球诱饵的现役弹道导弹来说是个坏消息——此时就要佩服中国航天人的先见之明——东风-5B导弹采用了与真弹头尺寸外形完全相同的“硬”诱饵,让AN\TPY-2无从分辨。不过对于“白杨M”等这些导弹来说这可能确实是个问题了。
正是由于AN/TPY-2具备多种工作模式,其中有些十分适合为GMD系统提供服务。同时,美国在AN/TPY-2雷达2007年开始研制前所研制的SBR和GBR两种X波段大型雷达都因为技术原因性能无法达到预想要求,没能大量部署。导致GMD系统一直存在严重问题——只能依靠升级型“铺路爪”雷达跟踪目标,这种雷达虽然几经改进,但毕竟是一种源于70年代的设计,在探测精度,目标分辨能力等方面都不能和新一代的雷达相提并论。因此在GMD系统设计中,该型雷达主要承担的是目标搜索任务,还需要搭配更加精确的新型雷达来为GBI导弹提供火控信息。
“铺路爪”雷达
因此美军在GMD发展中还曾考虑过使用海基宙斯盾系统来承担这个任务,但因为SBR和GBR雷达本来就是在“宙斯盾”雷达基础上发展出来的系统,而宙斯盾本身的功率,波段都不能满足要求,因此最后也没能达到目的。
美国海军更加雄心勃勃的双波段雷达AMDR的开发也不顺利。
最后,目前美国能用的,最先进的反导雷达就只剩下了THAAD系统所用的AN/TPY-2。
虽然其探测距离并不能完全满足要求,现在也只能凑合了。
好在,AN/TPY-2尺寸小,机动部署方便,可以用C-17直接空运。
于是,美军就讲AN/TPY-2雷达首先部署到日本,在这里配合“铺路爪”雷达共同工作,可以用来识别和跟踪中、俄、朝鲜发射的导弹。
而此次美军将这种雷达部署到韩国,虽然号称这种雷达将只工作在探测距离600公里的TM火控雷达模式,但实际上,在为THAAD服务的模式和为GMD服务的模式之间进行切换,对于这种先进的数字化有源相控阵雷达来说,就是按个按钮的事儿,太简单了。
看到这,相信读者就明白了,AN/TPY-2雷达放到东亚地区,对美国GMD系统来说确实是增加了宝贵的“开眼”距离,可以更早的精确测定向北飞行的可疑目标,威胁不可谓不大。
不过,具体到在韩国部署AN/TPY-2,笔者倒觉得某种意义上说,这对于美国来说,只是增加了一个“冗余度”而已,毕竟,AN/TPY-2雷达部署在日本和部署在韩国,对于增加探测能力来说,区别并不大。主要的区别,无非是在开战时,消灭2个目标总比消灭1个要麻烦些而已。
当然,还是有些没有常识的人会喊,说部署了一个雷达,以后还能部署更多云云。然而这其实就是这些人根本不理解,AN/TPY-2是个什么级别的雷达,这种雷达一部的价格就是14亿美元,即使以美国的国力,也无法到处去部署这种雷达。至今为止,AN/TPY-2雷达每一台都是美国国家级的宝贵财产,战时更是损失不起的重要装备。其实,把这种雷达放在距离对手如此近的地方,在和平时期确实有很大情报价值,但在战时,和送人头无异。
事实上,美国现在还有一个LRDR雷达研制方案,该型雷达的探测距离会大大超过AN/TPY-2,但目前该型雷达尚处于研制阶段,计划之一是将雷达工作波段改为S波段,天线则直接用两台AN/TPY-2雷达的天线阵拼合而成。目前尚不清楚这种雷达什么时候能够出现,如果研制成功.LRDR可能具备取代SBR和GBR的能力,被部署在阿留申群岛、夏威夷等地,进一步增强GMD系统的探测预警能力。不过LRDR要求成本在10亿美元之内,这恐怕是很难做到的了。该型雷达部署后,美国反导系统的生存能力会比前置部署AN/TPY-2有较大提升。
不过,对于中国而言,GMD系统其实是个过时的玩意,我们前面已经提到,上世纪90年代研制的东风-5B导弹上已经采用了针对当时尚在研讨阶段的GMD系统雷达的诱饵。更不用说东风-31、东风-41导弹。以及可能已经部署到东风-5某新改型导弹上的高超声速滑翔弹头了——高超声速滑翔弹头在大气层边缘飞行,GBI拦截弹的EKV只能在大气层外飞行,是无法进行拦截的。
wu-14第七次试射
所以,虽然美国人心里想着的可能是要削弱中国对美国的威慑能力,但实际上,GMD在可预见的将来,对中国新一代核武器的遏制作用几乎为0。这其实和我们前面提到过的美国21世纪初开始针对中国的一系列“军事变革”最后都成了笑话一样,是美国当时严重战略短视导致的后果。结果,GMD现在真的沦落到只能用来对付对付朝鲜、伊朗这些美国所谓“流氓国家”的零星洲际导弹了——当时大家都认为这只是笑话,没想到朝鲜也快把它变成现实了。
说过了以对付洲际导弹为主要任务的国家级导弹防御系统。
我们再聊聊相对而言是个“小目标“,但却是在更晚一些的时候才为各国重视的拦截战役、战术导弹的战区反导系统吧。
现在说起反导系统,大家首先想起的,依然是美国上世纪90年代提出的TMD,NMD的概念。后来TMD发展成THAAD、陆基宙斯盾和爱国者3导弹系统,NMD则发展成GMD系统。
目前,美国最重视的反导系统,依然非THAAD莫属。
美国反导系统示意图
THAAD的发展可以追溯到星球大战计划中被称为HEDI的“稠密大气圈拦截“系统,该系统最初设计是作为SDI系统的最后一道防线,拦截已经再入大气层的核弹头。因为此时大气层会过滤掉所有气球假目标,可以简化目标识别过程。
冷战结束后,HEDI系统一度被停止发展,但随着海湾战争中伊拉克苏制“飞毛腿“导弹的作用受到重视,美军决定继续发展这一系统。
其实,拦截战役、战术导弹这件事,冷战期间美苏也都有研究。因为当时战术弹道导弹是投掷战术核武器或用常规战斗部袭击对手暴露的重要目标最方便的手段。
对于冷战时代的美苏的师级\集团军级主官而言,直接控制在他们手里,对方无从拦截,可以直接消灭敌人暴露的指挥部、集结地、后勤仓库、机场等这类关键目标的最方便手段,就是他们掌握的战术导弹。
尤其是冷战后期战术导弹精度大幅度提高,用来执行战术任务的价值也水涨船高。必须认真考虑加以拦截的问题了。
在陆军反导拦截系统方面,苏联冷战技术前比美国走得远一些,其集团军级防空部队装备的S-300V导弹系统就是主要考虑反导拦截的系统,能够有效拦截美国的“长矛”、ATCAMS等战术导弹。90年代S-300V系统的发展型S-300VM又称为“安泰2500”,就是表明该型导弹能够拦截射程2500公里的来袭弹道导弹,从这个射程就可以看出,这是一种当年设计用来拦截“潘兴”导弹的系统。
俄罗斯安泰2500系统,主要拦截目标是潘兴
相比之下,美国的“爱国者”导弹就没有考虑太多反导,该导弹主要考虑的还是打飞机的问题。尽管爱国者PAC-1、PAC-2两种导弹都增强了反导能力,但其基本设计决定了它反导效率不高。在海湾战争期间PAC-2虽然大出风头,但后来被曝光实际拦截成功率只有10%。
美军因此在90年代开发了“爱国者”PAC-3导弹,该型导弹采用了全新设计,尺寸大幅度减小,拦截各种来袭短程弹道导弹能力明显提高。但付出的代价也很严重,如果用来打飞机,PAC-3射程只有短短20公里。
因此与俄罗斯S-300P和S-300V系统不论打飞机还是打导弹,都用一种导弹不同,美国的“爱国者”系统需要同时配备PAC-2和PAC-3两种导弹,PAC-2用来打飞机,PAC-3用来反导。
PAC-3导弹毕竟仍是90年代研制的“小伞“,作为TMD系统真正的核心装备,THAAD导弹的研制也可以说是命运多舛。虽然1992年当时HEDI项目的承包商麦道公司就在报告中称”已经掌握了所有相关技术“,但其实要在大气层内用红外制导导弹拦截来袭导弹,技术难度其实明显超过预料。
在1995-97年间,试验阶段的THAAD连续6次发射失败。后来不得不将引导头冷却系统、红外窗口系统推倒重来,重新设计后,才在1999年试验成功。
不过,与GBI靶弹一直磕磕绊绊的情况不同,“萨德”在进入21世纪后变得顺风顺水起来,2005年-2012年间,连续12次成功拦截来袭靶弹,成为目前世界上拦截中短程导弹最熟练的反导系统。
理论上THAAD可以拦截射程最大3500公里的来袭目标,不过该型导弹真正主要考虑拦截的目标,还是射程2000公里左右的中程导弹。
不过,针对THAAD导弹,中国也并非没有准备,现在回想起东风-21D导弹设计上采用氮气冷却,使导弹温度下降到正常的1%这个技术措施——不能不说极有远见。
针对红外制导导弹,拦截目标温度下降代表热信号特征的极度缩减,拦截命中率有相当程度的下降
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