实战第一 美国“爱国者”PAC—2/3防空反导系统发展综述

岳松堂+李海鹰

装备现况

“爱国者”系统以营为建制单位装备美国陆军军属防空炮兵旅，隶属陆军第32防空反导司令部。美国陆军现已完成模块化改革，“爱国者”防空反导营既可独立作战，也可根据作战需要配属任何级别的部队遂行防空反导作战。美国陆军目前装备15个“爱国者”防空反导营，每个营编制600人、下辖6个连。每个连装备6部导弹发射架（编2个发射排，每个排装备3部发射架，发射架安装在M860A1拖车上，并自带1部15千瓦发电机，以保证与AN/MPQ-53雷达和AN/MSQ-104作战控制站的甚高频电台连接）、1部AN/MPQ-53多功能相控阵脉冲多普勒雷达（安装在双轴M860半拖车上，使用1辆M818型5吨级6×6卡车牵引）、1个安装在6×6卡车上的AN/MSQ-104作战控制站（ECS）、1个安装在“悍马”车上的连指挥所、1个安装在卡车上的天线杆群（AMG）、2部卡车载150千瓦动力装置，可根据不同的目标类型、发射不同的导弹，分别对付射程为500、600和1000千米的战术弹道导弹。

每个连的连部和发射排各装备一个由2人组成的“毒刺”小分队，用于为“爱国者”阵地提供低空防御。在“爱国者”防空反导营一级，还装备有1个战术指挥控制站（TCS）、1个信息协调中心（ICC）、1部动力装置和1个天线杆群，这些装置都安装在卡车上，用于对该营进行指挥控制，并提供和其他防空设施的接口。

目前，美国陆军的“爱国者”系统只装备了GEM、GEM+和PAC-3三种导弹，最新型PAC-3 MSE导弹原计划于2013年年底实现低速初始生产，有望在不久的将来装备部队。

“爱国者”系统是美国陆军战区防空反导体系的低层防御系统，因在海湾战争对抗伊拉克“飞毛腿”战术弹道导弹而名声大震，成为世界上装备最广泛的战术防空反导系统。除美国以外，德国、荷兰、西班牙、希腊、以色列、科威特、阿联酋、沙特阿拉伯、日本、韩国和中国台湾等11个国家和地区购买了该系统。不过，这些国家和地区的“爱国者”系统主要装备空军。

中国台湾地区在1994年年中从美国订购了3个连的PAC-2系统，共24部发射架和200枚导弹。这批防空系统于1997年1月开始交付，并从2009年1月开始进行向PAC-3系统升级的改进工作。美国已批准再向台湾出售6个连的PAC-3系统和388枚PAC-3导弹，从2010年开始交付。

1986—1991年期间，日本陆续采购装备了6个群的原型“爱国者”系统和PAC-1系统，并于1994—1999年期间完成向PAC-2系统升级的改进工作。目前，日本航空自卫队装备6个PAC-2系统群，每个群编4个PAC-2系统连（每个连装备5部发射架），共装备120部PAC-2发射架、24部AN/MPQ-53多功能相控阵脉冲多普勒雷达和1000枚PAC-2导弹（其中980枚是由三菱公司进行许可生产的）。2004年9月7日，日本提出采购20个PAC-3系统连和120枚PAC-3导弹（其余所需导弹由三菱公司进行许可生产）的要求，这批导弹已于2005年开始交付。另外，为应对所谓的朝鲜导弹威胁，日本于2006年6月又快速采购了3个或4个PAC-3系统连，连同600名美国军人部署到冲绳岛。2007年3月30日，第一个PAC-3系统连完成了在东京北部某空军基地的部署，目前日本已完成围绕东京的PAC-3系统防御圈的部署。2013年9月21日—11月2日，约380名日本航空自卫队官兵在美国新墨西哥州成功进行了最新一轮PAC-3系统年度发射试验。

“爱国者”系统价格昂贵，每枚PAC-2导弹的售价高达100万美元，每枚PAC-3导弹的售价可能达到300万美元，而相控阵雷达的价格更是高达1950万美元，整个火力单元的售价约为1亿美元。

发展大事记

1965年，美国陆军开始研制“爱国者”系统，当时称作XMIM-104“防空导弹-发展”（SAM-D）项目。

1967年5月，雷声公司被选中为该项目的主承包商。

1976年2月，经过一系列成功试验后，XMIM-104“防空导弹-发展”项目被正式定名为MIM-104“爱国者”中远程防空导弹系统。

1982年6月，雷声公司向美国陆军交付首批生产型“爱国者”系统。

1983年，美国陆军开始对“爱国者”系统进行作战鉴定试验，并制定分两个阶段实施的“爱国者战术反导计划”。1984年，美国陆军正式宣布列装“爱国者”系统；

1988年7月，第一阶段“爱国者战术反导计划”完成，改进后被称为PAC-1系统。

1989年，美国陆军开始实施第二阶段“爱国者战术反导计划”，改进后被称为PAC-2系统。

1990年8月，美国陆军接收并装备了首批具有一定反导能力的PAC-2系统。

1991年，PAC-2系统在海湾战争中通过实战首次向世人证明了“以导反导”的可行性。

1994年2月16日，美国陆军选择洛克希德·马丁公司采用命中杀伤技术研制的“埃林特”（ERINT）增程拦截弹作为新型PAC-3系统的拦截弹；

1996年，美国陆军开始装备针对原型PAC-2系统在海湾战争中暴露出来的种种缺点改进而来的发射GEM导弹的改进型PAC-2系统；

1997年年中，“埃林特”增程拦截弹开始改称为PAC-3，并于同年完成了PAC-3导弹的工程研制和初始飞行试验。

2000年，美国陆军开始装备PAC-3导弹，当时每个“爱国者”连有2部发射架配用PAC-3导弹。

2002年11月，美国陆军开始装备GEM的改进型GEM+导弹。

2003年7月，美国陆军开始研制PAC-3 MSE（MSE 为“导弹增强组件”缩写）导弹。

2004年年初，美国陆军为“爱国者”系统安装了新版PDB5.5.2软件（PDB是“列装后改进版”的英文缩写）。endprint

2005—2006年，美国陆军为“爱国者”系统安装了新版PDB6软件。

2006年5月，美国陆军授予洛克希德·马丁公司为期57个月的PAC-3 MSE导弹研制合同。

2006—2007年，雷声公司完成770枚GEM+导弹的交付。

2007年10月8日，美国陆军授予雷声公司“‘爱国者单一编队”（Pure Fleet）现代化项目，以淘汰老式PAC-2系统。

2008年1月，洛克希德·马丁公司获得了价值0.66亿美元的合同，为美、德、意联合研制的中远程防空系统（“米兹”MEADS）项目配用PAC-3 MSE导弹。

2008年5月，美国陆军在白沙导弹靶场对PAC-3 MSE导弹进行了受控飞行试验，验证了PAC-3 MSE导弹的发射-装运箱、导弹功能、导弹的系统接口与集成能力等。

2010年2月28日，雷声公司完成“爱国者”“单一编队”现代化项目。

2011年3月，PAC-3 MSE导弹在拦截试验中实现了里程碑突破。

2012年8月29日，PAC-3 MSE导弹在拦截试验中再次取得成功。

2013年6月6日，PAC-3 MSE导弹在试验中成功拦截并摧毁了不同威胁环境下的两种典型目标——先进战术弹道导弹目标和BQM-74巡航导弹目标，这是首次演示该导弹的多目标拦截能力。

2013年11月6日，配用PAC-3 MSE导弹的“米兹”中远程防空系统成功进行了同步拦截以北、南方向相向飞行的1个QF-4吸气式靶标和另1个战术弹道导弹靶标的试验。

2013年11月下旬，PAC-3系统在白沙导弹靶场进行的发射试验中成功拦截了战术弹道导弹目标，目的是检验美国陆军现有野战库存PAC-3导弹的服役期限和性能。

2014年1月16日，美国国会通过的2014财年国防授权法案为PAC-3 MSE项目拨付5亿美元的采购预算。

结构和技术特点

PAC-1/2系统 由于战术弹道导弹威胁变得日益严重，美国陆军于1983年制订了一个分两个阶段实施的“‘爱国者战术反导计划”，以便计划对原型“爱国者”系统进行改进，使其具备反战术弹道导弹能力。第一阶段的改进于1988年年底完成，主要是改进了原型AN/MPQ-53多功能相控阵雷达的软件，为雷达配用了新型PDB2软件，使“爱国者”导弹对大角度进入的近程弹道导弹具有探测、跟踪和拦截能力，改进后被称为“爱国者”PAC-1系统。美国陆军于1989年开始实施第二阶段的改进计划，除继续改进AN/MPQ-53多功能相控阵雷达的软件（即为雷达配用PDB3软件）外，还对导弹进行改进。后者主要是为导弹配用威力更大的新型战斗部和动力更大的火箭发动机，并于1990年8月生产出首批具有一定反导能力的PAC-2系统，能够拦截射程为500千米的战术弹道导弹。

在1991年的海湾战争中，PAC-2系统在拦截伊拉克改进型“飞毛腿”战术弹道导弹中取得了部分成功，通过实战首次向世人证明了“以导反导”的可行性。伊拉克在海湾战争中共向以色列和沙特阿拉伯发射了88枚“飞毛腿”导弹，其中53枚的弹道经过“爱国者”的防御区域，“爱国者”对其中的51枚实施了拦截，共发射了157枚PAC-2导弹。具有历史意义的首次拦截发生在1991年1月18日。战后综合分析表明，“爱国者”在海湾战争中的拦截成功率不超过10%。海湾战争时期的“爱国者”PAC-1/2系统无法有效辨别重返大气层的、与弹体分离的弹头，造成“爱国者”导弹拦截了“飞毛腿”弹体而放跑了弹头。例如，1991年2月26日，1枚被“爱国者”导弹拦截了弹体的“飞毛腿”导弹用其弹头击中美军一座军营，造成28人死亡，98人受伤。

发射GEM和GEM+导弹的PAC-2系统 针对PAC-2系统在海湾战争中暴露出来的种种缺点和不足，如拦截空域小，雷达性能低，无法识别弹头、诱饵和其他碎片，机动性差等。美国陆军继续对其进行改进，研制出PAC-2制导增强型导弹（GEM），并于1996年开始装备。新系统主要改进包括：

一、改进导弹的动力装置（将火箭发动机加长760毫米）、引信和C波段前置接收机，从而提高了导弹的射程（最大射程增加1倍，有效射程增加30%～40%）、射高和制导精度，使其能够拦截射程达600千米的战术弹道导弹。

二、为原型AN/MPQ-53多功能相控阵雷达增加了一个新型脉冲多普勒处理器，使其具备在杂波中识别巡航导弹的能力。

三、改进火控计算机，使其数据处理速度和存取数据的容量分别达到原来的4倍和8倍；还为火控计算机配备了光盘和嵌入式数据记录器，使每个火力单元都能够采集作战过程中的全部数据。

四、增加新版本软件。

GEM的改进型GEM+导弹于2002年11月开始列装，采取的主要改进措施包括：

一、为导弹加装Ka波段（据称是8毫米）毫米波主动雷达导引头，使导弹具备了C波段半主动雷达导引头和Ka波段主动雷达导引头相结合的双模导引头，导引方式可在主动和半主动模式之间快速转换，提高了对巡航导弹、先进飞机（如隐身飞机）和战术弹道导弹的识别能力，这是因为Ka波段主动雷达导引头能够使导弹在飞行末段数秒内自动发射雷达信号寻找并跟踪目标，而不是完全依赖地面雷达提供的信息，模拟计算其制导误差小于0.17米，比之前约5米的误差有质的提高。此外，战斗部配用了在飞行过程中具有重新编程能力的改进型引信，从而大大提高了拦截弹道导弹的能力。

二、增大了AN/MPQ-53多功能相控阵脉冲多普勒雷达的发射功率，从而增加了其对隐身飞机的探测距离。

三、改进通信系统，其中包括与“联合战术信息分发系统”（JTIDS）联网，从而使“爱国者”火力单元可从其他弹道导弹防御系统，如末段高空区域防御（THAAD“萨德”）系统获得目标数据。endprint

四、采用了一种更先进的PDB4软件，提高了探测低雷达截面目标以及探测、识别和攻击反辐射导弹及其载机的能力。

PAC-3系统 “爱国者”原型导弹及后来的改进型导弹PAC-1、PAC-2、GEM和GEM+都是由“爱国者”系统的主承包商雷声公司研制的，PAC-3导弹则是由洛克希德·马丁公司“另起炉灶”，采用命中杀伤技术研制而成的动能拦截导弹。雷声公司研制的所有导弹都采用破片杀伤战斗部来摧毁目标，而PAC-3导弹则是通过直接碰撞和破片杀伤的综合效应拦截并摧毁目标，能拦截最大射程为1000千米的战术弹道导弹。PAC-3导弹由一级固体助推火箭发动机、制导设备、雷达寻的头、姿态控制与机动控制系统和杀伤增强器组成。PAC-3导弹的最大特色是：

首先，导弹为全新设计的体积小、重量轻的动能拦截导弹，提高了命中精度、杀伤力，并扩大了拦截空域，所采用的技术措施主要体现在：

一、仍采用类似GEM+导弹的双模导引头以保证命中精度。

二、使用大角度侧向拦截方式提高命中精度。PAC-3导弹增加了180个小型侧向发动机提供末段修正，机动能力比纯舵面制导的导弹大为提高，所以除能对目标实施性能有限的逆轨拦截外，还能实施大角度侧向拦截，拦截能力大幅提高。

三、采用命中杀伤动能拦截技术提高命中精度。之前的各型PAC-1/2导弹采用90千克高爆炸药破片杀伤弹头和脉冲多普勒近炸引信，在来袭导弹附近爆炸，杀伤半径约20米。而PAC-3导弹的动能拦截弹头则是通过直接碰撞和破片杀伤的综合效应拦截并摧毁目标，比只采用破片杀伤弹头的PAC-1/2导弹具有更大的杀伤力和更远的拦截距离，具有拦截携带生、化弹头战术弹道导弹的能力，对携带核弹头的战术弹道导弹也有一定的防御能力。

四、采用了长127毫米、重11.1千克的杀伤增强器，主要提高了针对巡航导弹和飞机等吸气式目标的命中精度，杀伤增强器位于助推火箭发动机与制导设备之间，由24个214克重的钨制破片组成。这些破片分两圈分布在弹体周围，形成以弹体为中心的两个破片圆环。杀伤增强器内装有主装药，当主装药爆炸时，破片以低速径向速度向外投射出去，使目标或被导弹击中，或被破片击中，从而增大了导弹的命中概率和有效杀伤范围，使杀伤力比单纯采用破片杀伤效应的PAC-2导弹提高了75%。

五、通过改变弹体气动布局提高命中精度，通过安装在导弹尾部的4个姿态控制器及安装在导弹头部的180个单臂固体火箭发动机对导弹进行姿态控制，在导弹飞行末段与目标碰撞前的很短一段时间内增加常规空气动力控制能力，可有效提高导弹的命中精度。导弹在飞行中以30转/分的速度旋转以提高侧向发动机的控制能力，同时简化扫描搜索过程。

六、为了更好地发挥增程拦截效能，PAC-3导弹的固体助推火箭发动机和弹头在飞行过程中不分离，始终和弹头保持一个整体。PAC-3导弹主要拦截大气层内目标，由于其导引头采用自动寻的和红外制导，受环境因素影响大，采用这种头体不分离设计可以提高杀伤效果。因为物体动能等于物体质量乘以物体运动速度的平方，所以在相同速度情况下，物体质量越大动能也越大。PAC-2导弹杀伤破片的质量只有45克，PAC-3导弹最后与目标碰撞的质量高达140千克，其动能是前者每个破片动能的3000多倍。即使PAC-3导弹未能直接命中目标，而是靠杀伤增强器的破片摧毁目标，由于其破片质量是PAC-2导弹杀伤破片的5倍，其动能也大约是PAC-2导弹杀伤破片的5倍。

其次，改进发射架，以便发射PAC-3导弹。改进后的发射架上装有电子系统，具备遥控发射能力，增大了发射架间的距离。原来的四联装发射架只能携带4枚待发的各型PAC-2导弹，改进后能携带16枚待发的PAC-3导弹。原来一个“爱国者”连的各型PAC-2导弹的重新装填时间约为60分钟，配用PAC-3导弹的重新装填时间大大缩短。

最后，对AN/MPQ-53多功能相控阵脉冲多普勒雷达进行进一步改进。采用双行波管和正校场放大器，使雷达平均功率增加1倍达到20千瓦（改进后的雷达也被称为AN/MPQ-65雷达），并降低了噪声，进一步提高了探测距离和分辨率。配用新型分类、鉴别、识别系统，提高雷达对小型目标的探测能力以及在电子干扰条件下辨别诱饵、破片和弹头的能力。设计了PDB5新型软件，使雷达可识别“飞毛腿”导弹的发射阵地，并将信息发送到战区司令部，还能与“萨德”（THAAD）系统兼容。提高了遥控发射能力，由于为通信系统增加了联合战术信息分发系统接口，并改进了发射架的通信装置，使发射架可以配置在距AN/MSQ-104作战控制站10～30千米的阵地上遂行防空反导作战，进一步增大了防护区域。

PAC-3防空反导系统的主要作战任务是反战术弹道导弹，兼顾反飞机，弹道导弹高速度、高弹道特点决定了PAC-3系统的高机动性、高精度和雷达系统的高分辨截获能力、更远的探测距离以及更早的预警能力，强调拦截高度和速度。

配用改进型导弹的PAC-2系统和采用命中杀伤技术的PAC-3系统在伊拉克战争的反导作战中取得了较大成功。战争期间，伊拉克共发射导弹28枚，其中包括23枚战术弹道导弹和5枚CSS-3“泡泡纱”巡航导弹。“爱国者”制导增强型导弹和PAC-3导弹对它们实施了拦截，共成功地拦截了其中颇具威胁性的9枚（成功率约为32%），制导增强型导弹拦截了7枚，PAC-3导弹两战皆捷，拦截了2枚，对保护美英联军地面部队免遭伊导弹袭击发挥了重要作用。然而被成功拦截的都是战术弹道导弹，5枚巡航导弹则无一被拦截。虽然还有19枚导弹没有被拦截，但基本没有造成伤亡。美军战后披露，这主要是因为“爱国者”防空反导部队通过对这些导弹的飞行轨道进行解算，确定它们根本不会构成任何威胁，从而主动放弃拦截。但美军承认至少有1枚“泡泡纱”反舰巡航导弹低空飞行逃过了“爱国者”雷达的侦测而突防成功，造成几人轻伤。这说明“爱国者”在对付巡航导弹方面尚有欠缺。endprint

PAC-3 MSE系统 伊拉克战争大规模作战结束后，美国陆军对PAC-3系统进行改进的重点之一是提高其巡航导弹防御能力。洛克希德·马丁公司于2003年7月开始为PAC-3导弹研制“导弹增强组件”（MSE），称为PAC-3 MSE导弹。该导弹改进的地方包括采用更大直径（279毫米）的固体火箭发动机（PAC-3导弹直径为255毫米，因而能装填16枚PAC-3导弹的发射架只能装填12枚PAC-3 MSE导弹）、更大的控制和固定翼以及改进型复合制导与控制装置，将使“爱国者”PAC-3系统的拦截高度增大约50%，拦截距离增大约100%，能防御飞行速度更快、技术更复杂的战术弹道导弹，并增强了防御巡航导弹的能力。

该导弹原计划于2013年年底实现低速初始生产，能够填补原型PAC-3系统与将于2015年形成全面作战能力的“萨德”系统之间的间隙，与“萨德”系统更好地实现一体化防空反导作战。

拦截空域的增大对于在现役“爱国者”系统的防区外进行区域防御和巡航导弹防御来说至关重要，并将使“爱国者”系统具备对巡航导弹的超视距防御能力和对战术弹道导弹的中、高层拦截能力，还将使PAC-3 MSE导弹可能用于海军“宙斯盾”驱逐舰进行海基末段防御和用于F-15战斗机进行国土防御和巡航导弹防御。

2011年3月，PAC-3 MSE导弹在拦截试验中实现了里程碑突破。试验中，“爱国者”系统根据设定的作战原则发射2枚PAC-3 MSE导弹拦截目标，首枚导弹命中目标后，第2枚导弹则命中了首次拦截产生的大片残骸。2013年6月6日，PAC-3 MSE导弹在试验中成功拦截并摧毁了不同威胁环境下的两种典型目标——先进战术弹道导弹目标和BQM-74巡航导弹目标，为该导弹结构设计的成熟以及准备生产提供了最终飞行测试数据，这也是首次演示该导弹的多目标拦截能力。

另外，伊拉克战争后美国陆军还加大了对“爱国者”系统软件的改进力度，已于2004年年初为其研制并安装了新版PDB5.5.2软件。PDB5.5.2软件是匆忙投入到伊拉克战争中的PDB5.5.1软件的改进版，修改了后者存在的不足，如增加了对目标识别的“再次确认”功能。正是由于PDB5.5.1软件不具备这项功能，才导致“爱国者”把英军“龙卷风”战斗机错误地识别为伊军战术弹道导弹，并将其击落。2005—2006年，美国陆军为“爱国者”系统安装了新版PDB6软件，该软件能够区分反辐射导弹、直升机、无人机和巡航导弹目标。

从总体上看，美国陆军现役“爱国者”PAC-2/3系统具备以下特点：火力强，能够对抗饱和空袭，搜索速度快，跟踪能力强，反应时间短，可对多个目标实施同步攻击；能有效地对抗现有的电子攻击；能够与其他陆军系统和联合系统兼容。

英国《简氏年鉴》一直将发射GEM导弹的“爱国者”系统称为PAC-3/1系统，发射GEM+导弹的“爱国者”系统称为PAC-3/2系统，发射全新PAC-3动能拦截导弹的“爱国者”系统称为PAC-3/3系统，而只将1990年8月装备的“爱国者”系统称为PAC-2系统。笔者认为这种分类法是不恰当的，最多只能算是“一家之言”。因为GEM导弹和GEM+导弹都是PAC-2导弹的改进型，与原型PAC-2导弹一样都采用破片杀伤战斗部和四联装发射，且都是由雷声公司研制生产的，所以都应该属于PAC-2系统的范围。发射由洛克希德·马丁公司研制的全新PAC-3动能拦截导弹的“爱国者”系统才是PAC-3系统（携带16枚PAC-3导弹）。况且美国出版的期刊也一直是这样区分的，至少目前还没有看到与英国《简氏年鉴》相似的分类法。

发展趋势

美国陆军共装备了15个“爱国者”防空反导营，到2011年3月已对14个“爱国者”防空反导营进行了PAC-3升级。美国陆军将进一步提高“爱国者”营的作战能力：

第一，为现役“爱国者”防空反导营提供更多的PAC-3能力，使每个火力单元的PAC-3发射架由2部增加到3部（每个火力单位包括6部发射架）。

第二，美国陆军继续改进库存PAC-2导弹，于2011年4月与雷声公司签订合同，将131枚库存PAC-2导弹升级到“制导增强型导弹-战术”型（GEM-T），包括用先进部件替换旧部件，以增强可靠性并延长导弹服役年限。

由于目前正在研制的计划用于取代“爱国者”、配用PAC-3 MSE导弹的中远程防空系统遇到了技术和经费挑战，美国已决定2013年后不再投资研制中远程防空系统，“爱国者”PAC-3系统可能将服役到2048年。

雷声公司和以色列拉斐尔公司于2013年年中开始论证将美、以联合为“大卫投石索”防空反导系统研制的“致晕者”拦截弹与“爱国者”系统的雷达、发射架和作战控制站集成到一起的“爱国者经济可承受先进能力”-4（PAAC-4）系统。基于两级多模制导的“致晕者”拦截弹的PAAC-4系统不但具有很好的经济可承受性，而且作战能力更强。该方案已得到以色列国防部的支持，并正在向美国政府申请大约2000万美元的资金以进行PAAC-4系统原型机的演示试验。美国国防部导弹防御局和美国陆军正在考虑将“致晕者”拦截弹作为满足美国陆军未来军事需求的一个可能解决方案，但是他们现在主要关注的还是实现“大卫投石索”系统的初步作战能力以支持以色列的需求。

（编辑/万力）endprint