美军末段高空区域防御系统现状和发展趋势*



美军末段高空区域防御系统现状和发展趋势*

胡宝洁，徐忠富，范江涛,冯涛

(中国洛阳电子装备试验中心， 河南 洛阳471003)

摘要：作为美军全球弹道导弹防御体系的重要组成部分，末段高空区域防御系统(THAAD)能在大气层内高空或大气层外拦截来袭的战术和战区弹道导弹。分析了THAAD系统的防护区域、拦截能力，以及机动能力和生存能力。阐述了末段高空区域防御系统动能拦截弹、地基雷达(GBR)、指挥控制/作战管理与通信系统(C2BMC)的技术现状，并分析了发展趋势。

关键词：末段高空区域防御；动能拦截弹；地基雷达；指挥控制/作战管理与通信系统

0引言

末段高空区域防御(terminal high-altitude area defense，简称THAAD)系统是美陆军现役最先进的第4代地空导弹装备，在美军全球反导体系中，担负地基末段高层反导任务，用于拦截近程和中程弹道导弹，最大拦截高度为150~200 km，最大拦截距离为200 km[1]。目前，美陆军已编制了3个THAAD导弹连，列装了多枚THAAD导弹。THAAD导弹连具有全球空运快速部署能力，目前部署的重点战区是亚太和中东。2013年4月，美军在日本关岛部署的THAAD反导系统进入完全运转阶段。

1THAAD系统的作战能力分析

THAAD系统由THAAD动能拦截导弹及其八联装导弹发射车、地基雷达(GBR)以及指挥控制/作战管理与通信系统(C2BMC)等部分组成。

THAAD系统可在大气层内和大气层外对目标实施多次拦截，是美国弹道导弹分层防御系统中末段防御系统的重要组成部分[2]，同时还可为低层拦截系统提供目标信息，具备较强的作战能力。如图1所示为THAAD系统作战能力示意图。

图1　THAAD系统作战能力示意图Fig.1　Capabilities of the THAAD

1.1防护区域

THAAD系统主要设计用于保护较大的地区和目标，用来保护美国、盟国军队和人口中心以及关键设施免遭近、中程弹道导弹打击，如图2所示。

图2　THAAD区域防御示意图Fig.2　Defense area for THAAD

THAAD系统拦截弹的最大拦截距离达到200 km，与“爱国者”PAC-3对战术弹道导弹目标的25 km拦截范围，以及箭Ⅱ地基高空末段防御系统90 km的拦截范围，均有大幅度提升，成为美国目前防御区域最大的地基末段导弹防御系统[3]。

1.2拦截能力

THAAD系统拦截高度高，具备多次拦截能力，摧毁概率高；采用动能杀伤技术，破坏威力大。

THAAD系统的拦截高度达到20～200 km，即大气层的高层和外大气层的低层，与“爱国者”等低层防御中的“末段拦截系统”配合，拦截中短程导弹的飞行中段，形成双层拦截[4]。从2006年开始，THAAD系统已经在9次拦截试验中成功拦截了10枚不同类型靶弹，验证了THAAD系统具有较强的拦截近程弹道导弹的能力。2012年10月，首次验证了该系统可拦截中程弹道导弹。

THAAD系统采用“射击-评估-再射击”的作战方式，具有2次拦截和2次毁伤评定的能力。即，拦截弹拦截距离远、作战高度高，因此有更多的交战时间。如果第1枚拦截弹未能摧毁目标，则再发射第2枚，进行第2次拦截。如果第2次拦截仍未成功，则由低层防御的“爱国者”导弹防御系统进行第3次拦截，从而大幅提高了导弹摧毁概率。2011年10月4日，在太平洋导弹靶场THAAD地空导弹反导系统首次实施了双弹打双弹试验，即先后发射2枚THAAD导弹，先后成功拦截了2枚不同射程的弹道导弹靶弹，这是该系统连续第8次成功拦截靶弹。此次试验的成功，标志着该系统已具备对付多目标的反导实战能力。

THAAD系统采用动能杀伤技术[5]，其破坏机理即是“碰撞-杀伤”。“碰撞-杀伤”以高速撞击目标弹头，引爆弹头或利用高速撞击的高热使生化战剂失效。由于战斗部质量减少，飞行速度提高，从而增大了破坏威力，在搜索、定位、摧毁整个过程中，只利用动能来拦截目标，即使来袭弹道导弹携带生化弹头，其弹头也不会发生爆炸而污染防御地带。如图3所示为THAAD系统作战过程示意图。

图3　THAAD系统作战过程示意图Fig.3　How THAAD works

1.3机动能力及生存能力

THAAD系统可通过海运、空运快速部署到战区，实现全球范围内的快速部署；通过公路机动变换阵地，躲避空中打击，系统生存能力强。THAAD系统除发射装置需要使用C-17“环球霸王”运输机空运外，其他组件都可以用一架C-130“大力神”运输机空运。

THAAD拦截弹发射装置安装在M1075型卡车上，基于标准的美国陆军托盘化装载系统，可以快速卸载。发射车从装弹到完成发射准备用时不超过30 min。拦截弹在接到发射命令后几秒钟内便能发射。所有导弹可快速依次发射，也可单独发射。THAAD-GBR地基X波段相控阵雷达具有公路和空运机动能力。THAAD系统的C2BMC子系统将拦截弹、发射车和雷达联接成一个完整的有机整体，提供语音与数据通信能力，使得地基雷达与THAAD发射车可以分散部署；提供与其他防空系统的接口以及与天基探测器的接口，便于实施联合作战；较好的数据兼容性，可与“地基中段拦截”系统、“爱国者”系统，以及海军的“宙斯盾”系统构成多层反导拦截系统，提高生存能力和扩大防御区域。

2现状与发展趋势

2.1THAAD动能拦截弹

THAAD系统采用精度非常高的直接碰撞杀伤技术来摧毁弹道导弹，是唯一能够实现在大气层内外对敌方导弹进行末段拦截的武器系统。

THAAD动能拦截弹是一种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。拦截弹长6.17 m，最大弹径0.37 m，起飞质量900 kg，最大速度可达2.8 km/s，采用惯导+GPS+指令修正制导、末段红外寻的方式，战斗部采用“动能碰撞杀伤”模式，如图4所示为THAAD导弹及发射示意图。

图4　THAAD导弹Fig.4　THAAD missile

发展动能拦截弹技术的关键，是发展能够与目标直接碰撞的动能拦截器[6]，其发展主要表现在：降低动能拦截器的尺寸、质量和成本，例如支持直接碰撞杀伤武器的惯性测量装置，其体积只有棒球大小，可实现精度大约为1(°)/h的陀螺漂移，从而促进了拦截弹的小型化；解决导引头估计目标机动技术、窗口技术、高灵敏度技术等，以拦截大气层内低空机动飞行目标；解决KKV识别技术、精确制导与控制技术、姿控与轨控技术等，实现拦截器的智能化。

2.2监视与跟踪雷达GBR

地基雷达(GBR)是为远程目标跟踪与识别所设计的大型X波段固态多功能相控阵雷达，具有监视和远距离火控功能[7]，能够提供监视、火控、杀伤评估和发射初始化信息，作用距离1 000 km，由雷达天线、电源车、冷却设备车、操作控制车和电子设备车5部分组成。

GBR雷达作为实施拦截作战的制导雷达，对空间威胁目标进行探测、跟踪和识别，为拦截弹提供导引信息，具备对抗电磁干扰、识别真假目标的能力，其涉及的关键技术主要有X波段有源相控阵技术、宽带信号检测技术、多目标精密跟踪和目标特性测量技术、导弹目标和诱饵识别技术等。

THAAD地基雷达示意图如图5所示。

图5　THAAD地基雷达Fig.5　THAAD ground based radar

GBR雷达是THAAD系统的核心设备，其关键技术仍然在不断地改进和升级。2012年开始升级AN/TPY-2雷达的软件，使其既可以用于监视，也能用于THAAD导弹防御连的火控雷达。未来，GBR雷达将在功率、跟踪稳定性、精度等方面进行改进，以便在地物杂波干扰和电子干扰的情况下，更有效的准确捕获、跟踪和识别来袭导弹；升级系统软件，提升与飞行中拦截弹通信的能力，为拦截弹提供目标更新数据；加强GBR雷达的试验与建设，提高系统的灵活性[8]。

2.3指挥控制/作战管理与通信系统C2BMC

C2BMC单元通过发布指令、提供通信和处理传感器数据对THAAD的各组成部分进行管理和集成，此外，还将THAAD与其他导弹和防空系统以及机动部队连接起来，加强整个弹道导弹防御系统的能力，同时还负责敌我识别。

C2BMC项目于2002年作为弹道导弹防御系统网络化作战的核心被首次提出，执行提供作战规划和监控导弹防御任务，利用各系统所有可用的传感器跟踪弹道导弹威胁，并引导武器系统与威胁目标交战。C2BMC系统以2年为期提供系统能力，从Block2004开始，在每个Block阶段不断升级软件，版本命名为“螺旋”系列。美国太平洋司令部、战略司令部以及北方司令部从2011年7月起开始装备升级版C2BMC系统—“螺旋6.4”系统，替换目前使用的“螺旋6.2”系统。“螺旋6.4”系统拥有更强的多种探测器自动管理及跟踪处理能力，可直接指挥控制同一责任区内的多部AN/TPY-2雷达，初步具备“全球交战管理器”的功能。同时，该系统所需的操作人员更少[9]。

2011财年，启动的螺旋8.2对螺旋6.4进行改进和扩充，主要增加助推段精确引导、交战评估和提议，实现通用X波段界面，支持多平台武器系统和传感器系统之间的信息交流和协同。2012年的FTI-01试验中，如图6所示，参试拦截武器和探测器在C2BMC的支持下，首次完成了以多系统集成对多个导弹目标的拦截，验证了C2BMC在导弹防御系统中指挥与控制多个探测器和拦截武器协同作战的能力[10]。

图6　FTI-01 试验场景Fig.6　FTI-01 primary scenario

未来，C2BMC系统的态势感知能力、任务规划能力、作战管理能力将得到不断的加强，将具备更强的辅助决策能力，减少交战所需时间。C2BMC系统在美军一体化弹道导弹防御系统中将发挥越来越重要的作用。

3THAAD系统按阶段能力发展规划

3.1研制进展和计划

目前，末段高空区域防御系统THAAD计划正按照美国导弹防御局螺旋式采办方法，逐渐增强系统对弹道导弹威胁的防御能力以及与其他防御系统的一体化能力。

Block2.0阶段， THAAD系统将能够接收海基“宙斯盾”系统的传感器数据发射拦截弹，初步实现与弹道导弹防御系统的一体化，提供保卫一个战区内盟国与美国部署的军队免遭近程到中程导弹威胁的能力。

Block5.0阶段，计划增强THAAD系统与其他弹道导弹防御系统和传感器的互操作能力。通过利用外部弹道导弹防御系统的数据与威胁交战，逐步扩大战场空间和防御范围，进一步提升THAAD远程拦截能力。

鉴于THAAD系统成功稳定的发展情况，美军方继续增加THAAD系统的采购数量。如表1所示为2010~2016财年美国导弹防御局THAAD系统部分项目采购情况[11]。如图7所示为THAAD导弹连。

3.2编制和部署情况

2010年2月，美国国防部在2011财年导弹防御预算申请中，为2011财年度的THAAD计划申请了8.59亿美元(未来5年共40亿美元)，以满足在2015年前后列装9个THAAD导弹连的经费需求[12]。

表1　2010~2016财年THAAD系统部分项目采购情况

图7　THAAD导弹连Fig.7　THAAD battery

2012年，MDA交付了第50枚THAAD拦截弹，初步完成了现役2个导弹连的拦截弹部署工作。2013财年，MDA正在交付第3个导弹连，计划2014财年交付完毕。2014财年，计划交付第4个导弹连，并为第6个导弹连采购6辆发射车、36枚拦截弹和2部战术指挥车。截至2013财年和2014财年底，THAAD拦截弹交付数量将分别达到82枚和98枚。

4结束语

2012年10月24日，美国在西太平洋进行了一次代号为“综合飞行试验-01”(FTI-01)的导弹防御拦截试验，首次验证了多个导弹防御系统协同作战以对抗多目标饱和攻击的能力。此次试验标志着美国导弹防御系统发展已从重点进行关键装备研制阶段转入到重点进行系统集成的新阶段，导弹防御系统具备了应对更复杂导弹攻击的能力。

当前，美国弹道导弹防御系统采取“以能力为基础”、“边试验边部署”的策略，不断发展地区导弹防御系统。末段高空区域防御系统THAAD由于具备“机动部署、灵活反应、前沿设置”等特点将成为今后部署和改进的重点。从美军导弹防御拦截试验结果分析，THAAD系统技术趋于成熟、经济可承受、能机动部署。未来，随着THAAD拦截弹和武器系统的不断改进和发展，美军THAAD系统的作战能力将得到进一步的提升。

参考文献：

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Progress and Prospect of the U.S. Terminal High-Altitude Area Defense System

HU Bao-jie，XU Zhong-fu，FAN Jiang-tao，FENG Tao

(Luoyang Electronic Equipment Test Center，Henan Luoyang 471003，China)

Abstract:As an important component of U.S. global ballistic missile defense system, terminal high altitude area defense (THAAD) system is designed to hit-to-kill incoming short and medium range ballistic missiles at endo-atmospheric and exo-atmospheric heights. The defense area, intercept capability, deployment flexibility and survival capability of THAAD are described. With reference to Kinetic Energy Interception missile, Ground-Based Radar and C2BMC, progress and prospect of THAAD dominant components are presented.

Key words:terminal high-altitude area defense(THAAD);kinetic energy interceptor missile; ground-based radar；command, control, battle management and communications system

中图分类号：TJ761.3;TN97

文献标志码：A

文章编号：1009-086X(2015)-02-0006-05

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2015.02.002

通信地址：471003河南省洛阳市3602信箱E-mail：baojiehu06@163.com

作者简介：胡宝洁(1981-)，女，河南南阳人。工程师，硕士，主要从事电子信息装备领域的情报研究工作。

基金项目：“十二五”装备预研基金(51333030103)

* 收稿日期：2014-02-27；
修回日期：2014-06-13