国外防空反导系统发展动向分析
2021-05-14王鹏钧张丹丹
王鹏钧 张丹丹
当前,面对日益复杂和先进的空中威胁,世界防空反导装备和技术发展稳步推进。高超声速导弹防御系统成为发展热点和焦点,但因技术门槛较高,仅美国和俄罗斯等少数国家走在各国前列。预警探测指控系统、拦截系统亦多有进步,各国的防空反导实战演练也多有开展,推动着防空反导系统和能力的发展,也预示着世界导弹攻防对抗将日趋激烈。
高超声速武器防御能力开发受到重视
高超声速巡航导弹、助推-滑翔导弹等高超声速武器相关技术的快速发展对世界现有防空反导系统提出了重大挑战。2020年,美国、俄罗斯在高超声速武器防御领域取得了重要成就,部分防御系统接近实战化水平。
美国多个高超声速武器防御项目齐头并进。2020年,美军实施或计划实施数个高超声速武器防御项目,分别侧重于拦截器和预警探测系统,均取得不同程度的进展。
一是研发动能或新概念拦截器。2020年1月,诺斯罗普·格鲁曼公司获得了美国防部高级研究计划局的滑翔破坏者项目合同,将开发在大气层上部拦截助推-滑翔式高超声速目标的关键技术。2020年2月,美国防部导弹防御局发布公告,要求工业部门研发一型新型拦截武器战区高超声速武器滑翔段防御系统(RGPWS)。项目内容包括开展仿真研究,降低拦截器关键技术风险,将拦截器的技术成熟度提高到5级。
2020年9月,美国导弹防御局授予了雷神公司一份价值979万美元合同,用于建造首个高功率微波技术试验台,研究微波技术用于防御高超声速武器的可行性。同月,美国导弹防御局发布“未来海基末段拦截器概念”公告,为高超声速滑翔飞行器(HGV)寻求海基末段拦截器概念,要求该系统基于标准-3或标准-6拦截弹,具备弹对弹通信能力。2020年10月,洛克希德-马丁公司表示,正在研究爱国者PAC-3 MSE拦截弹的海基改进型,用于末段攔截高超声速武器,以满足导弹防御局(MDA)发展海基末段未来拦截弹,形成第二层高超声速拦截能力的需求。
爱国者PAC-3 MSE拦截弹
二是发展天地结合的预警探测能力。2020年3月,美国陆军成功完成首个低层防空反导传感器系统(LTAMDS)雷达天线阵列的测试。该系统由雷神公司研制,具备360度威胁探测能力,其信号、接收灵敏度和抗干扰能力等性能是爱国者防空反导雷达的两倍以上,并将逐步取而代之。该系统将于2022年装备,用于防御高超声速武器,成为美国陆军一体化防空反导系统的一部分。2020年5月21日,美国太空军的下一代过顶持续红外(OPIR)地球同步轨道卫星项目(NGG),完成有效载荷初步设计评审,并计划在2022财年完成研制,2025年开始发射。该卫星用于探测和跟踪高超声速滑翔武器和下一代先进导弹,形成初步警告,与天基红外系统卫星形成补充。
俄罗斯注重发展综合性空天防御能力。计划部署战略战术一体的拦截系统。2020年6月,俄军表示,计划装备S-500普罗米修斯和А-235努多利两种新型空天防御系统,作为俄罗斯拦截高超声速武器的主力系统。其中,S-500系统是一种战术系统,除了空气动力目标和弹道目标外,也将具备拦截近地轨道高超声速武器的能力,将成为世界最先部署的太空防御系统。努多利系统是一种战略系统,具备非核拦截能力,能拦截高度500~700千米以上、距离700~800千米以上的弹道目标和航天器。
预测探测指控系统持续改进
预警探测指控系统是防空反导体系的重要组成部分,可极大影响整个防空反导体系的作战效能。2020年,美国、俄罗斯、日本根据各自的实际需求和综合实力,继续发展各有特色的预警探测指控系统。
美国全面升级综合预警探测指控能力。一是海基系统推进升级换代和智能化。2020年2月,为延长海基X波段雷达使用寿命,美国导弹防御局2021财年预算申请了1.183亿美元预算经费。2020年2月和8月,美国海军先后授予洛克希德·马丁公司相关合同,为其阿利·伯克级宙斯盾驱逐舰AN/SPY-1舰载雷达,配备新型低噪声放大器和多任务信号处理器,以提高雷达探测范围与准确度,减少雷达尺寸、重量、功耗与成本,并使宙斯盾舰具备一体化防空反导能力。2020年10月7日,美国海军宙斯盾作战系统的AN/SPY-1D(V)雷达开始换装为新型防空反导雷达阵列AN/SPY-6(V)1。与现役雷达相比,后者作用距离更远,精度更高,电子对抗能力更强。
二是陆基系统加强信息处理能力、一体化和机动性。2020年7月,美国导弹防御局授予雷神公司价值23亿美元合同,为美军制造7台末端高空区域防御(THAAD)系统的AN/TPY-2型移动式预警探测雷达。2020年8月13日,美陆军成功完成了对一体化防空反导作战指挥系统(IBCS)的实弹试验,成功利用2枚爱国者PAC-3导弹拦截了2枚靶弹。这是该系统迄今最复杂的试验,验证了其在对抗环境中的弹性和生存能力。
三是天基系统改进早期预警和信息接收能力。2020年6月,美天军第5颗天基红外系统地球同步轨道卫星(SBIRS GEO-5)成功完成了热真空测试。该卫星是洛克希德·马丁公司首颗采用新型LM2100平台的卫星,可探测、发现、识别和追踪弹道导弹发射,并为低轨导弹预警卫星和地基预警系统提供目标数据。该卫星预计于2021年发射。同时,美国空军授予诺斯罗普·格鲁曼公司一份合同,后者将在未来10年继续为现役国防支援计划(DSP)导弹预警卫星提供延寿支持。2020年11月,美国陆军在韩国部署了增强型联合战术地面站(JTAGS),可提升韩国通过JTAGS接收运用导弹预警卫星信息的能力,最终将提升美国全球一体化防空导弹能力。
美国海军宙斯盾作战系统换装新型防空反导雷达阵列
俄罗斯以陆基系统为抓手推进能力提升。一是完善陆基战略导弹预警系统。目前,俄罗斯已部署以沃罗涅日雷达等型号为主的陆基导弹预警雷达体系。2020年10月,俄空天军表示,俄罗斯在未来几年将建成最先进的太空雷达和光电综合监控系统,以便对近地轨道上运行的目标进行不间断观察。除已建成的阿尔泰基站外,还将在俄罗斯其他地区,例如远东、布里亚特以及克里米亚等地部署几个类似的基站。
二是加速空基预警探测平台的更新换代。2020年7月,俄国防部表示,计划为空天军研发第二架A-100型首相预警机。该机能够在不使用语音通信的条件下,全自动传输目标数据,因此,几乎不可能受到敌方电子战干扰,体现了俄罗斯在雷达和信息技术领域的最先进科学成就。目前,俄空天军现役主力预警机为约20架继承自苏联的A-50型系列预警机。
日本强化天基和空基预警探测能力建设。一是加速发展导弹预警卫星。日本防空反导系统目前主要通过陆基和海基雷达、预警机进行预警探测,同时依赖美国导弹预警卫星等系统提供部分目标信息。2020年,为了提升自主防空反导能力,日本加快了发展导弹预警卫星的步伐。自2014年以来日本就一直研制用于导弹预警的太空红外传感器,但进展缓慢。2020年1月,日本决定在计划发射的日本ALOS-3民用对地观测卫星上,搭载双波长红外线传感器的导弹预警试验载荷。2020年6月30日,日本发布《空间政策基本计划纲要》,进一步明确了充分利用商业卫星发展早期预警能力的空间政策。如果上述试验获得成功,日本将在2025年之后发射高轨道导弹预警卫星,满足覆盖全球的需求。
二是强化空基预警探测能力。2020年4月,日本防卫省表示,正在通過UP-3C试验机测试一种空基复合无线电和光传感器系统。该系统可应用于各种空基平台,其探测隐形飞机、弹道导弹和巡航导弹的范围可增加20%,还具备更强的假目标识别能力。该项目从2012财年就已经开始实施,将一直持续到2021财年。同月,日本航空自卫队接收两架E-2D先进鹰眼预警机,使其部署数量达到三架,可有效加强空基防空能力。
拦截弹系统作战性能持续提升
为应对日趋严峻的空天威胁,主要国家通过升级现役型号、研制新型号、增加部署数量、提高试验复杂程度等方式,进一步提升拦截弹系统的实战化能力。
美国重点完善中段和末段拦截体系。一是发展新型战略中段反导系统。2020年4月,美国防部导弹防御局开始招标研制下一代反导系统,并在2021财年为下一代反导系统项目申请了6.641亿美元。未来,所有陆基中段反导拦截系统的拦截器都将成为下一代反导系统的一部分。2020年5月,美导弹防御局预计,2025财年前共计会为地基中段防御(GMD)系统投资466亿美元,包括340亿美元的沉没成本和用于启动下一代拦截弹(NGI)的120亿美元。
末端高空区域防御(THAAD)系统
二是改进完善末段防御体系。2020年6月,洛克希德·马丁公司的爱国者PAC-3 MSE拦截弹在美国新墨西哥州白沙导弹靶场完成测试,成功验证了导弹软、硬件部件的升级。同月,该公司获美国防部一份合同,将为美国陆军及七个美盟国提供爱国者PAC-3导弹。合同工作预计于2024年10月31日完成。2020年8月3日,美国雷神公司和以色列拉斐尔公司宣布成立合资公司,在美国建设铁穹防空反导系统。美国陆军计划在2020年年底在间射火力防护能力项目下采购和部署铁穹系统。该系统采用天空猎人拦截弹(以色列版称为塔米尔拦截弹),可拦截射程在5~70千米内的短程导弹、无人机、火箭弹、迫击炮弹等目标,将弥补美国现役防空反导系统的不足。
三是推进升级和部署新型海基中段拦截能力。2020年3月,雷神公司从美国导弹防御局获得了一份合同,在2019-2023财年间生产和交付标准-3Block IB导弹。SM-3是唯一一种同时具备陆地和海上发射能力的弹道导弹拦截弹。2020年10月,美国导弹防御局授予洛克希德·马丁公司一份7.24亿美元的宙斯盾武器系统合同,后者将为该系统进行全面的开发和生命周期工程设计。合同工作将于2024年2月完成。
同时具备陆地和海上发射能力的弹道导弹拦截弹标准-3
2019年,美国一艘核潜艇进行了三叉戟-2潜射弹道导弹的试射
俄罗斯构建以S系列系统为核心的拦截体系。目前,俄防空反导部队至少装备了125个S-300导弹营(约1500套发射器)和69个S-400导弹营(552套发射器)。2020年,俄罗斯继续发展S-500等新型拦截系统,并改进S-300和S-400等现役系统,逐步建立一个可拦截各类目标的梯队式防御系统,其综合实力接近美国。
提升铠甲-S防空系统的拦截效能和目标适应性。2020年1月,俄罗斯机械制造设计局防空导弹系统总设计师表示,除现役超声速导弹之外,铠甲-S(Pantsir-S)弹炮合一防空导弹系统配装了最新型高超声速导弹。后者具有更高的杀伤效能,也无需装大量炸药。2020年9月22日,俄罗斯国防部宣布,俄陆军在高加索-2020军演中对铠甲-S防空系统开展了超低空飞行目标拦截试验,成功拦截了20架模拟敌方目标的安-2涡轮螺旋桨飞机。
持续升级和列装S系列防空导弹系统。2020年4月20日,俄罗斯国防部表示,S-350防空导弹系统可使俄对巡航导弹的防御效率提高4倍。S-350系统可拦截气动目标和弹道式目标,最大作战距离60千米,最大作战高度30千米,于2019年12月开始服役。2020年6月,俄罗斯金刚石-安泰集团与俄国防部签订一份合同,将在2023年前向国防部交付3个团的S-400防空导弹系统和4套S-350防空导弹系统。2020年10月,俄国防部批准将S-300和S-400系统改造为可同时携带更多类型导弹的防空系统,增强远程拦截和高精度近程防御能力。
铠甲-S弹炮合一防空导弹系统,配装了最新型高超声速导弹
以色列成功完成改进型铁穹的实弹测试。以色列目前已建立由箭-3、箭-2、大卫拦索石和铁穹等导弹系统构成的防空反导体系,除了采用传统的动能和破处杀伤手段,还集成了激光等新概念杀伤手段,具备拦截从各种炮弹、火箭到中程弹道导弹在内的各种目标的能力,并不断优化完善其战术技术性能。2020年1月12日,以色列国防部表示成功完成改进型铁穹防空系统的一系列实弹测试,并将装备以色列空军。与基本型相比,该系统在能拦截陆基火箭弹的基础上,增加了拦截低空飞行的巡航导弹、无人机、炮弹和迫击炮弹等目标。以色列计划未来升级铁穹系统的ELM-2084雷达,使之能够360°全方位探测和拦截各种目标。
日本着重提升海基中段防御能力。以朝鲜发展导弹为理由,日本目前已建成由爱国者系统、THAAD系统和标准-3、系统-3等构成的多层防空反导拦截体系。2020年6月15日,日本防卫大臣河野太郎表示,出于成本和技术方面的考虑,日本决定部署2套岸基宙斯盾反导系统。2020年9月24日,日本防卫大臣岸信夫宣布,移动式海上导弹平台预计将替代先前准备部署的陆基宙斯盾导弹防御系统。新方案设想建造专门拦截弹道导弹的新型舰只(例如2艘宙斯盾驱逐舰),或建造类似于海上石油钻井平台的舰船。原先用于陆基宙斯盾系统的SPY-7雷达系统和发射装备将移植至新的海基系统中。
責任编辑:陈晓芳