薛慧+陳志宏
“薩德”系統(tǒng)是美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中的主力,其X波段AN/TPY-2火控雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)、精度高,可前沿部署,用于探測(cè)上升段未出大氣層的中程彈道導(dǎo)彈。美國(guó)試圖將該雷達(dá)部署于世界各地以對(duì)他國(guó)彈道導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行監(jiān)視。目前美國(guó)已經(jīng)在日本、以色列和土耳其等地部署了該雷達(dá)。鑒于2016年初朝鮮連續(xù)進(jìn)行核試驗(yàn)和火箭發(fā)射,美韓多次協(xié)商欲將該雷達(dá)部署于韓國(guó),再次引發(fā)廣泛關(guān)注。本文將對(duì)其主要性能參數(shù)及威力進(jìn)行詳細(xì)介紹。
THAAD系統(tǒng)簡(jiǎn)介
“薩德”系統(tǒng)全名為“末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)”(THAAD),是目前惟一能在大氣層內(nèi)和大氣層外攔截彈道導(dǎo)彈的陸基高空遠(yuǎn)程反導(dǎo)系統(tǒng),總承包商為洛克希德·馬丁公司。THAAD系統(tǒng)于1989年提出計(jì)劃,并開始一系列驗(yàn)證試驗(yàn);2000年轉(zhuǎn)入工程研制階段,第一套系統(tǒng)于2008年部署。
THAAD系統(tǒng)是美國(guó)新導(dǎo)彈防御計(jì)劃的重要組成部分,主要針對(duì)高空導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,采用衛(wèi)星、紅外、雷達(dá)三位一體的綜合預(yù)警方式。該系統(tǒng)由攔截彈、車載式發(fā)射架、地面雷達(dá),以及戰(zhàn)斗管理與指揮、控制、通信、情報(bào)系統(tǒng)等組成。
THAAD系統(tǒng)的攔截高度達(dá)到40~150千米,這一高度段是射程3500千米以內(nèi)彈道導(dǎo)彈的飛行中段,是3500千米以上洲際彈道導(dǎo)彈的飛行末段。因此,它與陸基中段攔截系統(tǒng)配合,可以攔截洲際彈道導(dǎo)彈的末段,也可以與“愛國(guó)者”等低層防御中的“末段攔截系統(tǒng)”配合,攔截中短程導(dǎo)彈的飛行中段,在美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用。
AN/TPY-2雷達(dá)
AN/TPY-2高分辨率X波段固態(tài)有源相控陣多功能雷達(dá)是美國(guó)THAAD系統(tǒng)的火控雷達(dá),是THAAD系統(tǒng)的重要組成部分,為攔截大氣層內(nèi)外3500 千米內(nèi)中程彈道導(dǎo)彈而研制,是美軍一體化彈道導(dǎo)彈防御體系中的重要傳感器。AN/TPY-2是陸基移動(dòng)彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá),可遠(yuǎn)程截獲、精密跟蹤和精確識(shí)別各類彈道導(dǎo)彈,主要負(fù)責(zé)彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的探測(cè)與跟蹤、威脅分類和彈道導(dǎo)彈的落點(diǎn)估算,并實(shí)時(shí)引導(dǎo)攔截彈飛行及攔截后毀傷效果評(píng)估。
AN/TPY-2雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)、分辨率高,具備公路機(jī)動(dòng)能力,雷達(dá)還可用大型運(yùn)輸機(jī)空運(yùn),戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)性好,其戰(zhàn)時(shí)生存能力高于固定部署的雷達(dá)。
AN/TPY-2有兩種部署模式,既可單獨(dú)部署成為早期彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)(前置部署模式),也可和THAAD系統(tǒng)的發(fā)射車、攔截彈、火控和通信單元一同部署,充當(dāng)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的火控雷達(dá)(末端部署模式)。
性能參數(shù) AN/TPY-2雷達(dá)由天線、電力系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和主動(dòng)力系統(tǒng)等4個(gè)部分組成,雷達(dá)天線面積為9.2 平方米,發(fā)射/接收陣元數(shù)為25334個(gè),陣元峰值功率可達(dá)16瓦,雷達(dá)平均功率約60~80 千瓦。該雷達(dá)的探測(cè)距離最遠(yuǎn)可達(dá)2300 千米 (100 平方米雷達(dá)反射截面積目標(biāo)),對(duì)1 平方米雷達(dá)反射截面積的目標(biāo)探測(cè)距離達(dá)1700 千米,具體性能參數(shù)如下表所示。高分辨率和超遠(yuǎn)的探測(cè)距離使AN/TPY-2雷達(dá)成為世界上最大、性能最強(qiáng)的陸基移動(dòng)彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)。
AN/TPY-2雷達(dá)具有多種搜索方式,有3種同時(shí)接收波束(1、3、7個(gè)波束)的配置方式,也可使用3、7個(gè)波束搜索模式,該模式可在順序發(fā)射多個(gè)脈沖后同時(shí)接收多個(gè)波束。還可選擇在波束內(nèi)發(fā)射3個(gè)不同頻率的脈沖對(duì)雷達(dá)RCS進(jìn)行去相關(guān),增強(qiáng)檢測(cè)能力。由于該雷達(dá)采用波長(zhǎng)較短的X波段和巨大的雷達(dá)陣面,雷達(dá)波束非常窄,其分辨率非常高,對(duì)彈頭具有跟蹤和識(shí)別能力,能識(shí)別假彈頭,能將目標(biāo)從誘餌或彈體碎片中識(shí)別出來。
AN/TPY-2雷達(dá)具有多種先進(jìn)的抗干擾措施。AN/TPY-2雷達(dá)具有遠(yuǎn)距離同時(shí)寬波束掃描、窄波束跟蹤的能力;可利用時(shí)間分割技術(shù),對(duì)多批目標(biāo)實(shí)施搜索、捕獲和識(shí)別,能將天線孔徑上離散分布的發(fā)射機(jī)(T模塊)輻射功率在空間高效合成,輕而易舉地獲得其他任何體制雷達(dá)難以得到的超大功率孔徑積,具有孔徑上少量陣元失效仍可有效工作的故障軟化性能。自適應(yīng)預(yù)流推進(jìn)算法(SAPR)可按來襲目標(biāo)不同威脅度,合理搜索和跟蹤目標(biāo),適應(yīng)多變而復(fù)雜的電磁環(huán)境。
AN/TPY-2雷達(dá)具有高功率輸出和優(yōu)越的波束/波形捷變性能,有很好的抗干擾性能。
THAAD實(shí)彈發(fā)射圖
先進(jìn)的多功能AN/TPY-2不僅能完整地獲得高速度、多批次、小RCS目標(biāo)的標(biāo)量幾何參數(shù)而感知目標(biāo),而且具有在嚴(yán)酷信息戰(zhàn)的環(huán)境中,實(shí)時(shí)精確探測(cè)目標(biāo)群中每個(gè)目標(biāo)的距離、角域及其速度、加速度、目標(biāo)回波幅度、相位起伏和極化信息等標(biāo)量和矢量參數(shù),對(duì)目標(biāo)分類、識(shí)別、編目和成像而認(rèn)知目標(biāo),完成由“亮點(diǎn)”到“圖像”的飛躍。
研制及部署情況 美國(guó)雷神公司網(wǎng)站2007年7月11日?qǐng)?bào)道, 美國(guó)導(dǎo)彈防御局授予其一份價(jià)值3.04億美元的合同,為彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)的AN/TPY-2雷達(dá)開發(fā)跟蹤與識(shí)別能力。按照合同,雷神公司負(fù)責(zé)雷達(dá)軟件的研發(fā)與試驗(yàn)、各種工程任務(wù)、維修與保障、基礎(chǔ)設(shè)施更新以及任務(wù)規(guī)劃部署。雷神公司還負(fù)責(zé)AN/TPY-2雷達(dá)的全壽期工程保障支持。該工作將在雷神公司導(dǎo)彈防御中心進(jìn)行。
AN/TPY-2雷達(dá)研制歷經(jīng)了3個(gè)階段,分別是演示與驗(yàn)證型號(hào)階段(DEM/VAL)、用戶操作評(píng)估系統(tǒng)型號(hào)階段(UOES)、工程制造型號(hào)階段(EMD),3個(gè)階段的雷達(dá)在天線面積、發(fā)射/接收陣元數(shù)量等方面存在差別。目前服役的AN/TPY-2雷達(dá)為工程制造型號(hào)的批量生產(chǎn)型。
AN/TPY-2雷達(dá)設(shè)計(jì)用于探測(cè)、跟蹤以及識(shí)別彈道導(dǎo)彈威脅。它能夠使得BMDS確認(rèn)、評(píng)估以及應(yīng)對(duì)(針對(duì)美國(guó)已部署部隊(duì)及盟國(guó))威脅的能力最大化。美國(guó)陸軍最初計(jì)劃購買 9 部用于THAAD系統(tǒng)的AN/TPY-2火控雷達(dá)和9部FBX-T前沿部署預(yù)警雷達(dá),后調(diào)整至6部AN/TPY-2火控雷達(dá)和6部FBX-T雷達(dá)(共12部),詳細(xì)敘述如下:
2007年美國(guó)在日本北部青森部署了第一部AN/TPY-2(FBX-T)雷達(dá),旨在應(yīng)對(duì)朝鮮和中國(guó)的導(dǎo)彈威脅。不過,一個(gè)THAAD反導(dǎo)營(yíng)的標(biāo)準(zhǔn)配置是6套發(fā)射架,而部署日本關(guān)島的這套系統(tǒng)僅有3 套發(fā)射架,這可能成為今后駐外防區(qū)的標(biāo)配。AN/TPY-2雷達(dá)有助于完善日本的雷達(dá)警戒體系,提升日本對(duì)周邊空域的監(jiān)控能力。
2008年9月28日在以色列南部的內(nèi)蓋夫沙漠部署了一部FBX-T雷達(dá)。
2011年9月14日,土耳其宣布將在其東南部馬拉蒂亞省部署一套FBX-T預(yù)警雷達(dá)。該雷達(dá)朝向伊朗,距離伊朗西部邊境約700千米,可覆蓋伊朗全境以及外高加索部分地區(qū)。一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),該雷達(dá)能在第一時(shí)間將探測(cè)數(shù)據(jù)傳送給位于羅馬尼亞的發(fā)射陣地,另外部署在地中海的“宙斯盾”艦船也可通過“協(xié)同作戰(zhàn)能力”(CEC)網(wǎng)絡(luò)接收來自該雷達(dá)的預(yù)警數(shù)據(jù)。土耳其位于地中海和西歐境內(nèi),此處部署FBX-T雷達(dá),其目的在于與“宙斯盾”艦船和“標(biāo)準(zhǔn)-3”攔截彈一起增強(qiáng)歐洲南部及整個(gè)歐洲地區(qū)的彈道導(dǎo)彈防御能力。
截至2012年3月,美國(guó)共交付了7部生產(chǎn)型AN/TPY-2雷達(dá)。部署在美國(guó)本土4部,包括2個(gè)THAAD連各1部,太平洋威克島和阿拉斯加州的朱諾各配備了1部,用于導(dǎo)彈防御試驗(yàn)。
2013年初,美日決定在日本中部京都附近再部署1部同樣的預(yù)警雷達(dá),并在橫田機(jī)場(chǎng)設(shè)立了一個(gè)聯(lián)合行動(dòng)協(xié)調(diào)中心。預(yù)警雷達(dá)的預(yù)警信息可通過該協(xié)調(diào)中心傳送給美國(guó),增加美軍的反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)一步增強(qiáng)美軍的導(dǎo)彈防御能力。
2014年,雷神公司繼續(xù)升級(jí)AN/TPY-2雷達(dá)的硬件和軟件,提升系統(tǒng)的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理能力,將一部升級(jí)版處理器集成到一個(gè)電子設(shè)備單元(EEU)中,可使雷達(dá)更快、更精確地識(shí)別彈頭與非彈頭,其處理能力是上一代產(chǎn)品的5倍,且具有更好的未來升級(jí)空間。此外,這種電子設(shè)備單元采用了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),并非為單部雷達(dá)定制的產(chǎn)品,因此一旦某部雷達(dá)即使發(fā)生故障,這種EEU 可隨時(shí)用于補(bǔ)缺,確保雷達(dá)覆蓋的連續(xù)性。
2014年3月、10月,雷神公司分別提前6個(gè)月交付第9部、第10部AN/TPY-2雷達(dá),作為美國(guó)陸軍第4個(gè)、第5個(gè)THAAD反導(dǎo)營(yíng)的火控雷達(dá),負(fù)責(zé)導(dǎo)彈搜索、檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別,并引導(dǎo)導(dǎo)彈攔截。
雷神公司正在建造剩下的2部AN/TPY-2雷達(dá),2016 年將交付第12部AN/TPY-2雷達(dá),至此該雷達(dá)的總投產(chǎn)合同金額達(dá)7.53億美元。
參與的反導(dǎo)攔截試驗(yàn) 2011年4月,在一次反導(dǎo)測(cè)試中,“標(biāo)準(zhǔn)”-3Block IA型攔截彈成功攔截了一枚中程彈道導(dǎo)彈靶彈,這是“宙斯盾”反導(dǎo)系統(tǒng)首次攔截射程超過3000千米的中程彈道導(dǎo)彈。在靶彈升空后,部署在威克島的AN/TPY-2雷達(dá)成功探測(cè)并跟蹤到這枚導(dǎo)彈,并將導(dǎo)彈運(yùn)行軌跡等數(shù)據(jù)通過戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)傳送給部署在夏威夷以西的“奧凱恩”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦,由后者的AN/SPY-1雷達(dá)進(jìn)行導(dǎo)彈制導(dǎo),成功實(shí)施攔截。美國(guó)導(dǎo)彈防御局認(rèn)為,借助遠(yuǎn)距離陸基雷達(dá)搜集到的導(dǎo)彈軌跡數(shù)據(jù)實(shí)施攔截,極大增加了“標(biāo)準(zhǔn)”-3導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗空間和防御范圍。故此,此次試驗(yàn)堪稱“迄今最具挑戰(zhàn)性”的反導(dǎo)試驗(yàn)。
2015年12月,美國(guó)導(dǎo)彈防御局使用雷神公司制造的標(biāo)準(zhǔn)-3 Block IB導(dǎo)彈在AN/TPY-2雷達(dá)的支持下在試驗(yàn)中成功摧毀了來襲彈道導(dǎo)彈靶彈。試驗(yàn)過程中,“標(biāo)準(zhǔn)”-3 Block IB導(dǎo)彈使用AN/TPY-2雷達(dá)的遠(yuǎn)程跟蹤數(shù)據(jù)摧毀一枚中程彈道導(dǎo)彈靶彈?!皹?biāo)準(zhǔn)”-3 Block IB導(dǎo)彈采用了增強(qiáng)型雙色紅外導(dǎo)引頭以及升級(jí)的制導(dǎo)和推進(jìn)能力,該型導(dǎo)彈于2014年開始服役,目前裝備在美國(guó)海軍軍艦上。AN / TPY-2雷達(dá)的探測(cè)范圍和識(shí)別能力與標(biāo)準(zhǔn)-3導(dǎo)彈的射程和速度的結(jié)合產(chǎn)生了良好的效果,這也是兩個(gè)系統(tǒng)都是全球?qū)椃烙到y(tǒng)核心組成的原因。
美國(guó)欲在韓國(guó)部署AN/TPY-2雷達(dá)
美國(guó)試圖將AN/TPY-2雷達(dá)部署于世界各地以對(duì)他國(guó)彈道導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行監(jiān)視。2016年初,朝鮮進(jìn)行了第四次核試驗(yàn),韓國(guó)在部署THAAD的議題上態(tài)度出現(xiàn)了松動(dòng)。隨后2月7日,朝鮮再度用運(yùn)載火箭發(fā)射衛(wèi)星,韓國(guó)當(dāng)天宣布將與美國(guó)就部署這一反導(dǎo)系統(tǒng)展開正式磋商,并著手組建聯(lián)合工作組。
若將THAAD系統(tǒng)部署在韓國(guó)境內(nèi),THAAD的探測(cè)距離可以達(dá)到2000千米,部署THAAD意味著美國(guó)將可以對(duì)中俄的相當(dāng)一部分國(guó)土面積進(jìn)行監(jiān)視,大大威脅到中俄的戰(zhàn)略反擊能力。但據(jù)韓媒報(bào)道稱,“為了不影響中韓關(guān)系,韓國(guó)此次只部署末端部署模式的THAAD導(dǎo)彈營(yíng),并將雷達(dá)探測(cè)距離從2000千米縮短到600~800千米,稱部署THAAD只為監(jiān)視朝鮮全境?!?/p>
THAAD主要用于防御射程大于600千米的近程和中程彈道導(dǎo)彈,其最大作戰(zhàn)高度150千米,最小作戰(zhàn)高度40千米。而朝鮮半島從南到北延伸全長(zhǎng)1100千米,韓國(guó)首爾位于其國(guó)土面積中心靠北的位置,所以THAAD的部署顯然不是針對(duì)朝鮮,因?yàn)槌r距離韓國(guó)太近了,根本用不上這種反導(dǎo)系統(tǒng)。這種反導(dǎo)系統(tǒng),所針對(duì)的只有兩個(gè)國(guó)家——中國(guó)和俄羅斯,其中首先是針對(duì)中國(guó),這也是為什么韓國(guó)此前一直不部署THAAD的原因。
責(zé)任編輯 彭振忠