劉尚富 胡 輝 蔡昱明
(1.海軍工程大學(xué) 武漢 430000)(2.海軍士官學(xué)校 蚌埠 233012)(3.92730部隊(duì)25分隊(duì) 三亞 572000)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,以及各種高新技術(shù)裝備在軍事領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)信息共享和軟硬武器相結(jié)合,已經(jīng)成為艦載自衛(wèi)防御系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。美國(guó)借助其在信息技術(shù)方面所具有的優(yōu)勢(shì),不斷采用高技術(shù)最多、發(fā)展變化最快的部分[1]。
面對(duì)來(lái)自空中的威脅,美海軍水面艦艇部隊(duì)在構(gòu)建其防御體系時(shí)的基本指導(dǎo)思想是:及時(shí)預(yù)警,遠(yuǎn)程抗擊,多層防御,軟硬一體[2]。
對(duì)空防御的基本過(guò)程:利用先進(jìn)的探測(cè)預(yù)警體系,在較遠(yuǎn)的距離及時(shí)發(fā)現(xiàn)來(lái)襲之?dāng)?,并運(yùn)用巡航導(dǎo)彈和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)飛機(jī),對(duì)敵實(shí)施攻擊和壓制;在較近的距離,由戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)和裝備“宙斯盾”系統(tǒng)的巡洋艦和驅(qū)逐艦等“區(qū)域防空”兵力,對(duì)來(lái)襲兵力兵器實(shí)施攔截;最后一道空中防線,由“艦船自衛(wèi)系統(tǒng)”將各艦船上獨(dú)立的防空武器和探測(cè)設(shè)備,結(jié)合成一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)作戰(zhàn)自動(dòng)化,提高艦船快速反應(yīng)能力和抗擊效果。防御的全過(guò)程,主要強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面:
一是通過(guò)“協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)區(qū)域作戰(zhàn)信息共享,合理分配作戰(zhàn)資源[3];
二是強(qiáng)調(diào)傳感器與武器系統(tǒng)的直接交聯(lián),提高作戰(zhàn)系統(tǒng)的整體反應(yīng)速度[4];
三是綜合運(yùn)用防空導(dǎo)彈、密集陣火炮和電子戰(zhàn)手段,提高防御抗擊效果[5]。
美海軍艦載自衛(wèi)防御系統(tǒng)主要包括:預(yù)警探測(cè)、信息處理與分發(fā)、軟硬抗擊武器等部分[6]。
宙斯盾系統(tǒng)原是美海軍“提康德羅加”級(jí)導(dǎo)彈巡洋艦開(kāi)發(fā)的,現(xiàn)也用于“何利·伯克”級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦。該系統(tǒng)由武器、傳感器和信息處理等部分構(gòu)成,通過(guò)全面控制艦艇對(duì)空、對(duì)海、對(duì)潛傳感器和武器裝備,為艦艇戰(zhàn)斗群提供綜合的“縱深目標(biāo)”信息。該系統(tǒng)通過(guò)位于作戰(zhàn)信息中心的處理機(jī)和顯控臺(tái),可實(shí)現(xiàn)對(duì)威脅目標(biāo),特別是來(lái)襲導(dǎo)彈的快速反應(yīng)[7]。
宙斯盾系統(tǒng)配置了SPY-1三坐標(biāo)相控陣?yán)走_(dá),該雷達(dá)具有對(duì)空搜索、跟蹤、導(dǎo)彈制導(dǎo)等多種功能,可在方位360°,距離400km范圍內(nèi),同時(shí)探測(cè)和跟蹤200個(gè)以上的目標(biāo),其改進(jìn)型SPY-1A和SPY-1B均采用兩個(gè)發(fā)射機(jī)和四個(gè)相控陣天線,每個(gè)天線移相器多達(dá)4200個(gè),電子波束以射方位移動(dòng)范圍大于90°。“阿利·伯克”級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的改進(jìn)型SPY-1D雷達(dá),僅采用一個(gè)發(fā)射機(jī),進(jìn)一步提高了裝備的可靠性。同時(shí),SPY-1D雷達(dá)還采取了天線改進(jìn)和反電子干擾措施,提高了探測(cè)低空反艦導(dǎo)彈和抗電子干擾的能力。
宙斯盾系統(tǒng)對(duì)空防御作戰(zhàn)基本工作過(guò)程是:當(dāng)雷達(dá)探測(cè)到目標(biāo)時(shí),便對(duì)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤,然后由指揮與決策系統(tǒng)評(píng)估目標(biāo)參數(shù)與屬性,識(shí)別是敵方還是非敵方。如果是敵方,則艦艇的戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行官和指揮員可以選擇發(fā)射MK41或MK26垂直發(fā)射系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)2”防空導(dǎo)彈。如采用預(yù)定指令,該系統(tǒng)還可以自動(dòng)觸發(fā)導(dǎo)彈發(fā)射。當(dāng)“標(biāo)準(zhǔn)2”導(dǎo)彈發(fā)射后,SPY-1雷達(dá)提供連續(xù)的中段制導(dǎo),在末段制導(dǎo)階段,宙斯盾MK99導(dǎo)彈控制系統(tǒng)接收來(lái)自SPY-1雷達(dá)的目標(biāo)指示并照射目標(biāo),為導(dǎo)彈提供末段制導(dǎo)。
1998年“文森斯”號(hào)導(dǎo)彈巡洋艦誤擊伊朗商用航班后,美海軍對(duì)宙斯盾系統(tǒng)進(jìn)行了更新和改進(jìn),開(kāi)發(fā)了“非協(xié)同”目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng),同時(shí)為了對(duì)付掠海飛行的反艦導(dǎo)彈以及提供更有效的防御,宙斯盾系統(tǒng)采用了速度更高、能力更強(qiáng)的UYK-43和UYK-44計(jì)算機(jī)替代UYK-7計(jì)算機(jī),并改進(jìn)了雷達(dá)與“標(biāo)準(zhǔn)2”導(dǎo)彈的接口。另外,還將UYK-43計(jì)算機(jī)使用的軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變成以商用流行技術(shù)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu),采用了顯示能力較強(qiáng)的基于商用技術(shù)的的UYQ-70顯示系統(tǒng)。新宙斯盾系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),已經(jīng)從傳統(tǒng)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰钟蚓W(wǎng)的結(jié)構(gòu),并與“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)相聯(lián)接。
“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)(也稱傳感器聯(lián)網(wǎng))的基本功能主要是:將多個(gè)裝備該系統(tǒng)的水面艦艇和飛機(jī)作為一個(gè)“分布式”防空系統(tǒng),可把雷達(dá)目標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)地傳送給各個(gè)作戰(zhàn)單位。目前,“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)被美海軍視為新型“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”作戰(zhàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵,它要求以一體化的戰(zhàn)斗群,而不是單個(gè)戰(zhàn)艦作為海戰(zhàn)的作戰(zhàn)單元[8]。
“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)主要有兩個(gè)部分:協(xié)同作戰(zhàn)處理機(jī)和數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)。在“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)支持的作戰(zhàn)中,將來(lái)自艦載對(duì)空搜索雷達(dá)的有關(guān)空中目標(biāo)測(cè)量信息(非航跡),提供給協(xié)同作戰(zhàn)處理機(jī),經(jīng)數(shù)據(jù)重組后送給數(shù)據(jù)分配系統(tǒng),然后譯成密碼并傳輸給其它艦只,艦艇在幾分之一秒內(nèi),就可接收所有協(xié)同單元的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)采用高抗干擾和反偵察的窄定向信號(hào),這種信號(hào)可以同時(shí)在各個(gè)協(xié)同單位之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信,它的輸出信息可作為實(shí)時(shí)火控?cái)?shù)據(jù),送給武器系統(tǒng),艦艇直接使用這些外來(lái)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊,而無(wú)需用自己的雷達(dá)站跟蹤目標(biāo)[9]。
根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”新概念,美國(guó)水面艦艇飛機(jī)將與其它戰(zhàn)區(qū)以及盟國(guó)海上作戰(zhàn)兵力的傳感器,同在一個(gè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)中,被海軍“協(xié)同作戰(zhàn)能力”系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)無(wú)縫地連接在一起。
SQQ-89水面艦艇反潛戰(zhàn)系統(tǒng)由SQS-53C艦殼聲納、SQR-19戰(zhàn)術(shù)拖曳線列陣聲納、MK116反潛火控系統(tǒng)、AN/SQQ-28聲納浮標(biāo)處理器、SQR-4直升機(jī)數(shù)據(jù)鏈、USQ-132戰(zhàn)術(shù)顯示支援系統(tǒng)等組織,可根據(jù)不同需要,進(jìn)行多種配置,具有較強(qiáng)的適用性。主要裝備于“提康德羅加”級(jí)巡洋艦、“阿利·伯克”級(jí)和“斯普魯恩”級(jí)驅(qū)逐艦[10]。
SQS-53C是SQS-26艦殼主動(dòng)聲納的增強(qiáng)型。SQQ-28為處理聲納浮標(biāo)聲數(shù)據(jù)的處理機(jī),而聲納浮標(biāo)是通過(guò)輕型艦載多用途反潛直升機(jī)投放系統(tǒng)布放的。MK116火控系統(tǒng)處理由三個(gè)聲納系統(tǒng)接收的回聲數(shù)據(jù),用于計(jì)算機(jī)反潛武器發(fā)射諸元。MK116還綜合了聲納數(shù)據(jù)和非聲納數(shù)據(jù),并將它們傳送到“宙斯盾”艦的指揮與決策系統(tǒng)或者傳送給“斯普照魯恩”級(jí)艦的指揮與決策系統(tǒng),然后將這些數(shù)據(jù)與雷達(dá)和其它傳感器數(shù)據(jù)綜合在一起。目前美海軍已為該系統(tǒng)引入了在TAC-4海軍工作站上運(yùn)行的戰(zhàn)術(shù)決策支持系統(tǒng),使該系統(tǒng)的作戰(zhàn)使用效能得到了進(jìn)一步的提高。
20世紀(jì)90年代,美海軍陸續(xù)對(duì)其水面艦艇廣泛使用的AN/SQQ-89水面反潛系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn),改進(jìn)后的系統(tǒng)被稱為“嘯聲-89”。目前“嘯聲-89”已裝備“提康德羅加”級(jí)導(dǎo)彈巡洋艦、“阿利·伯克”級(jí)、“斯普魯恩斯”級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“佩里”級(jí)導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦。改進(jìn)的主要內(nèi)容有:用SH-60R替代SH-60B直升機(jī);利用拖曳式主動(dòng)接收分系統(tǒng),在SQS-53C艦殼聲納、SH-60R直升機(jī)載低頻聲納之間,進(jìn)行雙向或多向信息傳遞;采用先進(jìn)的回聲跟蹤分類儀來(lái)提高主動(dòng)分類能力;采用輕型寬波段變深聲納;加裝遙控獵雷處理及顯示系統(tǒng);采用多傳感器魚(yú)雷識(shí)別及告警處理器。
為進(jìn)一步提高宙斯盾系統(tǒng)的防空作戰(zhàn)能力,按照美海軍的計(jì)劃,到2008年的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)宙斯盾艦艇現(xiàn)代化。計(jì)劃的兩個(gè)關(guān)鍵方面,一是進(jìn)一步提高宙斯盾艦艇防空作戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力;二是增加MK41垂直發(fā)射系統(tǒng)的靈活性。計(jì)劃對(duì)27艘提康德羅加級(jí)巡洋艦中的22艘進(jìn)行改造,以確保它們的作戰(zhàn)系統(tǒng)仍能適應(yīng)以后的新型武器、傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)。
新宙斯盾艦將裝備改進(jìn)的海麻雀導(dǎo)彈,還將安裝SPY-1D(V)多功能雷達(dá),配備SPQ-9B對(duì)空搜索雷達(dá),改進(jìn)MK41垂直發(fā)射系統(tǒng)和戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈;改進(jìn)SQQ-89(V)15聲納設(shè)備、綜合遙控掃雷聲納系統(tǒng)、輕型混合魚(yú)雷,配備SQQ-89水面艦艇反潛作戰(zhàn)系統(tǒng),從部分阿利·伯克級(jí)艦艇上取消SQR-19聲納拖曳陣,目前正在為所有導(dǎo)彈驅(qū)逐艦開(kāi)發(fā)新的多功能拖曳陣。通過(guò)上述一系列的改造,海軍艦艇的防御作戰(zhàn)能力,特別是戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈防御與區(qū)域防空能力將有較大提高。
為進(jìn)一步提高反潛作戰(zhàn)能力,美海軍在反潛作戰(zhàn)領(lǐng)域內(nèi)引入了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的思想,準(zhǔn)備大力開(kāi)發(fā)聲和非聲傳感器的組合、網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)搜索等關(guān)鍵技術(shù)。可以預(yù)計(jì),美海軍正式啟動(dòng)的SC-21水面艦艇計(jì)劃,將使新一代水面艦艇的反潛作戰(zhàn)能力得到全面提升,在反潛作戰(zhàn)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)潛搜索信息共享和信息交換的網(wǎng)絡(luò)化。
此外,美海軍正在研制中的高級(jí)可部署式系統(tǒng)(ADS),是一種可快速部署的高機(jī)動(dòng)性水下監(jiān)視系統(tǒng),它采用了模塊化設(shè)計(jì),可隨海上作戰(zhàn)編隊(duì)一道行動(dòng),與艦艇使用的拖曳線列陣聲納結(jié)合,對(duì)探測(cè)淺水區(qū)活動(dòng)的核動(dòng)力潛艇和安靜型常規(guī)潛艇十分有效,能提供準(zhǔn)確水下目標(biāo)位置和圖像信息。按計(jì)劃,ADS將于2005年間進(jìn)入艦隊(duì)。
正在研制中的第二代艦船自衛(wèi)系統(tǒng)將與協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)及戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈相連接,大幅度提高航母和兩棲艦船抗擊敵方反艦導(dǎo)彈及低空飛機(jī)的作戰(zhàn)能力。第二代艦船自衛(wèi)系統(tǒng)與第一代相比,將原SPQ9A對(duì)空搜索雷達(dá)改換為SPQ98,并采用改進(jìn)型海麻雀和第二代拉姆近程防空導(dǎo)彈。
為生產(chǎn)第二代艦船自衛(wèi)系統(tǒng),美海軍于1998年末重新制定了改造計(jì)劃,其目的是在作戰(zhàn)系統(tǒng)部件之間達(dá)到較以前結(jié)構(gòu)水平更高的系統(tǒng)互操作性。新的艦船自衛(wèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將以第一代系統(tǒng)、協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)和先進(jìn)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的綜合為基礎(chǔ)。新的艦船自衛(wèi)系統(tǒng)主要是以商用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ),把海軍獨(dú)有的傳統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)換成商用的高級(jí)軟件,并逐步淘汰UYK43海軍專用計(jì)算機(jī)[11]。
第二代艦船自衛(wèi)系統(tǒng)主要由以下三大部分構(gòu)成。
4.3.1 探測(cè)系統(tǒng)
1)SPQ-9B搜索雷達(dá)
該雷達(dá)是在SPQ-9A雷達(dá)基礎(chǔ)上研制的新型X頻段脈沖多卜勒相控陣?yán)走_(dá),用來(lái)探測(cè)和跟蹤超低空、超音速飛行的反艦導(dǎo)彈。美海軍計(jì)劃于2002財(cái)年內(nèi)對(duì)該雷達(dá)進(jìn)行作戰(zhàn)測(cè)試與評(píng)估,預(yù)計(jì)2003財(cái)年決定開(kāi)始批量生產(chǎn)的時(shí)間。
2)多功能雷達(dá)(MFR)和大容量搜索雷達(dá)(VSR)
這兩種新型雷達(dá)將取代美海軍現(xiàn)用的9種搜索和照射雷達(dá),其技術(shù)體制均為大功率固態(tài)寬頻段主動(dòng)式相控陣?yán)走_(dá),主要用于探測(cè)反艦導(dǎo)彈。其中多功能雷達(dá)工作在3公分波段,主要功能一是可自動(dòng)識(shí)別與跟蹤低空反艦導(dǎo)彈,二是探測(cè)搜索水面目標(biāo),三是可為改進(jìn)型海麻雀導(dǎo)彈及標(biāo)準(zhǔn)2型防空導(dǎo)彈提供終端尋的照射,四是可用于艦船導(dǎo)航,首部雷達(dá)裝備預(yù)計(jì)將于2006年交付。美海軍計(jì)劃將該型雷達(dá)首先裝備在即將建造CVN-77核動(dòng)力航母和新一代核動(dòng)力航母CVN(V)及驅(qū)逐艦DD-21上。
4.3.2 硬殺傷(HARD KILL)武器系統(tǒng)
1)改進(jìn)型海麻雀導(dǎo)彈(ESSM)
該型導(dǎo)彈是以此約海麻雀導(dǎo)彈系統(tǒng)為基礎(chǔ)研制,具備全天候作戰(zhàn)能力的新一代防空導(dǎo)彈(編號(hào)為RIM-162),采用了直徑更大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),并增加了用于垂直以射系統(tǒng)的發(fā)射加速器,增加了有效攔截距離,可攔截各咱制導(dǎo)方式的來(lái)襲導(dǎo)彈和空中目標(biāo)。美海軍計(jì)劃從2003財(cái)年開(kāi)始批量生產(chǎn)該型導(dǎo)彈,并在2003~2007財(cái)年內(nèi)完成在17艘艦船上的安裝。
2)第二代拉姆導(dǎo)彈
第二代拉姆導(dǎo)彈采用了靈活的多種制導(dǎo)方式,既可攔截高速飛行的巡航導(dǎo)彈,又可攔截慢速航行的單引擎螺旋槳飛機(jī)、直升機(jī)和小型快速水面目標(biāo)。美海軍計(jì)劃于2003財(cái)年開(kāi)始裝備第二代拉姆導(dǎo)彈,并在2007財(cái)年將現(xiàn)有的第一代拉姆導(dǎo)彈全部改裝為第二代。此外,美海軍正在研制名為海上拉姆的導(dǎo)彈系統(tǒng),該統(tǒng)由密集陣武器系統(tǒng)的探測(cè)器和可發(fā)射11枚第二代拉姆導(dǎo)彈的發(fā)射架組成。
3)新型密集陣武器系統(tǒng)(BLOCK 1B)
美海軍艦船目前使用的為1996年開(kāi)始服役的密集陣武器系統(tǒng)(BLOCK-1A級(jí))。研制中的新型密集陣武器系統(tǒng),將增加熱成像系統(tǒng)和自協(xié)搜索視頻跟蹤器,以進(jìn)一步提高該系統(tǒng)跟蹤信息的精確度、增大攔截距離和增加火炮命中概率。美海軍計(jì)劃在2003~2007財(cái)年期間將現(xiàn)有的1A級(jí)系統(tǒng)改裝為1B級(jí)。
4.3.3 軟殺傷(SOFT KILL)武器系統(tǒng)
1)高級(jí)整體電子戰(zhàn)系統(tǒng)(AIEWS)
該系統(tǒng)為美海軍正在研制中的,適用于近距離作戰(zhàn)的新一代艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)。它由兩個(gè)主要部分組織:一是艦載無(wú)線電頻率與紅外高級(jí)干擾分系統(tǒng);二是高級(jí)電子戰(zhàn)支援系統(tǒng),包括精確測(cè)向、特種了射源識(shí)別、高級(jí)顯示及舷外誘餌等分系統(tǒng),該分系統(tǒng)具有很強(qiáng)的早期威脅探測(cè)與識(shí)別能力。美海軍計(jì)劃從2005財(cái)年開(kāi)始批量生產(chǎn)該系統(tǒng),并計(jì)劃在2020財(cái)年前全部取代現(xiàn)役SLQ-32系列電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
2)納爾卡(NULKA)雷達(dá)誘餌系統(tǒng)
該系統(tǒng)為美海軍與澳大利亞合作研制的新型艦載主動(dòng)式雷達(dá)誘餌系統(tǒng),專用于對(duì)付雷達(dá)制導(dǎo)的反艦導(dǎo)彈。該系統(tǒng)利用安裝在盤(pán)旋飛行平臺(tái)上的寬頻無(wú)線電頻率轉(zhuǎn)發(fā)器,發(fā)射出與來(lái)襲導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)相似的雷達(dá)信號(hào),引誘和欺騙來(lái)襲的反艦導(dǎo)彈,使其偏離攻擊目標(biāo)。近年來(lái),美海軍已開(kāi)始在部分水面戰(zhàn)艦上安裝該系統(tǒng),還計(jì)劃將其安裝在研制中的DD-21驅(qū)逐艦和LPD-17兩棲艦船上[12]。
海軍艦載自衛(wèi)防御一直是海軍作戰(zhàn)領(lǐng)域的關(guān)鍵所在。有矛就有盾,雷達(dá)技術(shù)催生了電子戰(zhàn)技術(shù),那么隨著艦載武器系統(tǒng)的發(fā)展,海軍艦載自衛(wèi)防御系統(tǒng)也將有長(zhǎng)足的發(fā)展,在未來(lái)的軍事作戰(zhàn)中將會(huì)得到更廣闊的應(yīng)用。