國(guó)外防空防天裝備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

陳利玲,蔡亞梅

(中國(guó)航天科工集團(tuán)8511研究所,江蘇南京 210007)

1 引言

20世紀(jì)90年代以來(lái),美國(guó)及其盟國(guó)發(fā)動(dòng)的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng),越來(lái)越依賴在以衛(wèi)星為主導(dǎo)的態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)的支援下,綜合使用多種作戰(zhàn)平臺(tái)發(fā)射防區(qū)外制導(dǎo)武器,實(shí)施精確打擊。在阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍及其盟軍在2001年以“反恐”名義對(duì)阿富汗發(fā)動(dòng)的戰(zhàn)爭(zhēng)中初期向阿富汗發(fā)射了600余枚海射和空射CM,打擊指揮設(shè)施、防空系統(tǒng)等設(shè)施;2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng),美向伊發(fā)射了950余枚海射和空射CM并使用了100余顆軍用和商用衛(wèi)星為戰(zhàn)爭(zhēng)服務(wù)。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng),空天打擊裝備對(duì)沖突雙方國(guó)土實(shí)施密集攻擊的能力將不斷提升,空天一體作戰(zhàn)模式將日趨明顯,為此,世界主要國(guó)家均大力發(fā)展防空防天裝備。

2 未來(lái)空天威脅環(huán)境分析

隨著陸、海、空、天一體化的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)模式的逐步形成,空天打擊武器系統(tǒng)特別是精確制導(dǎo)武器以及各種“軟”、“硬”殺傷(防護(hù))手段得到了迅猛發(fā)展。美國(guó)一方面建設(shè)攔截彈道導(dǎo)彈(BM)、CM等精確制導(dǎo)武器的完備的防空反導(dǎo)體系,另一方面構(gòu)筑以反衛(wèi)星為主的空間對(duì)抗體系,試圖做到攻防兼?zhèn)?俄羅斯認(rèn)為“空天防御體系是俄聯(lián)邦武裝力量的重要部分”,正在加緊建設(shè)“統(tǒng)一的空天防御體系”。

2.1 精確制導(dǎo)武器成為重要的打擊手段

信息化條件下局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,無(wú)人駕駛空天飛機(jī)、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈(TBM)以及CM等各種武器配合使用,實(shí)施非接觸式防區(qū)外遠(yuǎn)距離精確打擊,是主要空襲作戰(zhàn)手段。當(dāng)前世界上有近80個(gè)國(guó)家擁有約上百種類型的CM,而且性能也在不斷增強(qiáng),呈現(xiàn)出大載荷、遠(yuǎn)射程、低成本、高精度的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

使用空地導(dǎo)彈有效摧毀縱深與嚴(yán)密設(shè)防的高價(jià)值地面目標(biāo)使非接觸作戰(zhàn)成為現(xiàn)實(shí)。覆蓋100～500km的空地導(dǎo)彈成為空中精確打擊體系的重要力量。由于技術(shù)進(jìn)步,許多高新技術(shù)廣泛應(yīng)用于防區(qū)外發(fā)射的空地導(dǎo)彈,不僅提高了命中精度、能夠全天候使用,加上成本低,從而使其成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的首選武器。

2.2 體系對(duì)抗將是主要的作戰(zhàn)方式

21世紀(jì)的幾場(chǎng)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)表明,隨著戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域向外層空間的擴(kuò)展,空襲體系已由各種作戰(zhàn)飛機(jī)為主要打擊裝備,擴(kuò)展成以BM、CM、其它戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、各種軍事衛(wèi)星以及無(wú)人機(jī)的空天打擊體系?？仗煲惑w的戰(zhàn)爭(zhēng)觀念與實(shí)踐,使得空襲與反空襲演變?yōu)榭仗齑驌趔w系與空天防御體系之間的對(duì)抗。

另外,隨著空襲作戰(zhàn)平臺(tái)的高速機(jī)動(dòng)、遠(yuǎn)程奔襲和新型遠(yuǎn)距離投射彈藥的作戰(zhàn)形式大量運(yùn)用,防空反導(dǎo)作戰(zhàn)區(qū)域擴(kuò)展成全縱深、全空域防御為主的大區(qū)域防空反導(dǎo)。美、俄等發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視防空防天一體化建設(shè),為保持防空防天一體化優(yōu)勢(shì),加快實(shí)現(xiàn)空中與空間導(dǎo)彈防御一體化,把各軍種的防空防天兵力進(jìn)行優(yōu)化組合,努力建立精干高效的一體化空天防御體系。

2.3 空間態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)必為未來(lái)信息戰(zhàn)的核心力量

軍事衛(wèi)星系統(tǒng)在支持現(xiàn)代高技術(shù)武器裝備和陸、海、空、天一體化的戰(zhàn)場(chǎng)信息系統(tǒng)方面,具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)和不可替代的軍事力量倍增作用。

美國(guó)在空間偵察、監(jiān)視、預(yù)警、導(dǎo)航和通信能力方面已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。從中期到遠(yuǎn)期,美軍將不斷提高其態(tài)勢(shì)感知能力,主要包括發(fā)展“空間雷達(dá)”、地面移動(dòng)目標(biāo)指示系統(tǒng)和SAR,以提供全球態(tài)勢(shì)感知能力;部署“天基超光譜成像系統(tǒng)”,以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物、化學(xué)、輻射、核等武器目標(biāo)的探測(cè);實(shí)現(xiàn)“先進(jìn)極高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)”、“先進(jìn)極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”以及“轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的互聯(lián),建設(shè)綜合網(wǎng)絡(luò)化的衛(wèi)星通信系統(tǒng);確保為作戰(zhàn)人員提供有效的空間力量增強(qiáng)能力,如按需發(fā)射有效載荷能力、將有效載荷送入所需軌道的能力以及為延長(zhǎng)使用壽命的在軌服務(wù)能力。

3 國(guó)外防空防天裝備體系發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)

國(guó)外軍事強(qiáng)國(guó)(美國(guó)和俄羅斯)建成了由衛(wèi)星、預(yù)警機(jī)、地面預(yù)警系統(tǒng)等多種預(yù)警設(shè)備組成的功能齊全的多層次立體預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。

目前,美國(guó)預(yù)警衛(wèi)星有7顆,其中“國(guó)防支援計(jì)劃”(DSP)衛(wèi)星5顆(由4顆工作星和1顆備份星進(jìn)行組網(wǎng))、“天基紅外系統(tǒng)-高軌”(SBIRS-H igh)大橢圓軌道衛(wèi)星2顆。

天基紅外系統(tǒng)(SBIRS)是美國(guó)NMD計(jì)劃的核心內(nèi)容,計(jì)劃取代DSP衛(wèi)星,用于執(zhí)行戰(zhàn)略和戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈預(yù)警、為導(dǎo)彈防御指引目標(biāo)、提供技術(shù)情報(bào)和戰(zhàn)局分析。SBIRS系統(tǒng)建成后,能比DSP衛(wèi)星更出色地完成戰(zhàn)略導(dǎo)彈預(yù)警任務(wù),還能對(duì)針對(duì)美國(guó)與其盟國(guó)以及海外駐軍的戰(zhàn)區(qū)BM攻擊實(shí)施有效的預(yù)警和跟蹤。對(duì)較小導(dǎo)彈發(fā)射的探測(cè)能力比DSP衛(wèi)星強(qiáng)得多,它可在導(dǎo)彈發(fā)射后10～20s內(nèi)將警報(bào)信息傳送給地面部隊(duì)。

預(yù)警機(jī)對(duì)飛機(jī)RCS的最大探測(cè)距離可達(dá)400～700km,可同時(shí)跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo),引導(dǎo)數(shù)十批目標(biāo)。美、俄、英、法、日、印均已擁有多種預(yù)警機(jī)/預(yù)警直升機(jī)。美、英、法裝備的E-3預(yù)警機(jī)有6種工作方式,能探測(cè)、跟蹤較小的隱身目標(biāo),對(duì)低空、超低空目標(biāo)探測(cè)距離可達(dá)300～400km,對(duì)中、高空目標(biāo)的探測(cè)距離達(dá)500～600km。俄羅斯和印度裝備的A-50預(yù)警機(jī)采用脈沖多普勒三坐標(biāo)雷達(dá),最遠(yuǎn)探測(cè)距離可達(dá)620km,可同時(shí)跟蹤50～60批目標(biāo),能同時(shí)引導(dǎo)12架戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)。

在地基防空預(yù)警方面,俄羅斯在本國(guó)及周邊國(guó)家部署有“萊納”、“弗貢”、“奧博羅亞-14”遠(yuǎn)程防空雷達(dá)和St-68UM等數(shù)千部近程對(duì)空警戒雷達(dá)組成防空警戒系統(tǒng),部分采用了相控陣技術(shù)并使用米波波段,具有較強(qiáng)地探測(cè)隱身目標(biāo)和CM的能力。俄羅斯正在建設(shè)的新型“沃羅涅日-DM”預(yù)警雷達(dá)站,據(jù)說(shuō)“能識(shí)別6000km外的飛行物到底是氣球還是導(dǎo)彈”。

在地基BM預(yù)警方面,美國(guó)的BM預(yù)警系統(tǒng)(BM EWS)和潛射BM預(yù)警(SLBMW)系統(tǒng)具備早期戰(zhàn)略預(yù)警和跟蹤中段和再入段導(dǎo)彈和彈頭的能力,探測(cè)距離達(dá)5000km,可對(duì)ICBM提供10～25m in預(yù)警時(shí)間,對(duì)潛射BM提供6m in左右的預(yù)警時(shí)間。BM預(yù)警雷達(dá)還可用于空間目標(biāo)監(jiān)視。美國(guó)地基空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)由31部雷達(dá)和光學(xué)探測(cè)器組成、以美國(guó)本土為主遍布全球16個(gè)站點(diǎn),探測(cè)距離可達(dá)40000km,可對(duì)直徑大于10cm的8000個(gè)空間目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和分類,還可以定期對(duì)直徑大于30cm的空間目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和跟蹤。但目前的地基空間監(jiān)視網(wǎng)對(duì)小型的空間碎片、高軌的空間目標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定探測(cè)、跟蹤的能力有限,對(duì)空間的覆蓋上存在空白。

3.2 指揮控制系統(tǒng)

指揮控制系統(tǒng)是防空防天武器系統(tǒng)的“中樞”,是整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的大腦。美軍初步建成了戰(zhàn)略層面“指揮控制、作戰(zhàn)管理與通信”系統(tǒng)(C2BMC)和戰(zhàn)術(shù)層面特定導(dǎo)彈防御系統(tǒng)專用的指控系統(tǒng)。美國(guó)防空指揮控制系統(tǒng)能接收來(lái)襲轟炸機(jī)、BM和CM等空中、空間目標(biāo)的動(dòng)態(tài)信息,并能對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行處理,為防空武器系統(tǒng)提供目標(biāo)的方位、高度、距離和速度等數(shù)據(jù),引導(dǎo)或指揮防空武器系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)實(shí)施有效攔截。

俄羅斯防空指揮控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平較高,生存能力強(qiáng)。防空分區(qū)指揮所采用的“棱堡-3K 3”自動(dòng)化指揮系統(tǒng)可同時(shí)處理1000個(gè)目標(biāo),并能自動(dòng)指揮戰(zhàn)斗機(jī)和地空導(dǎo)彈對(duì)來(lái)襲的戰(zhàn)略轟炸機(jī)及其它作戰(zhàn)飛機(jī)、BM和CM等目標(biāo)進(jìn)行攔截。

3.3 防空導(dǎo)彈

由于地面防空導(dǎo)彈作為攔截來(lái)襲飛機(jī)的重要力量,當(dāng)前美國(guó)、俄羅斯等西方各軍事強(qiáng)國(guó)均開始研制第四代防空導(dǎo)彈,到目前為止已有多型號(hào)裝備部隊(duì)。美國(guó)已裝備PAC-3中程防空導(dǎo)彈,增程中程防空導(dǎo)彈系統(tǒng)(MEADS),THAAD戰(zhàn)區(qū)區(qū)域高空防空導(dǎo)彈;俄羅斯防空導(dǎo)彈的發(fā)展到第五代,當(dāng)前以三代C-300系列防空導(dǎo)彈為地面防空武器的絕對(duì)主力,另外還裝備了新型的“安泰-2500”及C-400系統(tǒng)。C-400系統(tǒng)采用新型的40N6遠(yuǎn)程導(dǎo)彈時(shí),射程可達(dá)400km,遠(yuǎn)大于俄羅斯現(xiàn)役防空主戰(zhàn)兵器C-300“驕子”系統(tǒng)的9M 96E導(dǎo)彈。

3.4 地基末段反導(dǎo)系統(tǒng)

美國(guó)部署了多種反導(dǎo)系統(tǒng),其中地基末段反導(dǎo)系統(tǒng)最為成熟。美國(guó)現(xiàn)已投入部署的有“地基中段防御”(GMD)系統(tǒng)、“宙斯盾”BMD系統(tǒng)和PAC-3系統(tǒng)。雖然這三種系統(tǒng)均已成功地進(jìn)行了多次飛行試驗(yàn),并發(fā)展部署了一定數(shù)量的裝備,但其演示的技術(shù)成熟度和作戰(zhàn)性能各不相同。據(jù)美方評(píng)估,GMD系統(tǒng)屬于只具有“應(yīng)急的、置信度低”的“初始能力”系統(tǒng);“宙斯盾”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)屬于具備了“中等置信度”的“部分能力”系統(tǒng);PAC-3系統(tǒng)則具備了完全作戰(zhàn)能力,屬于置信度高,能支持作戰(zhàn)人員決定全面任務(wù)能力的系統(tǒng)。

美國(guó)陸軍主要以戰(zhàn)區(qū)高空防御系統(tǒng)(THAAD)和PAC-3形成高低雙層攔截體系,THAAD最大射高接近150km,“愛國(guó)者”的攔截高度也達(dá)到60km。印度研制的大地防空導(dǎo)彈(PAD)和先進(jìn)防空導(dǎo)彈(AAD)反導(dǎo)系統(tǒng)也采用類似的攔截方式,分別在大氣層內(nèi)外進(jìn)行兩次攔截。俄S-400系統(tǒng)也具備一定的反導(dǎo)能力,該系統(tǒng)能在150～200km范圍攔截末段飛行的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈。以色列的“箭-2”反導(dǎo)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入戰(zhàn)斗值班狀態(tài)。外媒認(rèn)為,中國(guó)S-300、“紅旗-9”等防空系統(tǒng)也具備一定的末段反導(dǎo)能力。2010年1月11日,中國(guó)成功進(jìn)行了陸基中段反導(dǎo)攔截試驗(yàn),成功擊毀了一枚來(lái)襲的BM。此次試驗(yàn)成功標(biāo)志著中國(guó)反導(dǎo)攔截能力有了很大提高。

4 國(guó)外防空防天裝備發(fā)展趨勢(shì)分析

4.1 注重臨近空間預(yù)警探測(cè)能力,構(gòu)建空天偵察于一體

臨近空間平臺(tái)與空基和天基平臺(tái)相比,探測(cè)覆蓋范圍大,分辨率高。外軍進(jìn)行的試驗(yàn)證明,一艘飛行高度為3000m的浮空器,其雷達(dá)對(duì)高度在340m左右的空中目標(biāo)的探測(cè)距離可達(dá)300km,對(duì)地面的覆蓋區(qū)域超過(guò)28000km2,大于13部同類地面雷達(dá)的覆蓋范圍。美國(guó)陸軍和海軍進(jìn)行的山頂CMD作戰(zhàn)演示表明,利用升空的浮空器搭載傳感器,可以提供超視距目標(biāo)數(shù)據(jù)。

因此,在反導(dǎo)預(yù)警方面,美國(guó)“聯(lián)合對(duì)陸攻擊巡航導(dǎo)彈防御空中聯(lián)網(wǎng)傳感器”(JLENS)與導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星SBIRS將投入使用,空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)(STSS)將部署,可識(shí)別假目標(biāo),提供精確的發(fā)射位置和落點(diǎn)預(yù)報(bào),顯著增強(qiáng)對(duì)各種助推段導(dǎo)彈目標(biāo)的探測(cè)能力和精確定向能力,特別是對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的預(yù)警能力。

在天基空間目標(biāo)監(jiān)視方面,“天基空間監(jiān)視”(SBSS)將于2014年完成4星組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)完全作戰(zhàn)能力,使美國(guó)對(duì)近地軌道衛(wèi)星的跟蹤能力提高50%以上,能及時(shí)探測(cè)到深空中的微小目標(biāo);由3顆衛(wèi)星組網(wǎng)的“軌道深空成像系統(tǒng)”(ODSI)預(yù)計(jì)在2015年完成,可提供空間目標(biāo)的詳細(xì)特征圖像和軌道位置數(shù)據(jù),顯著增強(qiáng)高軌目標(biāo)的跟蹤和監(jiān)視能力。

4.2 發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化、智能化、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)一體的指揮控制系統(tǒng)

隨著指揮控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高,防空反導(dǎo)作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)等提高作戰(zhàn)指揮的連通性、協(xié)同性和自主決策能力,更為靈活地根據(jù)需要自動(dòng)組網(wǎng),形成特定戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖,實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知的共同理解,對(duì)戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的一體化指揮。

據(jù)稱,到2020年,美軍將完成現(xiàn)有全球指揮控制系統(tǒng)(GCCS)到“網(wǎng)絡(luò)使能指揮控制系統(tǒng)”(NECC)的升級(jí),實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)的指揮一體化,各級(jí)部隊(duì)可采用類似Web網(wǎng)頁(yè)瀏覽的方式,隨時(shí)隨地使用NECC中的情報(bào)信息分析、態(tài)勢(shì)圖融合、戰(zhàn)備狀態(tài)分析、兵力運(yùn)用與部署演示、自適應(yīng)決策等通用功能。

空天防御系統(tǒng)的指揮控制系統(tǒng)將能對(duì)防空、反導(dǎo)和空間防御實(shí)施統(tǒng)一的指揮,更充分利用整個(gè)系統(tǒng)的資源,提高整個(gè)空天防御系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。

4.3 發(fā)展反導(dǎo)反衛(wèi)一體化的攔截系統(tǒng)

美國(guó)的助推段防御系統(tǒng)主要用于攔截助推段飛行的ICBM與遠(yuǎn)程BM,附帶反衛(wèi)星功能,中段防御系統(tǒng)主要用于攔截中段飛行的ICBM、中遠(yuǎn)程BM,同時(shí)兼有打擊低軌衛(wèi)星能力,末段防御系統(tǒng)集攔截TBM、CM、其它戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈與有人駕駛作戰(zhàn)飛機(jī)、無(wú)人機(jī)的功能。隨著動(dòng)能反衛(wèi)星武器的完善和空間目標(biāo)監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)在繼續(xù)完善動(dòng)能“硬摧毀”形式反衛(wèi)星武器的同時(shí),積極發(fā)展干擾衛(wèi)星通信鏈路的“軟殺傷”形式反衛(wèi)星武器。預(yù)計(jì)在2015年前美軍的“衛(wèi)星通信對(duì)抗系統(tǒng)”(CCS)將全面形成作戰(zhàn)能力。

2008年2月21日美國(guó)在太平洋的伊利湖號(hào)巡洋艦上發(fā)射了標(biāo)準(zhǔn)-3(SM-3)導(dǎo)彈,在247km高空將2006年12月14日發(fā)射的失控的雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星USA 193號(hào)(NKOLZ_21衛(wèi)星)擊毀。美國(guó)SM-3導(dǎo)彈攔截衛(wèi)星的情景如圖1所示。SM-3導(dǎo)彈動(dòng)能彈頭撞擊衛(wèi)星的相對(duì)速度達(dá)到9.83km/s。此次試驗(yàn)表明了反導(dǎo)反衛(wèi)一體化能力。

圖1 SM-3導(dǎo)彈攔截衛(wèi)星示意圖

5 結(jié)束語(yǔ)

美國(guó)正在通過(guò)發(fā)展多功能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)能力的緊密融合;通過(guò)加強(qiáng)信息聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)各種組成要素的互聯(lián)與互通;通過(guò)加強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息融合、形成統(tǒng)一態(tài)勢(shì)圖,實(shí)現(xiàn)高效決策和協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)防空反導(dǎo)反衛(wèi)的一體化。俄羅斯也提出空天防御一體化的構(gòu)想,設(shè)想將導(dǎo)彈攻擊預(yù)警系統(tǒng)、太空監(jiān)視系統(tǒng)、反導(dǎo)防御系統(tǒng)、防天系統(tǒng)聯(lián)合構(gòu)成統(tǒng)一的導(dǎo)彈-太空防御系統(tǒng)。該系統(tǒng)在統(tǒng)一指揮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)時(shí)、持續(xù)自動(dòng)地協(xié)同工作?？梢灶A(yù)見,在未來(lái)的防空反導(dǎo)反衛(wèi)系統(tǒng)建設(shè)中,籌劃構(gòu)建多層次的、一體化的、多平臺(tái)防空反導(dǎo)反衛(wèi)系統(tǒng)成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。■

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