360°雙重攔截

呂琳琳

2013年11月6日，“中程增程防空系統(tǒng)”（Medium Extend，edAir Defense System，MEADS）在美國白沙導彈靶場首次攔截了從大于120°方位來襲的兩枚同步靶標。北約MEADS管理局總干事格雷戈里·基表示，MEADS系統(tǒng)是當今唯一能同時攔截兩個相反方向目標的防空反導系統(tǒng)。目前，波蘭希望購買該反導系統(tǒng)，并且已經(jīng)制定了30億～50億美元的預算計劃。MEADS系統(tǒng)未來將顯著增強主要研制國德國和意大利的防空反導能力，并將成為美軍一體化防空反導裝備體系的重要組成部分。

發(fā)展概況

MEADS由美國、德國和意大利聯(lián)合研制，用以取代“愛國者”系統(tǒng)。1995年2月，美、法、德、意決定將各自的防空系統(tǒng)發(fā)展計劃合并為“中程增程防空系統(tǒng)”發(fā)展計劃。由于法方退出合作計劃，MEADS系統(tǒng)最終成為美、德、意三方合作項目。

1999年，北約MEADS管理局選定MEADS國際合資公司來發(fā)展MEADS新型防空導彈防御系統(tǒng)，用于設(shè)計和研發(fā)的資金由各國政府撥發(fā)，資金比例為美國58%、德國25%、意大利17%。MEADS的開發(fā)團隊由美國的MEADS國際合資公司、洛馬公司，德國的MBDA公司和MBDA意大利分公司組成。

2005年6月，北約MEADS管理局授予MEADS國際合資公司價值約34億美元的設(shè)計和開發(fā)合同。MEADS的初步設(shè)計評審于2007年8月開始，2009年8月洛馬公司完成了所有子系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計評審。2010年8月，最終的關(guān)鍵設(shè)計評審完成，開始生產(chǎn)測試硬件和樣機，在2010年秋開始交付意大利空軍基地進行組裝、測試。所有硬件在2012年運抵白沙導彈靶場。該系統(tǒng)于2011年和2012年成功進行了兩次PAC-3 MSE導彈攔截試驗，展示了系統(tǒng)的雷達識別、跟蹤和交戰(zhàn)能力，以及攔截彈對付后方來襲目標的“越肩”發(fā)射能力。美國國會于2013年3月21日批準2013財年撥款3.8億美元用于MEADS系統(tǒng)的技術(shù)演示驗證工作，比原計劃的4.01億美元少。

性能特點

MEADS系統(tǒng)目前包括360°多功能火控雷達（MFCR）、360°監(jiān)視雷達、網(wǎng)絡化分布式戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心、PAC-3：MSE導彈和輕型360°發(fā)射裝置。MEADS的指揮控制系統(tǒng)是網(wǎng)絡化分布式戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心，是一種使用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自動通信網(wǎng)絡。由運載車運輸?shù)腗EADS指揮中心可與綜合指揮控制系統(tǒng)進行通信，利用軟件作戰(zhàn)管理功能，靈活擴展防空系統(tǒng)。預警探測系統(tǒng)包括新型車載監(jiān)視雷達和x波段多功能火控雷達，均為有源相控陣雷達。這種相控陣雷達具有跟蹤多批目標、制導多枚導彈、敵我識別、空中交通管制和自適應抗干擾等多種功能。系統(tǒng)采用PAC-3 MsE攔截彈，射程達到120干米，攔截高度可達35千米，采用動能殺傷機制，復合制導。它采用能夠應對360。范圍內(nèi)目標的垂直發(fā)射裝置。

機動能力強，可快速部署未來野戰(zhàn)防空系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是具有與其它野戰(zhàn)裝備如步兵戰(zhàn)車等相同的機動能力，這樣才能最有效地為地面部隊提供伴隨式防空服務。MEADS發(fā)射裝置采用5噸重的高機動卡車運載，越野機動能力強。它還可以通過鐵路、水路和空運進行快速運輸。C-5戰(zhàn)略運輸機、C-130戰(zhàn)術(shù)運輸機、A-400M運輸機甚至CH-47直升機都可運輸它，以便快速部署。

通用性強，有利于協(xié)同作戰(zhàn)MEADS采用了開放式網(wǎng)絡化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通用型防空反導標準接口，可與多種平臺和指揮控制系統(tǒng)互通。采用寬帶即插即用網(wǎng)絡，可使用各種戰(zhàn)術(shù)無線電數(shù)據(jù)鏈如Linkll、Linkl6和Link22，同時還有備用光纖鏈路。這使MEADS和其它系統(tǒng)可隨時集成至防空反導特遣部隊。2013年5月，MEADS在聯(lián)合軍演上成功展示了與北約系統(tǒng)網(wǎng)絡的互通性。演習人員使用便攜式防空試驗臺，將MEADS指揮控制系統(tǒng)與在荷蘭的北約靶場連接，展示了其數(shù)據(jù)收發(fā)、Linkl6信息處理、消除威脅和目標攔截的能力。

除了與北約的系統(tǒng)集成，美國陸軍高度重視將現(xiàn)役和在研的多種防空系統(tǒng)整合為一體化防空反導網(wǎng)絡，以提高整體防空反導能力，這主要是通過一體化防空反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)（IBCS）相連接。2013年9月，美國陸軍和諾·格公司將PAC-2、PAC-3系統(tǒng)和“哨兵”雷達的關(guān)鍵能力集成到IBCS系統(tǒng)中。預計MEADS研制成功后，也將集成到IBCS系統(tǒng)中，從而優(yōu)化作戰(zhàn)管理指揮控制流程，提高作戰(zhàn)效費比和靈活性。北約MEADS管理機構(gòu)總干事格雷戈里·基表示，“憑借成熟的聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)斗管理器、傳感器和發(fā)射器，MEADS技術(shù)已可實現(xiàn)德國、意大利和美國預想的聯(lián)網(wǎng)防空反導能力”。

預警范圍廣，可同時探測多個高機動性目標MEADS監(jiān)視雷達工作在超高頻，可提供增程覆蓋能力。另一部多功能火控雷達是x波段相控陣雷達，可提供跟蹤和識別能力。兩部雷達未來都配備Mode 5型敵我識別系統(tǒng)，片狀硬件安裝在雷達頂部，可對裝備了敵我識別應答機的飛機進行視距敵我識別。由于采用有源相控陣雷達，其天線呈平面狀，上面有規(guī)則地排列上萬個輻射單元與接收單元。其最遠探測距離達400千米，可同時探測多個高機動性、低信號特征的目標，如中、近程彈道導彈，巡航導彈及飛機等。

采取多種措施。增強攔截能力MSE攔截彈采用動能殺傷機制，即用攔截彈高速飛行撞擊目標。它依靠巨大動能與目標直接碰撞進行殺傷，優(yōu)勢是命中精度高，殺傷力強。攔截彈的控制系統(tǒng)采用氣動控制+直接側(cè)向力控制，集成了標準氣動舵面和180個姿態(tài)控制微型發(fā)動機。攔截時，固體火箭發(fā)動機把彈頭加速到所要求的速度，位于導彈尾部的控制系統(tǒng)由4個電動舵機和4片操縱舵面組成，在慣性制導段完成對攔截彈的俯仰、偏航和滾動控制。攔截彈的180個姿態(tài)控制微型發(fā)動機均勻分布在導引頭附近的彈體四周。進入末段制導后，按照彈上制導計算機發(fā)出的控制指令，小發(fā)動機處于脈沖式點火工作狀態(tài)，控制攔截俯仰和偏航，通過改變攻角大小使攔截彈機動，縮小制導偏航，從而達到直接碰撞的目的。endprint

MSE攔截彈在攔截中段采用高精度慣性制導，末段制導采用Ka波段毫米波主動導引頭，導彈在飛行末段的數(shù)秒內(nèi)，將自動發(fā)射雷達信號，自動尋找并跟蹤目標，而不完全依賴地面雷達提供的信息。模擬計算其制導誤差小于0.17米，抗干擾能力強，靈敏度很高，攔截殺傷概率超過95%。

MEADS使用車載發(fā)射，發(fā)射車上配裝了近垂直發(fā)射架，這是實現(xiàn)360。全方位攔截的關(guān)鍵。攔截彈從發(fā)射架上幾乎垂直向上發(fā)射起飛（題圖），可鎖定任何方向的來襲導彈。每輛MEADS發(fā)射車裝有8枚PAC-3 MSE導彈，可在最短的時間內(nèi)完成發(fā)射準備。北約MEADS管理機構(gòu)負責人表示，“MEADS發(fā)射車是當今最先進的移動式發(fā)射裝置之一，它很容易集成到其它國家的系統(tǒng)。360。發(fā)射架能提高作戰(zhàn)能力，從而以較低的成本來應對日益增長的空中威脅和導彈威脅?！笔状?60°雙重攔截試驗

MEADS系統(tǒng)在這次針對其360。防空反導能力的加強演示驗證試驗中，攔截并摧毀了兩個從相反方向襲來的目標——一枚QF-4靶標和一枚“長矛”戰(zhàn)術(shù)彈道導彈靶標相向飛行。MEADS系統(tǒng)監(jiān)視雷達進行360°旋轉(zhuǎn)搜索，成功跟蹤并捕獲兩個靶標后，把靶標的位置轉(zhuǎn)發(fā)給戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心，由戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心向x波段多功能火控雷達發(fā)出搜索指令。多功能火控雷達根據(jù)指令搜索提示區(qū)域，捕獲目標并建立專門的跟蹤路線，引導PAC-3 MSE攔截彈從發(fā)射車上發(fā)射，最終成功攔截并摧毀兩個靶標。

MEADS系統(tǒng)的先進性主要表現(xiàn)在其360°雙重攔截能力上，這主要是因為該系統(tǒng)的監(jiān)視和火控雷達具有比其它雷達更大的空間探測范圍。目前，平面相控陣雷達主要有兩種方法增大空間探測范圍。一是將單個陣面的方位觀察范圍盡可能擴大，還可以采用多個陣面的方法，例如用雙面陣可以將方位觀察增加到180°至240°，也可以采用三面陣或四面陣實現(xiàn)360°全方位覆蓋。如美國的AN/FPS-115“鋪路爪”陸基預警雷達，采用的就是兩個圓形平面相控陣以達到240°的視野。二是將平面相控陣天線安裝在一個機械轉(zhuǎn)動平臺上。由于陸軍防空反導系統(tǒng)要求高機動性，MEADS系統(tǒng)采用了第二種方式。其火控雷達和監(jiān)視雷達者5通過機械轉(zhuǎn)動平臺安裝在雷達車上，通過相控陣雷達收發(fā)組件的快速掃描功能加之轉(zhuǎn)動平臺的旋轉(zhuǎn)，達到全向掃描和搜索功能。

與“愛國者”和“紫菀”的比較

與“愛國者”系統(tǒng)相比，MEADS系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢。首先在雷達系統(tǒng)上，MEADS系統(tǒng)的火控雷達的預警探測范圍廣，具有360°的覆蓋范圍，而“愛國者”系統(tǒng)的雷達只具有扇形探測范圍。其次，MEADS系統(tǒng)的指揮控制系統(tǒng)在設(shè)計之初，就賦予了其即插即用的功能，采用非專用軟件，具有開放式結(jié)構(gòu)，非常注重與北約系統(tǒng)和美國一體化防空反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的融合。而“愛國者”的指揮控制系統(tǒng)仍沿用20世紀70年代的設(shè)計，采用供應商提供的特定系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)的通用性不強。第三，MEADS系統(tǒng)采用的PAC-3 MSE導彈，比PAC-3導彈射程更大，具有更強的攔截能力，同時利用雷達360°的覆蓋區(qū)域，作戰(zhàn)性能更高，這是“愛國者”系統(tǒng)所不具備的。

而與歐洲自主研發(fā)的“紫菀”系統(tǒng)相比，MEADS系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在預警探測的雷達和指揮控制系統(tǒng)上。MEADS系統(tǒng)采用的火控雷達和監(jiān)視雷達都是有源相控陣雷達。“紫菀”系統(tǒng)采用的“阿拉貝爾”雷達則是無源相控陣雷達。無源相控陣雷達僅有一個中央發(fā)射機和一個接收機，發(fā)射機產(chǎn)生的高頻能量經(jīng)計算機自動分配給天線陣的各個輻射器，目標反射信號經(jīng)接收機統(tǒng)一放大，這一點與普通雷達區(qū)別不大。有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個收發(fā)組件，每一個組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波。由于有源相控陣雷達的發(fā)射機直接分布在陣面上，因此發(fā)射饋線損耗小，與無源相控陣雷達相比減少4倍以上，可增大雷達的探測距離。MEADS雷達的探測距離可達400千米，而“阿拉貝爾”雷達的最大探測距離只有100千米。正因為如此，也使得有源相控陣雷達造價昂貴，工程化難度加大。MEADS系統(tǒng)采用的是，EADS公司生產(chǎn)的相控陣雷達，EADS公司是大規(guī)模生產(chǎn)有源電掃陣列雷達核心部件的第一家歐洲公司，從而使MEADS在有源相控陣技術(shù)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。另一方面，由于MEADS系統(tǒng)是由美國和德國、意大利聯(lián)合研制的，因此在研制之初，就非常重視與北約系統(tǒng)以及美國～體化防空反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的融合，其通用性是“紫菀”等其它系統(tǒng)所無法比擬的。endprint