“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦單艦反導(dǎo)作戰(zhàn)能力分析研究?

（91404部隊(duì) 秦皇島 066000）

1 引言

“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦是美國(guó)海軍21世紀(jì)主要的驅(qū)逐艦型，也是當(dāng)今的驅(qū)逐艦之王，為其裝備的“MK-41”導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)和“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)使其具備抗反艦導(dǎo)彈飽和攻擊的能力，也是世界上首裝“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的驅(qū)逐艦，并具備一定的隱形功能。

2 “伯克”級(jí)驅(qū)逐艦反導(dǎo)作戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)成

“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦首尾裝備兩組MK-41導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)，計(jì)有90～96個(gè)發(fā)射單元，一般情況下，裝載有46枚“標(biāo)準(zhǔn)”艦空導(dǎo)彈，24枚“海麻雀”改艦空導(dǎo)彈，兩套“密集陣”MK-15艦炮武器系統(tǒng)或者兩套11聯(lián)裝的“海拉姆”近程導(dǎo)彈系統(tǒng)［1］，由此構(gòu)成遠(yuǎn)程、中程、近程三層立體反導(dǎo)作戰(zhàn)體系。

“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦防空反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備按防御距離來(lái)分類(lèi)，可以分為近程、中程、遠(yuǎn)程防空反導(dǎo)。近程防空反導(dǎo)裝備包括“密集陣”MK-15艦炮、“海拉姆”近程導(dǎo)彈和“海麻雀”改艦空導(dǎo)彈；中程防空反導(dǎo)和遠(yuǎn)程防空反導(dǎo)主要依賴(lài)由“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)”中程艦空導(dǎo)彈和“標(biāo)準(zhǔn)”遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈?！安恕奔?jí)驅(qū)逐艦最新型的“基線(xiàn)-9”采用“標(biāo)準(zhǔn)-3”Block 2A艦空攔截導(dǎo)彈，理論上可以攔截5000km以上導(dǎo)彈，這意味“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦可以攔截洲際彈道導(dǎo)彈。

3 “伯克”級(jí)驅(qū)逐艦反導(dǎo)能力研究

3.1 對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的探測(cè)跟蹤能力

“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦主要防御3類(lèi)對(duì)其構(gòu)成威脅的反艦導(dǎo)彈：1）超低空掠海飛行反艦導(dǎo)彈；2）高空超音速反艦導(dǎo)彈；3）具備機(jī)動(dòng)變軌、精確末制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈。

3.1.1 AN/SPY-1D相控陣?yán)走_(dá)

AN/SPY-1D艦載四面相控陣?yán)走_(dá)是“宙斯盾”系統(tǒng)中探測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備，能完成全空域快速搜索、自動(dòng)目標(biāo)探測(cè)和多目標(biāo)跟蹤、計(jì)算武器的發(fā)射參數(shù)、向飛行中的“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈實(shí)施中段的指令指導(dǎo)，依托SPY-1D雷達(dá)進(jìn)行對(duì)空警戒。SPY-1D雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)距離據(jù)目標(biāo)在雷達(dá)反射面積大小而不同，大于10m2的約為460km，大于1m2的約為260km，約為 0.1m2的目標(biāo)探測(cè)距離只有 130km［2］。而且SPY-1D雷達(dá)作為艦載雷達(dá)，受海上視距的影響，對(duì)掠海的超音速和亞音速導(dǎo)彈探測(cè)距離不大于40km［2］。

SPY-1D雷達(dá)，對(duì)掠海目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離也為視距，一般用視距公式來(lái)描述：

在沒(méi)有預(yù)警機(jī)提供預(yù)警情報(bào)保障的情況下，SPY-1D雷達(dá)作為對(duì)空搜索雷達(dá)，對(duì)空域進(jìn)行掃描，并接受回波進(jìn)行成像，在MK-41系統(tǒng)及操作員協(xié)同下對(duì)成像進(jìn)行分析并確定目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后對(duì)目標(biāo)實(shí)施跟蹤，判斷威脅程度和等級(jí)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行編組并安排火力，在條件允許時(shí)發(fā)射“標(biāo)準(zhǔn)”艦空導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)實(shí)施攔截。

3.1.2 AN/SPG-62火控雷達(dá)

AN/SPG-62雷達(dá)是連續(xù)波照射器，作為“宙斯盾”系統(tǒng)的重要組成部分，會(huì)連接導(dǎo)彈接戰(zhàn)模式。在獲取和跟蹤目標(biāo)之前，通過(guò)SPY-1D雷達(dá)進(jìn)行上鏈和中繼制導(dǎo)，然后產(chǎn)生持續(xù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)制導(dǎo)導(dǎo)彈接近目標(biāo)，然后由SPG-62雷達(dá)進(jìn)行終端照射。

“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦共安裝3部SPG-62型火控雷達(dá)，1部在艦艏主桅桿前方安裝（默認(rèn)朝向艦艏方向），另外兩部分別在艦艉煙囪后不同高度連續(xù)安裝（默認(rèn)朝向艦艉），單部雷達(dá)對(duì)單方向來(lái)襲導(dǎo)彈的照射跟蹤能力為4批。

“標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的攔截過(guò)程的中段主要依靠自身的慣導(dǎo)和SPY-1D雷達(dá)為其提供制導(dǎo)指令飛向目標(biāo)，在接近目標(biāo)后，末段的半主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭開(kāi)始工作，由SPG-62雷達(dá)實(shí)施末段照射，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)照射，捕獲目標(biāo)精確的方位、速度、高度等信息以后，引導(dǎo)“標(biāo)準(zhǔn)”等武器予以打擊，“標(biāo)準(zhǔn)”等武器接收目標(biāo)反射的雷達(dá)信號(hào)，對(duì)目標(biāo)實(shí)施追蹤直至摧毀目標(biāo)。

“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈在接近目標(biāo)后，此時(shí)則需要SPG-62雷達(dá)對(duì)目標(biāo)實(shí)施照射，每部照射器采用分時(shí)照射的方法［1］。照射雷達(dá)只需要在導(dǎo)彈進(jìn)入攻擊末端后才指向目標(biāo)，對(duì)于導(dǎo)彈飛行中段的指令引導(dǎo)，照射雷達(dá)可以放手不管。這樣“伯克”上的SPG-62雷達(dá)就可以抽出工夫按先后順序依次照射多個(gè)目標(biāo)。“伯克”上配備了3部SPG-62雷達(dá)，每部雷達(dá)能分時(shí)照射4個(gè)目標(biāo)，全艦共有12個(gè)火力通道。

圖1 “阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦防空相關(guān)裝備安裝圖

依托三部火控雷達(dá)，可在360°范圍實(shí)施對(duì)來(lái)襲目標(biāo)的照射跟蹤。其中，1號(hào)火控雷達(dá)照射范圍為-135°～+135°（左舷為-，右舷為+），2號(hào)、3號(hào)火控雷達(dá)照射范圍均為-45°～-180°、+45°～+180°。對(duì)于掠海飛行的來(lái)襲導(dǎo)彈，在艦艏方向±45°范圍內(nèi)，因艦橋、煙囪遮擋，僅有1部火控雷達(dá)可實(shí)施照射；在左右舷45°～135°范圍內(nèi)，有3部火控雷達(dá)可實(shí)施照射；在艦艉±45°范圍內(nèi)，有兩部火控雷達(dá)可實(shí)施照射。因此，艦艏方向±45°范圍，為“伯克”對(duì)掠海來(lái)襲導(dǎo)彈防御的薄弱方向，“伯克”應(yīng)重點(diǎn)考慮從此方向?qū)?lái)襲導(dǎo)彈的防御。

圖2 “阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦SPG-62雷達(dá)照射范圍示意圖

3.1.3 AN/SPS-67（V）3雷達(dá)

AN/SPS-67（V）3型對(duì)海搜索雷達(dá)是近程兩坐標(biāo)對(duì)海搜索雷達(dá)，提供海面目標(biāo)、低空飛行器高速檢測(cè)和跟蹤，但其對(duì)海上艦艇目標(biāo)的極限探測(cè)距離是104km，因而其探測(cè)能力有限，只能輔助SPY-1D雷達(dá)對(duì)目標(biāo)探測(cè)［2］。

3.2 對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的硬抗擊能力

3.2.1 攔截硬武器

“標(biāo)準(zhǔn)-2”導(dǎo)彈是美國(guó)海軍現(xiàn)役的主要防空導(dǎo)彈，采用“慣導(dǎo)+指令+半主動(dòng)雷達(dá)”制導(dǎo)［2］，攔截遠(yuǎn)近界為7km～240km，高低界為9m～30000m，超低空飛行速度2.5Ma，通過(guò)MK-41垂直發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射，宙斯盾系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間8s，發(fā)射間隔2s。

海麻雀改進(jìn)型導(dǎo)彈，攔截遠(yuǎn)近界為1km～50km，高低界為10m～10000m，超低空飛行速度為2.2Ma，通過(guò)MK-41垂直發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射，宙斯盾系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間8s，發(fā)射間隔2s。

拉姆導(dǎo)彈，攔截遠(yuǎn)近界為0.1km～9km，對(duì)超音速突防導(dǎo)彈攔截近界0.5km，高低界為5m～6000m，飛行速度2.7Ma，不同方向反應(yīng)時(shí)間3s。導(dǎo)彈是紅外制導(dǎo)，這是因?yàn)榉磁瀸?dǎo)彈的尾焰會(huì)釋放處熱量。雷達(dá)掃描以后，不需要再精確制導(dǎo)，導(dǎo)彈會(huì)自動(dòng)引導(dǎo)并攔截目標(biāo)。為了保證速度，拉姆導(dǎo)彈會(huì)旋轉(zhuǎn)翻滾發(fā)射。

密集陣，遠(yuǎn)近界為0.46km～1.5km（DDG-85號(hào)艦以后，改為拉姆導(dǎo)彈）。密集陣是用超高的射速形成一個(gè)覆蓋面來(lái)?yè)袈鋪?lái)襲導(dǎo)彈的。密集陣的射速大概是每分鐘3000發(fā)～4500發(fā)。在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)會(huì)迅速發(fā)射出子彈形成一定數(shù)量的火力網(wǎng)進(jìn)行攔截。如果是徑直沖過(guò)來(lái)的導(dǎo)彈，攔截的概率還可以，但如果是末端蛇形飛行的反艦導(dǎo)彈就很難攔截。

3.2.2 對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的攔截計(jì)算

1）宙斯盾系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間

AN/SPY-1D相控陣?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)反艦導(dǎo)彈后，其系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間=指揮反應(yīng)時(shí)間（識(shí)別+威判+決策+命令）+導(dǎo)彈準(zhǔn)備與發(fā)射時(shí)間+導(dǎo)彈截?fù)麸w行時(shí)間。

（1）基本反應(yīng)時(shí)間：發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到發(fā)射導(dǎo)彈8s～12s；

（2）導(dǎo)彈截?fù)麸w行時(shí)間：

①高空超音速（3Ma）反艦導(dǎo)彈，搜索跟蹤距離120km，攔截時(shí)間50s～60s；

②超低空掠海反艦導(dǎo)彈，搜索跟蹤距離30km，超音速（>2Ma）10s，亞音速導(dǎo)彈25s～30s。

2）“伯克”攔截計(jì)算

“伯克”計(jì)算條件：SPY-1D雷達(dá)對(duì)超低空掠海導(dǎo)彈探測(cè)距離為30km，單部SPG-62火控雷達(dá)照射/目指能力4批，標(biāo)準(zhǔn)-2、海麻雀導(dǎo)彈全程攔防，拉姆導(dǎo)彈近程攔防，宙斯盾系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間8s。

來(lái)襲方計(jì)算條件：攔截導(dǎo)彈一對(duì)一攔截、成功率100%，來(lái)襲導(dǎo)彈末端突防速度為2Ma、突防后命中概率為75%（含飛行可靠度）、單一飛行可靠度為89%。

在計(jì)算中，本文引入以下概念：

（2）探測(cè)線(xiàn)：主要描述了敵方雷達(dá)對(duì)我方導(dǎo)彈最遠(yuǎn)探測(cè)距離。一般用視距公式來(lái)描述：

（2）攔截發(fā)射線(xiàn)：在敵方攔截導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)刻，我方突防導(dǎo)彈距目標(biāo)的所處位置。單艦艇在對(duì)掠海導(dǎo)彈的探測(cè)中，探測(cè)距離一般大于遠(yuǎn)程攔截導(dǎo)彈射程，因此針對(duì)遠(yuǎn)程攔截導(dǎo)彈公式可如下描述：

攔截發(fā)射線(xiàn)=目標(biāo)探測(cè)位置-（防空系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間+發(fā)射間隔時(shí)間）×來(lái)襲導(dǎo)彈突防速度

“伯克”對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的防空一般采用梯次攔截的方式進(jìn)行攔截，中近程導(dǎo)彈的發(fā)射線(xiàn)與前梯次遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攔截遭遇線(xiàn)相關(guān)，可以認(rèn)為前梯次的攔截遭遇就是目標(biāo)探測(cè)位置，采用上述公式計(jì)算。

（3）攔截遭遇線(xiàn)：主要描述了敵方攔截導(dǎo)彈和我方突防導(dǎo)彈遭遇的位置，具體算法如下：

攔截遭遇線(xiàn)=攔截發(fā)射線(xiàn)/（攔截導(dǎo)彈的速度+突防導(dǎo)彈速度）×攔截導(dǎo)彈的速度

按照從艦艏方向?qū)Α安恕睂?shí)施導(dǎo)彈攻擊進(jìn)行計(jì)算分析：

（1）“伯克”從發(fā)現(xiàn)來(lái)襲導(dǎo)彈到導(dǎo)彈臨空時(shí)間為65s，單方向上僅有一部火控雷達(dá)發(fā)揮照射跟蹤作用；

（2）對(duì)同一方向的同一個(gè)攻擊波次，“伯克”共可攔截4次，其中，“標(biāo)準(zhǔn)”攔截兩次，攔截7枚；“海麻雀”攔截兩次，攔截兩枚；“拉姆”導(dǎo)彈攔截1次，攔截1枚，共可攔截10枚來(lái)襲導(dǎo)彈。攔截示意圖如圖3。

考慮來(lái)襲導(dǎo)彈的飛行可靠度（89%），來(lái)襲方編隊(duì)需在單方向上發(fā)射14枚導(dǎo)彈同時(shí)抵達(dá)敵艦對(duì)空探測(cè)范圍，才能保證兩枚突破其硬武器攔截、1枚命中（命中概率75%，含飛行可靠度）。

在該計(jì)算中，“伯克”的軟抗擊武器暫時(shí)沒(méi)有定量數(shù)值支撐，無(wú)法定量計(jì)算分析，后續(xù)在攻擊波次中考慮?！安恕睌r截導(dǎo)彈成功率是按照100%計(jì)算，未考慮攔截概率，所有“伯克”反應(yīng)時(shí)間均是按照最高值計(jì)算，理論上已是其高戒備等級(jí)的抗擊上限。

3.3 對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈的軟抗擊能力

“伯克”裝備有AN/SLQ-32（V3）電子戰(zhàn)系統(tǒng)，主要功能是防御反艦導(dǎo)彈的攻擊，在“伯克”上擔(dān)負(fù)點(diǎn)防御的任務(wù)，對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)和導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)上的雷達(dá)進(jìn)行警戒、監(jiān)視、識(shí)別和測(cè)向，并實(shí)施欺騙干擾，對(duì)一般雷達(dá)、捷變頻雷達(dá)和隨機(jī)掃描雷達(dá)有100%的截獲頻率。其性能特點(diǎn)：1）具備全自動(dòng)操作模式，可以實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)干擾，主要樣式是距離波門(mén)拖引，角度波門(mén)拖引和逆增益技術(shù)，系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間是51ns，角度波門(mén)拖引可以用來(lái)干擾導(dǎo)彈連續(xù)波制導(dǎo)雷達(dá)；2）方位和頻率測(cè)量均為寬開(kāi)式，頻率范圍為1GHz～18GHz；3）可以實(shí)施應(yīng)答式干擾，由調(diào)制或非調(diào)制的噪聲，假目標(biāo)及其他干擾技術(shù)進(jìn)行干擾；4）由100%的工作比發(fā)射時(shí)間，在連續(xù)干擾雷達(dá)的同時(shí)，還能警戒和監(jiān)視其他雷達(dá)；5）多條轉(zhuǎn)發(fā)信道和多個(gè)應(yīng)答干擾用的壓控振蕩器，可同時(shí)進(jìn)行噪聲與欺騙干擾，干擾敵方幾個(gè)輻射源；6）對(duì)每個(gè)信號(hào)均能精確測(cè)頻測(cè)向。

“伯克”裝備有MK-36 Mod12型6管固定式“SRBOC”超速浮散型箔條火箭發(fā)射器、MK53舷外有源干擾發(fā)射裝置，可在SLQ-32（V）3（DDG-72號(hào)艦以后，部分改為SLY-2）電子戰(zhàn)系統(tǒng)的觸發(fā)下，自動(dòng)發(fā)射“箔條星”箔條彈、HIRAMⅢ、HIRAMⅣ紅外曳光彈、GEMINI射頻/紅外混合干擾彈、LOROC“走離”式舷外箔條彈（射程2.5km）等進(jìn)行聯(lián)合干擾，降低反艦導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)的捕獲概率。

“伯克”的部分艦艇安裝了8部角反射體發(fā)射器，可單舷發(fā)射4枚角反射體實(shí)施干擾。在有源干擾方面利用SLQ-32（V3）電子戰(zhàn)系統(tǒng)實(shí)施，按照美軍作戰(zhàn)原則，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，需即對(duì)其實(shí)施有源電子干擾，如電子干擾與己方雷達(dá)產(chǎn)生同頻干擾，則嚴(yán)禁使用。

4 “伯克”級(jí)驅(qū)逐艦反導(dǎo)能力缺陷

1）單艦抗飽和攻擊能力有限

“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦在應(yīng)對(duì)超低空亞音速反艦導(dǎo)彈和高空超音速反艦導(dǎo)彈可以同時(shí)對(duì)近、中、遠(yuǎn)三個(gè)不同方進(jìn)行三次抗打擊，對(duì)超低空超音速反艦導(dǎo)彈可進(jìn)行兩次抗打擊。無(wú)法應(yīng)對(duì)超過(guò)3個(gè)方向或多于12枚的突襲導(dǎo)彈。

2）探測(cè)能力薄弱

“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦裝載的四面陣SPY-1D艦載探測(cè)雷達(dá)，其艦艇頂部是其探測(cè)死區(qū)，導(dǎo)致其對(duì)高空目標(biāo)探測(cè)能力很弱。受“多路徑效應(yīng)”或海面雜波的影響，該雷達(dá)對(duì)超低空目標(biāo)探測(cè)距離不到30km，導(dǎo)致提供的預(yù)警時(shí)間有限。針對(duì)末端機(jī)動(dòng)的超音速掠海飛行導(dǎo)彈，實(shí)現(xiàn)的攔截概率很小。

3）識(shí)別能力薄弱

宙斯盾系統(tǒng)對(duì)接收到的目標(biāo)只能據(jù)其信號(hào)特征和運(yùn)動(dòng)要素進(jìn)行大致判斷，無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別。

4）反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)

美軍“宙斯盾”系統(tǒng)的整個(gè)工作過(guò)程用時(shí)超過(guò)50s，無(wú)法及時(shí)應(yīng)對(duì)高速艦空導(dǎo)彈的打擊，突防進(jìn)攻中的各種先進(jìn)技術(shù)也使反導(dǎo)攔截系統(tǒng)“力不從心”。

5 結(jié)語(yǔ)

“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)能力確實(shí)已經(jīng)非常強(qiáng)大，但也不是不可戰(zhàn)勝的，本文對(duì)其單艦反導(dǎo)能力的分析也只是定量，“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦的宙斯盾系統(tǒng)以及其軟硬武器的有些具體的技術(shù)參數(shù)本文至今也無(wú)法得到，結(jié)論只能在一定程度上反映出“伯克”級(jí)驅(qū)逐艦的綜合防空反導(dǎo)作戰(zhàn)能力。