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人民海軍艦隊防空力量淺析(圖)

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kent 發表於 2005-9-24 09:37 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  1991年,中國海軍新型驅逐艦和護衛艦加入現役,大型水面作戰艦艇開始具備防空能力。2002年,外媒不斷傳出中國新型驅逐艦和護衛艦下水的消息,並且刊登了艦艇上安裝中程防空導彈和「宙斯盾」的局部圖片,由此引發了對迅速提高中的中國艦隊防空能力的極大關注。與世界各國海軍一樣,中國海軍每種艦艇都有與作戰思想相配套的系統,由於近年來新軍事思想的變革和技術的進步,圍繞中國海軍艦隊防空作戰的系統配備也發生了很大的變化。

  1.系統與思想

  艦隊防空作戰最早是針對飛機,但反艦導彈出現后,艦艇防空系統的使命演變為偏重防禦反艦導彈,中國海軍的裝備與系統的設計思想也是如此。

  中國海軍最早具有中遠程對空搜索能力的是051型驅逐艦,安裝了515型UHF波段的對空搜索雷達,這是50年代從蘇聯引進雷達的仿製型號,是一種兩坐標雷達,對中高空目標探測距離達到120千米以上,但是缺乏目標高度參數,而且角解析度很低,最大誤差達2000米以上,UHF波段的低空雜波也相當嚴重,因此缺乏探測低空小目標的能力。60年代末開始建造051驅逐艦時,主要看中了515雷達天線重量輕且精度適中,適合艦艇安裝,儘管有上述問題,但這種雷達的低空盲區能夠利用主桅頂端的354搜索雷達加以彌補,而且051驅逐艦防空武器系統射程近,沒有必要具有中遠程距離上的精度,空中目標一旦接近130毫米火炮射程,則可利用343炮瞄火控雷達,因此防空火力射程內精度可以得到補償,完全可以滿足051驅逐艦武器系統的要求。同時期建造的053H型「江湖」級護衛艦配備的是簡化的對空探測系統,只在主桅頂上配備354對海對空搜索雷達,在艦橋上配置343火控雷達。早期053H護衛艦沒有遠程和中高空探測能力,在脫離岸基支援的遠海活動時,主要依靠與051驅逐艦混合編隊獲取遠程預警。目前,這種早期的防空系統配置模式僅在等待大規模改裝的051驅逐艦和053H護衛艦上還有部分保留。

  80年代,中國海軍艦艇開始變更配置,一些在70年代研製的設備已經完成並逐漸裝艦。目前051系列驅逐艦和053H系列護衛艦中,不少還基本保留有這個時期的防空系統配置。80年代初天線簡化的517型UHF波段雷達安裝在053H護衛艦上,這使得053H護衛艦也具備了遠程對空探測能力,能夠在岸基空中掩護海區邊緣執行任務。某些051驅逐艦也用517雷達取代了早期的515型中遠程對空警戒雷達。517雷達方位角解析度比515更低,不過天線很輕,適合噸位小的053H型護衛艦,而051型驅逐艦以及2003年下水的新型驅逐艦採用517雷達是出於反隱形飛行器的需要,而對空警戒則採用381甲三坐標對空搜索雷達。381甲雷達採用機械方位掃描和相頻仰角掃描結合,對目標方位和高度定位精度高,抗干擾和探測低空目標性能也非常好。中國海軍051型驅逐艦上凡是改用517雷達的,多數在主桅或後桅上採用381甲雷達。

  1991年服役的052A型驅逐艦安裝了L波段的518(REL-2)遠程對空警戒雷達,這是在自行研製的空軍遠程對空警戒引導雷達基礎上發展的艦用型號,其平方餘割天線非常適於對中高空目標探測。L波段是美國電機電子工程師協會的稱呼,L波段處於國際電信聯盟劃分的UHF波段的高端,精度和解析度都遠高於工作於UHF低端的515和517雷達,缺點是天線尺寸偏大導致風阻很大,因此安裝了REL-2雷達的052型驅逐艦總是讓人感到穩性不好。有觀點認為,052A型驅逐艦可作為遠洋引導艦使用,其REL-2雷達不僅足夠用於整個編隊群遠程預警,還能為在南海、西太平洋和印度洋海域活動的作戰飛機提供引導。052A型驅逐艦本身還有另一套對海和低空搜索雷達,其中112號上安裝了法國的「海虎」對海低空搜索雷達,而同型號的113號驅逐艦則安裝類似的國產360雷達。360雷達及其改進型號363也大量安裝在部分051驅逐艦和053H3導彈護衛艦上,替代老式的354雷達。052A型驅逐艦沿用051驅逐艦中高空雷達和對海低空雷達相配套的探測體系,但系統在質量上有了飛躍性的提高,尤其是052A上首次配備的作戰指揮中心,足以指揮整個艦群在遠洋執行任務。

  052A驅逐艦首次配備了近程防空導彈,這種導彈需要近程和低空目標指示,而早期的354對海搜索雷達不能滿足要求,因此後桅上專門安裝了與「海紅旗」7相配套的347S型低空目標指示雷達,這種雷達對低空目標和掠海飛行的小目標探測精度和靈敏度非常好。347S雷達更多意義上屬於導彈武器分系統,但是052A的信息綜合系統能夠綜合所有感測器的探測數據。

  與052A驅逐艦同時建造的是053H3護衛艦。初期的053H3配備了「紅旗」61」防空導彈,後來開始改裝「海紅旗」7導彈。053H3的對空搜索雷達採用517中遠程警戒雷達和360對海低空搜索雷達相配套,兩種雷達分別向防空導彈系統交接中高空和低空目標。517雷達精度不高,「海紅旗」-7系統的制導雷達可能還要對517雷達交過來的高空目標進行預搜索后才能進入跟蹤,而360雷達精度高,因此對低空目標可以很快進入跟蹤。

  90年代末期服役的051C型驅逐艦是通用驅逐艦,雷達系統配置相對052A有所簡化,遠程預警採用517雷達,對空搜索為381甲雷達,而對海低空探則採用由360雷達改進的363雷達,這種搭配注重提高中近程的對空探測能力和精度,這型驅逐艦僅僅是中國海軍尋求優化通用驅逐艦的嘗試。051C驅逐艦的系統和武器配置都只相當053H3護衛艦且布局不太合理,執行的使命和能力也相當,而053H3護衛艦造價低廉得多,因此052C沒有大量建造。

  從70年代以來,中國海軍一直奉行遠程預警雷達與近程低空搜索雷達的防空系統配置,在90年代艦隊普遍安裝近程防空導彈時依舊沿用這種搭配思想,但是缺少中程區域防空武器系統。90年代中期引進俄羅斯956E型驅逐艦后,部署956E型艦的編隊有了一定的區域防空能力。956E型驅逐艦本身負有打擊敵方水面艦艇的使命,這決定了其在編隊中的地位難以為整個編隊提供區域防空火力,需要另外專用區域防空驅逐艦來充當這一角色。《簡氏防務》以及日本《世界艦船》等國外媒體2003年透露兩種已經下水試航的國產新型驅逐艦,一種為安裝「宙斯盾」和垂直發射系統的驅逐艦,另一種為安裝了傾斜發射區域防空導彈的驅逐艦。這兩種驅逐艦艦體相同,僅僅是上層建築和系統配置不同。這兩種艦上都安裝了類似517雷達的天線,可見中國海軍非常重視反隱身目標。宙斯盾艦沒有安裝額外的對空雷達天線,直接採用相控陣與517雷達搭配,而另一種則安裝了俄羅斯MR710三坐標對空雷達,宙斯盾和MR710雷達都是能處理多目標的先進系統,其中宙斯盾完全是國產系統。此外,還有一種隱形護衛艦已經下水調試,除可能裝備垂直發射的「海紅旗」7防空導彈外,這種護衛艦基本與053H3配置相當。最為引人注意的是,這三種新型艦艇的後桅上都有很大的被動探測系統天線,據此推斷,新型艦艇能夠在預警機等作戰飛機有效探測距離外先期發現敵方預警機,這種能力對缺乏遠洋空中掩護的中國海軍來說意義非凡。可見,中國海軍正在高起點地彌補艦隊區域防空系統的空缺環節。

  2.潛艇的探測系統

  潛艇是中國海軍艦隊防空中的重要一環。據傳,中國潛艇安裝了俄羅斯MRKP-60系列潛基水面及低空目標探測系統,這種系統包括對海低空搜索雷達和電子偵察接收機,可取代早期的水面搜索雷達和無線電側向儀。這些傳聞沒有得到證實,但中國這方面的研製能力確很強,裝備先進的主被動雷達系統不足為奇。潛艇的主動雷達多數是對海低空搜索雷達,新型系統精度較高,能承擔反艦導彈目標指示,能夠探測低空目標。被動探測研究在前蘇聯和中國都非常受重視,一些獨特的系統已經裝備海軍艦艇和潛艇。由於潛艇外形和內部空間受到各種約束,不能布置大型雷達天線,而小孔徑天線在遠距離上解析度極差,通常作為近程對海和低空搜索雷達。此外,潛艇遠離水面艦隊掩護海區作戰時要避免發射信號,而被動探測能解決這個問題。由於中國海軍艦隊缺乏預警機,在艦隊附近部署潛艇作為對空警戒哨能延伸預警範圍。中國海軍潛艇不僅是主要攻擊力量,同時也是偵察和預警平台。

  在艦隊防空中,潛艇能夠利用被動探測手段在敵方預警機和水面艦艇編隊探測距離外對其進行初步定位和預警。潛艇在編隊防空中至少擔負兩種使命,一是追蹤預警機和航空母艦編隊活動海區並伺機發動毀滅性攻擊,二是在區域防空系統邊緣充當雷達哨接力警戒。水面艦艇和潛艇構築成兩個相互依託和協同的體系,達成進攻與防禦作戰的目的。

  

  圖:從俄羅斯引進的956型驅逐艦。主桅杆上安裝了MR-710雷達。這種雷達非常先進,中國海軍新建造的艦艇也裝備類似系統。

  3.導彈與火炮

  中國海軍艦隊防空武器主要是從俄羅斯引進的9M38「無風」防空導彈系統。2003年,日本《世界艦船》刊登過調試中的中國新型驅逐艦備裝的是射程更大的9M38E「灰熊」導彈。目前,中國海軍艦隊的區域防空系統對中高空目標的作戰範圍約在40千米左右,中國自行研製的新型區域防空導彈對付高空目標範圍更大。有消息傳中國與俄羅斯達成引進「暗礁」防空導彈系統的協議,但是這種系統一般安裝排水量8000噸以上的艦艇,中國海軍是否在新型宙斯盾驅逐艦上安裝這種系統還有待考證。

  「紅旗」61和「海紅旗」7導彈是中國海軍大型艦用近程防空導彈,「紅旗」61系統過於笨重正在逐漸被「海紅旗」7導彈替代。「海紅旗」7是一種非常有效的近程低空點防禦導彈,性能不亞於美國RIM-7「海麻雀」導彈。「海紅旗」7發射初段採用紅外測角,將導彈導入制導天線波束。中國海軍驅逐艦和護衛艦大部分配備了「海紅旗」7導彈系統,與國產的自動艦炮系統配合,能夠在14千米範圍內構成嚴密的防空火力網。「海紅旗」7導彈攔截低空目標的精度和性能非常好,超過了俄羅斯的「黃蜂」和「刀刃」系統,但是由於沒有採用垂直發射,以致051、051C、052A驅逐艦與053H3護衛艦上的火控系統通道不足,因此對付多方向和多目標能力稍有欠缺。中國海軍艦隊主要採取編隊防空作戰,單艦很少深入缺乏空中掩護的海域,因此這個欠缺可以通過多艦協同來彌補,而正在建造的新型護衛艦在對付多方向和多目標方面已經有很大改進。

  051驅逐艦安裝130毫米艦炮,053H護衛艦則採用100毫米艦炮,這兩種大口徑艦炮與37毫米炮搭配。早期,051驅逐艦部分安裝了57毫米火炮,還在艦橋兩側配備了25毫米炮,其中57毫米、37毫米炮採用342火控雷達。80年代後期開始用37毫米自動炮替代老式的半自動炮,並安裝了新型的火控系統雷達。國內雖然很早就提出37毫米炮採用雙重命中體制,但是其性能不足以擔負近防反導任務。新建造的驅逐艦安裝了類似「守門員」的730七管30毫米近防系統,這種系統帶有單脈衝炮瞄雷達,能夠在低空搜索雷達轉交目標后,獨立完成跟蹤瞄準,同時還有一個光電瞄準系統,在雷達受到干擾或失效后自動跟蹤瞄準。2001年,中國第一次公開展出了光電圖像自動識別跟蹤裝置,這種技術肯定已經用於730系統。近期很多艦艇將改裝先進的730近防系統,中國海軍艦隊內層防空反導能力將有飛躍性發展。

  由於對掠海飛行反艦導彈的探測距離一般不超過30千米,因此防空導彈攔截距離大約在10-20千米之間,美國海軍宙斯盾艦艇對掠海飛行的反艦導彈探測水平也不過如此,需要憑藉預警機來彌補。而中國海軍艦艇低空目標探測系統水平不低,因此近程防空導彈射程短並非缺陷,而裝備區域防空導彈的艦艇服役后,高空攔截射程可以大大增加。目前,掠海飛行是高亞音速反艦導彈的主要突防方式,主要是縮短對手的攔截反應時間。而這種方式給反艦導彈也帶來局限,其末段自導雷達低空作用距離只能在20千米以內,通常只有15至12千米,跟蹤目標的距離更短,一般為搜索距離的80%。在末自導雷達開始跟蹤目標前,導彈難以機動,而是按照發射裝定的固定彈道飛行,航跡非常呆板,只要艦艇的低空搜索雷達截獲目標,並及時啟動防空導彈開火,攔截反艦導彈不是很困難的任務。低空搜索雷達的作用距離遠遠大於反艦導彈自導雷達作用距離。美國海軍為延展導彈攔截射程,採用協同和中繼辦法,現在的CEC(協同作戰)系統就是這種思想的延伸產物。所謂現代海軍信息戰最基本的要素是探測系統和傳輸系統、顯示設備等基礎裝備。中國海軍雖然沒有專門的CEC,但是已經具備了自動化指揮體系和先進的雷達、光電等前端系統,先進的通信系統也已經大量裝備。《解放軍報》公開報道,中國海軍已經具備艦艇之間、空艦間不同平台間信息交換和目標指示引導能力,因此構建完整的CEC僅僅是整合的時間問題。

  4.預警與防空

  中國海軍艦隊防空作戰一直籠罩著神秘面紗,從公開發表的資料和國外報道可以初步推測一些基本情況。中國海軍艦隊防空作戰包括近海和遠海兩種不同的模式。所謂近海指處於岸基航空兵作戰半徑內的領海和200海里經濟專屬區,而遠海一般是指遠離大陸的主權島嶼、領海經濟專屬區以及航空兵作戰半徑以外的其他海區。隨著中國經濟快速增長,對能源的需求空前巨大,通往中東和海外石油產地的運輸線關係國家命脈,中國海軍艦隊要具有在這些海區捍衛國家利益的能力,因此印度洋等也可能包括在遠海任務之中。90年代具備空中加油能力后,中國航空兵作戰半徑可以延伸到馬六甲一帶,航空兵作戰半徑有了新的定義。

  近海作戰中,航空兵是進攻的主要手段,可為水面艦艇提供空中掩護,而水面艦艇作為低空探測的延伸。沿中國大陸重點海岸部署作戰艦艇,這種戰術搭配對防禦巡航導彈非常有效,可以在巡航導彈入陸海區進行攔截。目前中國海軍艦艇已具備很強的近海防空作戰協同能力。在遠海作戰時,潛艇和遠程航空兵承擔進攻打擊使命,而水面艦艇編隊則為潛艇群提供掩護,並為空中加油機、預警機活動空域提供防禦屏護。在中國大陸近海作戰時,航空兵能夠及時響應艦隊召喚進行支援,而在南海東南部、西太平洋、馬六甲、印度洋一帶執行任務時,遠程岸基航空兵難以及時應召支援,那些地區處於岸基殲擊航空兵作戰半徑的邊緣,甚至完全脫離了岸基航空兵的支援範圍,因此艦艇和編隊自身的防空能力尤為重要。

  艦隊防空作戰首先要具有對空預警手段。中國海軍艦隊主要依靠515、517、REL-2、381甲、MR710雷達,其中515、517雷達擔負對隱身目標的探測。在一個編隊中,所有艦艇的遠程警戒雷達不會同時開動,一般是輪流值班。在編隊艦隻間隔拉開很遠時,由外圈艦隻遠程雷達警戒,形成嚴密的對空遠程預警雷達網。不過這種警戒網對1000米以上的中高空目標有效,而低空只能靠各艦的對海低空搜索雷達來彌補。360和363對海低空搜索雷達都是性能非常先進的歐洲系統仿製或改進型號,低空警戒很有效。由於低空掠海目標探測距離小於30千米,當警戒艦隻間隔大於這個距離2倍時,低空警戒幕會出現空檔,不過這可以通過調整內圈艦艇位置、縮小艦艇間隔等措施予以彌補。而處於外圈警戒位置的艦隻直接面臨敵方反艦導彈的威脅,低空探測距離的局限嚴重削弱了其反導能力。

  潛艇防空哨是在缺乏預警機手段時最有效的對空預警平台,不排除中國海軍採用潛艇為艦隊充當遠程預警和低空伸延警戒的可能。在遼闊的大洋上與敵方艦隊交戰中,敵方的飛機和導彈必然是從其水面艦艇上起飛或發射,敵方艦隊出於自身警戒也要啟動雷達值班以及保持通信。在大洋上尋找敵方艦隊位置、監視敵方艦隊行動以及伺機發動致命打擊是潛艇首要的使命。執行這類任務的潛艇一般遠離艦艇編隊,而其對艦隊防空、乃至整個戰役的勝利所起的作用卻是決定性的。

  另一些潛艇可能會部署、伴隨在艦隊附近,處於外圈警戒艦隻的雷達視距邊緣。這種位置能夠將艦隊防空雷達探測距離延伸30-60千米,將敵方航空兵發射反艦導彈的位置納入了探測範圍。英國皇家海軍的實戰經驗表明,由區域防空導彈驅逐艦和近程防空導彈艦艇結伴組成艦隊外圈警戒,能夠構成伏擊戰鬥機的陷阱。在1982年的英阿馬島之戰中,英國「考文垂」號驅逐艦和「大刀」號護衛艦組成的伏擊陷阱就成功擊落了多架阿根廷戰鬥機,最後導致「考文垂」號被擊沉的原因並非這種搭配無效,而是與「海鷂」戰鬥機協同出現失誤,導致喪失了攔截時機。如果前方配置警戒潛艇,出現這類失誤的可能則很小。此外,攜帶反艦導彈的戰鬥機無法攻擊處於潛望鏡深度航行的雷達警戒潛艇,而敵方反潛機接近這個範圍則會闖進水面艦艇的防空導彈打擊範圍,慢速而笨拙的反潛機鮮有僥倖逃脫的可能。敵方艦艇或飛機在發射導彈前,必須用目標指示雷達搜索和測量目標運動要素,用以裝定導彈射擊諸元,而這些雷達信號很容易被前出的潛艇截獲。

  現代艦空導彈系統只要有足夠的預警時間,提前啟動和預瞄,攔截成功率是非常高的。與艦炮、近防系統和電子對抗系統協同配合,少量的反艦導彈難以突破大編隊的防空體系。在公開刊登的演習照片中,中國海軍編隊規模一般都比較大,足以構成密集而相互疊加的防空火力網。中國新型「宙斯盾」防空導彈驅逐艦可能作為艦隊中心防空艦,而配備區域防空導彈的新型通用驅逐艦則可能位於艦隊邊緣,與配備近程導彈的護衛艦或驅逐艦、對空警戒潛艇組成最外圈的對空警戒和伏擊敵方飛機的導彈陷阱。新型防空驅逐艦服役后,中國海軍艦隊抗飽和攻擊能力可以達到世界先進水平。

  5.協同與通信

  美國海軍一直存在低空雷達視距外攔截目標困難的問題。美國艦載標準SM-1區域防空導彈射程160千米,而SM-2增程導彈達到了185千米以上,與之相配合的S波段SPY-1雷達系統對中高空目標探測距離為400千米,L波段的AN/SPS-49為460千米,對付遠距離的中高空目標非常有效,然而對掠海飛行的反艦導彈探測距離在30千米左右,因此美國海軍主要依靠預警機進行探測預警。但是這種方式過去不能直接變為指令制導防空導彈,使得SM導彈空有70公里遠的射程,而作戰攔截距離卻只能局限於艦艇雷達視線範圍內。近年來,美國海軍建立統一的精密戰場數字地理信息系統,發展TVM體制,不斷試驗由飛機和其他艦艇中繼制導遠程艦空導彈,謀求建立CEC協同作戰系統來攔截遠距離上的掠海目標。中國海軍艦隊同樣也存在類似問題。

  中國海軍引進的俄羅斯9M38E導彈射程至少為45千米,而自行設計的區域防空導彈射程更大。制約攔截低空目標的主要是雷達系統視距,同樣需要各平台協同和中繼才能解決,協同的基礎是通信和探測裝備,而中國海軍已經具備了這樣的基礎。日本《世界艦船》和美國《海軍》雜誌報道,中國海軍艦隊裝備了先進的衛星和保密通信系統,因此海軍各作戰平台間數據傳輸可能已經解決,但是制導系統可能存在兼容性問題,如區域防空導彈是否與潛艇、飛機的火控系統兼容,這些探測平台的信息協議是否兼容,以及探測精度和數據刷新能否滿足防空導彈制導,是否有精密統一的坐標體系,以及報計時系統等等。不過,這些問題對於中國海軍來說並不存在技術瓶頸,完善這些不過是時間和投資問題。

  中國海軍前裝備部長鄭明將軍曾經指出,「立足於國土防禦的中國,不會整天處心積慮地發展武器裝備,因此中國武器裝備發展總是相對滯后的。要立足現有武器裝備,有什麼樣的武器裝備就採用與之相適應的戰略戰術。無論什麼樣的武器裝備,我們都能做到能征善戰」。中國海軍艦隊防空大約就建立在這種思維上。

  
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