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讓美害怕:中國反艦彈道彈效能遠超常規反艦彈

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張行行 發表於 2007-1-24 16:29 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  作為一支近海防禦力量,中國海軍建立了以空潛快炮為主的海防體系,然而海灣戰爭後人們猛然發現,射程1000
海里的巡航導彈使各國的海岸不設防。如果說海灣戰爭對中國軍隊還只是震撼,1996年的台海危機則給了海軍切膚之痛。沒有遠洋打擊力量,不具備遠海防禦能力,300萬人民軍隊也無法對抗美國海軍的2個航母戰鬥群。近海防禦海軍的窘迫就在於無法脫離陸地獨立行動,不具備遠洋攻防作戰體系,不能構築海上鋼鐵長城禦敵於國門之外,只能作為陸軍的附屬保衛區區12海里領海線。
實時數據傳輸的偵察衛星是發現航母的第一手段
  中國軍隊開始奮力追趕,積極開展現代化武器裝備的研製工作,將打的贏真正作為軍隊建設的目標。十年陸軍、百年海軍,剛剛邁向遠海的中國海軍在短時間不可能與美國海軍正面對峙,然而現實又要求實現對敵人的有效威懾,於是海軍必須發展一款能夠切實威懾敵航母艦隊的利器,為我海軍的發展贏得時間。
  反艦彈道導彈通常被認為是一種全新的武器,其實並非如此。對彈道導彈自身來說,要打擊水面艦艇之類的活動目標主要有兩個問題需要解決:一是導彈制導,解決目標脫離瞄準點的問題,要做到能及時發現、跟蹤目標;二是導彈控制,要確保準確命中被鎖定的目標。

  1984年服役的美國"潘興"-2型中程彈道導彈採用雷達地形匹配製導,與反艦彈道導彈同樣需要應用末端精確制導和再入機動飛行技術,兩者不過在應用技術的類型上有所區別。在1999年建國50周年大閱兵中出現的安裝了控制彈翼的精確制導戰術彈道導彈則向我們正式展示了此項成就。該導彈幾乎具備反艦彈道導彈的一切基本技術,包括能配合機動再入技術的控制系統(氣動舵和舵機系統)、雷達系統(包括電源)。它的末段飛行軌跡,也是在20-30千米高度彈頭拉起平飛,然後轉入俯衝以最大半徑200米的螺旋彈道方式掃描分析地面景像,在數秒內完成末導尋的區域識別功能,控制彈頭以極高的精度命中目標。
  實施反艦彈道導彈計劃,相對打固定目標,彈道導彈的主要技術改進主要有以下三個方面一是再入機動制導控制率和計算執行機構的優化,提高突防能力和機動性能;二是研製新的多模式制導頭,使之可以配合飛行彈道搜索海上艦艇;三是建設用於對遠程水面目標初期搜索跟蹤的戰略戰術偵察系統。改進位導控制率和新研製雷達這兩個與導彈直接相關的方面,在現有對地攻擊的精確制導型"東風"導彈彈頭上改進升級即可,馬上就可以在專用的"半實物模擬"平台上試驗聯調,並不需要從頭研製,遠程實時偵察定位更是與近幾十年來偵察系統的發展目標一致。所以說,反艦彈道導彈與"潘興-2"、"東風"15C等對地精確打擊彈道導彈是一脈相成的,具有很大的技術連貫性。
  需求牽引技術發展,在1996年的台海危機中,我軍切實感受到了美國航母戰鬥群的巨大威脅,開始研究如何應對未來戰爭中美軍的於涉,這其中一項重要內容就是如何對抗航母編隊。1999年"東風"導彈的公開展示,表明我國已基本突破"再入機動"技術,使導彈彈頭具備了末尋的制導和機動控制能力。
  反艦彈道導彈系統並不只是一枚導彈,從廣義上講,它包含了偵察、通信、指揮、作戰四大系統,是一支軍隊C4ISR體系的縮影和遠程作戰體系的重要組成部分。它既要依託我軍整體作戰能力來發揮自身的戰鬥功能,又能顯著提高全軍在與強敵進行的現代海戰中的突擊能力。這與二戰期間德國的超級武器有著根本區別,它並不是走加強單件武器威力的老路,而是通過整合、開發各種資源,建立一整套適用於各種不同作戰環境、不同任務需求的作戰體系,具有極大的發展潛力,其意義與噴氣式飛機裝備空軍相類似。
  現代航母戰鬥群具備1500千米以上的打擊能力,要有效防禦敵人的進攻,就必須在敵尚未進入攻擊陣位時將其摧毀。所以反艦彈道導彈的外部偵察系統必須具備2000千米以上的搜索、跟蹤能力,有效覆蓋東到南方群島、南至新力口坡的廣大海域,從而為導彈指引目標。要做到這一點,就必須綜合運用包括偵察衛星、電子偵察衛星、超視距天波雷達、無線電監聽站、無人偵察機在內的多種手段。
  偵察衛星從近地軌道空間觀測地面目標,具有範圍大、不易攔截等優點,是戰區偵察的首選方式。2006年3月17日,我國資源衛星應用中心宣布"十一五"期間至後續5年內,我國將發射18顆資源衛星和對地觀測小衛星,以及至少2顆海洋衛星,從而拉開了我國偵察衛星星座建設的大幕。小型衛星在目標分辨能力、壽命期內的多次機動變軌等方面與大型偵察衛星有一定差距,但航母屬於大型目標,即便是較低的解析度也足以對其進行識別;且戰時小型衛星能滿足1-2周的使用期即可,對於機動變軌消耗燃料導致的壽命縮短考慮較少,組成偵察網后需要衛星變軌飛行的情況也較少,因此仍然可以滿足需要。
  曾經有人懷疑偵察衛星無法對海面目標進行精確定位,從而不能擔負反艦彈道導彈的偵察任務,但是這個問題並非無法解決。"風雲二號"衛星利用每個時刻衛星的位置(經度、緯度、高度),衛星姿態(自旋矢量得指向、自旋速度)、掃描儀失配、β角等13個參數進行圖像定位,參數計算完成後,可以對VISSR圖像進行定位,對每一個圖像像元確定其地理經緯度。雖然"風雲2號"同步軌道衛星的精度不足以滿足需要,但這項技術應用到低軌道偵察衛星中就能大大縮小誤差。
  在未來戰爭中,我國在戰前必將及時發射偵察衛星來彌補原有系統的不足,進一步加強我軍近地軌道偵察能力。例如2005年8月2日,中俄聯合軍事演習前,我國從酒泉衛星發射中心發射了一顆擔負空間探測和科學試驗任務的返回式科學與技術試驗衛星。該衛星在太空運行了27天,在中俄聯合演習圓滿結束后的8月29日上午返回地面,這也是未來戰爭中我國快速發射偵察衛星的一次預演。2003年我國"開拓者一號"固體火箭發射成功,它能夠在12小時內將100千克的衛星送入地球軌道,是我國應急發射偵察衛星的首選工具。預計在2010年前後的區域戰爭中,我國軌道運行偵察衛星的數量將超過20枚,對同一區域的重複訪問周期縮短到30分鐘。

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 樓主| 張行行 發表於 2007-1-24 16:32 | 只看該作者
  經過數十年的發展,戰術彈道導彈的命中精度和威力不斷提高,使用彈道導彈攻擊海上目標,在技術上已具備可行性
  電子偵察衛星與地面監聽站都是通過監聽無線電信號的方式來進行偵察活動,他們的作用一是偵察敵方雷達的位置和所用頻率等性能參數,為戰略轟炸機、彈道導彈突防和實施電子干擾提供數據;二是探測敵方軍用電台和信號發射設施的位置,以便竊聽和破壞;通過對所獲情報的分析,還可進一步揭示敵方軍隊的調動、部署乃至戰略意圖。
  我們以美軍的情況詳細說明一下這個問題。美國海軍"白雲"天基星座電子情報衛星3顆組成一簇,採用時差法測定艦船位置、航向和航速,定位精度為2~3千米。埃多公司生產的ES-3701戰術偵察系統測向精度達到2°,F-22戰鬥機裝備的電子偵察系統對無線電信號的定位精度可達0.5°。美國在日本三澤基地部署有直徑230米、高47米的"象欄"全向無線電接收天線,負責捕捉來自各個方向的艦艇通信短波信號,並對其進行精確定位。"象欄"作為巨型無線電測向天線;其精度必然好於小型定位系統,假如測向精度為0.1°-0.5°,那麼在2000千米距離上對目標的定位誤差就是3.5-17千米,這已經足以為其他偵察手段或反艦導彈提供目標位置。
  天波超視距雷達利用中頻至高頻頻段,使電磁波可藉由電離層與地面之間的折射探測地平線以下遠距離目標,其探測範圍為800-6000千米,對目標的定位精度在20~30千米之間,進一步改進演演算法后,定位精度可以達到2~3千米。最早用於彈道導彈預警和監視對方轟炸機活動,後來擴展到對海監視、探測隱身飛機和搜索毒販的小型飛機。雖然天波雷達缺乏目標分辨能力,但其測速精度極高,可以通過速度分辨目標類型,不會出現有人擔心的商船偽裝航母群的情況。航母戰鬥群在起降飛機時速度超過30節,而飛機速度更在100節以上;普通民用船舶的速度很少超過25節,而且絕不會分離出高速目標。商船要偽裝航母群還有一個政治問題,那就是目前世界上的商船通過無線電自動識別系統(AIS)來辨別身份,雖然只在視距內可接收信號,但可以通過電子偵察衛星來進行分辨。如果美國人為了軍事目的而要求商船關閉自動識別系統,那麼其他國家也可以這樣做,最終吃虧的還是要打反恐戰爭的美國人。
  在對西太平洋地區的偵察/監視過程中,無人機既可以作為電子偵察衛星的補充,攜帶無線電接收裝置被動探測敵方艦艇、預警機的位置;又可以使用雷達、紅外設備主動搜索,對目標進行精確定位與跟蹤,彌補天波雷達定位精度低的缺陷。在現有的無人機家族裡,高空長航時無人偵察機最適合擔任搜索航母群的任務,它可以攜帶多種偵察設備,繞過敵方雷達、預警機的警戒區,從側面接近敵航母艦隊;並可以長時間監視目標,有利於對戰場環境的掌握。大型無人機將是首選裝備,在大型無人機裝備之前,我國可以用漁船、商船、潛艇來發射中型無人機,從而縮小與敵艦隊的初始距離,彌補大型機裝備前的缺口。
  反艦彈道導彈系統打擊上千千米外的目標,完全依賴遠方偵察系統提供目標信息,需要整個體系能夠進行暢通無阻的高速通信,這樣才能夠裝填數據發射導彈。而由於目標區域距離遙遠,低軌道偵察衛星和無人機無法直接與國內通信,必須經過通信衛星與中繼衛星的傳遞才能夠進行數據傳輸。目標跟蹤與數據中繼衛星除在地面站與衛星之間傳遞數據外,還可以與單個地面測控站構成天基測控體系,取代傳統的測控站與測控船,將與低軌道航天器可維持通訊的軌道段佔全部軌道段的比例從目前的15%提高到90%以上,而且可真正促成洲際導彈或巡航導彈全程遙測的實現,從而極大提高導彈的命中精度。
  反艦彈道導彈與常規彈道導彈的區別主要在於彈頭的末端制導和機動控制系統,以及彈載數據鏈、高溫透波整流罩、大功率電源等設備,其推進系統與普通彈道導彈並沒有本質區別。考慮到研究工作的緊迫要求,以及維持武器通用性、減少後勤負擔等方面的考慮,我國不可能從頭研製一款全新的導彈;而應該是在現有彈道導彈的基礎上,通過換裝新型彈頭來實現打擊水面艦艇的功能。
  我國裝備的各種彈道導彈中,早期型號採用液體火箭發動機;發射準備時間長,不利於打擊對時間敏感的機動目標;且這些導彈即將退役,不可能用其改裝。"東風"-11射程僅300千米,甚至不如一些反艦導彈,無力承擔突擊任務;"東風"-31屬於洲際彈道導彈,其射程遠遠超過偵察系統的有效監控範圍,而且價格極其昴貴,用其改裝近乎浪費。"東風"-15導彈彈頭重量500千克射程600千米,僅具備打擊近海目標的能力,在這個距離上航空兵同樣可以達成作戰目標,而且其彈頭重量較輕,不利於改裝末尋的機動彈頭。"東風"-21導彈彈頭重量600千克,根據型號不同射程在1800~2700千米之間,其射程恰好符合偵察系統的監視範圍,較大重量的彈頭也可以承擔更多載荷,用它改裝的可能性最大。
  反艦彈道導彈有著用於偵察搜索突防的特殊彈道。如果使用第三級固液混合火箭發動機,可以將中段傳統的拋物線彈道轉變為帶3個波峰的跳躍式彈道,使得探測系統在導彈再入大氣層之前很難準確探測和計算導彈的落點,從而大大地提高彈道導彈的突防能力。反艦彈道導彈應同時採用我國錢學森院土提出的"彈道一巡航彈道",在初段、中段採用彈道飛行,末端彈頭為重返機動體,在彈道下降過程中通過空動舵或者可變彎尾控制導彈姿態,利用攻角和側滑角的變化調整導彈的升力和阻力來控制速度矢量的大小和方向,從而調整彈頭飛行方向並增加彈頭機動範圍,實現末端精確制導。
  為了提高突防成功率,需要精心設計彈頭形狀,在確保重返后機動性的前提下盡量減小雷達反射截面積(RCS),縮短對方雷達的發現/跟蹤距離。圓錐體形狀的彈頭在減小正面60°角範圍內的RCS方面具有天然優勢,可以將其降到最低,但在側面降低雷達可探測性的能力不如球形。如果以"東風"-21改裝反艦彈道導彈,那麼正面90°角範圍內的雷達反射截面積應該會在0.01平方米上下。目前戰鬥機採用的雷達隱身技術通常可以將RCS降低1-2個數量級,從10平方米降低到1~0.1平方米,導彈彈頭外形本身就適合減少雷達反射面積,進一步降低的潛力比飛機小,但是彈頭在大氣層外的彈道中段不需要考慮氣動和加熱問題,直接在重返階段將添加的隱身設備燒掉就可以,因此判定RCS降低幅度為一個數量級。通常來說戰鬥機的側面RCS比正面要增加1個數量級,考慮錐體外形不利於側面隱身,因此適當加大。這裡假定彈頭正面90°角範圍內的雷達反射截面積為0.001平方米,側面視角度不同為0.01~0.05平方米。不過實際中彈頭的雷達反射截面積可能要比預定的數值小一個數量級,這裡採用的是保守估計。
  導彈彈頭需要攜帶大量的突防、尋的、控制設備,這些部件的重量至少有200千克,這會減少戰鬥部的重量,從而影響彈頭的破壞力,設計師們恐怕不會願意上千萬美元的導彈命中目標之後卻無法造成毀滅性破壞,因此有必要加大火箭發動機推力,從而在維持一定射程的情況下提高彈頭重量。
  反艦彈道導彈在發射時裝填由遠程偵察系統(衛星、無人機)提供的目標數據。如果在戰時可部署超過20枚偵察衛星,就可做到每半小時更新一次目標數據,並由天波雷達進行實時跟蹤,這樣對目標定位的最大誤差不會超過22千米("尼米茲"級航母35節航速下20分鐘航程),這足以滿足導彈發射的需要。導彈進入距離目標200-350千米的高空制導段時,目標最大可偏離初始定位位置11千米("尼米茲"級航母35節航速下10分鐘航程),系統誤差達到15-38千米,如果不加修正目標可能脫離導彈低空機動範圍。對此導彈可以由下一顆經過目標區的衛星提供目標坐標,也可通過被動雷達或者多模態微波觀測儀自行探測,假如雷達的測向精度達到1°,定位誤差就是3.5千米,遠遠小於彈頭的末端機動範圍。在距離目標60千米的低空制導段,彈頭速度降低到6馬赫以下,可使用主/被動雷達、紅外製導頭搜索目標,這時彈頭高度約20千米,有約20°-40°的俯視角,雖然會受到海面雜波的強烈干擾,但航母不是飛機、導彈等低空小目標,它的雷達反射截面積高達十萬平米,其雷達特徵與海面雜波差別巨大,普通的頻率捷變的單脈衝體制的主動雷達也可以發現目標,如美國"魚叉"導彈在末端躍起攻擊時就有20°的俯視角。
目標偵察定位系統示意圖
  在普通單脈衝體制雷達不能滿足制導需要的情況下,也可使用彈載毫米波合成孔徑(SAR)雷達進行末端制導,它在方位解析度上比真實孔徑雷達提高一個數量級以上,可實現對目標的直接成像;從而大大提高彈頭的抗干擾能力。雖然SAR雷達無法探測正前方的目標,但反艦導彈採用擺動式彈道突防的飛行軌跡就是S形,從而始終與目標保持著一定的夾角,這樣既可以提高導彈的突防概率,又適合SAR雷達的應用。我國合成孔徑雷達已經應用在反艦導彈、空地導彈、對地觀測衛星等領域。
  雖然低空制導段導彈速度在3~10馬赫之間,超出紅外製導導彈的常見速度範圍,但紅外製導導彈在大氣層中高速飛行時,可以採用在側面開光學窗口的技術措施,並在導彈初制導、中制導階段採用內冷式保護罩降低窗口溫度,即在紅外窗口材料內部形成製冷通道,通過流入的製冷介質相變而加熱升溫實現吸熱,從而降低窗口溫度、使紅外製導頭正常工作。美國的"標準"-2防空導彈就採用了窗口冷卻技術,但不清楚是內冷還是外冷。即使不使用冷卻窗口,也可採用凹進窗口。經過適當設計也能起到冷卻效果。
  彈道導彈進入低空制導段的速度也在6馬赫以上,導致彈體表面溫度極高,必須採用新型耐高溫航天透波材料製造的天線窗與天線罩才能保證雷達與紅外探測設備的正常工作。透波材料除在電氣上要滿足低介電常數、低損耗特性外,還必須具有極為寬的頻帶特性、高的結構強度和抗雨蝕能力,經得住高速氣動加熱的抗熱衝擊能力和極高的工作溫度;以及便於成型加工的特性。首先在彈道導彈上應用高溫透波材料的是美國"潘興"-2型彈道導彈,它在彈頭側面安裝天線窗,供地形匹配雷達使用。
  導彈在高空制導段搜索目標時,完全採用彈載設備進行定位從而實現發射后不管當然最好,但是這樣技術比較複雜;採用外界指令修正雖然會增加整個系統的複雜性,但可以降低導彈本身特別是高空制導設備的研製難度;這是導彈需要對自身進行定位,從而判斷與目標的相對位置,採用GPS等導航衛星定位最簡便易行,而且定位精度較高,同時可以在彈道中段與慣導系統相互保障,減少中段飛行誤差。
  美國海基中段攔截系統(SMD)已經開始部署,反艦導彈在實戰中必然面對敵方的攔截,為了增加突防成功率,有必要採取多種突防措施。目前常見的彈道導彈突防手段包括:
  飽和攻擊 同時發射多枚導彈或攜帶多彈頭,超出防禦系統的攔截能力。
  誘餌欺騙 通過使用誘餌,使防禦系統難以分辨出真目標,包括複製誘餌(大量與真彈頭目標特徵相近似的誘餌)、差異化誘餌(大量與真彈頭之間、彼此之間目標特徵均有一定差異的誘餌,從而使得防禦系統無法通過尋找目標特徵差異來判斷真彈頭)、反模擬誘餌(將真彈頭偽裝成誘餌)。
  阻礙探測 即防礙防禦系統發現、跟蹤真實目標,措施包括有源/無源電子干擾(如鎢制重箔條,在大氣層中雷達可以通過速度差分理出箔條,但在大氣層外沒有空氣阻力,箔條只會慢慢與撒布器分離)、多層隔熱保護罩(將真彈頭隱藏在多層隔熱保護罩或者鋁製冷卻器中,降低表面溫度)、雷達隱身(包括低反射截面外形、隱身塗料等)、火箭燃料添加劑(在火箭發動機燃料釋放添加劑,改變火箭尾焰波長,阻礙預警衛星發現)、速燃火箭(加速火箭發動機燃燒,在衛星發現前結束助推段)。
  彈道機動 彈道導彈通過某些機動方式改變飛行軌道以躲避防禦系統的探測、識別、攔截,它分為有意機動和無意機動。包括跳躍彈道、大氣層外機動變軌、螺旋彈道、高高空滑翔等。
  這些方法不可能全部應用到一種導彈上,具體應用應根據敵方防禦系統的特點和我方的技術水平、資金條件、導彈性能特點、突防要求來決定。單獨講哪種突防手段更加有效並不合適,因為突防手段是用來對抗敵方攔截系統的,不與攔截系統的性能特點結合分析無法得出正確的結論。
  總的來說,反艦彈道導彈的作戰效能要超過"魚叉"、"飛魚"等常規反艦導彈,具有更強的突防、摧毀能力。相應的,它的造價也遠遠超過常規飛航式反艦導彈。根據通常的原則,進攻武器的造價應不超過被攻擊目標造價的十分之一,這樣才能維持武器系統的作戰效益,實現用最小代價取得最大利益。根據國際上類似武器的價格,我們可以推斷出反艦彈道導彈的成本。
  美國"德爾塔"火箭的發射費用是2萬美元/千克,我國"長征三號"乙火箭的發射費用為1.4萬美元/千克,"長征二號"丙改的發射費用約為1.6萬美元/千克,僅相當於美國火箭發射費用的75%。"長征三號"發射"亞洲一號"衛星的發射費用為1,4~1.7億,產品費用和發射勤務費用合計為0.5億,成本僅占發射費的33%。美國"飛馬座"火箭近地軌道運載能力454千克,發射費用為2200萬一2600萬美元。我國"開拓者"火箭近地軌道運載能力約300千克。假如火箭的價格與運載能力成正比,並且這兩種火箭的價格差距與"德爾塔"和"長征三號"乙火箭的價格差距相當,那麼"開拓者"火箭的發射費用可能為1200萬美元。如果成本占發射費用的比例與"長征三號"火箭相當,那麼火箭成本為400萬美元。需要注意的是,這個價格是火箭產品費用和發射勤務費用的總和,而火箭的發射勤務費用高於導彈,所以彈體的最終價格還能降低20%一30%。根據航天科工集團公司的介紹,"開拓者"火箭是在我國"東風"-21基礎上研製的,添加了上面兩級推進器,為方便計算起見假設其與導彈實現跳躍彈道的第三級固液混合火箭發動機相當,則"東風"-21導彈彈體的價格同樣可以確定為300萬美元,這也與彈道導彈價格高於同等射程巡航導彈4~6倍吻合。
  導彈彈頭包括雷達/紅外製導系統、氣動控制系統、誘餌投放系統等組成部:分。就輕型機載雷達而言,目前最好的美國AN/APG-77雷達價格460萬美元;美國"魚叉"block2反艦導彈售價120萬美元,其制導系統的價格不會超過25%即30萬美元。反艦導彈制導雷達功能需求單一、使用時間相對極短,其價格肯定大大低於AN/APG-77,而接近於彈載雷達,按照較高價格估算,大約在100~150萬美元。如果雷達占彈頭總價格的20%~50%,則彈頭價格約為200~750萬美元,反艦彈道導彈(不包括發射系統)的價格在500~1050萬美元之間,我們取整假定為1000萬美元/枚。
  現代軍艦價格高昂,CVN 77"布希"號航母建造費用及艦載機價值超過90億美元,最新的"阿利.伯克"級驅逐艦價值12億美元。反艦彈道導彈即使發射3枚攻擊1艘"阿利.伯克"級驅逐艦,也只佔到軍艦造價的2.5%,發射10枚也只佔航母價值的1.1%,這遠遠低於10%的要求慣例。與其他攻擊方式相比,僅相當於2-3架蘇-30MKK戰鬥轟炸機的價格,而航空兵要攻擊航母群,不管成功與否都不會只損失3架戰鬥機,可以說在打擊具有強大防禦能力的航母編隊方面,反艦彈道導彈的效費比是最高的。當然,反艦彈道導彈的全系統建設費用價格高昂,但其中的偵察、通信、指揮系統都是建設遠洋海軍所必需的,屬於現代化軍隊的公共投資,就像我們不能把GPS導航衛星系統的建設/維護費用記在JDMA聯合直接攻擊彈藥上一樣,反艦彈道導彈也只需要計算自身的造價。

  當今的彈道導彈具有高度的機動性和超過艦載機作戰半徑的射程,如可用於攻擊航母,對於海岸線漫長的國家具有非凡的意義
  反艦彈道導彈的主要攻擊目標是敵方航母編隊,按照美軍戰術條令,在中等威脅海域實施中、低強度作戰時,雙航母戰鬥群是航母編隊的典型編成,包括2艘航空母艦、10-12艘驅逐艦、2-4艘核潛艇、2~3艘補給艦,其對抗反艦彈道導彈的主要手段是海基中段防禦系統(SMD)。依據攜帶該系統的軍艦的部署位置,可以全程攔截彈道導彈,但主要是中段防禦。其作戰概念如圖所示。
  海基中段防禦系統是在"海軍區域防禦"(NAD)系統的基礎上,通過改造與新研製相結合而形成的。主要由新研製的"標準"-3攔截彈、AN/SPY-1E(AN/SPY-2)雷達或新研製的高功率識別(HPD)雷達,以及改進的"宙斯盾"作戰系統等構成。"標準"-3導彈是採用"大氣層外輕型射彈"(LEAP)動能殺傷攔截彈頭、新的頭錐和雙推力第3級火箭發動機加裝到"標準"-2block IVA上構成的。新研製的第三級有兩種功能:提供附加速度和減少距離誤差,以使動能彈頭能攔截目標;利用上行鏈路提供的目標狀態和GPS提供的自身狀態制導修正航跡,即指令修正加GPS制導。
  LEAP動能攔截器質量僅18.5千克,裝有採用256X 256元長波MCT焦平面列陣,對戰術彈道導彈的捕獲距離超過300千米,擁有全面加密的數據下行鏈路能力,固體軌控姿控推進系統的末段變軌能力大於3千米。雖然KKV號稱可以在300千米距離截獲彈道導彈,但是在這個距離其解析度不足以識別假目標,SMD還是要依靠雷達進行中段引導和目標識別,KKV僅在最後10秒鐘進行末端假目標識別,在最後1秒鐘實施機動碰撞目標。從THAAD系統的EKV攔截器在距離10千米,撞擊時間1.92秒拍攝的目標照片看,尚不足以對目標成像,"標準"-3的紅外製導系統不會有更好的性能。
  AN/SPY-1E雷達為適應探測和跟蹤TBM需要,主要改進雷達的計算機程序和設備,允許以更高的仰角工作,並能接收立體的DSP(國防支持計劃)衛星數據。為了對抗低可探測性彈頭,可能採用特殊的控制程序,將一定距離內(艦艇至大氣頂層傾斜距離)的回波全部濾除,從而可以接受大氣層外返回的低強度回波,提高對隱身目標的探測能力。為了適應SMD第二階段計劃的需要,1999年美國海軍分別與雷聲公司和洛馬公司簽訂了價值1.2億美元的合同,研製大功率識別(HPD)雷達。雷聲公司根據成熟的戰區高空區域防禦(THAAD)X波段地基雷達,為"宙斯盾"巡洋艦增設1部輔助雷達。而洛『馬公司推出一種新型的S/C波段雷達方案,稱為AN/SPY-1E雷達。根據美軍SMD系統block2010規劃,新型雷達屆時將具備多目標攔截能力,但是從實際情況看,即使是新型艦載雷達、在功率、解析度、波束寬度等方面也與海基X波段雷達差距極大,不足以在遠距離同時跟蹤多個目標,在來襲彈頭採用隱身技術的情況下尤其如此。目標返回的雷達信號強度與距離的四次方成反比,在2倍的距離處跟蹤目標需要16倍的雷達時間資源。AN/SPY-1E雷達所要求的多目標攔截,很可能僅限制在近距離,例如經過"宙斯盾"艦上空的彈道導彈。所以在沒有進一步材料證明的情況下,暫時判定"宙斯盾"艦對遠距離目標(直線距離200千米以上)不具備多目標攔截能力。"宙斯盾"作戰系統將改進顯示系統和計算機程序,以使能預測導彈目標的攔截點和交戰邊界,為攔截彈裝訂目標數據,下令發射攔截彈,並在攔截彈飛行過程中提供上行指令。
  海基中段攔截系統的作戰過程如下敵方的彈道導彈放射后,美國首先利用預警衛星探測彈道導彈的發射,並將所獲取的目標信息傳送到地面站,經融合處理后大致判定導彈的發射點與落點,並將這些預警信息傳送給"宙斯盾"軍艦上的作戰管理與指揮、控制系統。
  "宙斯盾"軍艦上的作戰管理與指揮、控制系統利用預警衛星提供的預警信息,引導AN/SPY-1E雷達搜索、捕獲和跟蹤目標。
  SPY-1雷達探測、跟蹤來襲的彈道導彈目標,並將所探測到的信息發送給作戰管理系統,由其制定交戰計劃,為SM-3攔截彈裝訂目標數據和下達發射攔截彈的命令。
  "標準"-3攔截彈的第一級助推火箭點火,從"宙斯盾"軍艦上垂直發射升空;第一級助推火箭工作大約9秒鐘后關機並分離,第二級助推火箭點火,工作大約40秒后關機並分離,把攔截彈推進到大氣層外,並達到預定的速度;然後,第三級火箭啟動。
  三級助推火箭是雙脈衝工作的固體火箭,首先進行第一次脈衝點火,工作時間大約為10秒,然後,拋掉頭錐;接著進行第二次脈衝點火,工作時間也大約為10秒,並對LEAP動能彈頭上的導引頭進行校準。
  第三級助推火箭分離后,LEAP動能彈頭立即用長波紅外導引頭探測、跟蹤、識別目標,確定瞄準點;在制導系統的控制下,自主尋的,最後通過直接碰撞攔截並摧毀目標。
  
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 樓主| 張行行 發表於 2007-1-24 16:35 | 只看該作者

  反艦彈道導彈的作戰效能要超過"魚叉""飛魚"等常規反艦導彈,具有更強的突防、摧毀能力

  我國一直注重戰術彈道導彈在不對稱作戰中的效用,經過多年的發展,國產彈道導彈已具有世界先進水平

大型航空母艦在海洋背景中,雷達和紅外信號非常明顯


  航母體積龐大,價格昂貴,載員眾多,是美國海軍的中堅力量;一旦航母被擊沉,不僅在政治上影響巨大,同時將導致航母戰鬥群的空中防禦圈崩潰

  在針對航母的作戰中,快捷高效的指揮通信系統是制勝的關鍵,必須改革原先的指揮體系,增強導彈部隊的快速反應能力

  無人偵察機是發現並實時跟蹤航母的重要手段,由於無人機襲用可以直接隸屬於彈道導彈部隊,因此在使用上更為靈活

  由於美國已開了將洲際彈道導彈用於常規任務的先例,因此我國也可以將戰鬥部更大、射程更遠的中遠程彈道導彈用於對航母的攻擊

  反艦彈道導彈的全系統建設費用高昂,但其中的消耗品-導彈本身在價格上是可以接受的

彈道導彈防禦系統示意圖

  海基攔截系統的發展是值得關注的重大問題,為了應對可能出現的艦載攔截彈,必須增加彈道導彈的突防手段,增加突防幾率
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關愛 發表於 2007-1-26 10:55 | 只看該作者
真威武!!!
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