美THAAD「薩德」(末段高空區域防禦系統)系統及其AN/TPY-2雷達簡析
近日,韓國宣布將與美國協商在朝鮮半島部署薩德系統,中國政府和軍方對此表達了強烈關切。
薩德作為美軍第二代末段高空區域彈道導彈防禦系統,由三個系統組成,分別是前進雷達、末端雷達和動能攔截彈發射車。前進和末端兩部雷達都是AN/TPY-2型X波段平面固體有源相控陣雷達,該雷達是美國「戰區高空區域防禦系統」(THAAD)的火控雷達,是THAAD系統的重要組成部分,主要負責目標探測與跟蹤、威脅分類和彈道導彈的落點估算,並實時引導攔截彈飛行及攔截後毀傷效果評估。AN/TPY-2既可單獨部署成為早期彈道導彈預警雷達(前進部署模式),也可和THAAD系統的發射車、攔截彈、火控和通信單元一同部署,充當導彈防禦系統的火控雷達(末端部署模式)。該雷達長約13米,重為34噸。雖然這與其它戰術攔截系統雷達相比要大,但與其兼顧的戰略預警雷達相比系統體積顯著縮小,由於採用了模塊化設計,其雷達天線主體可裝於一輛四輪載重拖車上,有很強的地面機動性,可採用艦船、火車或拖車進行點對點運輸,還可根據作戰需要由C-5或C-17運輸機空運至指定地點,在全球範圍內快速機動部署,部署後可通過公路機動變換陣地,躲避空中打擊。具備一定的戰術機動性。相比於其他固定式預警雷達,AN/TPY-2雷達系統由雷達天線單元、電力單元、冷卻單元和主動力單元等4部分組成,體積小、系統集成度高,具備公路機動能力,雷達還可用大型運輸機空運,戰術戰略機動性好,其戰時生存能力高於固定部署的雷達。
該雷達工作在X波段(9.5GMz)上,天線面積為9.2平方米,由30464單元組成,方位角機械轉動範圍-178°~+178°,俯仰角機械轉動範圍0°~90°,電掃範圍為俯仰角及方位角均0°~50°。該雷達對反射面積為1平方米(典型彈道導彈彈頭的反射面積)的目標的最大探測距離約1200千米。
有報道稱,目前美軍對該型雷達正在進行升級改造,升級後對雷達反射面積1平方米的目標最大探測距離可達到2300千米。雖然這明顯短於美軍地基中段系統使用的海基X波段(SBR-X)和陸基X波段雷達(GBR-X)的4800千米和6700千米探測距離,但該雷達在地面機動雷達中,明顯佔有優勢,也比「愛國者」等系統使用的AN/MPQ-53和AN/MPQ-65雷達探測距離遠近10倍。
美國「宙斯盾」AN/SPY-1使用S波段雷達,「愛國者」導彈系統使用C波段雷達,而AN/TPY-2雷達使用了波長更窄的X波段,而且其雷達探測陣元峰值功率可達16瓦,雷達平均功率約60~80千瓦。加之採用了高頻發射技術、先進的雷達信號處理技術以及薄化的相控陣天線(有利於形成更細更窄的雷達波束)技術,使其探測波束不但功率大而且非常窄,因此解析度非常高,對彈頭具有跟蹤和識別能力,對裝備誘餌突防裝置的彈道導彈具有很大威脅。
該系統的戰鬥部是由一輛奧什科什公司(Oshkosh)的10輪載重卡車攜帶的8或10聯裝動能攔截彈發射器構成。該彈由一級固體助推火箭和作為彈頭的KKV(動能殺傷飛行器)組成,全彈長6.17米,起飛重量約 600公斤,制導體製為中段指令制導,末端紅外雷達複合制導。導航計算機的核心為一部激光陀螺儀,該彈戰鬥部為直接命中體制,可以更徹底的消滅彈道導彈彈頭的威脅。該彈理想射高覆蓋區域為水平面上40千米到150千米,有效的彌補了「愛國者」3導彈的15千米的射高和「標準」3導彈的射高空隙。該彈為了增強攔截成功率,具備能量管理控制機動,推力矢量控制,氣動/推力複合控制能技術,在全射程都具備較強的機動性,用以攔截大馬赫數飛行的彈道導彈。
總而言之,從導彈武器系統作戰效能的角度來分析,THAAD武器系統對於保護韓國首爾地區的能力的提升是較為有限的。這款側重於在彈道中段攔截中近程彈道導彈和在彈道末段攔截遠程彈道導彈的反導導彈雖然有著300千米的射程,但是對於擁有大量近程彈道導彈和火箭炮的朝鮮來說,THAAD導彈的配置參數顯得有些不夠匹配。從保衛韓國本土尤其是首都圈的應用目標來看,韓國應該更加努力地發展大氣層內的近程攔截武器或者像「鐵穹」導彈武器系統那樣的能夠兼顧導彈和火箭彈的彈道終端防禦武器。這也可以較好地解釋韓國在努力發展自己的國家導彈防禦體系了。
THAAD導彈武器系統在洲際彈道導彈的發射之初就能夠提供早期預警信號。這樣的信號對於美軍實施導彈攔截來說是有極大幫助的。隨著標準6導彈在彈上設備硬體和攔截演算法軟體方面的進步,美軍可以藉助部署在日本和韓國的雷達,對朝鮮發射的遠程彈道導彈遂行「上升段」乃至「助推段」攔截的作戰任務。這種能夠把彈道導彈攔截在朝鮮本土上空的能力將大幅提升美軍在這一區域的戰略威懾水平。而對於在韓國南部部署的駐韓美軍而言,THAAD系統的入駐將能夠較為有效地提供多層攔截的保障,大幅提升駐韓美軍的安全水平。
因此,與其說是THAAD導彈武器系統能夠提升韓國的防空反導能力,不如說是該系統提升了美軍在整個東北亞地區的探測和預警水平。強大的搜索能力和廣泛的攔截範圍使THAAD導彈成為了一種「面防禦」武器。這種武器一旦部署,其內涵就會遠超只有「點防禦」能力的愛國者導彈,使戰場態勢的天平向部署方傾斜。
THAAD武器系統是一把製作精良、面積巨大的雨傘,的確能夠遮風擋雨。但是,或許是韓國乃至其他國家都不太願意看到的是,這把雨傘的傘柄始終握在美軍手中。不過,對於朝鮮來說,原本已經被「綠松」雷達覆蓋全境的情況早已被適應。在韓國沒有大量部署近程攔截武器之前,朝鮮的導彈和火箭彈仍然能夠對韓國造成很大威脅。而對於該地區的其他國家而言,THAAD武器系統的到來將會引發新一輪的武器裝備和作戰策略的升級,甚至會迎來測試場地和訓練方法的調整。沒有任何一款武器裝備是無懈可擊的,也沒有任何一個作戰系統對整個局勢的影響是能夠被輕易忽略的。
彈道導彈與反導武器之間的攻防對抗早已有之,也將繼續進行下去。
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