由海向陆——“宙斯盾”的嬗变

由海向陆——“宙斯盾”的嬗变

2014年5月21日,美国导弹防御局在夏威夷的太平洋导弹靶场,使用陆基“宙斯盾”系统成功试射了1枚“标准”3型(SM-3)拦截导弹。美国导弹防御局官员称,这次试射是陆基版“宙斯盾”系统的重要里程碑。那么,这种美国海上反导王牌是如何成功登陆,并成为美国未来反导主力的?其系统构成与舰载型有什么不同?未来又将如何部署和发展呢?陆基“宙斯盾”系统的发展

美国陆基“宙斯盾”系统是在海基系统的基础上发展而来的,是美俄反导战略博弈和美国反导技术发展的结果。

缩水的“欧洲导弹防御系统”根据布什政府的构想,美国计划在东欧部署“国家导弹防御系统”的第三个阵地区:2011年在捷克建成一个反导雷达站,2013年前在波兰境内部署10枚拦截导弹。这种拦截弹将原来部署在美国的地基中段拦截导弹减少一级,由一个大气层外杀伤拦截器(EKV)和两级固体火箭组成,可在大气层外拦截处于弹道中段飞行的弹头,并通过直接撞击摧毁。与其配合的是部署在捷克的欧洲中段雷达(EMR)。该雷达是一种大型、固定的相控阵雷达,天线直径为12.5米,是美国1998年以来在马绍尔群岛的弹道导弹试验场运行的地基雷达原型(GBR-P)的改进型。由于该系统能力过于强大,招致俄罗斯的强烈反对。奥巴马上台后,这项广受争议的计划成为新政府的外交难题,为此奥巴马上台不久即在2009年9月宣布放弃原东欧反导计划,同时提出了新的欧洲反导部署方案。

奥巴马的“宙斯盾”方案原来布什政府方案最大的问题是全套系统为固定式,需要在前沿国家建设地面阵地。而奥巴马提出的替代方案主要以现有的海基导弹防御系统为主体,最大的优势是可以在海上甚至地面机动部署,在应对各种威胁时将更加灵活。新方案采取分阶段部署和发展步骤。新系统初期采用“宙斯盾”舰及海基“标准”3导弹,拦截弹最终将发展为海陆通用型的陆射“标准”3,与其配合的雷达也将从舰上“宙斯盾”雷达系统AN/SPY-1D,发展为陆上型“宙斯盾”系统。新反导系统的部署将会分为四个阶段。第一阶段(2011年),利用现有能力的“标准”3Block1A;第二阶段(2015年),海陆通用的“标准”3Block1B;第三阶段(2018年),扩大射程的“标准”3Block2A;第四阶段(2020年),终极能力的“标准”3Block2B。新方案宣布后,美国在向欧洲重新部署新型“宙斯盾”舰的同时,洛马公司也成立了专门的陆基“宙斯盾”系统开发公司,并将英国BAE系统公司等大批国际知名企业纳入系统开发。

加紧设备生产与部署在美国导弹防御局主持下,洛马公司对陆基“宙斯盾”系统进行了总体设计,并由新泽西州穆尔斯敦的制造厂进行生产。2013年7月,首套“宙斯盾”系统完成了雷达厂内测试,被运往夏威夷考爱岛的太平洋导弹靶场准备进行实弹测试。该靶场专门建造了1个布置“宙斯盾”雷达系统的“甲板室”,于9月完工。按照计划,新系统于2013年12月开始进行测试,在2014财年第三季度进行首次实弹测试。其中,英国BAE系统公司作为美国“宙斯盾”作战系统的传统分包商,负责改进美国“伯克”级驱逐舰的导弹垂直发射系统,并生产陆基“宙斯盾”中“标准”3导弹使用的MK41垂直发射组件。与此同时,根据奥巴马提出的四阶段落实方案,美国在2013年9月与罗马尼亚达成协议,要在4年时间里在罗南部卡拉卡尔附近的代韦塞卢空军基地修建相关设施,并完成欧洲第一个陆基“宙斯盾”反导基地的部署。

加快工程试验进程在加紧陆基“宙斯盾”系统生产的同时,美国还加快了相关系统的测试与试验。2013年10月,美导弹防御局与海军利用第二代“宙斯盾”反导系统与新型“标准”3型导弹,在太平洋上空成功拦截1枚中程弹道导弹,这是“宙斯盾”连续5次拦截试验取得成功。目前最新的第二代系统包括两个版本(4.01与4.02)。与上一代系统相比,新系统更换了信号处理器,提升了目标识别能力,加上配备了先进的“标准”3Block1B导弹,可拦截射程更远、结构更复杂的弹道导弹,这次拦截也被称为“标准”3Block1B导弹“最终的考试”。这次成功为陆基“宙斯盾”系统的试验奠定了基础。2014年5月21日凌晨1时35分,美国海军在夏威夷的太平洋导弹靶场和陆基“宙斯盾”反导系统试验场进行了陆基“宙斯盾”系统的首次试验。试射中,美军没有发射实弹作为目标导弹,而是使用一枚模拟弹道导弹,随后陆基“宙斯盾”反导系统进行跟踪监控,并使用垂直发射系统发射1枚陆基“标准”3Block1B导弹。与部署在巡洋舰和驱逐舰上的版本不同,它的垂直发射井与反导系统指控设施的距离要远得多。为适应地形,在夏威夷试验场的发射井与“宙斯盾”指控设施距离约5.6千米。按照计划,在2015年将用真实目标再进行一次试验。

2013年10月,美国国防部已耗资1.34亿美元在罗马尼亚开工建造第一个反导基地,计划到2015年底在此部署陆基“宙斯盾”反导系统和“标准”3导弹。第二个类似反导系统计划在2018年部署到波兰。

系统构成

美国陆基“宙斯盾”系统是在海基系统上发展而来的,其设备和部件最大可能地与海基系统保持了一致。从美国此次试验后公布的情况来看,陆上“宙斯盾”与海上“宙斯盾”使用的系统几乎相同,组件包括AN/SPY-1雷达、火控系统、MK41垂直发射系统、电脑处理器、显示系统、电源和水冷器。容纳陆上“宙斯盾”的建筑与“宙斯盾”战舰上的惊人相似。

雷达系统陆基“宙斯盾”系统简单移植了海基“宙斯盾”的SPY-1D型雷达,系统结构和组件与舰载“宙斯盾”系统一样,甚至模仿了舰艇的甲板设计。这种“甲板室”是一个以“宙斯盾”舰的构造为基础的四层设施,装载了除垂直发射系统和“标准”3拦截导弹之外的所有设备。该建筑设施的一楼是作战情报中心,二楼是发电机组,三楼是计算机组,四楼是雷达基座和相应设备,楼顶安装有多种通信天线和探测装置。

发射系统陆基“宙斯盾”系统配有3座MK41导弹垂直发射系统,有独立的电源与装载分系统。从目前公布的模拟照片看,每个发射单元(题图)为8座MK41标准发射筒(即8枚导弹)。这样每套作战单元就由1套“宙斯盾”雷达系统和3套MK41导弹垂直发射系统组成,共装载24枚“标准”3型反导拦截弹。这些发射单元可以在基地内分散部署,以遥控方式工作。

导弹系统从此次试验的情况来看,目前陆基“宙斯盾”系统采用了“标准”3Block1B型拦截弹。美国国防部已经计划在2015年之前完成陆基“标准”3Block1B型拦截弹的生产。最终部署到欧洲地区的是采用53.34厘米(21英寸)弹体直径的“标准”3Block2A型拦截弹。

指控系统陆基“宙斯盾”是根据美国海军的最新作战系统设计的。它采用了“宙斯盾”系统最新的“基线9”技术版本,配备BMD5.0弹道导弹防御系统软件。该软件由经过多次试验并取得成功的BMD 4.0软件发展而来,针对陆地环境进行了一系列改进,比海基系统使用的软件处理复杂地理环境和目标的能力更强。性能特点

此次试验成功后,美国洛马公司陆基“宙斯盾”系统项目负责人布伦丹k斯坎伦宣称:“我们不是在发明火箭技术,那个已经完成了,我们正在做的是重新包装它。”可见,陆基“宙斯盾”系统是对现有技术的重新利用和发展,这使其作为海基系统的改进型号与其前身和其它系统有不同的自身特点。

指控软件先进,系统反应更快陆上“宙斯盾”系统采用了最新一代的弹道导弹防御软件(BMD5.0),是技术成熟的海基“宙斯盾”反导系统的改进版,为适应陆地环境采用了一系列的创新设计。导弹防御局和海军计划在未来几年建造能力越来越强的系统。现有的BMD3.6.1型之后将是4.0.1型,该型已经在2013年10月美导弹防御局与海军进行的第二代“宙斯盾”系统试验中得到成功测试。BMD5.0型是专门为陆地环境设计的。美国导弹防御局表示,目前现役没有弹道导弹防御能力的“宙斯盾”舰船,每一艘升级到3.6.1型需要约1000万到1500万美元,升级到4.0.1型需要约5300万到5500万美元。一艘3.6.1型“宙斯盾”舰船升级到4.0.1型需要约4500万美元;一艘5.0型“宙斯盾”舰船升级到5.1型需要约2300万美元。后来的型号都将装备更加先进的处理器和软件,能使用更新型的“标准”3型拦截弹。从美方公布的情况来看,新的指控软件将使系统反应速度更快,拦截目标种类更加复杂。

模块化设计,作战部署灵活美国选择把用于军舰的“宙斯盾”反导系统移植到陆地上,不仅体现了技术上的“灵活变通”,也是奥巴马灵活外交政策的绝佳体现。2009年,由于俄罗斯强烈反对,上任不久的奥巴马总统宣布调整在东欧部署反导系统的计划,采取分阶段、更具针对性和可操作性的方案,以不太刺激俄罗斯的方式实施。为此,奥巴马提出“欧洲分阶段适应路线”(EPAA)计划,放弃在捷克部署x波段雷达站、在波兰部署10枚陆基中段反导拦截弹,转而采用水面舰艇的“宙斯盾”技术,部署一个“更简单的系统”,以此换取俄罗斯同意签署《削减战略武器新条约》。在提出EPAA的同时,美军还提出了“早期拦截”的作战概念,其核心目标是在2020年前后实现对弹道导弹尽早拦截,即“在威胁导弹没有到达弹道最高点,且没有投放载荷之前就将其摧毁”。这就是现在的陆基“宙斯盾”反导拦截系统。新系统在尽可能利用现有舰载型“宙斯盾”成果的基础上,将“宙斯盾”系统以模块化的形式移植到陆地上,基本按照舰上布置设计了地面雷达建筑,并将舰载的MK41垂直发射系统模块化封装,制作为可地面灵活移动部署的8联装发射箱。这使其以最小开发成本和最短开发时间,获得了相对成熟的可灵活部署的反导拦截系统。

导弹技术升级,拦截能力更强从此次试验可以看出,目前计划部署在该系统中的是“标准”3Block1B型拦截弹。这种拦截弹与其它“标准”3拦截弹一样,都用来在弹道导弹飞行中段、大气层外进行拦截。该型导弹装备了动能战斗部,通过撞击来摧毁弹道导弹的战斗部。目前“宙斯盾”舰船使用的拦截弹是“标准”3Block1A型,后续即是“标准”3Block1B。与Block1A型相比,Block1B型装备了改进型目标寻的器(双色)、更先进的信号处理器以及用于调整航线的转向/姿态控制系统。通过寻的器和姿态控制等系统的改进,使陆基“宙斯盾”系统使用的“标准”3导弹的拦截能力更强。

发射系统通用,发展潜力巨大陆基“宙斯盾”系统使用了最小单元的MK41型垂直发射系统。该系统是世界上通用性最强的舰载垂直发射系统,在舰船上即可发射反导/防空导弹、巡航导弹和反潜火箭等多种武器。而作为陆基反导导弹发射系统,8筒的MK41系统不但可以兼容现有的“标准”3Block1A和Block1B型拦截弹,还可以兼容更大的Block2A型和Block2B型拦截弹。Block1A和Block1B型拦截弹底部的助推段弹体直径为53.34厘米,剩下的弹体直径为34.29厘米。而Block2A和Block2B型拦截弹的整个弹体直径都是53.34厘米,这种设计增加了储备火箭燃料的空间,使其燃烧速率比Block1A型和Block1B型提高了45%~60%。而动能战斗部直径增大,拦截高度更高,杀伤能力大大提高。从目前奥巴马政府的部署计划看,陆基“宙斯盾”系统将陆续在第二阶段(2015年)部署海陆通用的“标准”3Block1B,第三阶段(2018年)部署扩大射程的Block2A,第四阶段(2020年)最终部署Block2B,将陆基“宙斯盾”系统的拦截高度从目前的160千米,扩大到500千米。由于具备较快的燃尽速度及较高的转向能力,所以“标准”3Block2B型导弹将能够覆盖更大的范围,拥有一定程度的早期拦截远程导弹的能力。

此外,陆基系统与海基系统的广泛通用性,降低了生产成本和开发技术风险,使系统大部分部件可以从海基系统简单移植到陆地上,缩短了开发时间,降低了维护成本。

未来部署

美国奥巴马政府的欧洲反导分阶段适应方案(EPAA)第一阶段始于2011年10月。当时美军派出4艘“伯克”级驱逐舰进驻西班牙位于地中海的罗塔港,并在土耳其东南部设置高功率早期预警雷达,该雷达能与罗塔港的“伯克”级驱逐舰联网。第二阶段就是在罗马尼亚部署陆基“宙斯盾”系统。2013年10月28日,美国设在罗马尼亚南部的反导基地开工建设,预计2015年投入使用。第三阶段则是2018年在波兰再部署1套陆基“宙斯盾”。届时,“欧洲反导系统”将具备全面运行能力。

据美国公布的情况看,在罗马尼亚和波兰部署的每处系统将包括(不限于)1套陆基“宙斯盾”SPY-1型雷达和3个单元(每单元8枚导弹)发射系统共24枚拦截弹。这种发射单元可通过牵引在地面机动部署。一般认为,如果在欧洲大陆部署2处陆基“宙斯盾”阵地,那么欧洲弹道导弹防御作战所需的“宙斯盾”战舰的数量将大幅减少。

按照美国与罗马尼亚的协议,基地将建于罗马尼亚的代韦塞卢,预计占地1.75平方千米,造价1.34亿美元。其中,罗马尼亚负责完成基础工程,将在2014年完成基地监控系统、照明设备及罗马尼亚军队军营的建设。而美国负责基地的装备工作,目前美国陆军工程兵已经进行基地建设。该基地的反导作战系统预计于2014年开始测试,2015年投入使用。

由于该系统是以美国海军舰载“宙斯盾”反导系统为蓝本进行改造设计的,基地建成后将由熟悉“宙斯盾”系统的美国海军进行维护和使用,这样就可以实时形成战力,人员调配也更灵活。基地内还建有弹药储存设施。反导基地的人员编制为150人至200人,与美国“佩里”级护卫舰相当。

可以看出,美国在欧洲部署的陆基“宙斯盾”系统是“宙斯盾”系统的最新发展,虽然在技术上并没有太多突破,但在反导系统发展和部署应用方面做出了大胆尝试,使其成为技术系统适应政治和作战需要而改进的典范。美国支持建立导弹防御系统联盟创始人里奇k埃利森认为,陆基版拦截导弹成功试射,意味着北约的导弹防御系统正成为现实。

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作者:徐振宏杜子健
      来源:《兵器知识》2014年第08期