透視美國新型增程“薩德”防御系統(tǒng)

戴艷麗

正當全球媒體聚焦美在韓部署“薩德”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的時候，美國洛馬公司在2016年8月突然宣布，其正在研制增程型“薩德”，其防御能力將成10倍提高，并具備攔截中俄正在發(fā)展的高超音速機動彈頭的能力，此舉立刻引發(fā)全球的關(guān)注，那么這個所謂增程型“薩德”究竟是什么樣的武器，其與現(xiàn)在的“薩德”相比有哪些優(yōu)勢？美國發(fā)展其的真正動因又是什么呢？

美國增程“薩德”防御系統(tǒng)的發(fā)展

增程型“薩德”是美國洛馬公司根據(jù)現(xiàn)實需要提出的對原型“薩德”的改進，其反映了美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)面臨的新威脅和技術(shù)的最新發(fā)展趨勢。

原型“薩德”“薩德”（末段高層區(qū)域防御，THAAD）系統(tǒng)是美國于20世紀90年代研制的一種可機動部署的末段高層導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，用于保護美國的部隊、盟友、人口密集區(qū)和重要基礎(chǔ)設(shè)施免受中近程彈道導(dǎo)彈的攻擊。其攔截彈可在大氣層內(nèi)外對彈道導(dǎo)彈目標實施攔截，系統(tǒng)還可為低層攔截系統(tǒng)提供目標指示信息?！八_德”系統(tǒng)最初設(shè)計用來防御射程大于600千米的近程和3 000千米以內(nèi)的中程彈道導(dǎo)彈。2002年美國退出《反彈道導(dǎo)彈條約》后，美國開始改進“薩德”系統(tǒng)，使其防御能力擴大到對遠程及洲際彈道導(dǎo)彈實施末段防御。目前原型“薩德”的最大作戰(zhàn)距離為200千米，攔截高度為150千米，采用直接碰撞方式殺傷。

目前，“薩德”系統(tǒng)已在關(guān)島永久性部署，2015年7月第100枚“薩德”攔截彈交付美國陸軍，2020年有望達到300枚，實現(xiàn)最終部署7個“薩德”導(dǎo)彈連。其中，韓國星州郡將部署1個“薩德”導(dǎo)彈連，以保衛(wèi)駐韓美軍軍事基地。

隨著“薩德”的部署，系統(tǒng)存在的諸多問題也暴露出來：一是攔截范圍有限；二是無法完成對高超音速機動目標的攔截，而這將成為導(dǎo)彈大國未來的重要方向；三是信息系統(tǒng)能力有限，導(dǎo)致大范圍攔截受限。為此，在“薩德”系統(tǒng)剛剛結(jié)束測試時，美國洛馬公司就開始進行“薩德”系統(tǒng)的增程改進。

增程型“薩德”2014年初，美國導(dǎo)彈防御局（MDA）提出了改進“薩德”系統(tǒng)的設(shè)想，這一方案得到了洛馬公司防空導(dǎo)彈和火控系統(tǒng)部的支持。美國防部宣稱，該計劃旨在提高“薩德”攔截彈的射程，以應(yīng)對朝鮮和伊朗的導(dǎo)彈威脅，甚至中俄兩國的高超音速武器。實際上洛馬公司早在2006年就已經(jīng)進行了改進的“薩德”第二級助推器原型的靜態(tài)點火試驗，后續(xù)在2008年又自投資金延續(xù)了重要技術(shù)驗證項目。2015年1月，洛馬公司防空導(dǎo)彈和火控副總裁邁克·托洛茨基透露，新的增程“薩德”（“薩德”ER）系統(tǒng)擁有一個更大的助推器和一個增強的上面級，并可精確攔截高超音速目標，但是仍將使用原有攔截彈的發(fā)射裝置和殺傷器。美軍已向產(chǎn)業(yè)界提出要求研制針對具備高超音速滑翔和末段機動能力導(dǎo)彈的新一代反導(dǎo)系統(tǒng)。而洛馬公司提出了增程型“薩德”和激光反導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)付中俄高超音速滑翔導(dǎo)彈的方案。這無疑將使增程“薩德”計劃得到實質(zhì)性推進。

未來發(fā)展目前“薩德”ER還只是工業(yè)概念，而非項目工程。美國國防部曾在2012財年經(jīng)費中為“薩德”先進能力發(fā)展項目撥款200萬美元用于概念研究，潛在合同價值達9.61億美元。在國防部近期提出的高超音速武器威脅加速發(fā)展的背景下，“薩德”ER項目有望于2017或2018財年內(nèi)啟動研發(fā)。如果“薩德”ER從2018年開始投資，部署產(chǎn)品將在2022年生產(chǎn)制造，盡管其具備一定的應(yīng)對高超音速武器威脅的能力，但國防部還是正在研究激光等定向能武器技術(shù)，并將統(tǒng)一衡量優(yōu)劣。因此“薩德”ER可能只是一種對抗目前威脅的初步策略，直到激光武器和軌道炮能夠完成導(dǎo)彈防御任務(wù)，預(yù)計將到2020年以后才能做出決定。而從2016年8月洛馬副總裁透露的情況看，目前國防部已初步同意“薩德”ER發(fā)展方案，原定2018年開始投資研制的“薩德”ER導(dǎo)彈有可能提前。

增程“薩德”的主要改進

從目前透露的情況看，洛馬公司推出的“薩德”ER攔截彈方案重點是對現(xiàn)役“薩德”攔截彈的助推器進行改進，目前該工作已在美國導(dǎo)彈防御局的支持下開展，主要改進內(nèi)容包括以下幾個方面。

改進為兩級助推器按照洛馬公司公布的方案，增程“薩德”將原型“薩德”采用的單級固體火箭助推器改為兩級助推器方案。原型“薩德”彈長6.17米，而為了適應(yīng)原有的發(fā)射器，導(dǎo)彈彈長維持原來長度。經(jīng)過改進后，導(dǎo)彈一級助推器在將導(dǎo)彈助推到較大速度后，與二級火箭分離，這樣可以甩掉多余質(zhì)量，這是新型“薩德”殺傷器獲得較大初速和機動性的技術(shù)基礎(chǔ)。

增大初級助推器直徑增加的初級助推器火箭發(fā)動機直徑相比原型“薩德”有明顯增大，原型“薩德”火箭助推器直徑為340毫米，其殺傷器直徑略大，為370毫米，而新加裝的第一級助推器直徑達到535毫米，這使其火箭助推能力與最新的“標準”3?；磳?dǎo)攔截彈相當。由于初級的動力更加強勁，攔截彈的射程和作戰(zhàn)高度都將明顯增加。

末級提高機動性從洛馬公司公布的概念圖來看，助推器第二級火箭發(fā)動機直徑比原來也有所增加，基本與殺傷器相同，即達到370毫米。洛馬公司透露，新“薩德”的第二級主要用于殺傷器被釋放前縮短與目標的距離。由于第一級的分離，在殺傷器矢量控制能力基本沒有變化的情況下，第二級火箭助推器長度和整體質(zhì)量都要比“薩德”原型攔截彈要小得多，因而其殺傷器可以獲得更大的末段機動性。這使得增程“薩德”攔截高超音速機動滑翔飛行器成為可能。

減少發(fā)射系統(tǒng)容量由于增程“薩德”攔截彈直徑增加，整體發(fā)射質(zhì)量也明顯變大，因此在使用原來發(fā)射平臺時，其發(fā)射裝置中攜帶的導(dǎo)彈數(shù)量也將明顯減少。為此洛馬公司對“薩德”系統(tǒng)的發(fā)射裝置進行了改進設(shè)計。改進后，每部發(fā)射裝置可攜帶5枚攔截彈，比“薩德”原型系統(tǒng)的8枚減少了3枚，這可以通過增加發(fā)射架數(shù)量彌補。

改進信息系統(tǒng)從目前透露的情況看，洛馬公司要求增程“薩德”攔截彈采用直接碰撞殺傷方式，可在大氣層內(nèi)外攔截目標，具備高超音速飛行器目標攔截能力，這需要足夠的目標信息支持，進一步擴大攔截范圍，提高末段飛行速度及機動能力。由于增程“薩德”攔截距離和高度成倍增加，與其相應(yīng)的預(yù)警探測、火力控制，以及導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的作用距離也都將增大，同時為攔截高超音速機動飛行器，系統(tǒng)發(fā)射指揮控制和核心解算單元都需要改進。

可以看出，此次增程改進方案并未對“薩德”原型的殺傷器和制導(dǎo)機理進行任何改動，只是對動力系統(tǒng)進行了改動，這使得技術(shù)風險大幅降低。

增程“薩德”的特點

增程“薩德”是“薩德”系統(tǒng)發(fā)展過程中第一次較大的改進，其與原型和同類的“宙斯盾”系統(tǒng)中的“標準”3系列攔截彈相比具有一些較為明顯的特點。

打擊射程大，擴大防御區(qū)域由于增程“薩德”增大了初級助推器直徑，使得其推力大幅增加，從而擴大了攔截導(dǎo)彈的射程和火力覆蓋區(qū)域。從洛馬公司公布的數(shù)據(jù)看，“薩德”ER導(dǎo)彈相比“薩德”原型彈的200千米射程增加了3倍，也就是達到了600千米射程，這使得“薩德”ER導(dǎo)彈的攔截區(qū)域增加了9～12倍，超過了“標準”3的500千米射程能力。這不但使反導(dǎo)防護面積大幅增加，更重要的是使系統(tǒng)可以完成多次攔截，即在發(fā)現(xiàn)攔截失敗后，有足夠時間實施二次甚至三次攔截，提高了攔截成功率。

攔截高度高，彌補反導(dǎo)空白增程型“薩德”將單級助推器升級為兩級助推器，提高了攔截高度。原型“薩德”的攔截高度為40～150千米，這一高度適合攔截射程600～3 000千米的彈道導(dǎo)彈，但對3 000千米以上的導(dǎo)彈力不從心，而目前對美國構(gòu)成威脅的朝鮮“舞水端”導(dǎo)彈射程達到3 500～4 200千米，因此即使在韓國部署“薩德”系統(tǒng)對該型導(dǎo)彈也無能為力。此外，在目前高超音速飛行器快速發(fā)展的情況下，美國原來依賴的“愛國者”系統(tǒng)、“中程擴展防空系統(tǒng)”（MEADS）與“宙斯盾”系統(tǒng)存在防御空隙，不能對其進行有效攔截，因此亟需發(fā)展攔截高度覆蓋更廣的反導(dǎo)攔截系統(tǒng)，這與美國海軍“標準”3不斷擴大攔截高度和射程的動機幾乎是一致的。

機動性強，可攔截高機動目標洛馬公司的增程型“薩德”采用了兩級分離方案，使其機動過載能力大幅提高。原型“薩德”攔截彈最大速度達到8.45馬赫，在大氣層內(nèi)的機動過載達到10g，大氣層外的機動過載值為5g。而按照洛馬公布的改進方案，增程型“薩德”末級的機動能力將增強10～40倍，雖然洛馬公司沒有說明如何衡量這一能力增加值，但如按照常用的機動過載值表示，其將達到50g以上，這是相當驚人的能力，可能對一般的彈體和彈內(nèi)設(shè)備造成機械性損傷。此外，兩級分離方案將為攔截彈提供更高的助推器耗盡速度，以及末段助推器更長的主動飛行時間，這使得有動力控制時間更長，對攔截類似高超音速滑翔機動彈頭這樣的高機動目標尤為重要。

擴大信息源，提高指揮能力增程“薩德”采用了原型使用的殺傷器，制導(dǎo)體制也沿用了原型的“慣導(dǎo)+指令+紅外成像”制導(dǎo)方式，這一方式有利于防御高超音速類目標。在與未來高超音速武器作戰(zhàn)過程中，如何充分利用目標指示信息系統(tǒng)是另一個研究重點。洛馬公司正在開發(fā)一套新的軟件，能夠整合來自空間和地面的紅外和射頻傳感器數(shù)據(jù)，以應(yīng)對新興威脅。在未來的作戰(zhàn)中，依靠美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)使用的大量地基和天基傳感器，通過“指揮控制與作戰(zhàn)管理通信”系統(tǒng)向防御系統(tǒng)傳遞威脅目標發(fā)射信息，根據(jù)其飛行的速度和位置，就能判定威脅目標是否為高超音速飛行器。與“薩德”攔截彈相比，“薩德”ER攔截彈可以更早發(fā)射，在高超音速目標做出進攻性機動前對其發(fā)起攻擊。

發(fā)展動因

在“薩德”還未全面部署的情況下，美國國防部和洛馬公司就迫不及待地開發(fā)新型“薩德”系統(tǒng)，這背后有應(yīng)對新興威脅的需要，也有著軍種競爭的影子。

應(yīng)對新興的高超音速滑翔和末段機動目標威脅洛馬公司副總裁表示，潛在對手的導(dǎo)彈系統(tǒng)對美國現(xiàn)有導(dǎo)彈防御系統(tǒng)構(gòu)成了“日益嚴重的威脅，不論是數(shù)量還是技術(shù)先進性?！逼淞信e了俄羅斯YU-71高超音速滑翔器等威脅，并表示目前“薩德”ER增程型導(dǎo)彈或者激光系統(tǒng)有可能用來對付這些威脅。其還表示，“我們發(fā)現(xiàn)很多用戶，尤其是太平洋司令部，對“薩德”ER導(dǎo)彈有顯著的興趣?！笨梢娒绹鴩啦亢凸I(yè)部門均認為“薩德”ER是最好的近期解決方案。

與“標準”3等同類系統(tǒng)競爭從增程型“薩德”改進的方案可以看出，其基本沿用了美國海軍“標準”3反導(dǎo)系統(tǒng)的技術(shù)路線。首先完成系統(tǒng)攔截試驗和部署，再通過增大助推器直徑提高攔截距離和高度。隨著美國海軍“標準”3反導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展，其逐漸成為美國中程導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的標準配置，為此美國導(dǎo)彈防御局甚至開發(fā)了使用“標準”3攔截彈的陸上型“宙斯盾”系統(tǒng)，并在羅馬尼亞等地部署，此外還積極向日本推廣這一由海登陸型的反導(dǎo)系統(tǒng)。這無疑侵占了美國陸軍的傳統(tǒng)領(lǐng)域，而增程型“薩德”則是對海軍系統(tǒng)的最好回應(yīng)。從增程型“薩德”的改進方案可以看出，其基本是瞄準“標準”3進行的升級改進，兩者在攔截高度和攔截距離上逐漸接近，具有一定替代性，但是增程型“薩德”的攔截速度更高，其具備攔截更遠彈道導(dǎo)彈的能力，可見這反映出美國陸軍和洛馬公司希望以此逆襲“標準”3的迫切愿望。

減小地面導(dǎo)彈防御部署規(guī)模原型“薩德”系統(tǒng)射程短、覆蓋區(qū)域小的問題在此次韓國部署討論中暴露了出來。此次確定的“薩德”部署地星州郡距離首爾270千米，而“薩德”防御距離只有200千米，其無法實現(xiàn)對首爾的覆蓋，只能完成有限的美韓軍事基地的防御保護。而且要完成對韓國整個國土的防御火力覆蓋，需要部署2～3個“薩德”導(dǎo)彈連，這顯然是在目前情況下無法實現(xiàn)的。此外，此次部署也暴露出美軍“薩德”系統(tǒng)生產(chǎn)能力嚴重不足的問題，無法在近期滿足韓國“薩德”攔截彈基數(shù)需求，因此在2020年前尚無法完全形成作戰(zhàn)能力。而增程型“薩德”的出現(xiàn)無疑將打破這種尷尬局面，如果在韓國部署1套增程型“薩德”系統(tǒng)即可以基本完成對整個韓國領(lǐng)土的火力覆蓋。

應(yīng)對更遠射程彈道導(dǎo)彈威脅原型“薩德”的性能只能滿足對朝鮮“飛毛腿”和“勞動”等射程600、1 200千米彈道導(dǎo)彈的攔截，而對于朝鮮近期頻繁試驗的“舞水端”導(dǎo)彈無能為力，這主要是因為“舞水端”射程達到3 500千米以上，其再入速度較高，原型“薩德”無法在其射程和射高范圍內(nèi)組織攔截，而增程“薩德”射程增大了3倍，將有效攔截“舞水端”這樣的中程彈道導(dǎo)彈。這正是美國太平洋司令部亟需具備的防御能力，因為“舞水端”射程足以覆蓋駐日和關(guān)島美軍基地目標，而這里部署的“愛國者”3和“薩德”對此無能為力。