“愛宕”級宙斯盾驅(qū)逐艦對空防御能力研究?

（海軍航空大學(xué) 煙臺 264001）

1 引言

1989年，當(dāng)時世界上第一型宙斯盾驅(qū)逐艦——“阿里·伯克”FlightⅠ級下水。而日本作為美國在亞太地區(qū)的盟友，必然要引進(jìn)宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)，便以該型驅(qū)逐艦為藍(lán)本，建造了4艘“金剛”級驅(qū)逐艦。自此，日本有了自己的“神盾”［2］。此時日本海上自衛(wèi)隊(duì)的核心——“八八艦隊(duì)”便成為以“金剛”級為核心、以其余型號防空驅(qū)逐艦為輔助的區(qū)域防空能力極強(qiáng)的驅(qū)逐艦隊(duì)。在20世紀(jì)90年代末期，朝鮮著力發(fā)展彈道導(dǎo)彈，對周邊國家形成威脅。而“八八艦隊(duì)”缺乏對彈道導(dǎo)彈的攔截能力，日本便以此為借口，計(jì)劃發(fā)展新型的擁有強(qiáng)大區(qū)域防空能力和一定攔截彈道導(dǎo)彈能力的宙斯盾驅(qū)逐艦［3］。而這一計(jì)劃馬上得到批準(zhǔn)，2000年12月，日本防衛(wèi)廳發(fā)表《新中期防衛(wèi)力量整備計(jì)劃》，正式批準(zhǔn)以美國海軍“阿里·伯克”級驅(qū)逐艦FlightⅡA型為藍(lán)本，建造兩艘新型宙斯盾驅(qū)逐艦，代號為14DDG和15DDG，并很快通過預(yù)算授權(quán)，1號艦“愛宕”號于2004年4月5日開工，次年8月24日下水，配屬在舞鶴基地的第3護(hù)衛(wèi)群第3護(hù)衛(wèi)隊(duì)；隨即2號艦“足柄”號也于2006年8月30日下水，配屬在日本佐世保基地的海上自衛(wèi)隊(duì)第2護(hù)衛(wèi)隊(duì)群。

2 典型驅(qū)逐艦性能對比

“愛宕”級驅(qū)逐艦為區(qū)域防空驅(qū)逐艦，其滿載排水量10050t，是當(dāng)時西太地區(qū)排水量數(shù)一數(shù)二的防空驅(qū)逐艦。該艦體型較大，長164.9m，寬21m，吃水深度為6.2m，滿配成員編制為310人。使用全燃聯(lián)合動力，配置4座通用公司LM2500燃?xì)鉁u輪機(jī)，最大航速30節(jié)，20節(jié)航速下，最大航程為6000海里，具有較強(qiáng)的平臺搭載能力、機(jī)動性以及續(xù)航力［4］。整艦采用模塊化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了自身防護(hù)能力［5］。

與“阿里·伯克”FlightⅠ型驅(qū)逐艦相比，“愛宕”級驅(qū)逐艦吃水深度、最大速度略低，但艦艇基本尺寸、滿載排水量及續(xù)航力要高于“伯克”級，艦艇體積較大；但是編制人員數(shù)量與之相比卻少了70人，“愛宕”驅(qū)逐艦有更高的集成化與自動化程度。

與“世宗大王”級驅(qū)逐艦（KDX）相對比，二者下水時間相差兩個月，各項(xiàng)性能指標(biāo)基本相同，滿載排水量稍弱于“世宗大王”級，但續(xù)航卻稍強(qiáng)于后者。從艦尺寸來看，“世宗大王”尺寸稍大，編制人員卻少10人［6］，自動化程度稍好于“愛宕”級。

我國新型“055”驅(qū)逐艦于2017年下水，相比“愛宕”級晚下水10年，因此，多項(xiàng)技、戰(zhàn)術(shù)性能指標(biāo)優(yōu)于“愛宕”級驅(qū)逐艦。以上四型同級別驅(qū)逐艦具體情況如表1所示。

表1 幾型驅(qū)逐艦參數(shù)對比

3“愛宕”級驅(qū)逐艦防空體系構(gòu)成

3.1 “宙斯盾”系統(tǒng)

“愛宕”級驅(qū)逐艦作戰(zhàn)系統(tǒng)為“宙斯盾”7.1型系統(tǒng)，該型系統(tǒng)除了區(qū)域防空能力極強(qiáng)之外，還具有較為強(qiáng)大的反潛、艦以及反導(dǎo)能力［7］。“宙斯盾”7.1型作戰(zhàn)系統(tǒng)使用商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)組件的UYQ-70計(jì)算機(jī)替代了上一代的軍用標(biāo)準(zhǔn)UYK-43/44計(jì)算機(jī)，整體數(shù)據(jù)處理能力大為提高；采用新型傳感器，裝配了新型AN/SPY-1D（V）相共振雷達(dá)，海上區(qū)域監(jiān)控能力，尤其是對彈道導(dǎo)彈的防御能力得到了較大提升；不僅如此，由于該系統(tǒng)采取完全的分布式結(jié)構(gòu)的建設(shè)方案，其生命力有較大增強(qiáng)。“宙斯盾”7.1型作戰(zhàn)系統(tǒng)的強(qiáng)大之處在于其探測跟蹤能力，其能力來源于AN/SPY-1D（V）有源相控陣?yán)走_(dá)，該雷達(dá)工作波段為E／F波段，有4塊八角形天線陣面分裝在艦艇艦橋四周，可以以本艦為中心，對水面部分的半球內(nèi)的空中和水面目標(biāo)實(shí)施快速探測、識別和跟蹤，同時作用目標(biāo)數(shù)量可達(dá)數(shù)百個，對空搜索最遠(yuǎn)距離可達(dá)達(dá)1000千米［8］。該雷達(dá)還可以自動評估來襲目標(biāo)的威脅程度，根據(jù)目標(biāo)威脅程度來確定發(fā)動攔截的優(yōu)先級，可以同時對12～18枚“標(biāo)準(zhǔn)-2”艦空導(dǎo)彈發(fā)送中段修正指令，并實(shí)時評估攔截效果。

3.2 區(qū)域防空武器

“愛宕”級驅(qū)逐艦裝備美制“標(biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIA/B艦空導(dǎo)彈，是該艦實(shí)施主區(qū)域防空的主要武器。該型防空導(dǎo)彈最大射程為167km，有效射高為10m～24400m，最大飛行速度近4Ma，制導(dǎo)方式為中段慣性無線電指令修正加末段半主動雷達(dá)制導(dǎo)，裝備有高爆戰(zhàn)斗部，命中精度，目標(biāo)毀傷能力和抗干擾能力較強(qiáng)［9］?！皹?biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIA/B 抗海面雜波影響較強(qiáng)，具備在本艦20km～25km距離處攔截超低空目標(biāo)的能力。最新型的“標(biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIB在原有基礎(chǔ)上增加了紅外導(dǎo)引頭，擴(kuò)展增強(qiáng)了導(dǎo)彈制導(dǎo)邏輯運(yùn)算功能，導(dǎo)彈飛行末段捕捉重要目標(biāo)的能力有顯著提高。“愛宕”級驅(qū)逐艦前后共設(shè)有96個MK41導(dǎo)彈垂發(fā)單元，根據(jù)任務(wù)情況可混裝最多80枚“標(biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIA/B 艦空導(dǎo)彈［11］，既可單發(fā)發(fā)射進(jìn)行點(diǎn)防御，又可多發(fā)連射進(jìn)行區(qū)域防御，連射時最小發(fā)射間隔為1s。艦上共裝備了3部AN／SPG-62火控雷達(dá)，每一部SPG-62火控雷達(dá)能同時跟蹤、照射4個來襲目標(biāo)，因此該艦?zāi)芡瑫r攻擊l2個空中目標(biāo)，抗飽和攻擊能力非常強(qiáng)大［10］。

圖1 “宙斯盾”系統(tǒng)

3.3 近程防空武器

“愛宕”級驅(qū)逐艦裝配兩座當(dāng)時最新的MK-15“密集陣”BlockIB自旋火炮作為其近防武器系統(tǒng)。裝配位置分別為驅(qū)逐艦艦橋階梯狀平臺和直升機(jī)庫頂部。

圖2 MK41垂發(fā)裝置

“密集陣”BlockIB是“密集陣”BlockIA系統(tǒng)的改進(jìn)型，其搜索雷達(dá)增加了對Ku波段的搜索與跟蹤，首次增加了紅外搜索跟蹤裝置，可全時段被動搜索、探測和跟蹤目標(biāo)，并能全時段在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行作戰(zhàn)，對底高度掠海飛行的反艦導(dǎo)彈等目標(biāo)的攔截能力有所增強(qiáng)［11］。此外，“密集陣”BlockIB與“密集陣”BlockIA相比，加長了炮管，經(jīng)過改進(jìn)，簡化了炮彈的散射模式；增加了炮口抑制系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)的射擊精度有所提高。而且改進(jìn)型的“密集陣”可以使用新型彈藥，可在不改變發(fā)射初速的情況下，大幅提高對目標(biāo)的貫穿能力，對付超音速反艦導(dǎo)彈十分有效。

圖3 “密集陣”近防系統(tǒng)

圖4 NOLQ-2B型綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)

3.4 電子戰(zhàn)系統(tǒng)

為增強(qiáng)艦艇電子戰(zhàn)功能，日本以美國SLQ-32綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)為藍(lán)本，在此基礎(chǔ)上自行研制了NOLQ-2B型綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)［12］，并裝配在“愛宕”級驅(qū)逐艦上。該系統(tǒng)的先進(jìn)之處在于可以自動對全方位內(nèi)探測到的輻射源信號進(jìn)行分類、跟蹤、識別和評估，并對對本艦構(gòu)成威脅的輻射源進(jìn)行采集、分析、定位、預(yù)警。NOLQ-2B型綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)覆蓋頻段廣，從甚高頻到18MHz的絕大多數(shù)雷達(dá)和通信工作頻段都在其覆蓋范圍內(nèi)，并且工作功率大。該系統(tǒng)除具有強(qiáng)大電子偵察功能外，還具有強(qiáng)大的電子干擾能力，其干擾方式包括轉(zhuǎn)發(fā)式干擾，假目標(biāo)干擾以及箔條干擾等?？梢哉f該系統(tǒng)攻防兼?zhèn)?，具有較為完善的電子作戰(zhàn)能力。

4 防空能力建模分析

綜上，“愛宕”級驅(qū)逐艦的防空系統(tǒng)包括探測、區(qū)域防空、近防武器以及電子戰(zhàn)系統(tǒng)四部分。

探測:“宙斯盾”系統(tǒng)的AN/SPY-1D（V）相控陣?yán)走_(dá)；

區(qū)域防空:美制“標(biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIA/B艦空導(dǎo)彈；

近防武器:兩座MK-15“密集陣”BlockIB近防武器系統(tǒng)以及1門MK45 Mod4型艦炮；

電子干擾:NOLQ-2B型綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

現(xiàn)在假設(shè)利用某型反艦導(dǎo)彈對“愛宕”級驅(qū)逐艦進(jìn)行打擊，該型反艦導(dǎo)彈各項(xiàng)指標(biāo)均取時下先進(jìn)反艦導(dǎo)彈典型值，則反艦導(dǎo)彈需要突破防空導(dǎo)彈攔截、近防艦炮攔截、干擾攔截三層防御。

則“愛宕”級驅(qū)逐艦攔截反艦導(dǎo)彈概率為

P抗為反艦導(dǎo)彈單發(fā)命中艦艇概率，n為來襲反艦導(dǎo)彈數(shù)目［13］。而

表2 攔截效果評估表

P為導(dǎo)彈無抗擊、無干擾條件下命中概率［14］，根據(jù)時下先進(jìn)反艦導(dǎo)彈水平，我們?nèi)【礟=0.8；Qd為對敵方單發(fā)防空導(dǎo)彈突防概率，“愛宕”級驅(qū)逐艦部署艦空導(dǎo)彈為“標(biāo)準(zhǔn)”SM-2 BlockIIIA/B艦空導(dǎo)彈，取Qd=0.35；Qp為對敵方近防艦炮突防概率，“愛宕”級驅(qū)逐艦部署近防武器為兩座MK-15“密集陣”BlockIB近防武器系統(tǒng)以及1門MK45 Mod4型艦炮，取Qp=0.1748；Qg為對敵方電子干擾突防概率，電子干擾為NOLQ-2B型綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)，取典型值Qg=0.9。

1）1發(fā)“標(biāo)準(zhǔn)”攔截1枚反艦導(dǎo)彈時，仿真結(jié)果如表2。

此時有曲線圖如圖5。

圖5 攔截效果曲線圖

2）兩發(fā)“標(biāo)準(zhǔn)”攔截1枚反艦導(dǎo)彈時，仿真結(jié)果如表3。

表3 攔截效果評估表2

此時的曲線圖為圖6。

圖6 攔截效果曲線圖2

綜合以上圖表可以得出以下結(jié)論:

1）以1發(fā)艦空導(dǎo)彈對1枚反艦導(dǎo)彈時，在齊射反艦導(dǎo)彈數(shù)目為15枚以內(nèi)的情況下，可以保證50%以上的攔截概率，而以兩發(fā)艦空導(dǎo)彈對1枚反艦導(dǎo)彈時，不考慮其他因素，由于“標(biāo)準(zhǔn)-2”的備彈量為80枚，所以一直到彈藥耗盡也可以始終保持在50%以上的攔截概率。

2）在“愛宕”級驅(qū)逐艦實(shí)際作戰(zhàn)應(yīng)用中可以采取以單發(fā)“標(biāo)準(zhǔn)-2”攔截1枚反艦導(dǎo)彈或者以兩發(fā)“標(biāo)準(zhǔn)-2”攔截1枚反艦導(dǎo)彈，亦或是兩方案相配合的方式。

3）“愛宕”級驅(qū)逐艦 2 座 MK-15“密集陣”Block-IB近防武器系統(tǒng)布置為首尾各一座，導(dǎo)致兩處火力點(diǎn)無法實(shí)現(xiàn)交叉，這樣使近程防空的效果有所折扣，經(jīng)模型驗(yàn)證屬實(shí)。

5 結(jié)語

2018年7月30日，日本的最新型宙斯盾驅(qū)逐艦“摩耶”級下水，日本海上自衛(wèi)隊(duì)距“雄關(guān)八岳”的“盾艦體系”又進(jìn)一步［15］。該艦搭載與美國同步最新型宙斯盾系統(tǒng)，據(jù)報道可搭載“標(biāo)準(zhǔn)-6”防空導(dǎo)彈，將會擁有更強(qiáng)的防空能力?！皭坼础奔夠?qū)逐艦作為目前日海上自衛(wèi)隊(duì)的主力防空力量，已被列入升級改造計(jì)劃，必將是我將來對日作戰(zhàn)的重點(diǎn)之一，所以做好其性能的研究對現(xiàn)階段我裝備的研究以及將來對日作戰(zhàn)的戰(zhàn)法研究仍具有重大意義。