美軍末段高空區域防御系統現狀和發展趨勢*

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美軍末段高空區域防御系統現狀和發展趨勢*

胡寶潔，徐忠富，范江濤,馮濤

(中國洛陽電子裝備試驗中心， 河南 洛陽471003)

摘要：作為美軍全球彈道導彈防御體系的重要組成部分，末段高空區域防御系統(THAAD)能在大氣層內高空或大氣層外攔截來襲的戰術和戰區彈道導彈。分析了THAAD系統的防護區域、攔截能力，以及機動能力和生存能力。闡述了末段高空區域防御系統動能攔截彈、地基雷達(GBR)、指揮控制/作戰管理與通信系統(C2BMC)的技術現狀，并分析了發展趨勢。

關鍵詞：末段高空區域防御；動能攔截彈；地基雷達；指揮控制/作戰管理與通信系統

0引言

末段高空區域防御(terminal high-altitude area defense，簡稱THAAD)系統是美陸軍現役最先進的第4代地空導彈裝備，在美軍全球反導體系中，擔負地基末段高層反導任務，用于攔截近程和中程彈道導彈，最大攔截高度為150~200 km，最大攔截距離為200 km[1]。目前，美陸軍已編制了3個THAAD導彈連，列裝了多枚THAAD導彈。THAAD導彈連具有全球空運快速部署能力，目前部署的重點戰區是亞太和中東。2013年4月，美軍在日本關島部署的THAAD反導系統進入完全運轉階段。

1THAAD系統的作戰能力分析

THAAD系統由THAAD動能攔截導彈及其八聯裝導彈發射車、地基雷達(GBR)以及指揮控制/作戰管理與通信系統(C2BMC)等部分組成。

THAAD系統可在大氣層內和大氣層外對目標實施多次攔截，是美國彈道導彈分層防御系統中末段防御系統的重要組成部分[2]，同時還可為低層攔截系統提供目標信息，具備較強的作戰能力。如圖1所示為THAAD系統作戰能力示意圖。

圖1　THAAD系統作戰能力示意圖Fig.1　Capabilities of the THAAD

1.1防護區域

THAAD系統主要設計用于保護較大的地區和目標，用來保護美國、盟國軍隊和人口中心以及關鍵設施免遭近、中程彈道導彈打擊，如圖2所示。

圖2　THAAD區域防御示意圖Fig.2　Defense area for THAAD

THAAD系統攔截彈的最大攔截距離達到200 km，與“愛國者”PAC-3對戰術彈道導彈目標的25 km攔截范圍，以及箭Ⅱ地基高空末段防御系統90 km的攔截范圍，均有大幅度提升，成為美國目前防御區域最大的地基末段導彈防御系統[3]。

1.2攔截能力

THAAD系統攔截高度高，具備多次攔截能力，摧毀概率高；采用動能殺傷技術，破壞威力大。

THAAD系統的攔截高度達到20～200 km，即大氣層的高層和外大氣層的低層，與“愛國者”等低層防御中的“末段攔截系統”配合，攔截中短程導彈的飛行中段，形成雙層攔截[4]。從2006年開始，THAAD系統已經在9次攔截試驗中成功攔截了10枚不同類型靶彈，驗證了THAAD系統具有較強的攔截近程彈道導彈的能力。2012年10月，首次驗證了該系統可攔截中程彈道導彈。

THAAD系統采用“射擊-評估-再射擊”的作戰方式，具有2次攔截和2次毀傷評定的能力。即，攔截彈攔截距離遠、作戰高度高，因此有更多的交戰時間。如果第1枚攔截彈未能摧毀目標，則再發射第2枚，進行第2次攔截。如果第2次攔截仍未成功，則由低層防御的“愛國者”導彈防御系統進行第3次攔截，從而大幅提高了導彈摧毀概率。2011年10月4日，在太平洋導彈靶場THAAD地空導彈反導系統首次實施了雙彈打雙彈試驗，即先后發射2枚THAAD導彈，先后成功攔截了2枚不同射程的彈道導彈靶彈，這是該系統連續第8次成功攔截靶彈。此次試驗的成功，標志著該系統已具備對付多目標的反導實戰能力。

THAAD系統采用動能殺傷技術[5]，其破壞機理即是“碰撞-殺傷”。“碰撞-殺傷”以高速撞擊目標彈頭，引爆彈頭或利用高速撞擊的高熱使生化戰劑失效。由于戰斗部質量減少，飛行速度提高，從而增大了破壞威力，在搜索、定位、摧毀整個過程中，只利用動能來攔截目標，即使來襲彈道導彈攜帶生化彈頭，其彈頭也不會發生爆炸而污染防御地帶。如圖3所示為THAAD系統作戰過程示意圖。

圖3　THAAD系統作戰過程示意圖Fig.3　How THAAD works

1.3機動能力及生存能力

THAAD系統可通過海運、空運快速部署到戰區，實現全球范圍內的快速部署；通過公路機動變換陣地，躲避空中打擊，系統生存能力強。THAAD系統除發射裝置需要使用C-17“環球霸王”運輸機空運外，其他組件都可以用一架C-130“大力神”運輸機空運。

THAAD攔截彈發射裝置安裝在M1075型卡車上，基于標準的美國陸軍托盤化裝載系統，可以快速卸載。發射車從裝彈到完成發射準備用時不超過30 min。攔截彈在接到發射命令后幾秒鐘內便能發射。所有導彈可快速依次發射，也可單獨發射。THAAD-GBR地基X波段相控陣雷達具有公路和空運機動能力。THAAD系統的C2BMC子系統將攔截彈、發射車和雷達聯接成一個完整的有機整體，提供語音與數據通信能力，使得地基雷達與THAAD發射車可以分散部署；提供與其他防空系統的接口以及與天基探測器的接口，便于實施聯合作戰；較好的數據兼容性，可與“地基中段攔截”系統、“愛國者”系統，以及海軍的“宙斯盾”系統構成多層反導攔截系統，提高生存能力和擴大防御區域。

2現狀與發展趨勢

2.1THAAD動能攔截彈

THAAD系統采用精度非常高的直接碰撞殺傷技術來摧毀彈道導彈，是唯一能夠實現在大氣層內外對敵方導彈進行末段攔截的武器系統。

THAAD動能攔截彈是一種高速動能殺傷攔截彈，主要由一級固體助推火箭和一個作為彈頭的“動能殺傷攔截器”(KKV)組成。攔截彈長6.17 m，最大彈徑0.37 m，起飛質量900 kg，最大速度可達2.8 km/s，采用慣導+GPS+指令修正制導、末段紅外尋的方式，戰斗部采用“動能碰撞殺傷”模式，如圖4所示為THAAD導彈及發射示意圖。

圖4　THAAD導彈Fig.4　THAAD missile

發展動能攔截彈技術的關鍵，是發展能夠與目標直接碰撞的動能攔截器[6]，其發展主要表現在：降低動能攔截器的尺寸、質量和成本，例如支持直接碰撞殺傷武器的慣性測量裝置，其體積只有棒球大小，可實現精度大約為1(°)/h的陀螺漂移，從而促進了攔截彈的小型化；解決導引頭估計目標機動技術、窗口技術、高靈敏度技術等，以攔截大氣層內低空機動飛行目標；解決KKV識別技術、精確制導與控制技術、姿控與軌控技術等，實現攔截器的智能化。

2.2監視與跟蹤雷達GBR

地基雷達(GBR)是為遠程目標跟蹤與識別所設計的大型X波段固態多功能相控陣雷達，具有監視和遠距離火控功能[7]，能夠提供監視、火控、殺傷評估和發射初始化信息，作用距離1 000 km，由雷達天線、電源車、冷卻設備車、操作控制車和電子設備車5部分組成。

GBR雷達作為實施攔截作戰的制導雷達，對空間威脅目標進行探測、跟蹤和識別，為攔截彈提供導引信息，具備對抗電磁干擾、識別真假目標的能力，其涉及的關鍵技術主要有X波段有源相控陣技術、寬帶信號檢測技術、多目標精密跟蹤和目標特性測量技術、導彈目標和誘餌識別技術等。

THAAD地基雷達示意圖如圖5所示。

圖5　THAAD地基雷達Fig.5　THAAD ground based radar

GBR雷達是THAAD系統的核心設備，其關鍵技術仍然在不斷地改進和升級。2012年開始升級AN/TPY-2雷達的軟件，使其既可以用于監視，也能用于THAAD導彈防御連的火控雷達。未來，GBR雷達將在功率、跟蹤穩定性、精度等方面進行改進，以便在地物雜波干擾和電子干擾的情況下，更有效的準確捕獲、跟蹤和識別來襲導彈；升級系統軟件，提升與飛行中攔截彈通信的能力，為攔截彈提供目標更新數據；加強GBR雷達的試驗與建設，提高系統的靈活性[8]。

2.3指揮控制/作戰管理與通信系統C2BMC

C2BMC單元通過發布指令、提供通信和處理傳感器數據對THAAD的各組成部分進行管理和集成，此外，還將THAAD與其他導彈和防空系統以及機動部隊連接起來，加強整個彈道導彈防御系統的能力，同時還負責敵我識別。

C2BMC項目于2002年作為彈道導彈防御系統網絡化作戰的核心被首次提出，執行提供作戰規劃和監控導彈防御任務，利用各系統所有可用的傳感器跟蹤彈道導彈威脅，并引導武器系統與威脅目標交戰。C2BMC系統以2年為期提供系統能力，從Block2004開始，在每個Block階段不斷升級軟件，版本命名為“螺旋”系列。美國太平洋司令部、戰略司令部以及北方司令部從2011年7月起開始裝備升級版C2BMC系統—“螺旋6.4”系統，替換目前使用的“螺旋6.2”系統。“螺旋6.4”系統擁有更強的多種探測器自動管理及跟蹤處理能力，可直接指揮控制同一責任區內的多部AN/TPY-2雷達，初步具備“全球交戰管理器”的功能。同時，該系統所需的操作人員更少[9]。

2011財年，啟動的螺旋8.2對螺旋6.4進行改進和擴充，主要增加助推段精確引導、交戰評估和提議，實現通用X波段界面，支持多平臺武器系統和傳感器系統之間的信息交流和協同。2012年的FTI-01試驗中，如圖6所示，參試攔截武器和探測器在C2BMC的支持下，首次完成了以多系統集成對多個導彈目標的攔截，驗證了C2BMC在導彈防御系統中指揮與控制多個探測器和攔截武器協同作戰的能力[10]。

圖6　FTI-01 試驗場景Fig.6　FTI-01 primary scenario

未來，C2BMC系統的態勢感知能力、任務規劃能力、作戰管理能力將得到不斷的加強，將具備更強的輔助決策能力，減少交戰所需時間。C2BMC系統在美軍一體化彈道導彈防御系統中將發揮越來越重要的作用。

3THAAD系統按階段能力發展規劃

3.1研制進展和計劃

目前，末段高空區域防御系統THAAD計劃正按照美國導彈防御局螺旋式采辦方法，逐漸增強系統對彈道導彈威脅的防御能力以及與其他防御系統的一體化能力。

Block2.0階段， THAAD系統將能夠接收海基“宙斯盾”系統的傳感器數據發射攔截彈，初步實現與彈道導彈防御系統的一體化，提供保衛一個戰區內盟國與美國部署的軍隊免遭近程到中程導彈威脅的能力。

Block5.0階段，計劃增強THAAD系統與其他彈道導彈防御系統和傳感器的互操作能力。通過利用外部彈道導彈防御系統的數據與威脅交戰，逐步擴大戰場空間和防御范圍，進一步提升THAAD遠程攔截能力。

鑒于THAAD系統成功穩定的發展情況，美軍方繼續增加THAAD系統的采購數量。如表1所示為2010~2016財年美國導彈防御局THAAD系統部分項目采購情況[11]。如圖7所示為THAAD導彈連。

3.2編制和部署情況

2010年2月，美國國防部在2011財年導彈防御預算申請中，為2011財年度的THAAD計劃申請了8.59億美元(未來5年共40億美元)，以滿足在2015年前后列裝9個THAAD導彈連的經費需求[12]。

表1　2010~2016財年THAAD系統部分項目采購情況

圖7　THAAD導彈連Fig.7　THAAD battery

2012年，MDA交付了第50枚THAAD攔截彈，初步完成了現役2個導彈連的攔截彈部署工作。2013財年，MDA正在交付第3個導彈連，計劃2014財年交付完畢。2014財年，計劃交付第4個導彈連，并為第6個導彈連采購6輛發射車、36枚攔截彈和2部戰術指揮車。截至2013財年和2014財年底，THAAD攔截彈交付數量將分別達到82枚和98枚。

4結束語

2012年10月24日，美國在西太平洋進行了一次代號為“綜合飛行試驗-01”(FTI-01)的導彈防御攔截試驗，首次驗證了多個導彈防御系統協同作戰以對抗多目標飽和攻擊的能力。此次試驗標志著美國導彈防御系統發展已從重點進行關鍵裝備研制階段轉入到重點進行系統集成的新階段，導彈防御系統具備了應對更復雜導彈攻擊的能力。

當前，美國彈道導彈防御系統采取“以能力為基礎”、“邊試驗邊部署”的策略，不斷發展地區導彈防御系統。末段高空區域防御系統THAAD由于具備“機動部署、靈活反應、前沿設置”等特點將成為今后部署和改進的重點。從美軍導彈防御攔截試驗結果分析，THAAD系統技術趨于成熟、經濟可承受、能機動部署。未來，隨著THAAD攔截彈和武器系統的不斷改進和發展，美軍THAAD系統的作戰能力將得到進一步的提升。

參考文獻：

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[12]Ronald O’Rourke. Navy Aegis Ballistic Missile Defence(BMD) Program: Background and issues for Congress[R].Washington,D.C,U.S.A,2010.

Progress and Prospect of the U.S. Terminal High-Altitude Area Defense System

HU Bao-jie，XU Zhong-fu，FAN Jiang-tao，FENG Tao

(Luoyang Electronic Equipment Test Center，Henan Luoyang 471003，China)

Abstract:As an important component of U.S. global ballistic missile defense system, terminal high altitude area defense (THAAD) system is designed to hit-to-kill incoming short and medium range ballistic missiles at endo-atmospheric and exo-atmospheric heights. The defense area, intercept capability, deployment flexibility and survival capability of THAAD are described. With reference to Kinetic Energy Interception missile, Ground-Based Radar and C2BMC, progress and prospect of THAAD dominant components are presented.

Key words:terminal high-altitude area defense(THAAD);kinetic energy interceptor missile; ground-based radar；command, control, battle management and communications system

中圖分類號：TJ761.3;TN97

文獻標志碼：A

文章編號：1009-086X(2015)-02-0006-05

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2015.02.002

通信地址：471003河南省洛陽市3602信箱E-mail：baojiehu06@163.com

作者簡介：胡寶潔(1981-)，女，河南南陽人。工程師，碩士，主要從事電子信息裝備領域的情報研究工作。

基金項目：“十二五”裝備預研基金(51333030103)

* 收稿日期：2014-02-27；
修回日期：2014-06-13