“阿利·伯克”級驅逐艦單艦反導作戰能力分析研究?

（91404部隊 秦皇島 066000）

1 引言

“阿利·伯克”級驅逐艦是美國海軍21世紀主要的驅逐艦型，也是當今的驅逐艦之王，為其裝備的“MK-41”導彈垂直發射系統和“宙斯盾”作戰系統使其具備抗反艦導彈飽和攻擊的能力，也是世界上首裝“戰斧”巡航導彈的驅逐艦，并具備一定的隱形功能。

2 “伯克”級驅逐艦反導作戰系統構成

“阿利·伯克”級驅逐艦首尾裝備兩組MK-41導彈垂直發射系統，計有90～96個發射單元，一般情況下，裝載有46枚“標準”艦空導彈，24枚“海麻雀”改艦空導彈，兩套“密集陣”MK-15艦炮武器系統或者兩套11聯裝的“海拉姆”近程導彈系統［1］，由此構成遠程、中程、近程三層立體反導作戰體系。

“伯克”級驅逐艦防空反導作戰裝備按防御距離來分類，可以分為近程、中程、遠程防空反導。近程防空反導裝備包括“密集陣”MK-15艦炮、“海拉姆”近程導彈和“海麻雀”改艦空導彈；中程防空反導和遠程防空反導主要依賴由“宙斯盾”作戰系統的“標準”中程艦空導彈和“標準”遠程艦空導彈。“伯克”級驅逐艦最新型的“基線-9”采用“標準-3”Block 2A艦空攔截導彈，理論上可以攔截5000km以上導彈，這意味“伯克”級驅逐艦可以攔截洲際彈道導彈。

3 “伯克”級驅逐艦反導能力研究

3.1 對來襲導彈的探測跟蹤能力

“阿利·伯克”級驅逐艦主要防御3類對其構成威脅的反艦導彈：1）超低空掠海飛行反艦導彈；2）高空超音速反艦導彈；3）具備機動變軌、精確末制導反艦導彈。

3.1.1 AN/SPY-1D相控陣雷達

AN/SPY-1D艦載四面相控陣雷達是“宙斯盾”系統中探測系統主要設備，能完成全空域快速搜索、自動目標探測和多目標跟蹤、計算武器的發射參數、向飛行中的“標準”導彈實施中段的指令指導，依托SPY-1D雷達進行對空警戒。SPY-1D雷達對目標的探測距離據目標在雷達反射面積大小而不同，大于10m2的約為460km，大于1m2的約為260km，約為 0.1m2的目標探測距離只有 130km［2］。而且SPY-1D雷達作為艦載雷達，受海上視距的影響，對掠海的超音速和亞音速導彈探測距離不大于40km［2］。

SPY-1D雷達，對掠海目標的發現距離也為視距，一般用視距公式來描述：

在沒有預警機提供預警情報保障的情況下，SPY-1D雷達作為對空搜索雷達，對空域進行掃描，并接受回波進行成像，在MK-41系統及操作員協同下對成像進行分析并確定目標，發現目標后對目標實施跟蹤，判斷威脅程度和等級，對目標進行編組并安排火力，在條件允許時發射“標準”艦空導彈對目標實施攔截。

3.1.2 AN/SPG-62火控雷達

AN/SPG-62雷達是連續波照射器，作為“宙斯盾”系統的重要組成部分，會連接導彈接戰模式。在獲取和跟蹤目標之前，通過SPY-1D雷達進行上鏈和中繼制導，然后產生持續的目標數據來制導導彈接近目標，然后由SPG-62雷達進行終端照射。

“伯克”級驅逐艦共安裝3部SPG-62型火控雷達，1部在艦艏主桅桿前方安裝（默認朝向艦艏方向），另外兩部分別在艦艉煙囪后不同高度連續安裝（默認朝向艦艉），單部雷達對單方向來襲導彈的照射跟蹤能力為4批。

“標準”對來襲導彈的攔截過程的中段主要依靠自身的慣導和SPY-1D雷達為其提供制導指令飛向目標，在接近目標后，末段的半主動雷達導引頭開始工作，由SPG-62雷達實施末段照射，對目標進行持續照射，捕獲目標精確的方位、速度、高度等信息以后，引導“標準”等武器予以打擊，“標準”等武器接收目標反射的雷達信號，對目標實施追蹤直至摧毀目標。

“標準”導彈在接近目標后，此時則需要SPG-62雷達對目標實施照射，每部照射器采用分時照射的方法［1］。照射雷達只需要在導彈進入攻擊末端后才指向目標，對于導彈飛行中段的指令引導，照射雷達可以放手不管。這樣“伯克”上的SPG-62雷達就可以抽出工夫按先后順序依次照射多個目標。“伯克”上配備了3部SPG-62雷達，每部雷達能分時照射4個目標，全艦共有12個火力通道。

圖1 “阿利·伯克”級驅逐艦防空相關裝備安裝圖

依托三部火控雷達，可在360°范圍實施對來襲目標的照射跟蹤。其中，1號火控雷達照射范圍為-135°～+135°（左舷為-，右舷為+），2號、3號火控雷達照射范圍均為-45°～-180°、+45°～+180°。對于掠海飛行的來襲導彈，在艦艏方向±45°范圍內，因艦橋、煙囪遮擋，僅有1部火控雷達可實施照射；在左右舷45°～135°范圍內，有3部火控雷達可實施照射；在艦艉±45°范圍內，有兩部火控雷達可實施照射。因此，艦艏方向±45°范圍，為“伯克”對掠海來襲導彈防御的薄弱方向，“伯克”應重點考慮從此方向對來襲導彈的防御。

圖2 “阿利·伯克”級驅逐艦SPG-62雷達照射范圍示意圖

3.1.3 AN/SPS-67（V）3雷達

AN/SPS-67（V）3型對海搜索雷達是近程兩坐標對海搜索雷達，提供海面目標、低空飛行器高速檢測和跟蹤，但其對海上艦艇目標的極限探測距離是104km，因而其探測能力有限，只能輔助SPY-1D雷達對目標探測［2］。

3.2 對來襲導彈的硬抗擊能力

3.2.1 攔截硬武器

“標準-2”導彈是美國海軍現役的主要防空導彈，采用“慣導+指令+半主動雷達”制導［2］，攔截遠近界為7km～240km，高低界為9m～30000m，超低空飛行速度2.5Ma，通過MK-41垂直發射系統發射，宙斯盾系統反應時間8s，發射間隔2s。

海麻雀改進型導彈，攔截遠近界為1km～50km，高低界為10m～10000m，超低空飛行速度為2.2Ma，通過MK-41垂直發射系統發射，宙斯盾系統反應時間8s，發射間隔2s。

拉姆導彈，攔截遠近界為0.1km～9km，對超音速突防導彈攔截近界0.5km，高低界為5m～6000m，飛行速度2.7Ma，不同方向反應時間3s。導彈是紅外制導，這是因為反艦導彈的尾焰會釋放處熱量。雷達掃描以后，不需要再精確制導，導彈會自動引導并攔截目標。為了保證速度，拉姆導彈會旋轉翻滾發射。

密集陣，遠近界為0.46km～1.5km（DDG-85號艦以后，改為拉姆導彈）。密集陣是用超高的射速形成一個覆蓋面來擊落來襲導彈的。密集陣的射速大概是每分鐘3000發～4500發。在發現目標會迅速發射出子彈形成一定數量的火力網進行攔截。如果是徑直沖過來的導彈，攔截的概率還可以，但如果是末端蛇形飛行的反艦導彈就很難攔截。

3.2.2 對來襲導彈的攔截計算

1）宙斯盾系統反應時間

AN/SPY-1D相控陣雷達發現反艦導彈后，其系統反應時間=指揮反應時間（識別+威判+決策+命令）+導彈準備與發射時間+導彈截擊飛行時間。

（1）基本反應時間：發現目標到發射導彈8s～12s；

（2）導彈截擊飛行時間：

①高空超音速（3Ma）反艦導彈，搜索跟蹤距離120km，攔截時間50s～60s；

②超低空掠海反艦導彈，搜索跟蹤距離30km，超音速（>2Ma）10s，亞音速導彈25s～30s。

2）“伯克”攔截計算

“伯克”計算條件：SPY-1D雷達對超低空掠海導彈探測距離為30km，單部SPG-62火控雷達照射/目指能力4批，標準-2、海麻雀導彈全程攔防，拉姆導彈近程攔防，宙斯盾系統反應時間8s。

來襲方計算條件：攔截導彈一對一攔截、成功率100%，來襲導彈末端突防速度為2Ma、突防后命中概率為75%（含飛行可靠度）、單一飛行可靠度為89%。

在計算中，本文引入以下概念：

（2）探測線：主要描述了敵方雷達對我方導彈最遠探測距離。一般用視距公式來描述：

（2）攔截發射線：在敵方攔截導彈發射時刻，我方突防導彈距目標的所處位置。單艦艇在對掠海導彈的探測中，探測距離一般大于遠程攔截導彈射程，因此針對遠程攔截導彈公式可如下描述：

攔截發射線=目標探測位置-（防空系統反應時間+發射間隔時間）×來襲導彈突防速度

“伯克”對來襲導彈的防空一般采用梯次攔截的方式進行攔截，中近程導彈的發射線與前梯次遠程導彈攔截遭遇線相關，可以認為前梯次的攔截遭遇就是目標探測位置，采用上述公式計算。

（3）攔截遭遇線：主要描述了敵方攔截導彈和我方突防導彈遭遇的位置，具體算法如下：

攔截遭遇線=攔截發射線/（攔截導彈的速度+突防導彈速度）×攔截導彈的速度

按照從艦艏方向對“伯克”實施導彈攻擊進行計算分析：

（1）“伯克”從發現來襲導彈到導彈臨空時間為65s，單方向上僅有一部火控雷達發揮照射跟蹤作用；

（2）對同一方向的同一個攻擊波次，“伯克”共可攔截4次，其中，“標準”攔截兩次，攔截7枚；“海麻雀”攔截兩次，攔截兩枚；“拉姆”導彈攔截1次，攔截1枚，共可攔截10枚來襲導彈。攔截示意圖如圖3。

考慮來襲導彈的飛行可靠度（89%），來襲方編隊需在單方向上發射14枚導彈同時抵達敵艦對空探測范圍，才能保證兩枚突破其硬武器攔截、1枚命中（命中概率75%，含飛行可靠度）。

在該計算中，“伯克”的軟抗擊武器暫時沒有定量數值支撐，無法定量計算分析，后續在攻擊波次中考慮。“伯克”攔截導彈成功率是按照100%計算，未考慮攔截概率，所有“伯克”反應時間均是按照最高值計算，理論上已是其高戒備等級的抗擊上限。

3.3 對來襲導彈的軟抗擊能力

“伯克”裝備有AN/SLQ-32（V3）電子戰系統，主要功能是防御反艦導彈的攻擊，在“伯克”上擔負點防御的任務，對導彈制導雷達和導彈發射平臺上的雷達進行警戒、監視、識別和測向，并實施欺騙干擾，對一般雷達、捷變頻雷達和隨機掃描雷達有100%的截獲頻率。其性能特點：1）具備全自動操作模式，可以實施轉發干擾，主要樣式是距離波門拖引，角度波門拖引和逆增益技術，系統的反應時間是51ns，角度波門拖引可以用來干擾導彈連續波制導雷達；2）方位和頻率測量均為寬開式，頻率范圍為1GHz～18GHz；3）可以實施應答式干擾，由調制或非調制的噪聲，假目標及其他干擾技術進行干擾；4）由100%的工作比發射時間，在連續干擾雷達的同時，還能警戒和監視其他雷達；5）多條轉發信道和多個應答干擾用的壓控振蕩器，可同時進行噪聲與欺騙干擾，干擾敵方幾個輻射源；6）對每個信號均能精確測頻測向。

“伯克”裝備有MK-36 Mod12型6管固定式“SRBOC”超速浮散型箔條火箭發射器、MK53舷外有源干擾發射裝置，可在SLQ-32（V）3（DDG-72號艦以后，部分改為SLY-2）電子戰系統的觸發下，自動發射“箔條星”箔條彈、HIRAMⅢ、HIRAMⅣ紅外曳光彈、GEMINI射頻/紅外混合干擾彈、LOROC“走離”式舷外箔條彈（射程2.5km）等進行聯合干擾，降低反艦導彈對目標的捕獲概率。

“伯克”的部分艦艇安裝了8部角反射體發射器，可單舷發射4枚角反射體實施干擾。在有源干擾方面利用SLQ-32（V3）電子戰系統實施，按照美軍作戰原則，一旦發現目標，需即對其實施有源電子干擾，如電子干擾與己方雷達產生同頻干擾，則嚴禁使用。

4 “伯克”級驅逐艦反導能力缺陷

1）單艦抗飽和攻擊能力有限

“伯克”級驅逐艦在應對超低空亞音速反艦導彈和高空超音速反艦導彈可以同時對近、中、遠三個不同方進行三次抗打擊，對超低空超音速反艦導彈可進行兩次抗打擊。無法應對超過3個方向或多于12枚的突襲導彈。

2）探測能力薄弱

“伯克”級驅逐艦裝載的四面陣SPY-1D艦載探測雷達，其艦艇頂部是其探測死區，導致其對高空目標探測能力很弱。受“多路徑效應”或海面雜波的影響，該雷達對超低空目標探測距離不到30km，導致提供的預警時間有限。針對末端機動的超音速掠海飛行導彈，實現的攔截概率很小。

3）識別能力薄弱

宙斯盾系統對接收到的目標只能據其信號特征和運動要素進行大致判斷，無法準確實現目標識別。

4）反應時間長

美軍“宙斯盾”系統的整個工作過程用時超過50s，無法及時應對高速艦空導彈的打擊，突防進攻中的各種先進技術也使反導攔截系統“力不從心”。

5 結語

“伯克”級驅逐艦的防空反導作戰能力確實已經非常強大，但也不是不可戰勝的，本文對其單艦反導能力的分析也只是定量，“伯克”級驅逐艦的宙斯盾系統以及其軟硬武器的有些具體的技術參數本文至今也無法得到，結論只能在一定程度上反映出“伯克”級驅逐艦的綜合防空反導作戰能力。