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美军的战区防空反导系统

摘要:近年来,美国国防部有意在海外基地和预部署设施附近部署各种防空反导系统,以增强这些设施的防空反导能力,提高其应对饱和攻击的韧性。本文摘自美国战略与预算评估中心发布的报告《印太地区的多层、全面、分布式的防空反导作战》,将对美军各军种所装备的防空反导系统进行简要的介绍。
关键词:防空反导,美国国防部,美国导弹防御局,美国陆军,美国空军

一、美国导弹防御局(MDA)

美国导弹防御局负责为美国国防部研发一种多层弹道导弹防御系统,该系统包含多种能力,能够拦截处于上升段、中段和末段的弹道导弹。过去,美国导弹防御局曾对多种新型弹道导弹防御系统进行测试和部署,在这一过程中,其既取得了部分成就,也遭遇了些许失败。最近,该机构的项目又取得了多项成功。例如,“陆基中段反导”(Ground-Based Midcourse Defense)系统首次成功拦截了一枚洲际弹道导弹,以及“宙斯盾”系统使用“标准-3”BlockIIA拦截弹成功拦截了一枚中程弹道导弹。虽然美国导弹防御局无需领导巡航导弹防御系统和反无人机系统的研发工作,但该机构负责综合防空反导系统的研发工作,这使其能够进行跨军种合作以应对所有与综合防空反导系统相关的威胁。

图1. 美国的弹道导弹防御系统

此外,高超声速导弹拦截任务的重要性也在不断提升。虽然高超声速武器并非什么新式武器,但高超声速巡航导弹和高超声速滑翔器(HGV)的普及却带来了日益严峻的新兴威胁。高超声速滑翔器可由火箭助推器带到亚轨道高度,并进行机动下降,以返回较低的高度。由于飞行高度低且机动能力强,此类导弹比常规巡航导弹或弹道导弹更难以跟踪和拦截。因此,关键问题是如何应对此类武器的能力和数量。

要想有效拦截高超声速导弹,拦截作战人员就必须先对其进行有效的探测和跟踪,但大多数陆基雷达只能对处于末段飞行阶段的高超声速导弹进行有效探测。由于高超声速滑翔器并不遵循弹道飞行轨迹,因此相比传统弹道导弹,其留给拦截系统的反应时间更短。天基过顶红外系统(SBIRS)卫星能够探测到全球范围内的导弹发射,但其可能无法对飞行速度快、机动能力强的目标进行跟踪。为跟踪高超声速导弹,美国正在研发高超声速和弹道跟踪天基传感器(HBTSS),该传感器能够为反弹道导弹作战和反高超声速导弹作战提供火控数据。美国还于近期启动一个新项目,以研发各种能用于高超声速导弹防御系统的组件,抵御高超声速导弹及其他新兴导弹的威胁。2021年4月,美国导弹防御局启动“滑翔段拦截弹”(Glide Phase Interceptor)的研发工作,并计划将其整合到“宙斯盾”系统之内。该项目原计划于21世纪20年代完成,但目前其时间表已经推迟到了21世纪30年代。美国国防高级研究计划局(DARPA)将为此项目提供支持。

2018年,有媒体报道称,美国导弹防御局将开始测试一款先进的弹道导弹跟踪系统。该系统以MQ-9“死神”无人机的一种长航程衍生型号为平台,配备有多种类似的传感器,能够应对各种针对雷达跟新系统的新兴威胁。值得注意的是,该系统未配备任何种类的雷达系统。

此外,美国导弹防御局还参与了以色列多种综合防空反导系统的研发工作,这些系统包括“箭”式导弹防御系统(Arrow missile system)、“大卫投石索”导弹防御系统(David’s Sling)以及“铁穹”防空系统(Iron Dome)。

图2. 以色列的“铁穹”防空系统

二、美国海军

在美军各军种中,美国海军拥有最为成熟的多层、全面、分布式综合防空反导系统(海军舰船的机动性使其系统具备“分布式”属性)。海军水面部队装备有许多自卫能力,并且是美国导弹防御局海基弹道导弹防御系统的重要组成部分。在其装备的水面舰船中,有90艘配备有“宙斯盾”作战系统(包括22艘巡洋舰和68艘驱逐舰),47艘具备“宙斯盾”弹道导弹防御能力,其中包括在西太平洋上前沿驻扎和前沿部署舰船。具备“宙斯盾”弹道导弹防御能力的舰船大多装备有“标准-3”Block1A/1B拦截弹,其中还有部分于2019年开始装备更先进的“标准-3”Block IIA拦截弹。此外,“宙斯盾”驱逐舰还携带有“标准-2”拦截弹和“标准-6”拦截弹。上述一系列的拦截弹和其他类型的舰船系统一起组成了一套多层、全面的综合防空反导系统,能够应对弹道导弹、巡航导弹以及其他多种空中威胁。

图3. 美国海军的“宙斯盾”驱逐舰

美国海军还拥有全球范围内最好的作战管理指挥控制系统(BMC2),该系统具备协同作战能力(CEC),并配备有基于此能力和Link16数据链的海军一体化防空火控系统(NIFC-CA)。协同作战能力能够提供一个传感器网络,该网络可以优化部队的态势感知,实现先进的作战管理。此外,该能力还是防御饱和攻击的关键能力,并且是“任何传感器,最好射手”能力(将有关来袭威胁的所有传感器数据进行汇总,以生成一个综合空域视图,然后根据具体情况选择最佳的拦截武器)的最佳示例。协同作战能力和海军一体化防空火控系统相结合,形成了一个作战管理指挥控制系统模型,并与美国陆军的一体化防空反导作战指挥系统(IBCS)和其他新兴科技一起为陆基多层、全面、分布式防御提供支持。

“宙斯盾”系统已发展出“陆基宙斯盾”系统,可实现陆基弹道导弹防御能力。目前,首套“陆基宙斯盾”系统已成功在罗马尼亚境内部署使用,第二套该系统将于2024年在波兰境内开始运行。大量“宙斯盾”驱逐舰将接收升级改造,换装AN/SPY-6(V)1防空反导雷达,该雷达能够弥补关键的弹道导弹防御能力和防空能力的不足。

三、美国陆军和海军陆战队

美国国防部需要陆军具备陆基反战区弹道导弹能力和反巡航导弹能力。近年来,美国陆军在增强战区综合防空反导系统能力方面取得了巨大的进展,但反巡航导弹系统的发展却举步维艰。

美国陆军的防空反导部队包括15个装备有“爱国者”防空反导系统的防空营。这些部队装备有“爱国者-3”拦截弹以及“爱国者-3”分段增强型(MSE)拦截弹,或者“爱国者-2”低成本(CRI)型号系列拦截弹。目前,这15个陆军“爱国者”防空营下辖60个“爱国者”防空连,装备有360台导弹发射装置以及1200枚拦截弹。在美国及其许多盟国防空反导网络中,装备“爱国者”防空反导系统的部队十分重要,但该系统成本较高,并且装备数量不足以为关键军用设施(如:空军基地和港口)提供保护,而这些关键军用设施在大国冲突中将发挥重要作用。此外,这15个“爱国者”营一年的运行维护成本高达8亿美元,这还不包括“爱国者”防空反导系统的现代化升级成本以及训练和作战过程中的拦截弹更换成本。近期关于“爱国者-3”防空反导系统的现代化升级工作依然致力于提高其针对中程弹道导弹的有效性。

美国陆军正在对其装备的“爱国者”防空反导系统进行升级,并发展出一体化防空反导作战指挥系统(IBCS),以对其防空反导系统传感器、发射装置和指控网络进行整合。2021年1月,该系统已获得批准,开始进行低速初始生产。2023年5月1日,该系统实现初始作战能力,并已经准备好进行作战部署。美国陆军太空和导弹防御司令部(Army Space and Missile Defense Command)司令丹尼尔·卡布勒(Daniel Karbler)中将称:“一体化防空反导作战指挥系统将在美国陆军、空军、海军以及联合多国(防空反导)部队范围内发挥其监视和火控能力,并能对处于综合火控网络中的传感器、武器和任务指挥组件进行快速整合。”

不仅如此,美国陆军正在采购一种名为“低层防空反导传感器”(LTAMDS)的新型雷达,以替换“爱国者-3”防空反导系统所配备的老旧的AN/MPQ-65雷达。这种新型雷达具备360度全向探测能力,探测范围更远,探测精度更高,能够应对目前最为新兴的威胁。一体化防空反导作战指挥系统将为LTAMDS雷达提供支持,而该雷达将使“爱国者”防空部队能够充分利用“爱国者-3”分段增强型拦截弹射程,实现更远距离的拦截。LTAMDS雷达与一体化防空反导作战指挥系统的结合将实现多项美国陆军系统的联合作战能力。这能够缓解单一节点失效的问题,提供更为全面的能力,并实现部队分布式部署或机动部署。该雷达唯一的不足之处可能就是成本太过高昂。此外,美国陆军还有多款雷达也十分老旧,其中包括“哨兵A3”(Sentinel A3)防空反导雷达(AN/MPQ-64A3)。

图4. LTAMDS雷达

“哨兵A4”雷达(AN/MPQ-64A4)是一种“哨兵”雷达的新型衍生型号,该雷达是一款现代化有源相控阵雷达,具备更强的目标识别能力、目标跟踪能力、目标分类能力,并加装有电子保护能力,以扩大战场扫描范围,提高美国陆军“近程防空系统”(SHORAD)和“间接火力防护能力增量2拦截”(IFPC Inc2-I)武器系统识别多种目标(巡航导弹、无人机、制导火箭弹、炮弹、迫击炮弹、导弹以及其他威胁)的能力。为了对这两款新型(LTAMDS雷达和“哨兵A4”雷达)雷达进行优化,美国陆军工程研究与发展中心(ERDC)应研制被动防御设施(如:能够躲避敌方传感器侦察的设施),并为相关作战人员和关键后勤装备建造具有防护性能的基础设施。

美国陆军还拥有7个装备了“萨德”(THAAD)反导系统的防空连,装备的发射车总量为42辆,拦截弹总量超过500枚。“萨德”反导系统能够拦截处于飞行末段的弹道导弹。美国陆军曾宣称要组建9个装备“萨德”反导系统的防空连。截止目前,美国已经在日本关岛和韩国部署了多个装备“萨德”反导系统的防空连,并在日本、土耳其和以色列部署了“萨德”AN/TPY-2雷达。

除了上述的防空反导系统外,美国陆军拥有多个装备有近程防空系统的部队,这些部队主要由7个美国陆军国民警卫队防空营组成,其装备有车载近程“毒刺”(Stinger)地对空导弹(如:“复仇者”(Avenger)防空导弹系统)。此外,这些近程防空部队还包括了2个装备陆基“密集阵”武器系统的防空营(每个营下辖1个“复仇者”防空连),以进行反火箭炮、火炮和迫击炮作战。此外,美国陆军还有2个“爱国者”合成营(每个营下辖1个“复仇者”防空连),以及3个装备有“机动近程防空系统”(M-SHORAD)的防空营。该军种还在采购2种新型近程防空系统,即“过渡型机动近程防空系统”(IM-SHORAD)以及“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统。“过渡型机动近程防空系统”将为师级单位和旅级单位提供保护,能够打击旋翼飞机、固定翼飞机以及无人机。“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统主要用于拦截巡航导弹和无人机,技术人员还将为该系统配备高能激光和高能微波武器,使其能够进行反火箭炮、火炮和迫击炮作战。配备高能激光的“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统研发项目最早可能将于2025财年进入投产项目阶段。

图5. 过渡型机动近程防空系统(IM-SHORAD)

美国陆军正在对其近程防空部队结构进行重大改革。该军种计划组建9个“机动近程防空系统”营,但目前未获得足额拨款。此外,该军种还计划组建9个装备有“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统的防空营,目前尚不清楚该计划是否获得足额拨款。并且,目前尚不清楚陆军是否已经组建由现役和预备役部队组成的上述两种防空营,这种现役与预备役相结合的方式对于美国陆军未来态势、军事存在和快速部署至关重要。目前,美国陆军部队的单位数量和人员数量都比较不足,无法一边为机动部队和机动指挥部提供保护,一边增强在美国大陆以外的空军基地和预部署设施(PPE)的防御能力,特别是在印太指挥部辖区内基地。令人担忧的是,从项目开始至今,“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统的实战部署时间一直在往后推。美国2019财年《国防授权法案》(NDAA)指出,该武器系统投入实战的时间一推再推,这将使美国陆军更晚获得反巡航导弹能力,使空军基地和其他固定设施继续暴露在巡航导弹的威胁之下。因此,2019财年《国防授权法案》要求美国陆军在2020年前至少部署2个装备有巡航导弹防御系统的防空连,到2023年9月前再部署2个此类防空连。然而,2022财年《国防授权法案》却决定不再组建后面的2个此类防空连。

对于“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统项目,美国陆军的计划进展慢于预期,并且陆军的所有巡航导弹防御能力的部署时间都推迟到了21世纪20年代末。该项目进展过程中,以色列拉斐尔公司和动力航空公司(Dynetics)竞争激烈,双方围绕与美国陆军一体化防空反导作战指挥系统进行集成的相关问题提出了各自的解决方案。最近,美国陆军决定选择动力航空公司为其生产首批16辆“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统发射车原型,以及60枚可部署的拦截弹原型,交付日期为2023财年结束前。该系统主要使用的拦截弹是美国雷神公司生产的AIM-9XB2红外制导拦截弹。然而,2023财年国会预算削减项目却将该系统的低速初始生产启动时间推迟到了2024财年,这与2019财年《国防授权法案》的意图相去甚远。2023财年拨款并未给“间接火力防护能力增量2拦截”武器系统提供更多的资金,2024财年也是如此。2023年6月1日,该武器系统的交付时间表更是继续延后,美国陆军称,由于制造商的生产延迟,其将一个关键评估项目延后近一年(到2025财年年初)。

图6. “间接火力防护能力增量2拦截”(IFPC Inc2-I)武器系统

此外,作为其“破袭”战略的一部分,美国陆军还在寻求其他的新型、低成本反饱和攻击手段,其中包括通过指令制导的“超高速炮弹”(HVP),该炮弹可通过像155毫米“帕拉丁”自行榴弹炮这样的平台发射。美国陆军还在寻求“爱国者-3”拦截弹的低成本替代方案。不仅如此,该军种还在炮基系统之上进行相关研究,这些系统包括轨道炮和新型火炮系统。与目前的导弹系统相比,这些系统更适合远征部署,具备更高的机动性,同时其弹容量更大,针对巡航导弹、无人机和无人机蜂群的单次杀伤成本更低。

与此同时,由于缺乏应对巡航导弹和其他空中威胁的关键能力,美国海军陆战队正在寻求采购“铁穹”防空反导系统的衍生型号。该衍生型号原型已经通过了2021年5月的一项设计审查,并被命名为“陆基防空(GBAD)中程拦截能力(MRIC)”。2022年9月,针对GBAD MRIC系统的测试取了圆满成功。2022年12月,美国海军陆战队启动针对该系统的认证过程。预计,该系统将于2024年9月启动一项快速反应评估,于2025到2027财年间装备3个防空连,并最早于2026财年开始列装部队。值得注意的是,美国海军陆战队并未在该系统拦截弹的采购工作中浪费时间,其已经启动了相关的采购工作,预计将采购2000多枚“塔米尔”(Tamir)拦截弹。该军种还确保了该拦截弹在美国本土的生产和维护工作能够稳定进行,这也有利于美国和以色列的合作。

根据2018年《国防战略》和《部队设计2030》,GBAD MRIC系统将为“远征前进基地作战”(EABO)概念提供支持。该系统将使美国海军陆战队的防空能力焕发新生。这一武器系统同时配备有光电制导导弹和红外制导导弹,能够更有效地应对各种空中威胁。即便是在天气条件恶劣的情况下,该系统也十分有效。这将有效减少部队的后勤补给工作,并能够为实战提供更多的能力选择。

四、美国空军和太空军

鉴于威胁的严峻程度,尽管美国陆军在印太地区增加其部署能力和数量,提高部署态势和军事存在,美国空军可能还需要承担更大的责任,以为其战区远征空军基地提供保护。

对于空军来说,最大的改变当属空军基地防空体系中陆基防空反导系统(点防空装备)的采购和运作工作。这些系统可能会部署在远征分布式基地,而这些基地正是空军敏捷作战部署概念的产物。空军可能会重点使用陆基点防空系统来应对巡航导弹和无人机威胁。空军所装备的未来点防御能力必须能够与陆军、海军、海军陆战队、以及主要盟军的综合防空反导能力进行互操作,并弥补其他军种和盟军的能力不足,而作战管理指挥控制(BMC2)系统将在其中发挥重要作用。2022年8月,美国国防部副部长希克斯(Kathleen H. Hicks)宣布,空军将成为“巡航导弹防御系统的采购机构,以保卫美国本土免受巡航导弹的威胁”。

由于太空优势对于美国国家安全和美军综合防空反导系统十分重要,因此美国太空军(USSF)的重要性也日益提升。事实上,部分太空领域的先驱者认为,综合防空反导系统应更名为“综合太空防空反导系统”(ISAMD)。太空军最重要的任务当属导弹战略预警和导弹跟踪任务,该任务也是美国太空优势的一部分。2023年4月25日,美国总统签署新的“联合司令部计划”(UCP),该计划将全球导弹防御作战支持责任承担机构改为美国太空司令部(SPACECOM)。该计划使美国太空司令部能够实施名为“跨区域导弹防御”(Trans-regional Missile Defense)的概念,该概念能够“有效整合数据,以实现快速威胁探测、分类和跟踪工作,并将这些信息快速传递到有关单位,从而使联合部队指挥官能够战胜威胁”。美国陆军太空与导弹防御司令部司令丹尼尔·卡布勒(Daniel Karbler)中将表示,反导任务是跨区域性的而非全球性的。此外,他还强调了盟军在反导任务中的重要性。反导拦截弹是区域性的,这是因为此类拦截弹受作战指挥官控制。目前并不存在全球性的拦截弹。

图7. 天基红外系统(SBIRS)

美国太空军还具备导弹预警和导弹跟踪等多项关键能力,这些能力对于综合防空反导系统来说至关重要。能够实现这些能力的项目包括目前正在进行的“天基红外系统”(SBIRS)项目,以及将在未来5年启动的“下一代过顶持续红外”(OPIR)系统项目。此外,美国太空军还将部署高超声速和弹道跟踪天基传感器(HBTSS),该传感器对于防御高超声速导弹十分重要。不仅如此,美国太空军在太空领域的存在对于综合防空反导系统来说意义重大,因为友军和敌军都十分依赖天基传感器、天基PNT能力、以及天基通信能力进行导弹打击。总而言之,太空军能力是导弹防御系统中的重中之重,其导弹预警和导弹跟踪能力是综合防空反导系统能够有效应对各种新兴威胁的必要条件。

五、联合综合防空反导组织(JIAMDO)

联合综合防空反导组织隶属联合参谋部的部队结构、资源和评估局(Joint Staff J-8),负责“规划、协调和监督综合防空反导(IAMD)需求、联合作战概念和作战架构”。因此,该部门对整个国防部的一些重要反导项目负有项目和职能责任。例如,该部门一直与国防部创新部门(DIU)联合开展了“黑色飞镖”(Black Dart)反无人机技术演示项目,该项目一直持续到2019年。此外,联合综合防空反导组织还配备有一种名为“敏捷火力”(Nimble Fire)的系统,该系统能够提供综合防空反导系统“人在回路”的建模和仿真能力。另外,该部门的“巡航导弹战斗识别”项目正在进行中,该项目能够审查对威胁识别技术的要求。

由于研发和部署多层、全面的分布式防空反导系统十分重要,联合综合防空反导组织还在进行“联合区域综合防空能力组合”(JRICM)项目,该项目旨在确定综合防空反导系统在对抗敌方空袭或导弹袭击时的有效性。该部门在国防部中的角色十分特殊,负责全面协调所有的国家反导项目,因此其对于战区综合防空反导系统的未来发展至关重要。与主要关注反导能力的美国导弹防御局相比,该部门更多扮演的是专业监管者的角色,其可对反导能力和能力空白进行独立评估。

六、联合反小型无人机办公室(JCO)

在过去几年中,无人机攻击在许多武装冲突中得到了广泛的应用,而针对无防护资产的无人机攻击尤为引人注目。2019年,沙特阿拉伯东部地区布盖格(Abqaiq)的一座世界最大的石油加工厂遭到无人机袭击。2020年,纳卡冲突中,阿塞拜疆军队运用无人机对亚美尼亚军队进行打击。俄乌冲突中,俄乌两军都使用了大量的无人机进行打击。

2020年1月,美国国防部指定美国陆军作为反小型无人机工作的领导军种,并成立联合反小型无人机办公室,该办公室将领导、协调和指挥反小型无人机工作,以统一国防部范围内的相关工作。联合反小型无人机办公室的成立意味着,目前存在着一场无人机与反无人机系统的装备竞赛,并且标准研发流程已经不足以应对此项竞赛。

图8. 固定站点低慢小无人机综合打击系统(FS-LIDS)

联合反小型无人机办公室“将领导和指挥条令、要求、材料和训练方面的相关发展工作,而美国陆军快速能力和关键技术办公室(Rapid Capabilities and Critical Technologies Office)将领导反小型无人机办公室的材料和采购工作。”该办公室评估了多项能力,提出了一些建议(已获批准),并确定了十项临时技术。在固定/半固定防御系统方面,该办公室于2021年批准了以下三个系统的研发工作:

  • 美国陆军的“固定站点低慢小无人机综合打击系统”(FS-LIDS)。该系统由多个部分组成,其中包括多台雷达、DF传感器、光电/红外摄像机、控制中心和拦截弹。
  • 空军的“反临时非国家联合空中威胁”(NINJA)系统。
  • 海军的“反遥控模型飞机综合防空网络”(CORIAN)系统。

在至关重要的指控领域,联合反小型无人机办公室选择了“前沿区域防空指挥控制”(FAAD-C2)系统、海军陆战队的“防空系统集成器”(ADSI)系统、以及空军的“多环境域无人系统应用”(MEDUSA)系统。

在主动反小型无人机领域,联合反小型无人机办公室的行动都取得了不错的结果。这些结果进一步激励工业界开发大量创新能力,以减轻或消除小型无人机的威胁。然而,这也引发了另一个问题,即各军种很难快速获取具有成本效益的能力,并将其提供给作战人员(这并不在联合反小型无人机办公室的指责范围内)。此外,主动防御系统并不能应对所有的威胁,对于拦截饱和攻击或无人机蜂群攻击的拦截成功率也无法达到百分之百。返回搜狐,查看更多

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