辜 璐 趙 飛
2009年1月28日,英、法、意三國聯合研制的用于裝備英國皇家海軍45型驅逐艦“勇敢”號的主防空導彈系統(PAAMS)正式更名為“海毒蛇”防空系統,從而拉開了該防空系統發展的一個新紀元。
作為英國海軍未來艦載防御的中堅力量,“海毒蛇”防空系統具有艦船自衛、艦隊區域防御和中遠程防空3種能力,可為軍艦和商船提供多層、全方位防空保護。2008年6月和2009年2月,該系統在法國總裝備部導彈試驗與發射中心靶場成功進行了2次試射,標志著“海毒蛇”防空系統向實戰裝備又邁出了堅實的一步。
研制背景
上世紀80年代末,法國與意大利等國開始著手聯合研制“未來面對空導彈武器系列”(FSAF)。這是一個模塊化結構的武器系統,包括全方位多功能雷達、“阿斯特”導彈、垂直發射模塊和指揮控制模塊,用以取代“海響尾蛇”、“瑪舒卡”和“標準-1”等艦空導彈。FSAF主要包括近程艦載面對空反導彈武器系統(sAAM)、中近程艦載主要防空導彈系統(PAAMS)和中遠程陸基面對空導彈(SAMP/T)。1999年4月,英國決定與法國和意大利聯合研制主要用于艦艇編隊多層次防空的“海毒蛇”防空系統,為了開發這個系統,歐洲主防空導彈系統聯合投資公司于1999年8月11日成立。該系統最大限度地利用了FSAF系統開發的技術,綜合使用“阿斯特-15”和“阿斯特-30”導彈,可為艦船提供有效的區域防空和反導能力。
系統概述
“海毒蛇”防空系統對掠海飛行的反艦導彈、巡航導彈、反輻射導彈,戰斗機等,具有全方位抗飽和攻擊能力,能在惡劣的電子對抗環境下工作。系統由多功能雷達,先進指控系統和可混裝48枚“阿斯特-30”和“阿斯特-15”導彈的垂直發射系統構成。
“海毒蛇”防空系統與裝備法國海軍“地平線”艦船和意大利海軍Orizzonte艦船的PAAMS(E)的不同之處在于各自選擇了不同型號的多功能雷達,法國采用的是ARABEL多功能雷達,意大利采用的是EMPAR多功能雷達,而“海毒蛇”防空系統采用的是BAE系統公司研制的SAMPSON多功能雷達。
SAMPSON多功能雷達主要用于嚴重干擾、強烈海浪及島嶼雜波環境條件下的點防御和區域防御。雷達可與主動或半主動尋的防空導彈相配合,雷達可提供中段制導和殺傷評估,還支持全自動工作。SAMPSON雷達系統價格為1500萬美元。整個雷達重4.6噸,雷達天線共有兩個背靠背的天線陣列,每個陣列采用2500個收發組件,每個組件包含一個2~20瓦的收發模塊,峰值功率25千瓦。搜索模式下工作頻率2G~4G赫茲,跟蹤模式下工作頻率6G-10G赫茲。天線轉速30轉份,可實現360°覆蓋,其對大型目標跟蹤距離可達400千米,可同時跟蹤500~1000個目標,并控制導彈同時攔截其中的12個目標。
“阿斯特”導彈組成結構
作為“海毒蛇”防空系統重要組成部分的“阿斯特”導彈,在總體設計思想上與美國“標準”系列導彈相類似。“阿斯特-15”和“阿斯特-30”均為正常式布局的兩級導彈,其主要區別在于兩者第一級(下面級)固體助推器的直徑有所不同,其中“阿斯特-15”固體助推器直徑為0.35米,而“阿斯特-30”為0.54米。兩型導彈固體助推器直徑及體積上的差別使兩者具備不同的射程,從而完成不同的任務。兩型導彈的第二級(上面級)完全相同,其長度均為2.6米,直徑0.18米,質量107千克。導彈第二級中部安裝有4個長矩形彈翼,助推器后方設有4個大型可控截尖三角形尾翼。導彈第二級的重心附近置有推力矢量燃氣噴射裝置(PIF),在彈道末段采用該裝置可使導彈的機動能力從50g提高到62g。
“阿斯特-30”的助推器采用了擺動噴管技術,以實現垂直發射后的迅速轉彎。它還采用燃氣發生器,經位于彈翼的4個橫向噴管噴氣。即使目標作15g的機動,導彈也能迅速響應,確保目標處于有效殺傷距離內。“阿斯特-30”主發動機和串聯助推器由法國宇航公司和意大利SNIA-BPD公司提供,導彈的助推器長2.3米,質量350千克。
“阿斯特-15”導彈及“阿斯特-30”導彈均采用慣性導航,指令修正與雷達主動尋的復合制導體制。導彈導引頭選用馬特拉公司“米卡”空對空導彈AD4A導引頭的改進型。AD4A導引頭是脈沖多普勒主動雷達導引頭,工作在Ku波段(12-18G赫茲),帶有大功率發射機,采用數字化信號處理技術,具有跟蹤高機動目標的能力。天線可實現大的偏轉。該導引頭還具有較強的抗干擾能力,可使導彈以最佳的比例導航路線接近目標。
目前,“阿斯特-30”導彈正在改進中,改進型導彈即可用標準的“阿斯特-30”助推器,也可采用增程型助推器。
“阿斯特-30”Block1是多用途導彈,可以攔截射程小于650千米的彈道導彈。其改進包括增大戰斗部破片,引入雷達/光電導引頭,改進引信和處理器。“阿斯特-30”Block 1導彈采用高分辨力導引頭,使導彈能選擇最佳的攔截點。其戰斗部位于長2.7米導彈(不包括后面的助推器)的中部,將產生更大的碎片,其尺寸、質量和碰撞速度能確保對戰術彈道導彈的殺傷性。“阿斯特-30”Block 1同時保持了“阿斯特-30”的尺寸以及與SYLVER A-50發射架的兼容性。
“阿斯特-30”Block 2的改進包括采用新的助推器,紅外成像導引頭,改進制導軟件與控制,可從Mk41或SYLVER發射系統內發射,此外,新型“阿斯特”導彈還可能用高爆破片戰斗部實現碰撞殺傷。該導彈將提供專門的反戰術彈道導彈能力,能夠對付射程超過3000千米的導彈。預計“阿斯特-30”Block 2將在2020年達到實用化。
作戰過程
“海毒蛇”防空系統的作戰過程如下:
多功能相控陣雷達對戰區空域進行警戒,一旦目標回波出現,系統可在天線旋轉的同一周內進行目標確認和初始跟蹤。
跟蹤過程中,系統通過敵我識別器和目標運動形態進行敵我識別,隨即進行威脅等級評估、優先級排序及攔截可能性計算。根據有關結果形成攔截方案。系統根據預定攔截規律、攔截過程、可用導彈數及發射器狀態信息對攔截方案不斷進行更新。
一旦滿足發射條件,系統自動發射導彈。導彈在慣導系統控制下依優化的導引律自動完成垂直發射、姿態穩定及大致指向目標方向的初始飛行過程,此后導彈在慣導系統控制下沿預先確定的優選彈道飛向目標,在此過程中制導站也連續地向導彈發送修正指令。
當目標進入導彈主動尋的頭的作用距離時,導引頭雷達天線開始工作,一旦導引頭截獲目標,導彈進入自導飛行階段,并啟用推力矢量控制系統,直至命中目標。
系統的整個作戰過程全自動化。在系統工作過程中,操作手只需對系統保持監控,操作手可在作戰過程中的任何時刻對系統工作進行干預乃至中止。
裝備情況與使用前景
繼2008年6月首次成功試射之后,第二次試射成功又為該項目今年的工作開了個好頭。在完成其余的系統資格認證后,該系統將正式服役英國皇家海軍的新型45型驅逐艦。“海毒蛇”防空系統所有的組成部分已裝備首艘45型驅逐艦“勇敢”號。第一階段系統集成工作已經完成,第二階段系統集成工作將于今年6月開始。系統的最終合格性驗證試驗將于今年夏天進行。此外,在第2艘和第3艘45型驅逐艦“大膽”號和“鉆石”號建造完畢后,“海毒蛇”防空系統也將同步交付。