“愛宕”級宙斯盾驅逐艦對空防御能力研究?

（海軍航空大學 煙臺 264001）

1 引言

1989年，當時世界上第一型宙斯盾驅逐艦——“阿里·伯克”FlightⅠ級下水。而日本作為美國在亞太地區的盟友，必然要引進宙斯盾作戰系統，便以該型驅逐艦為藍本，建造了4艘“金剛”級驅逐艦。自此，日本有了自己的“神盾”［2］。此時日本海上自衛隊的核心——“八八艦隊”便成為以“金剛”級為核心、以其余型號防空驅逐艦為輔助的區域防空能力極強的驅逐艦隊。在20世紀90年代末期，朝鮮著力發展彈道導彈，對周邊國家形成威脅。而“八八艦隊”缺乏對彈道導彈的攔截能力，日本便以此為借口，計劃發展新型的擁有強大區域防空能力和一定攔截彈道導彈能力的宙斯盾驅逐艦［3］。而這一計劃馬上得到批準，2000年12月，日本防衛廳發表《新中期防衛力量整備計劃》，正式批準以美國海軍“阿里·伯克”級驅逐艦FlightⅡA型為藍本，建造兩艘新型宙斯盾驅逐艦，代號為14DDG和15DDG，并很快通過預算授權，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護衛群第3護衛隊；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隊第2護衛隊群。

2 典型驅逐艦性能對比

“愛宕”級驅逐艦為區域防空驅逐艦，其滿載排水量10050t，是當時西太地區排水量數一數二的防空驅逐艦。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。使用全燃聯合動力，配置4座通用公司LM2500燃氣渦輪機，最大航速30節，20節航速下，最大航程為6000海里，具有較強的平臺搭載能力、機動性以及續航力［4］。整艦采用模塊化設計，增強了自身防護能力［5］。

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

與“世宗大王”級驅逐艦（KDX）相對比，二者下水時間相差兩個月，各項性能指標基本相同，滿載排水量稍弱于“世宗大王”級，但續航卻稍強于后者。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”驅逐艦于2017年下水，相比“愛宕”級晚下水10年，因此，多項技、戰術性能指標優于“愛宕”級驅逐艦。以上四型同級別驅逐艦具體情況如表1所示。

表1 幾型驅逐艦參數對比

3“愛宕”級驅逐艦防空體系構成

3.1 “宙斯盾”系統

“愛宕”級驅逐艦作戰系統為“宙斯盾”7.1型系統，該型系統除了區域防空能力極強之外，還具有較為強大的反潛、艦以及反導能力［7］。“宙斯盾”7.1型作戰系統使用商業標準計算機組件的UYQ-70計算機替代了上一代的軍用標準UYK-43/44計算機，整體數據處理能力大為提高；采用新型傳感器，裝配了新型AN/SPY-1D（V）相共振雷達，海上區域監控能力，尤其是對彈道導彈的防御能力得到了較大提升；不僅如此，由于該系統采取完全的分布式結構的建設方案，其生命力有較大增強。“宙斯盾”7.1型作戰系統的強大之處在于其探測跟蹤能力，其能力來源于AN/SPY-1D（V）有源相控陣雷達，該雷達工作波段為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的空中和水面目標實施快速探測、識別和跟蹤，同時作用目標數量可達數百個，對空搜索最遠距離可達達1000千米［8］。該雷達還可以自動評估來襲目標的威脅程度，根據目標威脅程度來確定發動攔截的優先級，可以同時對12～18枚“標準-2”艦空導彈發送中段修正指令，并實時評估攔截效果。

3.2 區域防空武器

“愛宕”級驅逐艦裝備美制“標準”SM-2 BlockIIIA/B艦空導彈，是該艦實施主區域防空的主要武器。該型防空導彈最大射程為167km，有效射高為10m～24400m，最大飛行速度近4Ma，制導方式為中段慣性無線電指令修正加末段半主動雷達制導，裝備有高爆戰斗部，命中精度，目標毀傷能力和抗干擾能力較強［9］。“標準”SM-2 BlockIIIA/B 抗海面雜波影響較強，具備在本艦20km～25km距離處攔截超低空目標的能力。最新型的“標準”SM-2 BlockIIIB在原有基礎上增加了紅外導引頭，擴展增強了導彈制導邏輯運算功能，導彈飛行末段捕捉重要目標的能力有顯著提高。“愛宕”級驅逐艦前后共設有96個MK41導彈垂發單元，根據任務情況可混裝最多80枚“標準”SM-2 BlockIIIA/B 艦空導彈［11］，既可單發發射進行點防御，又可多發連射進行區域防御，連射時最小發射間隔為1s。艦上共裝備了3部AN／SPG-62火控雷達，每一部SPG-62火控雷達能同時跟蹤、照射4個來襲目標，因此該艦能同時攻擊l2個空中目標，抗飽和攻擊能力非常強大［10］。

圖1 “宙斯盾”系統

3.3 近程防空武器

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

圖2 MK41垂發裝置

“密集陣”BlockIB是“密集陣”BlockIA系統的改進型，其搜索雷達增加了對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，并能全時段在復雜環境下進行作戰，對底高度掠海飛行的反艦導彈等目標的攔截能力有所增強［11］。此外，“密集陣”BlockIB與“密集陣”BlockIA相比，加長了炮管，經過改進，簡化了炮彈的散射模式；增加了炮口抑制系統，從而使系統的射擊精度有所提高。而且改進型的“密集陣”可以使用新型彈藥，可在不改變發射初速的情況下，大幅提高對目標的貫穿能力，對付超音速反艦導彈十分有效。

圖3 “密集陣”近防系統

圖4 NOLQ-2B型綜合電子戰系統

3.4 電子戰系統

為增強艦艇電子戰功能，日本以美國SLQ-32綜合電子戰系統為藍本，在此基礎上自行研制了NOLQ-2B型綜合電子戰系統［12］，并裝配在“愛宕”級驅逐艦上。該系統的先進之處在于可以自動對全方位內探測到的輻射源信號進行分類、跟蹤、識別和評估，并對對本艦構成威脅的輻射源進行采集、分析、定位、預警。NOLQ-2B型綜合電子戰系統覆蓋頻段廣，從甚高頻到18MHz的絕大多數雷達和通信工作頻段都在其覆蓋范圍內，并且工作功率大。該系統除具有強大電子偵察功能外，還具有強大的電子干擾能力，其干擾方式包括轉發式干擾，假目標干擾以及箔條干擾等。可以說該系統攻防兼備，具有較為完善的電子作戰能力。

4 防空能力建模分析

綜上，“愛宕”級驅逐艦的防空系統包括探測、區域防空、近防武器以及電子戰系統四部分。

探測:“宙斯盾”系統的AN/SPY-1D（V）相控陣雷達；

區域防空:美制“標準”SM-2 BlockIIIA/B艦空導彈；

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

電子干擾:NOLQ-2B型綜合電子戰系統。

現在假設利用某型反艦導彈對“愛宕”級驅逐艦進行打擊，該型反艦導彈各項指標均取時下先進反艦導彈典型值，則反艦導彈需要突破防空導彈攔截、近防艦炮攔截、干擾攔截三層防御。

則“愛宕”級驅逐艦攔截反艦導彈概率為

P抗為反艦導彈單發命中艦艇概率，n為來襲反艦導彈數目［13］。而

表2 攔截效果評估表

P為導彈無抗擊、無干擾條件下命中概率［14］，根據時下先進反艦導彈水平，我們取均值P=0.8；Qd為對敵方單發防空導彈突防概率，“愛宕”級驅逐艦部署艦空導彈為“標準”SM-2 BlockIIIA/B艦空導彈，取Qd=0.35；Qp為對敵方近防艦炮突防概率，“愛宕”級驅逐艦部署近防武器為兩座MK-15“密集陣”BlockIB近防武器系統以及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型綜合電子戰系統，取典型值Qg=0.9。

1）1發“標準”攔截1枚反艦導彈時，仿真結果如表2。

此時有曲線圖如圖5。

圖5 攔截效果曲線圖

2）兩發“標準”攔截1枚反艦導彈時，仿真結果如表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論:

1）以1發艦空導彈對1枚反艦導彈時，在齊射反艦導彈數目為15枚以內的情況下，可以保證50%以上的攔截概率，而以兩發艦空導彈對1枚反艦導彈時，不考慮其他因素，由于“標準-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”級驅逐艦實際作戰應用中可以采取以單發“標準-2”攔截1枚反艦導彈或者以兩發“標準-2”攔截1枚反艦導彈，亦或是兩方案相配合的方式。

3）“愛宕”級驅逐艦 2 座 MK-15“密集陣”Block-IB近防武器系統布置為首尾各一座，導致兩處火力點無法實現交叉，這樣使近程防空的效果有所折扣，經模型驗證屬實。

5 結語

2018年7月30日，日本的最新型宙斯盾驅逐艦“摩耶”級下水，日本海上自衛隊距“雄關八岳”的“盾艦體系”又進一步［15］。該艦搭載與美國同步最新型宙斯盾系統，據報道可搭載“標準-6”防空導彈，將會擁有更強的防空能力。“愛宕”級驅逐艦作為目前日海上自衛隊的主力防空力量，已被列入升級改造計劃，必將是我將來對日作戰的重點之一，所以做好其性能的研究對現階段我裝備的研究以及將來對日作戰的戰法研究仍具有重大意義。