引 言
朝鮮中央通訊社 2013 年 4 月 9 日援引朝鮮亞太和平委員會聲明內容報道,由于美國和韓國的敵視舉動和戰爭挑釁活動,朝鮮半島局勢正滑向一場"熱核戰爭",事態嚴重影響朝鮮半島,乃至亞太其它國家和地區的和平與安全.聲明說,為捍衛民族尊嚴和國家主權不受侵略者威脅,朝鮮已經宣布軍事回應舉措.戰事一旦點燃,將發展為一場"全面戰爭",朝鮮將展開"無情報復".
日本防衛省一名發言人證實,為應對朝鮮試射導彈,日本航空自衛隊當天凌晨在位于東京市谷的防衛省部署兩套 PAC-3 型導彈攔截裝置.日本防衛大臣小野寺五典 7 日簽署命令,授權自衛隊在日本海部署裝備宙斯盾防空系統的驅逐艦,以備攔截可能射向日本領空的朝鮮導彈.一旦驅逐艦攔截失敗,愛國者 3 型導彈將擔負起攔截任務[1].
自 2003 年日本內閣通過了關于彈道導彈防御系統建設的決議以來,日本的防空反導系統得到了迅速發展,對亞太地區的穩定產生了重要影響.日本的防空反導防御系統由陸基低空攔截系統、?；呖諗r截系統、預警探測系統和指揮控制系統組成.該系統的主要任務是攔截處于中段和末段飛行彈道中的近程、中近程、中程彈道導彈,?；磳到y還可對處于助推段的彈道導彈實施攔截.如果?；鶎棓r截失敗,再將信息傳遞到陸基低層攔截系統,由低層攔截系統將其擊毀.
1 陸基低空攔截系統
1. 1 日本導彈防御系統發展過程
20 世紀 90 年代初,日本航空自衛隊與相關企業開始進行關于未來彈道導彈防御的構想研究和關于彈道導彈的探測、跟蹤的相關研究,并通過對FPS-3 進行升級改進,使之具備了探測、跟蹤彈道導彈的性能.
1995 年,防衛廳開展的關于日本防空系統建設方向的綜合調研中,進行了對彈道導彈防御系統的構想研究,并在技術可靠性方面得到了美國的協助.
日本佳其\\( JADGE\\) 預警指揮系統的設計制造始于 2002 年,與此前的巴其系統\\( BADGE\\) 一樣,在設計之初主要是針對飛機.2004 年,開始對佳其系統追加彈道導彈應對功能.
2003 年,內閣通過了關于彈道導彈防御系統建設的決議,彈道導彈防御系統建設的形勢發生了重大變化,日本彈道導彈防御系統的建設始于 2004年[2].
1. 2 愛國者 PAC-3 系統
日本從 2004 年開始引進愛國者 PAC-3 導彈及地面系統,現在在日本全境已部署 16 部該系統.
PAC-3 系統是洛馬公司在 PAC-2 系統的基礎上,對火控系統進行改進并換裝新的 PAC-3 型導彈而形成的全新的防空系統.
愛國者 PAC-3 系統由愛國者 PAC-3 導彈、發射裝置、AN/MPQ-65 相控陣雷達、AN/MSQ-104 交戰與火力控制站和其它支援設備組成.每個火力單元由 1 部雷達、1 個交戰與火力控制站和 6 ~8 輛導彈發射車組成,每輛發射車帶有 16 枚愛國者 PAC-3導彈.作為中低層的攔截系統,攔截高度 15 km,攔截距離 20 km,用于攔截處于末段飛行的中近程彈道導彈和巡航導彈以及空氣動力目標,對防御目標實行點防御,能夠有效地攔截戰術彈道導彈,并在實戰中得到了驗證.AN/MPQ-65 相控陣雷達可完成對目標的搜索、跟蹤、識別和對導彈的制導.
對雷達散射面積為 1 m2的目標的最大探測距離為170 km,最大目標探測數為 100 個,最大導彈制導數為 9 枚[3].圖 1 為愛國者防空反導系統 PAC-3 導彈發射車.
PAC-3 武器系統采用分置式地空導彈共架發射技術,能發射 PAC-2、PAC-2 GEM 和 PAC-3 ERINT三個型號導彈,并還有一個型號 PAC-3 MSE 正在研制中.1 個愛國者導彈連共有 8 部發射車,單部能裝 4 枚 PAC-2 導彈或 16 枚 PAC-3 ERINT 攔截彈.
愛國者 PAC-3 導彈采用單室雙推力固體火箭發動機,發動機長為2. 75 m,直徑為266 mm,質量為 195 kg,端羥基聚丁二烯\\( HTPB\\) 推進劑質量為175 kg,發動機殼體由碳纖維 / 環氧復合材料制成,采用 Ka 波段脈沖多普勒主動雷達導引頭,距離測量精度為 0. 1 ~ 0. 15 m,采用慣導中段控制系統、指令修正和主動雷達尋的制導.
PAC-3 ERINT 導彈的攻擊目標是戰術彈道導彈和 大 氣 層 內 吸 氣 式 飛 行 器,目 標 攔 截 距 離1 000 km,射程 30 km,射高 15 km,彈長 4. 775 m,彈徑 228 mm,最 大 速 度 馬 赫 數 6,發 射 質 量301. 5 kg,殺傷概率 > 80 % ,制導體制為慣性制導+ 指令修正 + 毫米波雷達主動尋的制導,16 聯裝箱式傾斜發射,為直接碰撞和引爆殺傷增強裝置相結合的雙重殺傷方式.改進的 PAC-3 彈頭可能采用化學氣體彈頭,也可能采用動能彈頭.據報道,PAC-3 MSE 導彈為 PAC-3 導彈的改進型,國際合作研制的中程擴展防空系統\\( MEADS\\) 已選用 PAC-3MSE 導彈作為該系統的主要攔截彈[4].
1. 3 Chu-SAM 地空導彈系統
Chu-SAM 地空導彈系統是一種中程中低空地空導彈系統,從 1994 年開始研制,2001 年進行了首次導彈飛行試驗,2003 年開始生產,2004-2005年開始裝備日本陸上自衛隊.
每個 Chu-SAM 導彈系統火力單元包括四輛垂直發射車、1 部多功能相控陣雷達、1 個指揮控制中心和 1 個火控站.每輛發射車上裝有 6 聯裝發射系統,每個防空群有 4 個或 5 個火力單元.Chu-SAM 導彈系統采用垂直發射技術,可 360° 全方位攻擊目標,并具有同時對付多個目標的能力.圖 2為 Chu-SAM 地空導彈系統.
系統能對付各種作戰飛機,射程50km,射高·10 km,彈長 4. 9 m,彈徑 300 mm,最大速度馬赫數2. 5,發射質量 301. 5 kg,殺傷概率 > 80% ,制導體制為預置程序 + 指令修正 + 主動雷達尋的制導,使用高爆戰斗部、近炸或觸發引信[3].
2 ?；l射高空攔截宙斯盾系統
2. 1 宙斯盾系統組成
1992 年,日本接收了首套宙斯盾系統.1993 年3 月,日本首艘宙斯盾驅逐艦金剛號服役.目前,日本已裝備 6 艘具有宙斯盾系統的驅逐艦.宙斯盾系統主要由標準導彈、AN/SPY-1 雷達系統、指揮與決策系統、武器控制系統、宙斯盾顯示系統和發射裝置等組成.
2. 2 AN / SPY-1 系列雷達
AN / SPY-1 雷達為固定式 E / F 波段電掃描多功能相控陣雷達,具有搜索、探測、跟蹤、制導等多種功能.該雷達采用數字計算機控制、高功率發射機及先進的信號處理技術,能在嚴重的雜波干擾和電子干擾環境下進行自適應搜索和跟蹤,并能有效地對付具有寬帶特性的目標.由于反艦導彈具有低空突防特性,該雷達在低空區采用多波束高數據率搜索.為對付反輻射導彈,該雷達可臨時關機,開機 1 s 后可進入跟蹤狀態.目前,AN/SPY-1 雷達已有 AN/SPY-1A、AN/SPY-1B、AN/SPY-1C、AN/SPY-1D、AN / SPY-1F 和 AN / SPY-1K 等型號.AN / SPY-1D艦載防空雷達可同時探測 200 個目標,并跟蹤其中最具威脅的18 個目標,對空中目標的最大探測距離可達460 km.AN/SPY-1D\\( V\\) 雷達是 AN/SPY-1D 的改進型,在提高遠海作戰能力的同時,重點提高了雷達探測和跟蹤掠海飛行的反艦導彈和戰術彈道導彈的能力.圖3 為 SPY-1D 雷達天線.
2. 3 指揮決策與發射系統
指揮與決策系統提供指揮、控制和協同,并通過威脅評估減少作戰人員的干預.巡洋艦采用Mk 1指揮與決策系統,驅逐艦采用 Mk 2 指揮與決策系統.武器控制系統除優先與空中目標交戰外,還用于水面和水下目標的交戰,處理來自指揮與決策系統的火力分配指令、威脅評估結果和 AN/SPY-1 雷達提供的追蹤數據,決定攔截方式,選定發射裝置和導彈,控制發射,并對飛行中的導彈進行制導控制,同時將情況報告給指揮決策系統.采用 Mk 41垂直發射裝置,除發射標準系列導彈外,還可以發射戰斧巡航導彈、阿斯洛克反潛導彈和改進型海麻雀導彈.
2. 4 標準系列導彈
目前,美國海軍和日本海上自衛隊裝備的用于宙斯盾導彈防御系統的導彈稱為標準-3 Block 1A導彈,直徑約343 mm,最大射程600 km,攔截高度160 km,最大飛行速度 3 ~ 3. 5 km / s.利用動能彈頭直接摧毀彈道導彈,利用其運動能量實現完全摧毀.Block 1A 導彈可攔截的彈道導彈包括近程導彈\\( SRBM,射程 600 km\\) 、準中程導彈\\( MRBM,射程1 300 km\\) ,能夠有限攔截中程彈道導彈 \\( LRBM,射程 5 500 km\\) .
標準-3 Block 1B 導彈是 Block 1A 的改進型,直徑相同,紅外傳感性能得到提升,彈頭姿態控制裝置有所改善.Block 1B 可能在 2015 年之前實現部署,隨著這種導彈的裝備,對彈道導彈的識別能力有望增強,防御區域也會進一步擴大.B1ock 1B 能夠攔截近程、準中程及中程彈道導彈.標準-3 Block2A 導彈從 2006 年開始由美日兩國聯合開發,導彈直徑約 533 mm,射程可達 1 200 km,攔截高度500 km,最大飛行速度可達 4. 5 ~ 5. 6 km / s.動能彈頭的摧毀能力增強,導彈制導裝置及姿態控制裝置的性能也大幅提高.裝備該型導彈后,防御區域將會進一步擴大,能夠攔截包括誘餌在內的多種彈道導彈,使用靈活性也有所增加.按照 計 劃,Block 2A將在 2015 年研制完成,2017 年開始部署,Block 2A 能夠攔截近程、準中程及中程彈道導彈,并能 夠 有 限 攔 截 洲 際 彈 道 導 彈 \\( LCBM,射 程10 000 km\\) .圖 4 為標準-3 導彈發射試驗.
2011 年,日美合作研制的標準-3 IIA 項目通過美國導彈防御局和日本防衛省聯合開展的系統設計評審,并獲準進人正式研發階段.標準-3 IIA 型攔截彈具有更大的第二、三級火箭發動機直徑,推進速度和攔截距離有所提高,還將采用改進型動能彈頭,目標識別能力顯著增強,可攔截包括遠程彈道導彈在內的多種彈道導彈[5].
標準-3 Block 2B 導彈的直徑與 B1ock 2A 同為533 mm,但性能將會大幅提升,射高、防御區域也會進一步擴大,能夠對中程彈道導彈及洲際彈道導彈實施早期攔截,該型導彈可能在 2020 年以后開始部署.
3 預警指揮控制系統
3. 1 指揮控制系統及裝備
日本導彈防御指揮控制系統以自動警戒管制佳其系統以及防空/反導地面兵力兵器自動化指揮系統終端為核心,用于支援導彈防御作戰部隊的指揮控制,可收發、處理、顯示司令部、各部隊作戰態勢等信息.佳其自動警戒控制系統由原巴其系統改進而成,用于指揮分布于海上和陸地的各子系統作戰,由數臺服務器構成分布式網絡信息處理系統,可自動綜合處理地面所有固定和機動雷達以及空中預警機采集的目標信息,為指揮員做出判斷、選擇最佳作戰方案提供依據,從而實現反導作戰全過程的自動化.該系統與宙斯盾系統、愛國者系統以及陸基預警雷達\\( 如 FPS-5 雷達\\) 鏈接,能夠接收美軍Link-16 數據鏈信號,共享美軍預警衛星和 X 波段雷達獲取的導彈預警情報.同時,佳其系統與日本中央指揮所相連接,可保證日本最高當局在必要時能直接指揮防空反導作戰.佳其系統的 BMD 指揮官由航空自衛隊司令擔任,可對由航空自衛隊的陸基雷達、預警機,海上自衛隊的宙斯盾驅逐艦收集到的來襲導彈情報進行分析,然后將信息傳遞給宙斯盾驅逐艦和愛國者導彈,啟動攔截程序.佳其系統于 2004 年開始建造,2009 年 7 月正式啟用.日本導彈防御指揮控制系統的另一個組成部分是日本的防空/反導地面兵力兵器自動化指揮終端.2010年 3 月,防空/反導地面兵力兵器自動化指揮系統投入正式值班.
巴其系統于 1989 年正式啟用,配備有 28 個地面 J/FPS-3 固定雷達站、12 個 J/TPS-102 型機動式三坐標雷達、C-3118 新型智能型數字計算機、13 架E2-C 預警機、4 架 E-767 預警機,并增裝了 JAN /TSQ-51C 型對空作戰指揮裝置.隨著各種裝備升級改造的完成,新巴其系統的防空預警能力得到極大提高,其空中預警范圍達到 600 km,預警時間達到30 min.新型三坐標雷達采用世界先進的有源相控陣雷達技術,具有較強的遠程高空和近程低空目標探測能力、跟蹤能力以及較強的抗干擾和抗毀能力,對高度為 500 m 的低空目標,探測距離達到152 ~ 214 km,使地面預警時間由 7 min 提高至10 min.
巴其系統的指揮控制分為四級.其中,航空總隊作戰指揮所負責整個國土防空作戰,內設航空作戰管制所,負責防空作戰指揮.每個防空扇區設有航空方面隊作戰指揮所,內設防空指揮/指令所,負責本扇區的防空作戰,對下屬的防空監視所即雷達站、航空團戰斗指揮所和高射群\\( 防空導彈、高炮\\) 戰斗指揮所實施指揮.
巴其系統采用智能型 C-3118 電子計算機處理數據,可自動綜合處理所有固定、機動式雷達以及空中預警機采集的目標信息,實現目標性質識別、目標數據計算,威脅評定,確定作戰方案,下達作戰命令,指揮、引導、攔截等防空作戰全過程的自動化[6].
3. 2 空基預警系統
E-2C 鷹眼預警機負責空域的警戒巡邏任務,實施晝夜不間斷空中巡邏.預警偵察設備是 AN/APS-145 機載雷達和 AN / ALR-73 無源探測系統.
AN / APS-145 雷達對彈道導彈、巡航導彈及隱身目標具有較強的探測能力,對大型目標的探測距離達到 648 km.AN/ALR-73 是全自動的寬頻段、精確、快速的無源探測系統,探測距離高達 740 km.
E-767 預警機擔負日本首都的防空警戒任務,用于對付低空目標,如高速轟炸機、巡航導彈等.
E-767 預警機裝備的 AN / APY-2 預警雷達及通信和情報系統,可直接與地面巴其系統、各種戰斗機及E-2C 預警機聯網,可 24 h 實施空中警戒.E-767 預警機最大巡航速度為805 km/h,高空警戒探測距離398 ~ 796 km,對轟炸機和戰斗機的探測距離分別為 556 km 和 370 km.
3. 3 陸基及?；A警系統
日本陸基導彈預警系統主要由 FPS-5 遠程預警雷達和改進型 FPS-3 雷達構成,該系統對遠程高空目標和近程低空目標具有較強的探測與跟蹤能力.
FPS-5 預警雷達為大型 L 波段固定三面相控陣雷達,可以探測并跟蹤速度約為 11 000 km/h 的彈道導彈.日本已經完成 4 部 FPS-5 預警雷達、7 部改進型 FPS-3 預警雷達的部署工作.2006 年 6 月,美國在青森縣津輕海峽部署了 X 波段雷達\\( FBX-T\\) ,該雷達是一種高分辨率雷達,能夠探測助推段飛行的彈道導彈[7].
地面戰略預警系統主要用于對彈道導彈進行預警,兼具低空突防對抗能力.戰略預警任務主要由從美國引進的一部后向散射超視距\\( OTH-B\\) 雷達系統和一部雙基地移動式超視距雷達\\( OTH-T\\) 實施.OTH-B 雷達系統作用距離約 3 000 km,探測范圍覆蓋東北亞、俄羅斯的西伯利亞西部、越南、菲律賓、中國東北、華北及中原大部分地區.OTH-T雙基地雷達探測距離可達到3 000 ~4 000 km,可監視俄羅斯遠東基地及其它區域的飛機和艦船發射的導彈.它們與美國部署在關島的 OTH-B 雷達構成了一個 3 000 ~4 000 km 的戰略預警網.
2008 年 3 月 l3 日,日本足柄號宙斯盾驅逐艦交付使用,使日本海上自衛隊宙斯盾驅逐艦達到了6 艘.宙斯盾驅逐艦裝備的 AN / SPY-1D 多功能相控陣雷達是日本主要的海上預警系統.AN/SPY-1D雷達與 FPS-5 雷達一起構成了日本導彈預警雷達網的核心.
3. 4 天基預警系統
為擺脫因共享美國天基預警信息而形成的依賴,2011 年 7 月以來,日本開始磋商引進美制導彈預警衛星,試圖建立更加獨立自主的彈道導彈防御體系.日本計劃 2013 年 4 月前發射 15 枚靶彈,以檢驗和提高日本彈道導彈防御系統的探測和跟蹤能力,預計耗資約 1. 06 億美元.
2011 年 9 月和 12 月,日本先后發射了光學-4號和雷達-3 號偵察衛星,構成了由多顆光學偵察衛星和 1 顆合成孔徑雷達衛星組成的天基偵察網.光學-4 號偵察衛星屬于日本第二代光學成像偵察衛星,全色分辨率達到了 0. 6 m,雷達-3 號偵察衛星可全天候遂行偵察監視任務,分辨率達到 1 m.
4 防空反導系統發展趨勢
4. 1 預警系統發展趨勢
1\\) 發展新一代固定式警戒管制雷達2011 年,防衛省開始著手未來雷達方式的相關研究,主要內容是研究開發探測隱身飛機和彈道導彈方面性能突出的雷達,預計將在 21 世紀 20 年代后半段實現列裝.
2\\) 發展獲取預警信息的新系統日本從 2000 年起開始研究未來預警系統,使用飛機搭載紅外預警系統.如果進展順利,21 世紀20 年代后半段之后,日本單獨研發的針對隱身飛機和彈道導彈的預警飛機將會問世.在預警飛機問世之前,要建立用于目標識別的數據庫,還應考慮研發日本國產的預警衛星.
4. 2 武器系統發展趨勢
1\\) 研發標準系列導彈替代產品
作為宙斯盾艦載標準導彈的替代品,可考慮采用目前日美共同開發的彈道導彈防御用升級型攔截導彈\\( 標準-3 Block IIA\\) .預計將于 2016 年左右完成開發,21 世紀 20 年代初開始列裝[2].
2\\) 研發愛國者-3 替代型導彈
新式裝備一方面要與標準-3 Block IIA 形成配合,另一方面還要能夠防御速度更快的彈道導彈,保衛更廣闊的地域.新一代地空導彈系統,有望于2030 年代后期列裝.作為開發同時具備彈道導彈應對能力的地空導彈系統的準備,應進一步研發新型攔截導彈,并在此基礎上推進地面系統的研發.
3\\) 進行射擊場保障及試驗評估研究
作為進行數學模擬和硬件環路模擬的器材,彈道導彈防御模擬雷達要具備模擬未來彈道導彈的能力.進行必要的試驗評估還要取得美國的協助,為此要理順與美方的協調關系.采用飛機搭載雷達系統,以協助攔截導彈能夠在對方的彈道導彈升空階段進行攔截,使系統具備有效攔截范圍.
4. 3 指揮控制系統發展趨勢
1\\) 改進佳其系統
佳其系統使用的計算機是民用產品,要定期換裝,軟件也要在訓練和運用中逐步升級.將來還會有系統整體維護的問題,預計新一代佳其系統將于21 世紀 30 年代實現列裝[8].
2\\) 提高指控系統的整體性能
提高指控系統的整體性能需要通過在各個時期列裝升級改進后的各子系統來逐步實現.先期實施新一代系統的技術課題相關研究和根據威脅的動向和新系統的引進,適時開展構想研究非常重要.在此基礎上對升級后系統從運用層面和技術層面適時實施綜合檢驗,是提高防御系統應對能力不可或缺的重要措施.
5 結束語
日本提高未來導彈防御系統的性能,是以現有導彈防御系統為基礎,將來分別引入技術進步的各個子系統,逐步提高整體性能的漸進性開發方式.
未來的防空導彈體系將融合現有的各個防空系統以及子系統的功能,朝著一體化防空反導的方向發展.技術層面將走本國自主開發與同國外協作開發的道路.
參考文獻
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