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台湾“天弓”3防空/反导系统(上)

2019-04-17李梅郭吉兰

兵器知识 2019年4期
关键词:长白爱国者机动

李梅 郭吉兰

2019年1月,中国台湾地区领导人蔡英文接连视察了宜兰“天弓”3导弹阵地(题图)和导弹生产厂,并宣称开始正式量产“天弓”3导弹,这标志着“天弓”3已经完成研发,正式部署。

“天弓”3的发展

“天弓”3反导系统全称“低层反战术弹道导弹系统”(Anti Tactical Ballistic Missile,ATBM)。该系统由于战标要求高,加之台军军事战略和军备政策的反复,造成其发展定位摇摆而进程缓慢。

先期研制(1997—2009)1995年在完成“天弓”2地空导弹研发后,台“中科院”开始反导武器系统“前瞻性”研究。当时台军为配合陈水扁政府“以武拒统”政策,同时推进了“雄升”(“雄风”2E)、“层系”(“天弓”3)、“翔升”(“雄风”3)三项导弹开发计划。1997年,在美国雷锡恩公司技术协助下,以“天弓”2防空导弹为基础,台“中科院”着手研制“天弓”3型系统。计划先期主要进行射控系统、导弹系统的关键技术开发,为后续工程研发奠定基础。1998年,开始进行技术论证,在九鹏基地先后进行了导弹飞行速度、目标追寻、火箭推力控制、弹头破片毁伤能力等项目验证;2002年完成了射控和导弹分系统测试;2007年完成了射控系统研制与系统联合测试。2007年10月,陈水扁政府为增强岛内“武独”信心,在“双十”活动中首次公开展示了“天弓”3导弹,但雷达等系统并未出现。台军资料透露,此时导弹研制仍处于高风险状态,性能不稳定,当时的“国防部长”李天羽也证实“天弓”3仍要继续测试。以后虽然在2008年通过了相控阵雷达开机测试,并在2009年上半年完成全系统研发,但此后由于制导等技术瓶颈和与美方达成“爱国者”3引进意向,该计划遭到质疑,研制资金遭遇困难。

台湾军方媒体报道的蔡英文视察“天弓”3生产线

公開展示的“天弓”3导弹及发射系统

系统测评(2010—2014)从2010年开始,台军开始对“天弓”3系统进行初期作战评测,包括目标侦搜、指挥管制、射控引导、电磁防护以及对战术弹道导弹、巡航导弹、反辐射导弹、战机等目标实弹拦截测试。初期的几次拦截试验均告失败,但在美国技术介入下,系统开始趋于稳定,并完成了双靶机拦截试验和通信指管系统的联机验证,最终在2013年勉强完成作战测评。2013年12月,台“中科院”在台北的“军民通用科技产业加值应用成果展”上对“天弓”3导弹全系统进行了展示。2014年后鉴于大陆高技术武器井喷式的出现,台加紧了“天弓”3的发展力度。2014年9月,台防务部门于2015—2024年编列总额748亿元台币(约合164亿人民币)采购“天弓”3导弹,并在2015年先编列28亿777万余元台币(约合6.3亿人民币),以满足试验性部署与进一步测评需要。同时,台开始规划“天弓”3的阵地部署。

部署量产(2015—2019)从2017年底开始不断有消息称,台军开始“天弓”3的部队装备与测试,并为此开始汰换部分“霍克”导弹。但由于此时正是台引进的“爱国者”3系统交付和部署之际,因此“天弓”3的部署受到压制和影响。此后解放军轰炸机连续绕岛飞行似乎使台军受到刺激,不但在东南外岛绿岛部署“霍克”,还在东部沿海开始加快部署“天弓”3。按照计划,未来5年台湾将大幅提高“天弓”3导弹产量,将“天弓”3导弹扩编到1 2套。这些导弹在替换“霍克”导弹的同时,可能与西部的“天弓”1/2系统配合担负战备,并可能逐步替代固定部署的“天弓”系统,从而逐渐成为台军防空/反导的主力。

台湾地区阅兵展示的“天弓”3导弹发射车

“天弓”3的构成分析

发射系统从台军阅兵展示和蔡英文视察的照片来看,“天弓”3导弹发射系统与“爱国者”和“天弓”1系统类似,安装在一部发射拖车上。拖车上主要有控制机柜及发射架,发射架下部安装有1套伺服驱动器。每部发射架可承载并发射4枚“天弓”3或“天弓”2型导弹,采用垂直发射方式,具备全向接战能力。发射时,发射系统在阵位伸出液压支柱,利用水平仪将底盘调平,然后起竖发射架发射。

已经超期服役的台湾“霍克”导弹系统

“天弓”3导弹采用垂直发射方式

“爱国者”导弹系统的AN/HPQ-53相控阵雷达

相控阵雷达从照片看,“天弓”3系统采用了类似美国“爱国者”系统的机动型相控阵雷达。以前“天弓”1/2系统的“长白”雷达广为诟病,成为台自研防空系统的最大败笔。“长白”雷达技术源于美国,最初台希望引进由4面小型阵列天线组成的可机动的ADAR-T战术防空相控阵雷达技术,但由于这种雷达探测距离只有240千米,无法覆盖台海对面解放军对台主战机场,因此改为美国通用公司的ADAR-HP高功率雷达。这种雷达为单面被动式相控阵雷达,采用了美国提供的固态收发单元、电子扫描技术。整个天线阵面由6000个相位器收发单元构成,采用S波段,具有10个搜索和导控频段,探测角度为水平120°、高低70°。由于美国出于保密原因没有将指控软件出售给台湾,台湾不得不自行开发,这也是台湾宣称“长白”雷达为自主开发的原因。由于“长白”雷达体积阵面太大,导致计划中的地面机动车载方式不切实际,最后不得不改为固定部署,这使其生存性广受质疑。因此,“天弓”3系统从开始就坚持小型化和机动化。从目前透露情况看,“天弓”3采用的“机动长白”雷达天线平时采用平放方式,以利机动移防,使用时才将天线升起;雷达天线探测范围应与“爱国者”的MPQ-53雷达相似,约在90°~120°之间。雷达工作时,天线无法左右转动,但在车厢与拖车间有较大的转轴,且与其它部分分离,因此与“爱国者”雷达一样,必要时可停机转动转轴,以调整接战方向。不过“机动长白”雷达车上除雷达天线外,还有体积较大的车厢,并有人员舱门,这表明雷达车担负部分指控功能(MPQ-53雷达天线车与指控车是分离的)。

“天弓”3导弹系统的“机动长白”雷达

“天弓”2导弹阵地上固定部署的“长白”雷达

指控中心

指控中心是“天弓”3系统的大脑,由战术指挥软硬件及通信、控制设备等构成,负责全系统运作控制与目标接战管制,其将导弹发射系统与相控阵雷达结合起来,并担负目标分配和飞行控制的任务。

“天弓”3作为远程防空系统还要考虑通过网络和数据共享为周围其它型号中近程防空导弹提供目标数据,组成立体防御网并融合各种来源数据,这就使其不但能调配新型导弹和“机动长白”雷达,而且还要兼容各种远程雷达和其它中近程防空系统。最早由于“天弓”1导弹来自于美国雷锡恩公司,而雷达却来自于通用电气公司,双方都不肯交出最底层接口,迫使台湾不得不改进美军已经没有保密价值的“霍克”导弹指挥射控系统,这也是“天弓”1导弹莫名其妙使用两部照射雷达的原因。台湾因此开发了所谓自主的“天合界面”指挥射控系统。这一系统虽然在“天弓”2上有所整合,但其依赖的是“长白”雷达超大的功率和巨大的体积,而这些在“机动长白”雷达上又都必须克服,因此最终台“中科院”不得不再次通过“爱国者”2改进和“爱国者”3的引进,达成与雷锡恩公司和通用电气公司的技术交换。据台军透露,“天弓”3的指控中心具有全方位、全自动、多目标指管能力,最多可指挥管制24部导弹发射车,并同时引导拦截9批来袭目标。

保障系统台军一再强调“天弓”3系统的高度机动性,而机动性是建立在较强指挥控制能力之上的,而这都仰仗于高效可靠的指挥通信能力。近年来台军为机动雷达车组、机动岸舰导弹和机动防空导弹等系统均配置了可伴随保障的通信保障系统,包括机动通信车和卫星通信车等。这些通信车组既可以担负“天弓”3发射车和指控车、雷达车之间的通信,也可保障区域防空指挥中心与发射连之间的远程通信。这使“天弓”3系统指控车与发射区不必集中部署,降低了被发现和被摧毁的可能。此外,为了防护相控阵雷达等高度用频设备免遭反辐射导弹的锁定与打击,通常还会为“天弓”3系统配备雷达诱饵系统。这些诱饵主要是功率较大的信号模拟发生器,通常由波形产生器、发射机、天线等构成,由小型车辆搭载,占地展开后部署在陣地周边空地,产生与相控阵雷达类似的无线电信号,诱骗反辐射导弹等。

“天弓”3防空/反导导弹分析

发动机从外观看,“天弓”3似乎与“天弓”1/2导弹没有太大区别,都借鉴了“爱国者”导弹的设计,弹体尾部采用X形4片梯形全动式控制翼。但从气动布局来看,其仍局限于“爱国者”2技术,距离“爱国者”3还差很远。在“天弓”3项目立项之初,台“中科院”宣称,“天弓”3性能类似“爱国者”3,并透露其正在进行“小型推力向量控制火箭”的研制,这被外界认为是类似“爱国者”3的侧向和姿态控制技术,因此“天弓”3应是一种配备有侧向和姿控系统的拦截导弹。但“天弓”3导弹在2007年一露面就让人大失所望。原来“天弓”3与“天弓”2采用了大小和气动布局几乎完全一样的设计,且未见侧向和姿控系统的喷口,基本没有脱离“天弓”2的设计。这表明“天弓”3关键的侧向和姿控技术未实现突破,导致原先方案不得不改动。这种情况实际在“天弓”2导弹的发展中也曾发生。当时“天弓”2计划采用冲压发动机提高导弹速度,并购买了美国Vought公司的STM冲压发动机技术。但由于该技术难以消化,最终不得不回到固体火箭发动机方案,而在“天弓”1上增加了一个舱段,这不但造成“天弓”2导弹计划推迟,而且由于长度增加,无法使用现有机动发射架,最终不得不部署于地下发射井。

“天弓”3导弹发射出箱瞬间

“天弓”3导弹进行发射试验,可见其整体布局类似于“爱国者”导弹

战斗部台媒透露,“天弓”3导弹战斗部为95千克的高爆弹头,具有“选向性引爆”功能,可将能量集中在一个方向摧毁目标。2002年时台“中科院”宣称,正在进行“先进弹头关键技术”开发,当时外界认为“天弓”3导弹将使用与“爱国者”3类似的“碰撞杀伤技术”。但2007年透露出其“小型推力向量控制火箭”技术并未突破,这就无法实现对目标的高精度碰撞,因此其应该还是采用破片杀伤技术,这会造成战斗部质量过大,进而会限制制导系统的体积与质量。外界认为,“天弓”3导弹战斗部参照了台军从美国引进的“标准”2导弹的MK125高爆破片弹头,但在定向爆破方面有所改进,不过仍是针对飞机等的大破片杀伤方式。也有台媒认为,台正在试验所谓反应式破片弹头技术,可能用于“天弓”3。这是一种类似于子母弹的战斗部,其首次爆炸将更小的爆炸物定向抛撒到目标方向,然后再次引爆子爆炸物,扩大杀伤范围和威力,这可能还只是停留在技术论证阶段。

“爱国者”3导弹弹体头部有侧向和姿控系统喷口

“爱国者”3导弹由于弹径减小,发射箱体积明显减小,反射箱数量也成倍增加

制导系统从台导弹技术发展水平来看,“天弓”3导弹的制导系统应该采用了主动雷达末制导方式。制导技术曾长期困扰台科研人员。台“中科院”在发展“天弓”系列导弹之初,曾寄希望于从美国引进“爱国者”2使用的TVM技术,但由于这是美国当时保密且先进的核心技术,因此遭到拒绝。所谓TVM技术实际就是利用数据链把部分测量和解算功能放在地面设备上,这不仅简化了弹上设备,而且提高了抗干扰能力。为此台不得不通过增强“霍克”照射雷达功率的方式,开发了基于半主动雷达制导技术的“天弓”1系统,尔后又利用“天弓”2项目发展了主动雷达制导技术。这是一种采用指令修正的惯性制导和主动雷达制导的复合制导方式,与“天弓”1相比减少了照射雷达。主动雷达制导是用弹上的雷达向目标辐射电磁波,并接收经目标反射的信号,实现对目标的跟踪,然后根据目标的运动参数形成控制指令,引导导弹飞向目标。由于“天弓”导弹二级的弹体直径为0.41米,因此推测雷达导引头工作在2厘米波段(X波段)。这为“天弓”3导弹发展奠定了一定基础。根据美国发展“爱国者”的经验,“天弓”3导弹导引头的改进应该包括通过增加前端放大器,提高导引灵敏度和作用距離;还可能增加按目标类型不同可再编程控制引信启动和控制战斗部起爆点的功能。[编辑/山水]

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