爱国者3弹头采用动能撞击技术,是专用反导拦截弹。
PAC-3全称是“爱国者先进能力-3(Patriot Advanced Capability-3)”,PAC-3型导弹全长5.2米,直径25.4厘米,弹重321千克,最大速度5马赫,反弹道导弹射程约40公里,是专用的反导拦截导弹。
专用反导拦截弹
与PAC-1/2导弹不同,PAC-3是源自战略防御倡议(SDI)的拦截方案,这也可从生产公司上看出,PAC-1/2导弹是雷神公司的产品,PAC-3导弹系统是洛克希德·马丁公司的产品。它上溯到源头是一个验证项目,称为小型雷达寻的拦截技术(SRHIT),目标是在小型雷达制导基础上,在大气层内通过碰撞杀伤技术实现对弹道导弹的拦截。
1984年,SRHIT项目进行了首次飞行测试。此后不久项目改名为轻量级敏捷控制(FLAG),项目计划开发碰撞杀伤,小型高精度雷达制导等技术。经过数次飞行试验后,1986年白沙靶场的GTV-3试验中,在12000英尺高度摧毁了2100英里每小时速度的靶标;次年还是在白沙靶场,FLAG在16000英尺高度成功拦截摧毁了长矛短程弹道导弹,经过三次对长矛导弹的成功拦截,验证了FLAG的能力。
爱国者3在1994年白沙靶场截击试验中,成功命中模拟导弹。
增程拦截器技术(ERINT)
战略防御倡议组织(SDIO)希望以此为基础获得对弹道导弹更强的拦截能力,最后项目改称增程拦截器技术(ERINT)。
ERINT拦截器使用新型火箭发动机,提供了远比FLAG更快的加速度与速度。此外,ERINT还增加了对喷气式飞机与巡航导弹的拦截能力,为了提高对喷气式飞机的拦截能力,导弹装备一个低速扩散破片杀伤增强器,包括总计24块每块95克的钢制破片。1992年6月,ERINT在白沙靶场进行了第一次飞行测试,随后8月进行了第二次飞行测试,飞行测试中取得了预定目标。1993年11月30日,ERINT成功拦截摧毁了风暴机动靶标,弹头内装有38具载压水容器以模拟有毒的化学子弹头;1994年,ERINT成功拦截了携带化学子弹头的弹道导弹靶标。
1994年,美国陆军战略防御司令部选定洛克希德马丁公司的ERINT作为爱国者PAC-3导弹系统的导弹,以提供比PAC-1/2导弹更强的拦截能力。历次试验中对弹道导弹子弹头的摧毁能力,是ERINT成功入选PAC-3的关键因素。
2005年巴黎航展上的PAC-3导弹,它现在特指ERINT拦截弹。
爱国者PAC-3导弹和爱国者PAC-3导弹系统,是很容易让人产生困惑的地方。
PAC-3导弹,特指以ERINT为基础的新导弹。而爱国者PAC-3导弹系统,则包括三个不同的升级配置,分别称之为PAC-3/配置1,PAC-3/配置2和PAC-3/配置3。
PAC-3/配置1的导弹系统加强了相控阵雷达脉冲多普勒处理器的处理能力,改进了火控计算机,使用爱国者PAC-2GEM型导弹。PAC-3/配置2的导弹系统改进了通讯处理器,增加了联合战术信息分发系统(JTIDS)强化联合作战能力,还加强了相控阵雷达的性能与对抗反辐射导弹的能力。PAC-3/配置3型的导弹,才包括PAC-3/ERINT拦截弹。
爱国者一次拦截测试,可见两弹之间的侧角很大。
台湾在1994年和美国达成协议,采购了3套爱国者PAC-2型导弹,1997年包括200枚导弹在内的3套爱国者PAC-2型导弹系统交货,使用PAC-2 GEM导弹,增强了对战术弹道导弹的防御能力,其拦截能力比之1991年海湾战争的爱国者PAC-1型有很大提高。
具有极高的拦截精度
PAC-3型导弹的最大速度和PAC-2型导弹大致相同,但使用了高精度的Ka波段(据称是8毫米)毫米波主动雷达制导,制导精度比之PAC-2有质的提高,模拟计算其制导误差小于0.17米, PAC-2导弹C波段TVM制导则有约5米的精度误差。
爱国者3导弹直径变小,因而一个发射架的携弹量达到16枚。
可以进行大角度侧向拦截
此外PAC-3导弹增加了180个小型侧向发动机提供末端修正,机动能力比之纯舵面控制的导弹提高很多。所以除了PAC-2,天弓2/3等导弹使用的性能有限的逆轨拦截方式外,PAC-3型导弹还能以很大的角度进行侧向拦截,这是PAC-3型导弹拦截能力大幅度提高的一个重要原因。
制导雷达功率提高
PAC-3型导弹系统的相控阵雷达从AN/MPQ-53升级到AN/MPQ-65型,MPQ-65雷达增加了行波管,使发射功率增加了一倍达到20千瓦,采用低噪声放大器,进一步提高了探测距离和分辨率。在通讯方面,PAC-3型导弹系统增加了联合战术信息分发系统的通信接口,改进了发射架的通信,可以使发射架远离雷达和作战控制台,甚至由其他火力单元的作战控制台来控制。
上图为潘兴2,下为东风21C模型,可见双方弹头类似。
靶场表现
1997年开始,PAC-3/ERINT导弹开始实际飞行测试,1999年的DT-3测试中第一次拦截到战术弹道导弹。2000年10月14日DT-6飞行试验中,测试多目标对抗能力,PAC-3导弹成功拦截了风暴2靶标;2004年3月4日的拦截测试中,两枚PAC-3导弹齐射,成功拦截了爱国者弹道导弹靶标(PAAT),随后再次齐射两枚PAC-3导弹,击落了风暴2型机动弹头靶标。
风暴2型靶标是采用民兵2洲际导弹的第二级发动机作为发动机外加潘兴2中程弹道导弹的再入机动弹头组合而成,模拟潘兴2导弹,东风21C类型的机动再入目标。
2002年,PAC-3导弹进入低速生产阶段。1999年,根据弹道导弹防御组织(BMDO)的建议,THAAD将拦截低界从40公里提高到60公里~80公里,为了填补由此产生的巨大缺口,2002年PAC-3导弹分阶段增强(MSE)项目开始进入研制进程。洛克希德马丁公司使用更强劲的火箭发动机,更大的舵面和加强的弹体结构,使PAC-3 MSE具有比PAC-3原型增大50%的拦截范围和更敏捷的机动能力。2008年,PAC-3 MSE开始第一次飞行测试。
台湾现有防空导弹的反导拦截能力远不及PAC-3。
将极大增强台湾反导能力
PAC-3导弹系统的出售,将极大的增强台湾的弹道导弹防御能力。新的AN/MPQ-65雷达和指挥控制系统配合反弹道导弹能力更好的PAC-3导弹,已经对中短程弹道导弹具备了很强的拦截能力。
台湾原有的弹道导弹防御能力依靠于1997年出售的PAC-2导弹系统和使用美国爱国者导弹技术改进的天弓2/3导弹系统。从两次海湾战争的实战经验看,爱国者PAC-2型导弹对于弹道导弹的拦截能力还是有很大不足,突出表现在拦截距离近,拦截高度低,尤其是拦截精度差上,不过对于弹头不分离的早期超短程弹道导弹拦截效果尚可。自1992年6月美台签订5年协议,用爱国者PAC-2反导系统的关键技术和零部件升级改进天弓2导弹系统,此后台湾中科院更由此开发专用反导的天弓3型导弹系统。不过2007双十节展出天弓3导弹后的各项信息,都显示天弓2/3型导弹采用破片式杀伤,没有侧向矢量推力和相关姿控系统。
再有2002年美方宣称"关键部件停产"导致天弓2防空导弹生产工人放假的奇闻,判断天弓2/3导弹系统的反弹道导弹能力至多相当于爱国者PAC-2GEM的性能,具备有限的反导能力,但是拦截距离高度精度都远远不能和爱国者PAC-3型导弹相比。
PAC-3导弹极大的增加了反弹道导弹拦截范围。
PAC-3导弹的实际性能,尤其是射程和射高,一向是很令人困惑的问题。
很多文章照抄http://www.designation-ssytems.Net网站的数据,给出一个20公里射程,最大射高15公里的数据,这个数据即使是拦截弹道导弹,也有些偏低;另一方也比较有趣,根据PAC-2导弹的数据,给出一个160公里射程,27公里最大射高的数据,对于反弹道导弹,这个数据明显夸张了。
综合各方面数据,PAC-3导弹重量321千克,其中发动机重量197千克,装药158千克,导弹最大速度可达5马赫,其小边条翼大长径比的气动外形空气阻力也不会多大,很难相信它的射程会只有20公里。以导弹总冲总重的数据做模型,PAC-3导弹具备在35公里射程处18公里高度拦截战术弹道导弹的能力,PAC-3导弹飞行至此处时速度仍有950米/秒左右,可用过载15g左右。对比FLAG,ERINT和PAC-3历次的拦截记录,至少35公里射程18公里射高的反弹道导弹能力是可靠的。
根据洛克希德马丁公司空射动能杀伤(ALHTK)项目的资料,PAC-3导弹反导时拦截距离在40~50公里之间,这个射程即使对比最新PAC-2GEM+型号的导弹,也提高了几乎一倍,同时拦截高度和精度上也有很大提高。综合的说,在现有的低层反导系统中,爱国者PAC-3型导弹的反弹道导弹能力是独一无二的。
随着爱国者PAC-3导弹系统的交付,台湾将逐步具备有效的反导能力,对中短程弹道导弹的防御能力大为提高。尤其是PAC-3型导弹具备拦截再入机动弹头(MARV)的能力,这将对大陆部署的高精度弹道导弹作战构成很大的障碍。
由于台海作战的特殊情况,顾忌平民伤亡不可能使用低精度武器狂轰滥炸,而配备高精度再入机动弹头的中程弹道导弹一贯昂贵。美国潘兴II导弹服役时采购价格甚至超过了F-16A战斗机的采购价格。今日我国生产的DF-15B,DF-21C等配备了主动雷达的再入机动弹头弹道导弹虽不至于超过J-10的价格,但是也比DF-15A,DF-21A等弹道导弹要昂贵得多。高精度弹道导弹第一击的作战能力受影响,对于两岸军事态势的冲击将是巨大的。
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