為什麽“愛國者3”作為壹種防空導彈能打飛機了還讓洛馬這麽高興呢?

愛國者PAC-3 MSE導彈
咱們先來看看臺灣省買的“愛國者”系統,臺軍從1996年部署第一個“愛國者”導彈連開始,因為這種導彈具備機動部署能力,比臺灣用美國雷達組裝的”天弓“系統生存力、抗干擾性能等方面要強得多,因而被視為臺灣防空系統的關鍵裝備。尤其是隨著大陸短程彈道導彈系統的進步,臺軍後來又引進了“愛國者PAC-3”系統,2017年開始部署。預計2021年時臺軍將有6個“愛國者2”導彈發射連,3個“愛國者3”導彈發射連共同服役。
雖然牛皮吹的震天響,但臺軍並沒有用PAC-3替代PAC-2的計劃。原因也很簡單,本來PAC-3就不是用來取代PAC-2導彈的。
此前美國"愛國者“導彈去競標土耳其防空導彈,土耳其要求導彈系統能夠反導同時防空,美國人壹上來說我用PAC-2導彈防空,PAC-3反導,然後土耳其壹看價格……哦感情我買兩套導彈,才能滿足需求是吧。那我買它作甚呢……於是轉頭去考慮S-300和紅旗-9,最後選中紅旗-9,後來再因為政治因素改買S-400。
為什麽“愛國者”系統要用兩種導彈分別執行防空和反導任務呢?

臺軍“愛國者3”導彈部署的時候是采用一個發射架上裝4枚PAC-3,一枚PAC-2的方式部署,當然這是平時演習,發射架上沒有滿載導彈

雖說是機動式系統,但臺軍還是為它造了防護掩體,說明臺軍對於防空系統通過機動求生存,提高作戰效能的理解啊……

這種“固定部署的機動式防空系統”結局基本就是成為反輻射導彈下的亡魂……
原因是當初設計愛國者PAC-3的時候過於強調反導,而放棄了打飛機的能力,或者說,對高機動性空氣動力學目標的攔截距離非常有限。
目前,關於PAC-2和PAC-3導彈的射程,美國公開的說法是,PAC-2攔截飛機目標時,射程最大200公里,而PAC-3攔截彈道導彈的射程為20公里。並未說PAC-3攔截飛機的具體射程。
網上有俄羅斯方面一些專家的分析,認為PAC-3導彈打不機動的低速空中目標時,最大射程應該在120公里,但如果是對付會進行機動規避的戰鬥機目標,有效射程就會縮小到20-30公里的程度。
雖然洛克希德公司沒有正式評論過這樣的說法,但是此前在推銷“愛國者”系統時該公司的宣傳中,實際上默認了這個說法。強調PAC-2和PAC-3兩種導彈系統的組合可以發揮更好的作用等等。
PAC-3導彈打飛機為什麽不好使呢?
有兩方面原因:
第一,PAC-3導彈為了強調攔截彈道導彈,其固體發動機采用了工作時間短,能量高的設計,發射出去以後就全力加速,把導彈的速度提高到馬赫4以上,直沖目標。雖然攔截彈道導彈需要能夠在極高的飛行速度下進行方向和高度的微調,需要導彈耐受高過載,但這種過載基本不會大幅度消耗導彈的飛行能量。PAC-3采用在彈體中部安裝大量小型燃氣發生器的方式,通過直接力控制來提高導彈的微調機動能力。
但是這種模式並不適合用來攔截飛機。因為飛機的機動能力比彈道導彈強得多,一般的彈道導彈在其彈道末段實際上是沒有機動能力的,彈道可預測。攔截彈的難點無非是在高速飛行下如何用盡可能大的控制力進行小幅度的調整,來提高命中精度。相比之下,飛機會進行持續的,大幅度機動,直接力控制並不適合讓導彈追上這樣的動作,同時更重要的是,導彈跟隨飛機做大幅度機動動作的時候,會迅速消耗能量,而PAC-3導彈在其彈道末段已經沒有動力,將無力追上飛機的機動而錯失目標。

“愛國者”導彈的AN/MPQ-53/65雷達(外形很難分辨,PAC-3用的是65)

為“下一代愛國者”系統研制的GaN(氮化鎵)AESA雷達,具備一個主陣面和兩個小陣面,做到360度覆蓋

這種雷達脫胎於此前與德國、意大利聯合研制的MEADS系統(2014年美國退出)
第二,PAC-3導彈的戰鬥部不適合打飛機,PAC-3導彈因為採用了末段主動雷達制導,具備很高的命中精度,因此設計的時候採用了“碰撞殺傷”原理,但同時,為了增加殺傷概率又研制了一種名為“殺傷增強器”的特殊高爆戰鬥部,這種戰鬥部實際上是貼在導彈外殼上的24塊鎢制方型破片,每塊破片下方有少量的炸藥——這段外殼的內部仍然是導彈的其他設備。這樣的方式,在攔截彈道導彈的時候確實能提高命中率,但如果打飛機,效果就很可疑了。
本來美國財大氣粗,用PAC-2打飛機,PAC-3攔導彈也沒啥,但進入21世紀的第二個10年後,這種方式越來越凸顯其“蛋疼”之處,以至於在壹些情況下出現了壹個“愛國者”導彈發射架上裝2枚PAC-2導彈,再裝8枚PAC-3的情況。
同時,隨著技術的發展,在PAC-3這樣的小型導彈上整合較強的防空作戰能力,也不是不可能了。
在21世紀初,美國、德國、意大利聯合開展MEADS(中程防空導彈)項目,旨在發展一種射程100公里左右,有較強反導能力的防空系統,該系統計劃使用一種新型有源相控陣雷達——相比之下”愛國者“系統的AN/MPQ-53和AN/MPQ-65雷達都是無源陣——和新型的戰鬥管制系統,來大大提高導彈的作戰能力,該系統選用的導彈,有兩種,一種是在”愛國者“PAC-3基礎上改進,提高反飛機作戰能力的新型導彈,另一種則是基於德國IRIS-T短程空空導彈研制的短程防空導彈。

MEADS系統的很多設計概念為“下一代愛國者”系統所沿用

圖中三種導彈從上到下分別為PAC-3、PAC-3 MSE和THAAD導彈,註意PAC-3 MSE導彈模型中,多出來的圓筒形結構,這應該是新型的“增強殺傷”組件,實際上這已經是一個傳統的高爆戰鬥部,和PAC-3非常小的“殺傷增強”系統概念已經不一樣了

愛國者3導彈“殺傷增強”組件示意圖,圖中綠色是鎢制的預制破片,紅色的是拋射破片的裝藥
當然,後來MEADS系統因為各國需求差別難以彌合,而且最重要的是美國2014年決定退出MEADS系統研制,轉而發展更實惠的“下一代愛國者“方案,至今MEADS系統前途究竟如何,仍難估計。
不過通過MEADS系統的研制,美國方面對於”下一代愛國者“的開發算是輕車熟路,所以進展較快。目前為該系統研制的新一代雷達已經進行了一段時間的試驗,而導彈研制進度更快,PAC-3 MSE型導彈已經在2015年開始裝備現有”愛國者“導彈部隊使用,並在2016年形成作戰能力。
PAC-3 MSE導彈和PAC-3相比,主要特點是:
1、雙脈沖火箭發動機:雙脈沖發動機的好處,我們之前說過多次,就是可以在導彈最需要動力加速的階段才點燃第二段發動機藥柱進行加速,在反導的時候,可以改善導彈加速曲線,讓導彈能夠獲得更高的末速度;在對空的時候,可以在與高機動敵機比拼能量的階段點燃發動機,來迅速恢復導彈的能量,提高命中率。與傳統發動機相比,其優勢是全面性的。也正是因為雙脈沖發動機的這麽多好處,中國、美國、俄羅斯等主要國家紛紛在自己的主力中程和遠程空空導彈上使用這一技術。
2、新型“殺傷增強器”,根據研制這一系統的洛克達因公司宣稱,MSE導彈使用了新型的智能殺傷增強器,增加了破片數量,且可以定向發射破片,從而提高了殺傷效果。如果能做到這一點,對於飛機目標的效果當然能夠有所改善。
3,改進導彈氣動構造,PAC-3 MSE導彈的翼展增加了將近一倍,同時彈體直徑也增加了,這樣一方面是帶更多燃料,一方面則是通過較大的彈翼實現在遠距離攻擊飛機目標的時候通過最佳彈道(就是先發射到盡量高的高度,再俯沖下來攻擊目標)飛行的時候射程可以大幅度增加。
改裝後的MSE導彈,反導作戰射程比PAC-3提高50%以上,從20公里提高到35公里。而對飛機射程,目前美國方面仍然沒有公開數字。
但是根據俄羅斯方面的估計,其最大射程可能是增加到了160公里,有效射程則可能是80公里左右。
這次洛克希德公司的“喜報”可能就是PAC-3 MSE導彈首次實現最大射程擊落QF-4靶機——之前MEADS導彈系統用PAC-3 MSE在2013年試驗中也擊落過這種靶機,不過當時也沒有公布擊落靶機的射程數字。
簡單來說,就是“愛國者3”MSE導彈,終於有了較強的打飛機能力了,未來美國“愛國者”系統終於可以統一在一種型號的導彈之下,不必再使用多種導彈了。
實際上,通過對“愛國者”系統最大射程和實際有效射程差別的解釋,也可以舉壹反三。比如說,俄羅斯經常宣傳的所謂S-400導彈射程400公里的說法,應該也是指對付不機動的,低速中低空目標的最大射程,這樣的射程在實戰中意義不大,除非是用來打客機。
PAC-3 MSE導彈和“下一代愛國者”系統的出現,大大提高了美國陸軍的區域防空作戰能力。但是,隨著“高超聲速”這塊陰影逐漸籠罩美國前沿部署的軍事力量,PAC-3 MSE這樣在現有導彈基礎上追加的雙脈沖發動機、增強滑翔能力等技術改進手段意義就不大了,如果要對付在超高空以高超聲速飛行的滑翔目標或者吸氣式目標,需要的是一種在THAAD基礎上追加第一級助推火箭的新型導彈——也就是美國至今還是只有計劃而沒有開始投資研制的THAAD-ER導彈。
於是這裏我們就又要說起一件“美麗的誤會”了——中國空軍上世紀90年代到21世紀初,非常相信美國已經擁有“曙光女神”、“黑鳥2”這類的高超聲速偵察\攻擊機,並視之為對國土防空最嚴重的威脅——於是在紅旗-XX導彈研制中,專門強調要求它具備攔截高空飛行的高超聲速空氣動力學目標的能力。

當年美國媒體吹“曙光女神”吹得跟真的似的,解放軍真相信了,認為美國可能有這玩意,然後那就愁的啊……哎呀咋辦呢?

犯了半天愁,就決定了:新一代“竹竿”一定要能捅下“曙光女神”來!……現在輪到美國人尷尬了……
如今這種紅旗-XX導彈已經作為紅旗-X導彈系統的一種可兼容彈藥(當然還需要導彈地面控制和雷達系統也做相應配套改裝)列裝部隊,根據《解放軍報》的公開資料,2017年這種新型空天防禦導彈已經由“防空導彈第一營”裝備,並在我國西部地區進入戰備值班。
從這個角度說的話,洛克希德·馬丁公司這回,高興的,有點早。
原文鏈接:https://www.guancha.cn/XiYaZhou/2018_07_29_466012_s.shtml






























































































