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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

导弹防御之最后屏障PAC-3  

2009-12-29 14:20:57|  分类: BMDS |  标签: |举报 |字号 订阅

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导弹防御之最后屏障PAC-3 - squirrel - 松鼠的空天随笔

PAC-3导弹极大的增加了反弹道导弹拦截范围

自2001年小布什宣布对台军售,计划出售爱国者PAC-3型导弹以来,PAC-3在中国军事爱好者中始终是一个热门话题,毕竟和无论部署位置很遥远的GMD不同,事关台湾的PAC-3实在太拨动人们的心弦。2009年,根据《简氏防务周刊》报道,台湾可能获得6套完整的PAC-3作战系统其中包括330枚PAC-3导弹,这将极大的提高台湾对弹道导弹的防御能力。

PAC-3全称是爱国者先进能力-3(Patriot Advanced Capability-3),结合以前的PAC-1和PAC-2,很容易让人以为这是爱国者导弹的简单升级,实际上恰好相反,和源自SAM-D的早期爱国者版本不同,PAC-3来自战略防御倡议(SDI)也就是俗称星球大战计划的方案,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。它最早是一个验证项目,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。

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作为FLAG和ERINT靶标的长矛弹道导弹,射程120公里,速度3马赫

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。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,为了提高对吸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。

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2005年巴黎航展上的PAC-3导弹

爱国者PAC-3导弹和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-3/1,PAC-3/2和PAC-3/3。PAC-3/1配置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-2型导弹;PAC-3/2配置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-3/3型配置的导弹系统,才是采用PAC-3/ERINT拦截弹的全新系统。

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PAC-3弹径25.4厘米,更小的直径可以在原有发射装置上4V1配备导弹

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,模拟类似于潘兴2导弹的机动再入目标。PAC-3导弹系统的历次拦截测试中,击落过BQM-74巡航导弹靶标,QF-4靶机,Hera弹道导弹靶标,爱国者弹道导弹靶标(PAAT)和风暴2机动弹头靶标等各式目标。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50公里提高到60公里~80公里,为了填补由此产生的巨大防御缺口,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。

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F-15保形油箱挂载PAC-3空射想象图


PAC-3导弹的性能,一向是很令人困惑的问题。很多网站照抄http://www.designation-ssytems.net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;有趣的是另一方,根据PAC-2导弹的数据,给出一个150公里射程,27公里最大射高的数据,但是对于反弹道导弹,这个数据明显偏大,何况是这是很明显的张冠李戴。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,其边条翼大长径比的气动外形空气阻力也不会太大,很难相信它的射程会太小。以推进剂总冲和导弹总重的数据做模型,PAC-3导弹具有在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,35公里射程18公里射高的反弹道导弹能力应该是相当可信的,另外根据简氏防务周刊的报道,PAC-3对于弹道导弹的拦截射程在40~50公里之间,这应该是对末速度,过载和拦截高度定义不同所致。PAC-3导弹还曾经竞标美国海军增程主动导弹(ERAM)计划,尽管落败于雷神公司的SM-6,但在同等条件下PAC-3导弹射程应该高于SM-2MR。当然PAC-3导弹比SM-2MR还远的最大射程,和拦截弹道导弹的最大射程是截然不同的,拦截弹道类目标需要很大的末速度和可用过载,拦截飞航类目标,只需要末端能做3g,末速度高于200米/秒即可,综合SM-2MR的各方面数据,雷神公司对SM-2MR导弹最大射程的要求肯定还要更低,因此PAC-3拦截弹道导弹和拦截飞机的射程差异并不奇怪。

大长径比高机动能力外加小体积重量,PAC-3导弹的性能无疑是极为优秀的。洛克希德马丁公司尽管用PAC-3竞争ERAM失败,但是仍用PAC-3 MSE导弹竞争海基末端拦截导弹项目,竞争的型号恰好是老对手SM-6。与此同时,针对助推段拦截的问题,洛克希德马丁公司一直在进行空射碰撞杀伤(ALHTK)的项目,将PAC-3及MSE装配到空军的F-15等战斗机上,实现空中拦截战术弹道导弹,根据对导弹模型的计算,假定10公里高度,速度250米/秒的战斗机上发射,PAC-3原型将在300公里外18公里高度仍具有将近900米/秒的末速度和12g的过载,对中短程弹道导弹仍有不错的拦截能力,对300公里以下射程的弹道导弹可实现上升段拦截,还可实现多次拦截提高拦截概率。

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