薩德系統(tǒng)的工作模式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

一、薩德到底是什么鬼？

末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)（Terminal High Altitude Area Defense，縮寫：THAAD，薩德）是美國導彈防御局和美國陸軍隸下的陸基戰(zhàn)區(qū)反導系統(tǒng)，一般簡稱為薩德反導系統(tǒng)。“薩德”是美國發(fā)展歷史最長的導彈防御系統(tǒng)，也是美國陸軍掌握的兩種高低搭配的防御系統(tǒng)之一，其發(fā)展歷程反映出美國導彈防御思想的變化，也是美國反導技術(shù)發(fā)展的縮影。

THAAD系統(tǒng)是美國新導彈防御計劃的重要組成部分，主要針對高空導彈進行攔截，采用衛(wèi)星、紅 外、雷達三位一體的綜合預警方式。該系統(tǒng)由攔截彈、車載式發(fā)射架、地面雷達，以及戰(zhàn)斗管理與指揮、控制、通信、情報系統(tǒng)等組成。

THAAD系統(tǒng)的攔截高度達到 40~150千米，這一高度段是射程3500千米以內(nèi)彈道導彈的飛行中段，是3500千米以上洲際彈道導彈的飛行末段。因此，它與陸基中段攔截系統(tǒng)配合，可以攔截洲際彈道導彈的末段，也可以與“愛國者”等低層防御中的“末段攔截系統(tǒng)”配合，攔截中短程導彈的飛行中段， 在美國導彈防御系統(tǒng)中起到了承上啟下的作用。

THAAD系統(tǒng)中的AN/TPY-2雷達不僅可以在THAAD系統(tǒng)中承擔“薩德之眼”火控雷達的作用，還可以脫離THAAD系統(tǒng)的發(fā)射裝置，作為前沿預警雷達單獨部署在陣地前沿。由于薩德系統(tǒng)具有較高的機動能力和一體化協(xié)同作戰(zhàn)能力，還可以與“宙斯盾”反導系統(tǒng)、“愛國者-3”防空反導系統(tǒng)等協(xié)同作戰(zhàn)，擴大反導作戰(zhàn)保衛(wèi)區(qū)域。

二、薩德系統(tǒng)的前世今生

“薩德”系統(tǒng)研制計劃由美國國防部通過戰(zhàn)略防御計劃局（現(xiàn)為導彈防御局）發(fā)起，由美國陸軍戰(zhàn)略防御司令部（現(xiàn)為空間與導彈防御司令部）負責管理?！八_德”系統(tǒng)的發(fā)展主要分成4個階段。

方案探索與定義階段（1987年～1991年）-1987年，美國軍方首次提出“薩德”系統(tǒng)的任務需求，并開始方案論證研究。1990年正式授予洛克希德公司等三組承包商競爭研究合同，1991年完成方案論證及評審。

方案驗證與確認階段（1992年～1999年）-?1992年，“薩德”系統(tǒng)攔截彈與地基雷達系統(tǒng)研制進入方案驗證與確認階段，開始試驗樣彈和樣機。同年9月，美國陸軍選定洛克希德公司負責“薩德”系統(tǒng)樣 彈試驗；選擇雷錫恩公司負責演示 “薩德”系統(tǒng)地基雷達樣機。1993年，克林頓政府將“薩德”系統(tǒng)定為重點發(fā)展的戰(zhàn)區(qū)導彈防御計劃的核心計劃之一。同年11月，“薩德”計劃順利通過演示驗證飛行試驗軟硬件關(guān)鍵設計評審。1994年5月，完成最后的設計評審。1995年4月，“薩德”系統(tǒng)攔截彈成功進行首次飛行試驗，至1999年底，共進行 11次飛行試驗。其中8次攔截試驗，前6次連續(xù)失敗，造成整體計劃后延。在設計合理性被確認，質(zhì)量控制加強后，后2次試驗取得成功，從而結(jié)束該階段任務，工作重點轉(zhuǎn)向 攔截彈的設計改進。

工程研制及生產(chǎn)階段（2000年～2009年）-2000年6月，“薩德”系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工程研制及生產(chǎn)階段。在此期間，“薩德”系統(tǒng)進行設計改進，并于2003年12月順利 通過系統(tǒng)關(guān)鍵設計評審。2004年3月，美國防部將“薩德”系統(tǒng)納入美國多層導彈防御體系。2004年5月開始試驗彈生產(chǎn)，2005年11月開 始改進系統(tǒng)的新一輪飛行試驗，2007年開始，飛行試驗場從白沙導彈靶場轉(zhuǎn)移到太平洋導彈靶場。至 2008年底，改進的“薩德”系統(tǒng)共進行7次飛行試驗，其中的4次攔截試驗全部成功。本輪試驗除驗證系統(tǒng)改進后的基本性能外，還加強了對低空目標、分離目標、遠程目標、復雜目標和真實作戰(zhàn)環(huán)境下目標攔截能力的考核。

生產(chǎn)與部署階段（2007年至今）-2007年1月，“薩德” 系統(tǒng)正式進入生產(chǎn)與部署階段。2008年5月28日，首批“薩德”系統(tǒng) 正式裝備美國陸軍，部署在第32陸軍防空反導司令部第11防空炮兵旅 第4防空炮兵團阿爾法連，包括24枚攔截彈、3輛發(fā)射車、1套火控系統(tǒng)和1部“薩德”雷達。?“薩德”系統(tǒng)的部署以及初始作戰(zhàn)能力和互操作能力的驗證和提高，使美國軍方至少在理論上具備了從彈道導彈飛行中段到末段無空隙的強大的防御體系網(wǎng)絡。美國軍方的近期目標是使“薩德”系統(tǒng)具有攔截近程和中遠程彈道導彈的能力，遠期目標為具備攔截洲際彈道導彈的能力。

三、薩德系統(tǒng)的組成

圖2 薩德系統(tǒng)的工作模式

1.AN/TPY2 X波段雷達

AN/TPY-2雷達被稱為目前世界上最大，功能最強的陸基X波段有源相控陣雷達。作為“薩德之眼”在整個THAAD系統(tǒng)中處于相當關(guān)鍵的地位，如圖2所示，此雷達具備兩種模式，前置部署模式和末端部署模式。前置部署模式下，雷達主要用于監(jiān)測、跟蹤彈道導彈主動段彈道，并能將監(jiān)測數(shù)據(jù)直接傳輸給末端; 末端部署模式下，雷達能接受前端傳來的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)落點預報、目標識別等功能，并為攔截中近程彈道導彈提供火控支撐。

AN/TPY-2雷達由天線、操作控制車、冷卻設備車、電子設備車和電源設備車等5個部分組成，如圖3所示。

圖3 薩德雷達系統(tǒng)組成

相控陣天線

AN/TPY-2高分辨率X波段固態(tài)有源相控陣多功能雷達是美國THAAD系統(tǒng)的火控雷達，是 THAAD系統(tǒng)的重要組成部分，為攔截大氣層內(nèi)外3500千米內(nèi)中程彈道導彈而研制，是美軍一體化彈道導彈防御體系中的重要傳感器。AN/TPY-2是陸基移動彈道導彈預警雷達，可遠程截獲、精密跟蹤和精確識別各類彈道導彈，主要負責彈道導彈目標的探測與跟蹤、威脅分類和彈道導彈的落點估算，并實時引導攔截彈飛行及攔截后毀傷效果評估。

AN/TPY-2雷達探測距離遠、分辨率高，具備公路機動能力，雷達還可用大型運輸機空運，戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略機動性好，其戰(zhàn)時生存能力高于固定部署的雷達。?AN/TPY-2有兩種部署模式， 既可單獨部署成為早期彈道導彈預警雷達（前置部署模式），也可和THAAD系統(tǒng)的發(fā)射車、攔截彈、火控和通信單元一同部署，充當導彈防御系統(tǒng)的火控雷達（末端部署模式）。?

圖 4 AN/TPY-2雷達天線結(jié)構(gòu)圖

下表列出了AN/TPY-2雷達的主要性能參數(shù)：AN/TPY-2雷達由天線、操作控制車、冷卻設備車、電子設備車和電源設備車等5個部分組成，雷達天線面積為9.2 平方米，發(fā)射/接收陣元數(shù)為25334個，陣元峰值功率可達 16瓦，雷達平均功率約60～80 千瓦。該雷達的探測距離最遠可達2300千米 (100平方米雷達反射截面積目標)，對1平方米雷達反射截面積的目標探測距離達1700 千米。高分辨率和超遠的探測距離使 AN/TPY-2雷達成為世界上最大、性能最強的陸基移動彈道導彈預警雷達。

AN/TPY-2雷達主要性能參數(shù)

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AN/ TPY-2雷達具有多種搜索方式，有3種同時接收波束（1、3、7個波束）的配置方式，也可使用3、7個波束搜索模式，該模式可在順序發(fā)射多個脈沖后同時接收多個波束。還可選擇在波束內(nèi)發(fā)射3個不同頻率的脈沖對雷達RCS進行去相關(guān)，增強檢測能力。由于該雷達采用波長較短的X波段和巨大的雷達陣面，雷達波束非常窄，其分辨率非常高，對彈頭具有跟蹤和識別能力，能識別假彈頭，能將目標從誘餌或彈體碎片中識別出來。

AN/TPY-2雷達具有多種先進的抗干擾措施。AN/TPY-2雷達具有遠距離同時寬波束掃描、窄波束跟蹤的能力；可利用時間分割技術(shù)，對多批目標實施搜索、捕獲和識別，能將天線孔徑上離散分布的發(fā)射機（T模塊）輻射功率在空間高效合成，輕而易舉地獲得其他任何體制雷達難以得到的超大功率孔徑積，具有孔徑上少量陣元失效仍可有效工作的故障軟化性能。自適應預流推進算法（SAPR）可按來襲目標不同威脅度，合理搜索和跟蹤目標，適應多變而復雜的電磁環(huán)境。AN/TPY-2雷達具有高功率輸出和優(yōu)越的波束/波形捷變性能，有很好的抗干擾性能。先進的多功能AN/TPY-2不僅能完整地獲得高速度、多批次、小RCS目標的標量幾何參數(shù)而感知目標，而且具有在嚴酷信息戰(zhàn)的環(huán)境中，實時精確探測目標群中每個目標的距離、角域及其速度、加速度、目標回波幅度、相位起伏和極化信息等標量和矢量參數(shù)，對目標分類、識別、編目和成像而認知目標，完成由“亮點”到“圖像”的飛躍。

電子設備車

電子設備車是一種模塊化、一體化的拖車，車箱配備核生化防護能力及環(huán)境控制裝置的密閉保護罩。主要設備有：2臺用于數(shù)據(jù)處理的VAX7000計算機、4臺MP2大規(guī)模并行信號處理機，以及接收機/激勵器、檢測目標發(fā)生器和高速記錄儀等。MP2處理機是大規(guī)模并行處理技術(shù)的首次軍事應用，用途是頻譜分析、脈沖壓縮與連續(xù)探測，以及對來自接收機的數(shù)字化雷達回波抽樣進行初步圖像處理。VAX7000計算機負責實際作戰(zhàn)任務的計算，任務前與任務后的數(shù)據(jù)處理等。

電源設備車

電源設備車由1臺內(nèi)燃機、1臺交流發(fā)電機、1個控制盤、1個轉(zhuǎn)換開關(guān)組成，能提供1.1兆瓦的電力。

冷卻設備車

冷卻設備車是1個長12米、重16.3噸的封閉式拖車，車內(nèi)裝有供天線冷卻用的液體冷卻設備和為天線及電子設備提供電力分配的裝置。

操作控制車

操作控制車是一個單獨的系統(tǒng)，可保證操作人員監(jiān)視雷達跟蹤效果以及與外部的通信，有獨立的電力系統(tǒng)。部署時其功能可以并入雷達系統(tǒng)。系統(tǒng)之間的通信連接采用光纖數(shù)據(jù)鏈路。整套系統(tǒng)和組件共需2.1兆瓦的功率來工作。

2.火控通信系統(tǒng)

“薩德 ”系統(tǒng)的指揮控制及作戰(zhàn)管理通信系統(tǒng) （C2BMC）主要負責全面任務規(guī)劃、威脅評估、確定最佳交戰(zhàn)方案以及控制作戰(zhàn)等，由戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心、發(fā)射控制站和傳感器系統(tǒng)接口等組成。指揮和控制系統(tǒng)又被稱為火控與通信系統(tǒng)。戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)中心是指揮和控制系 統(tǒng)連和營的神經(jīng)中樞。由2輛作戰(zhàn)車輛（1部用于作戰(zhàn)，1部用于部隊訓練及作戰(zhàn)備份）和2輛通信車組成，內(nèi)部設備包括1個中央計算機、2個操作臺、數(shù)據(jù)存儲器、打印機和傳真機等。傳感器系統(tǒng)接口作為獨立的車輛，與雷達采用分布式遠距離部署，為雷達和指揮控制作戰(zhàn)管理與通信系統(tǒng)提供接口。根據(jù)作戰(zhàn)部隊指控命令，傳感器系統(tǒng)接口設備可為與其相連的雷達提供直接的任務分配和管理。傳輸前通過過濾和處理雷達數(shù)據(jù)，使通信負荷最小化，可通過管理傳感器來實現(xiàn)偵察、任務控制、緩和或避免飽和、目標圖像確定、作戰(zhàn)監(jiān)視與控制等功能。發(fā)射控制站提供自動數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸和語音通信連接，完成C2BMC系統(tǒng)內(nèi)無線電通信功能，還可提供傳感器系統(tǒng)接口和發(fā)射裝置之間的通信線路。內(nèi)部設備包括除地面天線外的所有無線電子系統(tǒng)。

3.發(fā)射系統(tǒng)

攔截彈

“薩德”系統(tǒng)攔截彈主要由動能殺傷器、級間段和固體火箭助推器3部分組成。攔截彈的長度為6.17米，最大彈徑0.37米，起飛重量900公斤，最大速度可達2500米/秒，并有一個帶推力的單級固體燃料火箭發(fā)動機。?它們的航程為200公里，高度可達150公里; 這比任何其他的導彈防御系統(tǒng)都要高。動能殺傷器主要部件有：能產(chǎn)生致命殺傷的鋼制頭錐、2片蛤殼式保護罩、紅外導引頭、集成電子設備模塊和雙組元推進劑姿軌控系統(tǒng)。導引頭被裝在一個雙錐體結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個雙軸穩(wěn)定平臺上。鋼制頭錐上的非冷卻藍寶石板是導引頭觀測目標的窗口。頭錐前面的2片蛤殼式保護罩可保護導引頭及其窗口。在大氣層內(nèi)飛行期間，保護罩遮蓋在頭錐上，以減小氣動阻力，保護導引頭窗口不受氣動加熱影響，在導引頭開始搜索捕獲目標時被拋掉。后錐體用復合材料制造。?

“薩德”攔截彈采用預測比例導引，到接近目標前2秒轉(zhuǎn)為比例導引，利用推力矢量控制和空間點的選擇來進行制導與控制。在助推段和中段提供彈道優(yōu)化設計，用這種方法控制攔截器狀態(tài)矢量，形成適宜的攔截關(guān)系，并保證導引頭的窗口在設計要求之內(nèi)。自動駕駛儀提供指令，在助推段用推力矢量控制。在大氣層內(nèi)導引頭機動利用姿態(tài)控制提供氣動升力，在大氣層外利用軌控機動。軌控發(fā)動機通過攔截器重心，可提供的橫向機動能力為5倍重力加速度。位于攔截器后部的4個俯仰偏航和4個滾動的姿態(tài)控制發(fā)動機在大氣層內(nèi)提供的氣動力機動為10倍重力加速度。可在慣性飛行階段進行極限的姿態(tài)控制，在發(fā)射到攔截的全過程進行滾動控制。

?發(fā)射車

發(fā)射裝置 “薩德”系統(tǒng)攔截彈采用傾斜發(fā)射。發(fā)射車（圖5所示）以美國陸軍貨盤式裝彈系統(tǒng)和M1075卡車為基礎(chǔ)設計，車高3.25米，長12米。早期設計，每輛發(fā)射車可以攜帶10枚 “薩德”攔截彈，目前為8枚裝。該發(fā)射車與陸軍現(xiàn)有的車輛具有通用性，提高了在戰(zhàn)場上重新裝彈的靈活性。機組人員能在不到30分鐘的時間里給發(fā)射車重新裝彈并準備好重新發(fā)射。待命的攔截彈能在接到發(fā)射命令后幾秒鐘內(nèi)發(fā)射。這種貨盤式的裝彈系統(tǒng)有利于縮小編制。“薩德”系統(tǒng)發(fā)射車可用C-141運輸機運輸，符合系統(tǒng)快速部署、發(fā)射和重新裝彈要求。車上蓄電池/蓄電池充電分系統(tǒng)可支持發(fā)射車連續(xù)12天自動工作。?

?圖?6“薩德”系統(tǒng)攔截彈發(fā)射車

作戰(zhàn)管理系統(tǒng)

“薩德”火力單元可以通過防空反導特遣部隊（AMDTF）指揮系統(tǒng)并入美國整個BMDS彈道導彈防御體系。AMDTF通常由在特遣部隊TOC（愛國者信息協(xié)調(diào)中心/戰(zhàn)術(shù)指揮系統(tǒng)（ICC/TCS））控制下的一個“薩德”導彈連、幾個愛國者導彈連和MEADS系統(tǒng)組成。

“薩德”導彈連指揮中心TOC由2個TSG（戰(zhàn)術(shù)掩蔽所組（TSC）由TOS、LCS和天線/電纜車以及三個電源組成）組成，分別完成所必須的作戰(zhàn)行動（EO）和部隊行動（FO）功能。EO TSG對一部雷達和多套多功能發(fā)射車進行指揮控制；FO TSG則負責與控制報告中心/指揮報告所通信，根據(jù)需求傳遞本級交戰(zhàn)狀態(tài)信息、交戰(zhàn)協(xié)調(diào)信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息等以及接收上級指示、戰(zhàn)場情報準備（IPB）、防空評估、關(guān)于需要保護資產(chǎn)的詳細指南、防御效能需求以及通信工作參數(shù)和火力協(xié)調(diào)的任務。同時，單一的TSG可與遠距離雷達配合使用，稱為SSI。SSI為遠距離雷達與EO/FO TSG之間提供接口。根據(jù)EO/FO TSG的命令，SSI也可以為與其相連的雷達提供直接的傳感器任務分配和管理。因距離或地形屏障等原因而導致點對點的通信需求非常大時，TSG可作為通信中繼站（CB），CR負責提供數(shù)據(jù)和語音中繼。

4.作戰(zhàn)模式

“薩德”系統(tǒng)整個作戰(zhàn)過程分為偵察、威脅評估、武器分配、交戰(zhàn)控制、導彈攔截等步驟。圖6是“薩德”系統(tǒng)作戰(zhàn)運作示意圖。

圖7?“薩德”反導系統(tǒng)作戰(zhàn)示意圖

實戰(zhàn)時，當預警衛(wèi)星或其他探測器對敵方發(fā)射導彈發(fā)出預警后，地基雷達在遠距離搜索目標，一旦捕獲到目標，即對其進行跟蹤，并把跟蹤數(shù)據(jù)傳送給C2BMC。在與其他跟蹤數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理后，指控系統(tǒng)制定出交戰(zhàn)計劃，確定攔截和分配攔截目標，把目標數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔蕚浒l(fā)射的攔截彈上，并下達發(fā)射命令。攔截彈發(fā)射后，首先按慣性制導飛行，隨后指控系統(tǒng)指揮地基雷達向攔截彈傳送修正的目標數(shù)據(jù)，對攔截彈進行中段飛行制導。攔截彈在飛向目標的過程中，可以接受一次或多次目標修正數(shù)據(jù)。攔截彈飛行16秒后助推器關(guān)機，動能殺傷器與助推器分離并到達攔截目標的位置。然后，動能殺傷器進行主動尋的飛行，適時拋掉保護罩，殺傷器上導引頭開始搜索和捕捉目標，導引頭和姿軌控系統(tǒng)把殺傷器引導至目標附近。在攔截目標前，導引頭處理目標圖像、確定瞄準點、通過直接碰撞攔截并摧毀目標。地基雷達要觀測整個攔截過程，并把觀測數(shù)據(jù)提供給指控系統(tǒng)，以便評估攔截彈是否攔截到目標。C2BMC進行殺傷評估，如目標未被摧毀，則進行二次攔截。如仍未摧毀，可由末端底層防御武器系統(tǒng)進行攔截。

四、薩德系統(tǒng)測試性能

自2005年11月以來，THAAD 項目已進行了9次飛行試驗，其中包括5次攔截試驗。這9次試驗分別是：2005年11月，成功進行導彈飛行試驗；2006年5月，成功進行THAAD系統(tǒng)綜合試驗，包括火控系統(tǒng)、雷達、發(fā)射器、攔截機；2006年7月，首次成功進行大氣層內(nèi)高層頭體不分離目標攔截；2006年9月，因靶彈故障未能發(fā)射攔截彈，試驗任務未完成；2007年1月，成功在太平洋導彈靶場進行THAAD系統(tǒng)的首次飛行試驗，完成飛毛腿類型靶彈的大氣層內(nèi)高層攔截；2007 年4月，成功完成飛毛腿類型靶彈的大氣層內(nèi)中層攔截；2007年 6月，成功進行大氣層內(nèi)低層導彈飛行試驗；2007年10月，成功進行大氣層外的飛毛腿類型靶彈攔截；2008年 6 月，成功進行大氣層內(nèi)中層的彈頭攔截。

2011年10月，在太平洋導彈靶場進行的一次試驗中，末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)(THAAD) 導彈兩發(fā)連射成功攔截兩個不同目標。此次試驗是 THAAD 武器系統(tǒng)第一次用于攔截兩個目標。此次THAAD兩枚齊射試驗中，第一枚攔截了一枚模擬中程彈道導彈的空射目標。不久后，第二枚導彈攔截了一枚水面發(fā)射的近程彈道導彈目標。

THAAD系統(tǒng)攔截整體式彈道導彈靶彈較多，并且大部分攔截點均在大氣層內(nèi)。?值得注意的是，2012年、2013年和2015年美軍在太平洋西部的夸賈林環(huán)礁上開展“愛國者”、宙斯盾和THAAD系統(tǒng)聯(lián)合攔截試驗，驗證了THAAD系統(tǒng)多次攔截能力，以及前沿部署 AN/TPY-2 雷達引導發(fā)射“標準- 3”攔截彈的能力。未來，美軍計劃在聯(lián)合試驗中繼續(xù)集成陸基宙斯盾和GMD系統(tǒng)，實現(xiàn)全球聯(lián)合反導能力。

“薩德系統(tǒng)”測試進程

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五、薩德系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)性能?

1.薩德系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標

薩德的主要特點之一是便于運輸可以快速重新定位系統(tǒng)。?這使得THAAD可以更靈活地應對不斷變化的威脅。彈道導彈防御系統(tǒng)（BMDS）如宙斯盾彈道導彈和愛國者-PAC-3也是可移動的，但它們的范圍更加有限，薩德也可以攔截更廣泛的威脅。它可以攔截外部和內(nèi)部的大氣層威脅，而宙斯盾彈道導彈只能攔截外部大氣威脅，而愛國者- PAC-3只能對大氣層造成威脅。然而，薩德系統(tǒng)有一些限制，其研究之初不是用來對付洲際彈道導彈（ICBM），而是用來對付短程和中程導彈。?對于具有不規(guī)則和不穩(wěn)定的彈道的導彈來說，它也可能不是有效的，因為攔截導彈必須準確擊中和摧毀來襲導彈的前方。?為了能夠讓薩德系統(tǒng)發(fā)揮更大潛能，將其進行前置部署，用于探測發(fā)現(xiàn)洲際彈道助推段，并利于其前置部署攔截彈，具備對助推段導彈摧毀的潛力。薩德雷達的另一個挑戰(zhàn)是區(qū)分真正的彈頭和誘餌。?雷達的數(shù)據(jù)基于導彈的外部特性，如形狀和亮度。?當在誘餌中發(fā)射真正的彈頭時，薩德雷達可能很難準確識別它。因此，薩德導彈有可能擊中誘餌導彈，從而允許真正的彈頭繼續(xù)朝向目標。

?薩德系統(tǒng)戰(zhàn)斗部主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能

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2.薩德系統(tǒng)的覆蓋性能

“薩德”導彈的射程達到300千米，可有效防衛(wèi)半徑200千米的區(qū)域，而“愛國者-2”和“愛國者-3”的反導射程僅分別為15千米和30千米。因此，“愛國者”被歸為“點防御系統(tǒng)”，“薩德”則為“面防御系統(tǒng)”，主要用于保護較大的戰(zhàn)略性地區(qū)和目標。這一特點很受日本、以色列等領(lǐng)土面積不大的國家青睞，因為數(shù)套“薩德”即可將其全境覆蓋，起到美國“國家導彈防御系統(tǒng)”的作用。美軍方曾聲稱，4套“薩德”加上7套“愛國者”系統(tǒng)即可覆蓋韓國全境。

如下圖所示，薩德的AN / TPY-2雷達的雷達覆蓋區(qū)域為紅色，被攔截彈保護的范圍為黃色，白線為一個朝鮮“大浦洞”導彈的飛行軌跡。假定“大浦洞”飛行在最小能量軌跡來估計防御范圍。?防御范圍被定義為薩德系統(tǒng)在這種情況下的運動學限制; 實際的防御范圍會略小。?

那么薩德雷達到底能看多遠呢？

2017年薩德部署在韓國的時候引起了很大的爭議，我們認為薩德雷達具備深入探測我國內(nèi)地的能力，而韓美卻說薩德雷達的作用距離會被“限制”。那薩德雷達到底能看多遠呢？曲老師跟大家一起分析分析。

首先看薩德的雷達，這個這部名為AN/TPY-2的雷達，屬于X波段多功能相控陣雷達，其有兩種主要的工作模式，第一種模式是“末端”（Terminal Mode-TM）模式，雷達作用薩德系統(tǒng)的火控雷達使用，為攔截彈提供目標指引；第二種模式是“前置”模式（Forward-Based Mode-FBM），其作用是作用美地基中段預警系統(tǒng)的一部分提供來襲目標的早期預警與目標識別信息。

美軍部署在韓國的薩德系統(tǒng)，其自稱將其設置在TM模式，那么在這種模式下，雷達的的作用距離只有600公里左右，這個距離可以覆蓋朝鮮，不足以深入我國內(nèi)地。但是根據(jù)薩德操作手冊，薩德系統(tǒng)在兩種不同模式下的硬件系統(tǒng)是一樣的，不同的是控制軟件、操作邏輯以及通信組件。從TM模式轉(zhuǎn)換到FBM模式的時間只需要不到8小時的時間，并且薩德雷達可以通過機載運輸進行快速的部署，重新部署的時間也不超過4小時。

下面根據(jù)不同的資料來源對雷達不同作用距離進行一下透徹心扉的剖析：

1.幾百公里

根據(jù)TPY-2雷達的操作手冊，對其作用距離的描述是雷達“能夠在幾百英里之外發(fā)現(xiàn)一個本壘打的棒球”，我們假設這個距離是480公里，棒球的直徑大概是2.9英寸，RCS截面積大概0.004平米，如果目標目標的截面積為0.01平米，那么探測的最大距離大概為600公里。這個作用距離與媒體公開包括的距離差不多。

2.600公里

這個作用距離是韓國媒體所報道的TM模式的距離，所引韓政府官員聲稱其部署的薩德雷達在TM模式下有效的作用距離是600公里。

3.870公里

這個距離是2012年9月21號George Lewis and Theodore Postol發(fā)的一篇博文所估計的距離。

參考鏈接：https://mostlymissiledefense.com/2012/09/21/ballistic-missile-defense-radar-range-calculations-for-the-antpy-2-x-band-and-nas-proposed-gbx-radars-september-21-2012/#more-420

4.1500公里

在2013年National Academy of Sciences (NAS)的報告中的一幅圖中，給出TPY-2雷達的跟蹤距離是1500公里，并且說明這個1500公里的距離是比較保守的估計。?

5.大于1732公里

National Academy of Sciences (NAS)報道說如果將所需要的信噪比從20降低到12.4，將駐留時間從0.1秒增加到1秒，TPY-2雷達的作用距離將達到1732公里，甚至更遠。

6.1800-2000公里

這個距離是韓國媒體給出的TPY-2雷達處于前置模式下的作用距離。

7.大于2900公里

在2008年，當時美國導彈防御局的局長Patrick O’Reilly說，TPY-2雷達的作用距離大于1800英里，合2900公里。

8.3000公里

這個距離是根據(jù)韓國的一個媒體發(fā)布的TPY-2雷達跟蹤幾何（朝鮮和中國大陸發(fā)射導彈）估算出來的。這個估算的距離是在不同的雷達工作模式以及不同的目標特性（RCS）等算出來的，是否是TPY-2雷達的真實性能無從所知。該報道指出，在韓國部署薩德系統(tǒng)，將使助推段（早期）攔截變得可能（針對中國）！

870公里作用距離的估算，其假設條件如下：

彈頭的雷達截面積為0.01平米

雷達的信號在目標的駐留時間為0.1秒

信噪比為20dB

這個結(jié)果顯示TPY-2雷達能在870公里的距離上，一秒鐘以內(nèi)能實現(xiàn)對10個目標的探測與發(fā)現(xiàn)，然而這個0.1秒駐留時間的假設在TM模式或者FBM模式中都不適用。

在雷達的TM模式中，平均的探測距離約600公里，這個距離合理嗎？在TM模式中，再入階段，來襲目標或者是彈頭或者彈頭和碎片等一起下降。除非彈頭再入發(fā)生翻滾，否則其RCS不會顯著增大，其彈頭的RCS會相對很小，可能比0.01平米還小。在TM模式下，薩德系統(tǒng)將TPY-2雷達作為一個火控雷達使用，雷達要對付的同時來襲的目標（彈頭和碎片等）很多，并且雷達還必須具有探測跟蹤新來襲目標的能力，因此在TM工作模式下在，TPY-2雷達的作用距離應該不會超過600公里，甚至更近。

在1500到1732公里的范圍，NAS報告也限定了雷達和目標的相關(guān)參數(shù)，但在這個距離范圍內(nèi)，主要是增加了雷達信號在目標的駐留時間，而駐留時間的增大，雷達對同時跟蹤多目標的能力將下降，并且也沒有考慮雷達在邊搜索新目標邊跟蹤的狀態(tài)下的性能。

在1800-200公里的作用距離上，TPY-2雷達也應該采用更長的駐留時間來實現(xiàn)的。在FBM 前置雷達模式，雷達的主要任務是在更遠的距離上跟蹤遠程導彈的助推段以及早期飛行段。然而在FBM模式下，雷達也應該具備搜索能力（及邊搜索邊跟蹤能力），而這個能力會影響雷達的探測距離。無論是MDA還是其制造商都聲稱FBM模式主要是為了實現(xiàn)對彈道導彈助推段的探測。由于TPY-2雷達工作于X頻段，而處于助推段的導彈一般具有比較的大的雷達截面積（彈頭彈體尚未分離）。2003年美國物理學會助推段研究報告中使用0.094平米作為固體導彈的截面積，0.45平米作為液體導彈的截面積。（Report of the American Physical Society Study Group on Boost-Phase Intercept Systems for National Missile Defense, July 2003, Vol. 2., p. 177.?）在這種情況下，估算導彈的截面積由0.01平米增加9.4到45倍，這樣即使用較短的駐留時間也能實現(xiàn)1800到2000公里的作用距離，即便是雷達需要使用一般的時間用于搜索探測。

如果在助推段，目標的雷達截面積約為0.1平米，使用0.1秒的駐留時間，雷達資源全部用于跟蹤，理論上將TPY-2是可以實現(xiàn)2900公里到3000公里的作用距離（跟蹤距離）的。

從以上的分析可以看出薩德雷達不同的工作模式，其作用距離是不同的，位于末端TM模式下，其作用距離不超過600公里，位于前置部署FBM模式下，對于處于助推段的導彈跟蹤的最大潛力作用距離約3000公里，搜索發(fā)現(xiàn)的作用距離應該不低于2000公里。

3.攔截能力

薩德”攔截高度為40至150千米（即大氣層的高層和外大氣層的低層），而這個攔截高度區(qū)間正好是射程3500千米以上的遠程和洲際導彈的飛行末段，以及射程3500千米以下的中近程導彈的飛行中段，故號稱“當今世界唯一能在大氣層內(nèi)外攔截彈道導彈的陸基反導系統(tǒng)”。較大的攔截高度為“薩德”提供了實施多次攔截的充足反應時間和作戰(zhàn)空間。因此，“薩德”被設計為“射擊-評估-再射擊”的作戰(zhàn)方式，具有二次攔截和二次毀傷評定的能力，還可為“愛國者”等低層末段攔截系統(tǒng)提供目標指示信息。

4.打擊能力

美軍此前的防空和反導導彈一般都采用“高能炸藥破片全向飛散”的殺傷方式，往往只能實現(xiàn)所謂的“任務破壞”而非“導彈破壞”，即僅使來襲導彈偏離原定軌道，目標彈頭內(nèi)的爆炸物或生化戰(zhàn)劑仍會散落地面造成損傷?！八_德”系統(tǒng)攔截彈的破壞機理則是“碰撞-殺傷”，以高速撞擊來引爆目標彈頭，其間產(chǎn)生的高熱可使生化戰(zhàn)劑失效?！皠幽軞钡碾y度不亞于“子彈打子彈”，對末制導和空間機動的矢量技術(shù)要求很高，卻也大幅減少了“薩德”攔截彈的戰(zhàn)斗部質(zhì)量，使其增加攔截高度成為可能。

5. 機動能力

每輛“薩德”發(fā)射車全重（含10枚所攜攔截彈）約40噸，可快速空運至所需戰(zhàn)區(qū)，并通過公路機動變換陣地躲避打擊。發(fā)射車從裝彈到完成發(fā)射準備不超過30分鐘，待命中的攔截彈接到命令后幾秒鐘便能發(fā)射。“薩德”系統(tǒng)由于擁有車載機動部署的能力，所以可以通過海陸空各種運輸平臺快速到達世界熱點區(qū)域，執(zhí)行作戰(zhàn)任務，使其擁有”全球到達防御系統(tǒng)“美稱，也是由于它具有機動部署能力，在遇到威脅或者任務完成之后，就可以進行車載機動，離開任務區(qū)，到達安全區(qū)域。

六、薩德系統(tǒng)未來怎么發(fā)展

?AN/TPY-2雷達未來發(fā)展前景

X波段的波長短，頻率高，衍射不明顯，因此識別精度很高，這也是為何選擇這種波段的目的，用于目標的跟蹤和鑒別。但是X波段也存在著一種問題，因為頻率太高，其傳播路線非常的平直，幾乎水平，繞射的效果極差，而X波段的電磁波又難以有效利用電離層返回散射傳播機理，因此在探測遠距離目標的時候，對低空目標探測很差。

因此，AN/TPY-2雷達未來將有可能在遠距離低空目標探測這一方向進行進一步的改進和完善。解決這一問題的方法，一是盡可能多的布置前沿預警雷達，將遠距離低空探測目標變?yōu)榻嚯x低空探測目標，這一做法正是美軍目前正在籌劃和進行的；二是利用空基預警、天基預警，將AN/TPY-2雷達改進為機載方式，在空中進行探測，解決X波段繞射困難問題，或是利用空基預警衛(wèi)星與THAAD系統(tǒng)建立信息傳輸連接，在AN/TPY-2雷達探測不到或者探測困難的階段利用天基衛(wèi)星探測，將目標信息實時傳輸?shù)絋HAAD系統(tǒng)，當AD/TPY-2雷達捕捉到目標時可將目標信息無縫對接起來，實現(xiàn)對目標的全時段探測。

“薩德”攔截彈改進方向

由于“薩德”系統(tǒng)中的攔截導彈采用了直接碰撞殺傷器作為最終的攔截手段，所使用的側(cè)窗紅外導引頭可以在大氣層內(nèi)外攔截目標，因此對于高超聲速飛行器目標具有一定的攔截能力，但是仍需要足夠的目標信息支持，并進一步擴大攔截范圍和提高末段飛行速度及機動能力。?洛克希德·馬丁公司正在大力推出其“薩德”-增進型方案，重點是對現(xiàn)役攔截彈的助推器進行改進：為攔截彈加裝一級助推器，由原來的一級變?yōu)閮杉?。其中，新加裝的第一級助推器直徑為535毫米，原先助推器為370毫米，增加了攔截彈的射程和作戰(zhàn)高度?！八_德”-增程型的第二級被稱為加速級，用于提高攔截彈末段飛行速度和機動能力，使攔截彈更快速、準確地接近目標，而用于實施攔截作戰(zhàn)的動能殺傷器則未做改動。除對攔截彈進行改進外，還要對“薩德”系統(tǒng)的發(fā)射裝置進行改進，以適應攔截彈彈徑增加的需要。改進后的每部發(fā)射裝置只能攜帶5枚攔截彈，將比現(xiàn)“薩德” 系統(tǒng)的8枚減少3枚，但其作戰(zhàn)能力將進一步提高。

圖9“薩德”攔截彈與增進版

“薩德”系統(tǒng)未來部署趨勢

美國導彈防御系統(tǒng)原是以防御本土免遭中俄等國遠程導彈襲擊為主要目的，但美國宣稱他的導彈防御系統(tǒng)是全球性的，還要保護其盟國以及美國在海外的基地。因此美國不會僅限于將“薩德”系統(tǒng)部署在其本土，目前美國已經(jīng)在日本、土耳其、以色列等國家部署了THAAD的雷達，根據(jù)其全球部署計劃，下一步美國將有可能在其海外軍事基地部署THAAD雷達，西歐的西班牙、英國，東亞阿富汗周邊的塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦等國，印度洋上的迪戈加西亞島，大洋洲的澳大利亞、新西蘭等海外軍事基地都有可能稱為美國下一臺AN/TPY-2雷達的部署地點。

在美國亞太再平衡戰(zhàn)略這一方面，部署THAAD系統(tǒng)將為美國提供有力的支撐，美國重返亞太的政策主要是遏制中國。所以美國還意欲在菲律賓乃至臺灣都部署THAAD，中國臺灣當局也一再表示對THAAD的興趣，據(jù)媒體透露正秘密與美方探討引進THAAD的可能性。韓國部署薩德之后，隨之而來的很有可能是菲律賓乃至于東南亞各國，最終會一步步侵蝕到中南半島，南亞次大陸，形成對中國反導的包圍圈。

編輯：黃飛

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