中程增程防空系统能力分析

吕琳琳，王鹏钧，王 慧

（中国人民解放军96658 部队，北京100094）

0 引言

中程增程防空系统（MEADS）是美国、意大利和德国联合研制的用于替代“爱国者”、“耐基-大力神”和“霍克”防空系统的新型防空反导系统。该系统利用碰撞杀伤技术、360°雷达和战场飞行管理网络体系，来保护部队和特定场所免受战术导弹、巡航导弹和无人机的攻击，从而提供战场防御和国土防御能力。2014年8月，MEADS系统在意大利罗马附近的普拉提卡空军基地完成了一次全面的系统验证试验：在典型作战条件下无缝地增减子系统，并使得MEADS系统在更大的系统架构下与其他系统融合，验证了该系统卓越的即插即用导弹防御能力。MEADS国际公司执行副总裁表示MEADS可提供先进全面的网络能力，随时满足作战需求。

1 MEADS发展历程

1.1 项目启动阶段

冷战结束以后，由于华约解散，北约欧洲地区冷战时期面临的空中威胁不复存在，防空武器发展进展缓慢，反导武器发展成为重点。此时欧洲的防空反导系统主要有意大利的“耐基-大力神”系统、德国的“霍克”系统，以及法、德、意合作开发的“紫苑”系统。一方面，美国开始将“爱国者”系统向欧洲推广，希望采取合作开发的方式进入欧洲市场；另一方面，欧洲各国也希望建立一种具有互通互联能力的先进防空反导系统以替代各自分散的系统，于是美、德、法、意四国签署备忘录，共同发展MEADS 系统，计划研制一种不仅能防御战术弹道导弹，还能防御隐身巡航导弹和无人机的导弹防御系统。然而MEADS系统的进展并不顺利，1996年法国从中退出，此系统最终成为美、德、意三方合作项目。

1.2 风险降低阶段

1999年，项目进入风险降低工作阶段，北约MEADS管理局选定美国的MEADS国际公司、洛克希德·马丁公司，德国的MBDA 公司和MBDA 意大利分公司来发展MEADS 系统，进行了样机硬件开发、演示验证试验、性能评估与仿真，还对PAC-3导弹与MEADS系统的集成进行了分析以降低项目风险。美国、德国和意大利各自承担MEADS 系统研发55%、28%和17%的费用。2005年5月，MEADS 系统在意大利成功完成了系统演示，首次同时使用了高性能火控雷达、专门开发的软件和指挥中心、发射车，新研制的发射车在C-130运输机上进行了装载和卸载演示，标志着MEADS 项目的风险降低工作阶段结束，该系统需要达到的性能指标完全实现。

1.3 全面开发阶段

2004年，MEADS系统进入全面开发阶段。2007年9月，开始进行系统概述初始设计评审，包括致力于解决结构、需求、系统性能、国家设计标准、可生产性、后勤支援以及其他相关问题。之后又进行了11项增量设计评审，旨在解决功能结构、内部和外部界面、可靠性、可维修性、安全性以及支援设备等相关问题。2010年8月，最终的关键设计评审完成，开始生产测试硬件和样机，在2010年开始交付意大利空军基地进行组装、测试。2012年7月，第一台MEADS系统的移动试验平台运抵美国白沙导弹靶场，随后开始进行各方面的综合测试。

2 MEADS系统构成

系统目前的装备包括轻型发射装置、360°监视雷达、360°多功能火控雷达（MFCR）、网络化分布式战术作战中心和PAC-3 MSE 导弹。

2.1 发射装置

轻型发射装置是MEADS系统的重要组成部分，由MEADS国际集团以及MBDA 意大利分公司、欧洲航空防务与航天公司、德国LFK 公司、洛克希德·马丁公司等共同研制。MEADS 系统的发射装置相比“爱国者”系统而言，机动性能有了质的飞跃，可通过C-5战略运输机、C-130“大力神”战术运输机迅速投放，还可以由A-400M 运输机甚至CH-47重型直升机运输，可在战区快速进行部署。该发射装置还能够快速启动、自动装填和垂直发射多达8 枚PAC-3 MSE导弹，同时装有车载导航系统和网络化的即插即用系统，与MEADS其他子系统集成，系统信息化和一体化水平高。

2.2 360°监视雷达

MEADS系统的监视雷达是由洛克希德·马丁公司、阿莱尼亚·马可尼公司等合作设计和生产的。360°的目标搜索雷达可由C-130“大力神”战术运输机迅速投放，还可以由A-400M 运输机携带。2013年9月，美国政府批准军方在MEADS防空系统的雷达中使用新型的Mode 5型敌我识别系统。片状硬件安装在雷达顶部，可对装备了敌我识别应答机的飞机进行视距敌我识别，并可用于探测近程和中程弹道导弹以及巡航导弹等低特征威胁，进一步提高了监视雷达的预警探测能力。

2.3 360°度多功能火控雷达

多功能火控雷达包括有源天线、低噪音天线和先进的处理逻辑算法。监视雷达发现目标后，火控雷达使用波长稍短的X 波段信号对目标进行跟踪，并为拦截导弹提供制导。雷达的发送／接收（T／R）组件采用主动电子扫描阵列技术。每个组件都是一个小型雷达，具有卓越的性能和多功能性。火控雷达具备即插即用功能，可成为MEADS系统网络或者其他未来一体化防空反导网络的节点，并向作战者提供扩展能力和灵活性。

2.4 网络化分布式战斗管理器

MEADS战斗管理器基于标准化接口和创新的网络中心开放式体系结构，能够指挥和控制MEADS、非MEADS传感器和发射器，其即插即用能力能使传感器、发射器和其他战场管理器简化为MEADS网络上的节点。无须关闭系统，指挥官能够根据指令动态地增加或删除这些组件，为保护快速机动部队动态地提取MEADS组件。该系统空前的灵活性是地基防空反导系统首次拥有的。随着更多地部署MEADS 组件，它们能够自动、无缝地联接成网络，并扩展防空和反导系统的作用距离。

2.5 PAC-3MSE 导弹

洛克希德·马丁公司从2003年开始负责PAC-3导弹的分段升级（MSE）计划。该计划将使导弹的射程提高50%，弹翼加大且能折叠，可与目前的PAC-3导弹发射装置匹配。加大型弹翼将提高导弹的机动性，以对抗更快、更复杂的弹道导弹和巡航导弹。MSE计划还包括对飞行软件和飞行试验的改进，子系统的改进、质量认证、生产计划和加工等。

3 MEADS能力水平

3.1 360°全方位覆盖能力

MEADS系统使用的监视雷达和火控雷达都是360°的主动电子扫描阵列雷达，可以提供精确跟踪和多频率识别／分辨能力。与机械扫描雷达相比，相控阵雷达无需转动天线，它的平板天线采用电子方式控制雷达波束。这种雷达采用电子扫描方式进行二维扫描，采用机械旋转方式实现360°的全面覆盖。在某些任务中，雷达将静止不动，对其面对的空域进行方向和高低上的电子扫描；在其他任务中，雷达的天线会旋转，并在方向上进行机械扫描，在高低上进行电子扫描，确保了雷达的360°覆盖范围。同时，MEADS系统还能实现360°全方位发射。拦截弹从发射架上几乎垂直向上发射起飞，可锁定任何方向的来袭导弹。在白沙导弹靶场，MEADS 已经多次验证PAC-3 MSE对从背后袭击模拟目标的过肩发射。试验证明，该系统能提供360°的发射能力。

3.2 即插即用能力

2011年6月，洛克希德·马丁公司交付了第一套用于MEADS系统通信的内部通信装置，即内部通信子系统（MICS）信息传输子系统，可支持MEADS 系统发射器的相互集成、测试与评估。MICS通过高速IP网络实现MEADS系统传感器、发射器和战斗管理器之间的战术保密通信。MICS通过即插即用技术实现数据流交换，自适应网络结构降低了对固定网络基础设施的需求，自我修复功能使MEADS系统的主要终端可在没有操作人员的干预下自行进入或离开网络。MEADS系统允许任意合并传感器和发射器，以组成一个或多个防空反导作战单元。有了这种“即插即打”能力，传感器、射击手和战斗管理器可简单地作为网络上的节点。MEADS作战管理器让指挥官可以根据作战态势指示，动态地增加或减少这些单元，而不用关闭系统。MEADS系统在2014年8月的试验中验证了其快速连接和控制意大利部署的外部防空雷达能力。使用MEADS的网状和分布式网络体系结构，系统可以自动选择最优的发射装置来攻击目标，并验证每个作战管理者的作战控制能力。这证明MEADS在任何系统元件丢失或出现故障的情况下，通过重新分配工作量仍能保证防御能力。

3.3 协同作战能力

采用了开放式网络化的系统结构和通用型防空反导标准接口，可与多种平台和指挥控制结构互通。同时采用宽带即插即用网络，可使用各种战术无线电数据链如Link 11、Link 16和Link 22，同时还有备用光纤链路。这使MEADS 和非MEADS 系统可随时集成至防空反导特遣部队。MEADS系统与北约“空中指挥与控制系统”（ACCS）的互用性已经成功地得到了验证。北约空中指挥与控制系统包含了所有北约战区导弹防御的战术指挥与控制元素。通过在系统中引入互用性功能，MEADS将极大地提升作战效能和态势感知，降低可能对友军的误伤。最终将成为防空和导弹防御的联合作战。2013年5月，MEADS系统在联合军演上成功展示了与北约系统网络的互通性。演习人员使用便携式防空试验台将MEADS 指挥控制系统与在荷兰的北约靶场连接，展示了其数据收发、Link 16信息处理、消除威胁和目标拦截的能力。

3.4 拦截和毁伤能力

MSE拦截弹采用动能杀伤机制，即通过拦截弹的高速飞行撞击目标完成作战任务。它依靠与目标直接碰撞产生的巨大动能杀伤目标，其优势是命中精度高、杀伤力强。动能弹头与弹身成为一个有机整体，拦截时，固体火箭发动机把弹头加速到所要求的速度，位于尾部的空气机动系统由4个电动舵机和4片操纵舵面组成，在惯性制导段完成对拦截弹的俯仰、偏航和滚动控制，在末端巡的制导段实现对拦截弹的滚动控制。拦截弹的姿态控制发动机组合180个微型发动机组成，它们均匀分布在导引头附近的弹体四周，每个发动机最大推动力6000N。进入末段制导后，按照弹上制导计算机发出的控制指令使小发动机处于脉冲式点火工作状态，控制拦截俯仰和偏航，通过改变攻角大小使拦截弹机动，缩小制导偏航，从而达到直接碰撞的目的。

MSE拦截弹在拦截中段采用高精度惯性制导，在末端使用制导精度较高的Ka波段毫米波主动导引头，导弹在飞行末段的数秒内，将自动发射雷达信号，自动寻找并跟踪目标，而不是完全依赖地面雷达提供的信息，模拟计算其制导误差小于0.17 m，抗干扰能力更强，灵敏度很高，使得MSE 拦截弹的拦截杀伤几率超过95% 。

4 重要试验分析

4.1 成功进行首次飞行试验

2011年11月17日，在新墨西哥白沙导弹靶场，MEADS系统成功完成首次飞行测试。测试中同时使用了PAC-3 MSE导弹、轻型发射器和作战管理中心。试验演示验证了MSE 导弹在对付后方来袭的模拟目标时前所未有的过肩发射能力。导弹在成功对付模拟威胁后，在任务最后执行了预先设定的自毁序列。MEADS凭借其先进的雷达及360°全方位防御能力，使得防御覆盖面积达到了传统防空系统的8倍，降低了部署人员与设备的需求，也降低了空中运输的需求。

4.2 成功完成监视雷达向多功能火控雷达提供目标的能力测试

2013年4月，在纽约锡拉丘兹市附近，MEADS系统成功验证了监视雷达为多功能火控雷达提供目标的能力。试验中，雷达捕获并跟踪了一架小型测试飞机，并把飞机的位置转发给战场管理器，由管理器向X波段MFCR 雷达发出搜索命令。火控雷达根据命令搜索提示区域，捕获目标并建立专门的跟踪路线。此次测试在360°的旋转模式下完成。

4.3 完成首次战术弹道导弹跟踪试验

2013年10月，MEADS 系统在新墨西哥州白沙导弹靶场完成首次战术弹道导弹跟踪试验，验证了多功能火控雷达的360°扫描探测能力和对导弹目标的跟踪能力。一枚“长矛”战术弹道导弹发射后即被多功能火控雷达捕获，雷达随即启动跟踪模式，直到导弹坠落。这次试验也是为晚些时候进行的双重拦截试验做准备。根据计划，11月份MEADS系统将进行120°以上攻角的战术弹道导弹和吸气式航空器靶标的拦截实验。目前，火控雷达已成功完成了雷达引导、与北约系统网络互操作、Mode 5敌我识别系统验证等试验。

4.4 首次成功验证双重拦截能力

2013年11月6日，在白沙导弹靶场成功进行了MEADS系统拦截2枚同步靶标的试验，验证了该系统防空反导能力。试验中，1枚QF-4吸气式靶标和另1枚战术弹道导弹靶标分别以北、南方向相向飞行。MEADS监视雷达捕获2枚靶标后，向MEADS战斗管理器发送靶标信息，之后，MEADS多功能火控雷达接收战斗管理器发送的指令，跟踪并引导导弹发射，最终成功拦截并摧毁2 枚同步靶标。此次试验对MEADS的360°监视雷达、联网的MEADS战斗管理器、2辆轻量级发射车、PAC-3 MSE 导弹及火控雷达等所有单元进行测试，均达预期效果，也是该系统进行的首次“双重”拦截试验。北约MEADS管理局表示，MEADS系统是世界上唯一能同时拦截2个不同方向目标的地面机动防空反导系统，该技术利用联网的战斗管理系统、传感器和发射车，实现了美、意、德三国构想的联网防空反导能力。

5 结束语

随着MEADS系统研发阶段的完成，一些国家比如波兰将有意向采购该系统，而美陆军认为当前必须谨慎运用资源，将其集中用于低风险的关键能力上，未来应优先发展一体化指挥系统（IBCS）、“爱国者”防空导弹升级和末段高空区域防御系统（THAAD）等三个项目，而不应当再资助MEADS。尽管近期MEADS已完成双目标拦截演示，但投产前还需要大量资金进行更多试验。未来德国和意大利也将继续寻找新的合作伙伴。■

［1］侯晓艳，邢娅，等.MEADS防空系统的最新进展［J］.飞航导弹，2013（5）：8-10.

［2］韩长喜.MEADS多功能火控雷达成功完成首次战术弹道导弹截获和跟踪实验［J］.现代雷达，2013，35（11）：11.

［3］毕世龙，张翼麟，等.美国批准采用Mode 5敌我识别系统进行导弹防御［J］.战术导弹技术，2013（6）：78.