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技術派|美在阿拉斯加部署新反導雷達,重點盯防大國洲際導彈
美國導彈防御局發布日前報告表示,雖然導彈防御局與太空司令部于2016年6月已經組織完成了“遠程識別雷達”(LRDR)的環境評估工作,但由于威脅和工作環境的變化,當前在建的遠程識別雷達功率遠高于進行環境評估時設定的功率,需要重新評估。此次重新進行環境評估,或將對交付時間產生影響。
目前,在進行了近一年的施工建設之后,號稱有史以來最強反導雷達的美軍“遠程識別雷達”近期進入了雷達陣列模塊的安裝,這是該雷達部署的為關鍵的一步。

性能強大“遠程識別雷達”
美國反導預警體系主要有天基導彈預警衛星、陸基預警雷達和海基預警雷達組成,相互配合,覆蓋全球。陸基雷達主要包括括FPS-123/132遠程預警雷達(P波段)、FPS-108“丹麥眼鏡蛇”雷達(L波段)、前置部署的TPY-2雷達(X波段),海基包括海基SBX雷達(X波段)和艦載“宙斯盾”的SPY-1D雷達(S波段)。
雖然美軍裝備了多種反導雷達,但仍然存在一些不足。2004年政府問責辦公室(GAO)的一份報告中指出,“P波段、L波段雷達均無法提供有效目標識別能力,這種能力僅有X波段雷達可以獲得”。不過,前置部署TPY-2雷達、海基X波段雷達等X波段很強的的目標識別能力,但存在探測距離不足、成本高昂等不足之處,不足以支撐實戰條件下的中段反導識別。美軍需要一些探測距離比X波段雷達遠,分辨率比P波段高的雷達,并且成本相對較低。為此,從2014年起,美國導彈防御局啟動了一項名為“遠程識別雷達”的計劃。
2015年10月美國導彈防御局(MDA)授予洛克希德馬丁公司價值7.84億美元的合同,研制遠程識別雷達(LRDR),使用基于氮化鎵(GaN)器件的有源相控陣收發模塊。這部雷達將部署到阿拉斯加州的克利爾空軍基地,為美國陸基中段防御系統提供關鍵的目標識別能力,通過減少誤認的假目標,降低了每次攔截發射的導彈數量,提高了導彈防御的效率和效果,可謂當之無愧的力量倍增器,此外遠程識別雷達還將用于太空態勢感知,對軌道目標進行觀測和編目,提高美軍的太空作戰能力。克利爾空軍基地的遠程識別雷達于2017年9月開始動工建造,包括基地設施在內總費用將高達約12億美元,預計2020年建成交付美國空軍使用。

在今年美導彈防御局(MDA)2月發布2021財年預算概要中,“遠程識別雷達”的預算為1.37億美元,用于軟件獨立驗證與確認、建模與仿真工作,并開發用于跟蹤和識別的軟件。雷達計劃2020年初始部署,2022年作戰驗收。
“遠程識別雷達”是一種S波段有源相控陣雷達,也是目前世界上最大有源相控陣雷雷達,其T/R單元數量也將達到100000的數量級,遠超一般意義上的陸基/艦載雷達系統。該雷達不僅具有探測距離遠等特點,還有很強的目標識別能力。“遠程識別雷達”的兩個天線陣列將由總共20個面板組成,每個面板大約8.2米高,大約四層樓高和寬。在正常工作時維修和替換損壞或故障的雷達收發單元,換句話說無需關機就能進行維護,這種維護能力將顯著提高預警和目標識別雷達的妥善率和工作效率。
2017年,“遠程識別雷達”雷達擁有兩個各3000平方英尺(279平方米)的雷達陣面,而根據洛克希德·馬丁公司“遠程識別雷達”項目經理錢德拉馬歇爾的說法,該雷達陣面是SPY-1雷達的25倍,以AN/SPY-1雷達約12平方米的面積為基準,LRDR雷達陣面可達約300平方米。總而言之,“遠程識別雷達”陣面面積超過249平方米的海基X波段雷達,但小于升級型早期預警雷達(UEWR)的400到500平方米。洛克希德·馬丁公司副總裁還曾提到,該雷達具有數千公里的有效探測距離,數倍于部署到日本的TPY-2雷達。由此推測,未來部署到日本的“國土防御雷達”也將擁有約300平方米的雷達陣面和高達數千公里的探測距離,其性能讓“薩德”系統小小的TPY-2雷達相形見絀,對俄羅斯等大國的洲際導彈也將構成很大的威脅。

放棄“國土防御雷達”另有目的
值得一提的是,在今年美導彈防御局(MDA)2月發布2021財年預算概要中,決定終止其在太平洋地區部署兩套“國土防御雷達”(HDR)的計劃,并打算重新考慮建設面向美軍印太平洋司令部作戰區域的傳感器架構。
“國土防御雷達”(HDR)其實是“遠程識別雷達”的衍生型號,由于采用了開放式、可拓展的體系結構,以適應未來增長需求,同時采用雙極化,提高了雷達目標識別和提供更好的跟蹤能力。美國認為,部署在阿拉斯加的“遠程識別雷達”補上了美國彈道導彈本土防御作戰的短板,但這還遠遠不夠,美國孤懸海外的夏威夷州缺乏導彈預警和防御能力,而西太平洋地區同樣需要更強大的新一代戰略預警雷達。
美國最初計劃在夏威夷建造一部用于“國土防御雷達-夏威夷”(HDR-H),為夏威夷州提供導彈預警。洛克希德·馬丁公司、雷錫恩公司和諾斯洛·普格魯曼公司展開競爭,洛克希德·馬丁公司憑借遠程識別雷達的成功,2018年12月拿下價值5.85億美元夏威夷“國土防御雷達”合同,這部雷達計劃建造在夏威夷瓦胡島上,從概念圖上看這部雷達很可能只有一個雷達陣面,這也是雷達合同金額較少的主要原因。夏威夷國土防御雷達在2020年后開始建造,2023年建成交付使用,它不僅提高了夏威夷的預警能力,也讓美國預警雷達探測范圍覆蓋了廣大的中太平洋地區,提高了對潛射導彈以及高超聲速導彈的預警能力。

除了在夏威夷部署“國土防御雷達”,美國導彈防御局此前還計劃2024年開始在日本建造太平洋地區“國土防御雷達”。部署在日本雷達命名為“國土防御雷達-太平洋”,其費用預計合同價值10億美元,遠高于部署夏威夷雷達的5.85億美元,那么部署日本的“國土防御雷達”可能是一部雙面陣雷達。作為未來美國部署到西太平洋的關鍵傳感器,部署日本的“國土防御雷達”不僅能用于監視朝鮮的中短程彈道導彈發射試驗,也將中俄內陸的遠程和洲際導彈試驗納入眼底。
為了推進“國土防御雷達”的部署,美導彈防御局在2019財年曾計劃投入9580萬美元,2020財年再次申請了2.47億美元建設“國土防御雷達-夏威夷”,670萬美元來為“國土防御雷達-太平洋”,但由于選址問題久拖不決,因此該機構已決定終止這個項目,他目前不清楚從該項目中節省出來的資金將投入什么方向,但“比較可能用于支持美國防部的其他優先工作方向”。美國部署“遠程識別雷達”和太平洋部署“國土防御雷達”目的很明顯,就是為了完善導彈預警體系,并且通過前置部署,加強太平洋地區的導彈防御能力,針對的國家不言而喻。終止兩部“國土防御雷達”部署一定程度會打亂美國的計劃,但影響不會很大,畢竟美國可以通過前置部署海基X波段雷達和TPY-2雷達進行補充。

那么,終止部署雷達節省出來的資金會用于支持國防部哪個優先工作方向呢?筆者認為應該是高超聲速武器防御領域。隨著俄羅斯等國高超聲速導彈的入役,美國認為這些武器對美國現有反導體系構成很大的挑戰,必須強化高超聲速武器的防御能力。在預警層面,完善天基導彈預警系統是攔截高超聲速武器的重點,尤其是增強低軌道導彈預警衛星或載荷的部署。此前,美國曾經計劃打造由高軌道和低軌道導彈預警衛星組成的天基預警體系,但由于成本過高,低軌道項目被迫放棄。目前,隨著微小衛星技術的發展,在微小衛星平臺上集成導彈預警相關載荷已經不存在技術和成本的障礙。
美國國防高級研究項目局(DARPA)5月11日稱,它打算在今年底和明年初發射“黑杰克”項目的前幾顆實驗性衛星。DARPA戰術技術辦公室2018年啟動“黑杰克”項目,旨在證明由低成本衛星構成的低軌星座和網狀網絡的軍用價值。該項目擬在2022年前發射多達20顆衛星。“黑杰克”項目的衛星完全可以用于搭載導彈預警相關載荷,低成本也不容易讓項目因超過預算胎死腹中。





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