反舰导弹突击伯克级驱逐舰单舰的策略分析_沈祉怡.pdf

舰 船 电 子 工 程2023 年第 3 期1引言伯克级驱逐舰是美国海军从80年代初期开始建造，是当今美国海军的主力舰艇。伯克级驱逐舰隐身性能好，效费比高，并配备先进的宙斯盾作战系统，具备较强的区域防空、反潜及对陆打击能力，在编队作战中主要担负防空、反潜和对海作战任务。2防空反导体系构成伯克级驱逐舰的防空反导体系主要由对空警戒探测、防空武器、电子战等系统组成，通过远、中、近层层设防，依次出击，软硬结合，协同作战的方法，构建了全方位的立体防空体系。美国伯克级驱逐舰主要分为Flight/，FlightA，Flight型，本文以现役最多的FlightA型为研究对象，其主要装备两组MK-41垂直发射系统，共96个发射单元，舰艏32个，舰艉64个，可用于发射“标准”舰空导弹和改进型“海麻雀”近程舰空导弹1；还配备两套MK-15型6管20mm的“密集阵”防空舰炮。3防空反导能力分析3.1探测跟踪系统1）AN/SPY-1D无源相控阵雷达AN/SPY-1D 是世界上装舰数量最大、范围最广的相控阵雷达。作为伯克级驱逐舰的心脏，其集收稿日期：2022年9月10日，修回日期：2022年10月21日作者简介：沈祉怡，女，硕士，工程师，研究方向：军事指挥及兵种战术。赵博文，男，硕士，工程师，研究方向：军事指挥及兵种战术。反舰导弹突击伯克级驱逐舰单舰的策略分析沈祉怡1，2赵博文1，3（1.海军航空大学烟台264001）（2.92941部队45分队葫芦岛125000）（3.中国海警局北京100080）摘要伯克级驱逐舰作为美国主力舰艇，主要承担防空反导任务。基于伯克级FlightA型驱逐舰的防空反导系统的构成，对各装备的性能和特点进行分析，发现伯克级驱逐舰的弱点；并针对其弱点，研究了反舰导弹突防的技术和战术方面的对策，为战时对抗提供了更优方案，也对实战中提升战斗力具有借鉴意义。关键词伯克级；防空反导；反舰导弹；突防中图分类号TJ76DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2023.03.004Strategy Analysis of Anti-ship Missile Attacking Burke-classDestroyerSHEN Zhiyi1，2ZHAO Bowen1，3（1.Naval Aviation University，Yantai264001）（2.Unit 45，No.92941 Troops of PLA，Huludao125000）（3.China Coast Guard Bureau，Beijing100080）AbstractAs the main ship of the United States，Burke class destroyers mainly undertake the task of air defense and anti missile.Based on the composition of the air defense and anti-missile system of the Burke-class FlightA destroyer，the performanceand characteristics of each equipment are analyzed，and the weaknesses of the Burke-class destroyer are found，and the technicaland tactical aspects of the anti-ship missile penetration are studied for its weaknesses.The countermeasures provide a better solution for wartime confrontation，and it also has reference significance for improving combat effectiveness in actual combat.Key WordsBurke class，air defense，anti missile，anti-ship missile penetrationClass NumberTJ76总第 345 期2023 年第 3 期舰 船 电 子 工 程Ship Electronic EngineeringVol.43 No.315总第345期搜索、探测、跟踪于一体，工作频段为S频段，最大有效探测距离为 450km，对空的最大探测距离约325km，能够监视400批目标，并自动跟踪其中100批，按威胁程度提供16批目标的指示信息2。该雷达以分时的方式为“标准-2”导弹和改进型“海麻雀”导弹提供中段指令制导；因其探测精度较高，也可为 AN/SPG-62照射器提供目标指示，以驱动对目标进行照射，完成末段制导任务3。ESSM50 km密集阵1.5 km127mm舰炮23 km标准-2增程型185 km标准-2中程型74 km图1伯克级驱逐舰单舰防空反导火力范围2）AN/SPG-62火控雷达AN/SPG-62型火控雷达作为新一代的火控照射雷达，历经多次迭代和升级，作为直接照射器或者从属照射器，本身不需搜索或者接收回波，只具备发射X频段照射波的功能，主要用于“标准-2”导弹和改进型“海麻雀”导弹的防空末制导，即当“标准-2”导弹和改进型“海麻雀”导弹接近目标后，末段半主动雷达导引头开始工作，此时需要 AN/SPG-62雷达对目标进行照射引导4。伯克级驱逐舰共装备3部AN/SPG-62型火控雷达，其位置分布及照射范围如图2所示。舰艏04590135180-135-90-45图2伯克级驱逐舰火控雷达范围从图中可以看出，三部 AN/SPG-62 型火控雷达可以跟踪照射覆盖舰船360范围。其中，1 号火控雷达照射范围为-135+135（左舷为-，右舷为+，下同），2 号和 3 号火控雷达照射范围均为-45-180、+45+180。对于任意导弹来袭方向上实施照射的照射器数量：舰艇左右舷045范围内只有一部照射器；在舰艇左右舷45135范围内有三部照射器；在舰艇左右舷135180有两部照射器。由此可以看出，伯克级驱逐舰防御相对较弱的部分为舰艇左右舷045范围。3）AN/SPS-67（V）3对海雷达AN/SPS-67（V）3 是G波段的两坐标固态对海搜索与导航雷达，可提供高精度的海洋水面监视和导航数据、探测和跟踪低空飞物，作用距离约104km，同时为伯克级驱逐舰提供水面、空中交战的能力和舰炮支援5。3.2硬武器系统：防空武器1）标准-2 BlockA（SM-2 BlockA）型中远程防空导弹SM-2 BlockA型导弹是在“标准-1”（SM-1）导弹基础上改造而来，主要担负着区域防空任务。相较SM-1导弹，提高了射程、精度及抗干扰能力。其最大射程达167km，最大速度2.7Ma，杀伤区远界167km，近界15km，高界24km，低界10m；采用垂直发射系统，导弹的发射间隔为1s；制导采取惯性+无线电指令+半主动雷达寻的，火控雷达不需要全程跟踪照射目标，只需要在末段逐个照射目标即可，使舰载雷达负担减轻6。伯克级驱逐舰正常的储弹量为46枚，最多可携带60枚90枚7。但是SM-2受限于导弹自身和伯克级驱逐舰的性能，所以还存在一些不足。首先，受限于导弹自身的射界范围，对于超低空掠海飞行低于 10m 的反舰导弹无法有效拦截。其次，受制于火力通道数量，伯克级驱逐舰配备三部 SPG-62 型火控雷达，每部 SPG-62 火控雷达可照射引导4批目标，三部雷达在全域范围内，最多可同时拦截12批目标，但是在同方向范围内同时拦截的数量不多于6枚。最后，受限于舰载雷达的探测范围，SM-2 导弹的有效射程远大于 SPY-1D型雷达对低空目标探测的距离，这就大大缩短有效拦截距离。2）改进型“海麻雀”近程防空导弹改进型“海麻雀”导弹（ESSM）是美海军全天候、区域防空导弹，且兼具点防御导弹的机动灵活性，主要用于拦截先进的超音速反舰导弹。其射程为 50km，最大速度 3.6Ma，杀伤区远界 50km，近界3.5km，高界15km，低界5m；制导采取惯导+S 或 X波段指令修正+X 波段半主动雷达寻的8。末段同SM-2导弹一样，需要火控雷达分时照射目标；采用垂直发射系统，一坑四弹设计，可以装载更多防空沈祉怡等：反舰导弹突击伯克级驱逐舰单舰的策略分析16舰 船 电 子 工 程2023 年第 3 期导弹。每艘伯克级驱逐舰正常的储弹量为24枚7。虽然ESSM装弹量增多，但ESSM与SM-2需共用火控照射雷达，所以受到照射目标通道数量限制，ESSM的饱和攻击能力不会提高，但可以提升持续抗击能力9。3）密集阵 MK-15 Block1B型近防火炮伯克级驱逐舰每舰配备两门密集阵 MK-15Block1B 型近程防御火炮，采用 6 管 20mm 加特林炮，射速为 3000 发/min，有效射程 1500m，高低射界-25+80，左右射界各115，采取大闭环火控设计，带有自动校正弹着点的功能，命中率较高1011。但是其缺点是射程较近，对反舰导弹拦截反应时间不足、拦截次数有限。3.3软抗击：电子战系统除了硬武器系统外，伯克级驱逐舰还装备电子战系统，可以截获来袭反舰导弹制导雷达信号并向己方发送威胁警告，并实施干扰欺骗等对抗措施。1）SLQ-32V（2）电子战系SLQ-32V（2）电子战系统具备对来袭反舰导弹的末制导雷达和目标指示雷达进行预警、侦察和测向的能力，可同时拦截多向多目标并能够实施有效的干扰12。因为其工作范围在厘米波波段，所以不能探测侦察毫米波雷达，并且不具备有源干扰能力，不能对红外和电视导引头进行干扰压制。2）MK-36干扰火箭弹MK-36型6管干扰火箭弹发射装置可发射箔条干扰弹或红外干扰弹，以冲淡式或质心式干扰反舰导弹5。箔条干扰弹发射后产生虚假的雷达目标信号，用以迷惑反舰导弹，使其不能确认目标而脱靶。红外干扰弹发射后产生强烈的红外辐射，使反舰导弹的红外制导受到干扰，不能准确定位目标。这两种方式都能有效地干扰反舰导弹的准确制导，增强舰船的生存率。4伯克级驱逐舰存在的不足伯克级驱逐舰除了存在油耗大、续航能力弱、空间相对狭小等问题以外，在反导能力上也存在一定不足。1）特定方向探测能力弱伯克级驱逐舰的四面阵 SPY-1D舰载探测雷达受海面杂波和多路径效应的影响，对超低空掠海飞行的反舰导弹探测能力较弱，距离仅为30km左右7。此时，来袭若为亚音速反舰导弹，则留给伯克级驱逐舰预警反应时间约25s30s；若是超音速反舰导弹，则反应时间不足 10s。四面阵 SPY-1D舰载探测雷达的俯仰角为08013，所以在伯克级驱逐舰顶部存在一定的探测盲区，所以对于高空灌顶的反舰导弹探测能力较弱。2）火力通道数量受限伯克级驱逐舰的SPY-1D可以同时跟踪100批目标，垂发系统有96个单元，但是同时打击目标的数量较少。因为SM-2导弹和ESSM导弹末段需要火控雷达照射指示目标，伯克级驱逐舰有三部SPG-62照射雷达，每部雷达可以分时照射 4批导弹，理论上3部照射雷达可以引导12批导弹14，所以伯克级驱逐舰有12个火力通道。但是每部火控雷达照射范围不同（如图 2），1）无法进行全向引导，所以，实战中，真正可以拦截的反舰导弹数量可能不足12批；2）舰艏左右舷45只有一部照射雷达覆盖，为火力最为薄弱的范围，如果来袭导弹全部来自同一方向，则最多同时拦截4批目标。5反舰导弹突防对策分析根据伯克级驱逐舰存在的不足，可以运用以下技术和战术措施，提高反舰导弹突防概率。5.1提升反舰导弹的战技性能1）掠海飞行能力舰载雷达受海杂波及多路径效应影响，对掠海飞行目标探测距离大大缩减，且SM-2导弹发射的低界为 10m，反舰导弹飞行高度一旦低于 10m，就进入其拦截盲区，即便发现也无法拦截，只能靠其他防御武器拦截。所以，反舰导弹降高至 10m 以下，突防概率能得到有效提升。2）隐身性能反舰导弹可采用隐身外形设计、隐身涂覆材料及红外特征的隐身等技术15。随着科技不断进步，如生物仿生隐身、离子体隐身及新型隐身材料等新型隐身技术出现，反舰导弹可获得更好的隐身性能，使舰载雷达探测更加困难，预警反应时间缩短，利于反舰导弹的突防。3）高超声速飞行虽然高速飞行会带来显著的红外特征，容易被雷达捕捉16，但反舰导弹飞行速度快，留给舰艇防御系统的时间缩短，防御次数相应减少，所以高超声速突防舰船有一定的优势，并且高速度毁伤的动能更大，对舰艇的毁伤能力更强。4）多模复合导引头制导反舰导弹采用单一制导模式容易受到干扰，采用多模复合制导方式可以提高反舰导弹的作战能17总第345期力和作战效能17。如毫米波/红外成像导引头具备全天候、全天时作战能力，且抗干扰能力强，可以突破 SLQ-32（V）2电子战系统。随着传感器及人工智能技术的发展，三模复合制导和智能制导是未来反舰导弹发展的趋势，复合导引头的新技术使导引头实现自动探测、识别、跟踪和捕获目标，从而有效提升反舰导弹的抗干扰能力和命中精度。5.2运用多种战术措施1）单方向数量饱和攻击伯克级驱逐舰火力通道数量有限，对其采取单方向上的饱和攻击，效果要优于多方向上的不饱和攻击。如反舰导弹同时对的舰艏左右舷45突击，此方向只有一部照射雷达覆盖，火力最为薄弱，最多可同时拦截4批目标，用弹量更少，实现节约高效。2）方向上饱和攻击伯克级驱逐舰受限于照射雷达及近程武器系统的性能，最多可以抗击3个5个方向上的来袭反舰导弹7。若反舰导弹采取多方向的攻击方式，可结合航路规划技术，从超低空掠海、高空及灌顶等探测攻击的薄弱方向同时攻击，以达到很好的突防效果。3）多弹种、多平台联合突防利用平台优势发射不同反舰导弹，充分发挥反舰导弹的射程和速度优势，组合出击，梯次配置。可采用高弹道与低弹道结合，亚音速与超音速结合，不同制导模式导弹结合，以达到突防概率最大化。6结语伯克级驱逐舰作为美国主要的防空反导舰艇，其综合作战能力位于世界前列，本文通过对舰载探测系统及软硬武器性能的分析，提出应对策略，也为未来反舰导弹的发展指明方向。下一步对伯克级驱逐舰进行仿真建模，进一步验证策略的可行性。面临的难题是，伯克级驱逐舰的一些详细技术参数还并未获取，相应的未知参数只能以推测的数据代入，计算结果可能会与实战存在偏差，但仍具有一定的参考意义。参 考 文 献1张明德.新世纪的世界海军 M.北京：海军出版社，2016：1-6.2张聪.导弹防御系统协同作战策略研究与能力分析D.长沙：国防科学技术大学，2015.3姜来根.21世纪海军舰船 M.北京：国防工业出版社，1998：473-480.4刘峰，金钊.“提康德罗加”巡洋舰“标准-2”舰空导弹反导作战能力分析 J.火力与指挥控制，2019，44（2）：92-96.5董晓明，冯浩.美国海军水面舰船作战系统及装备M.北京：国防工业出版社，2021：462-466.6隋先辉，胡海，李晓阳.关于反舰导弹突防某型驱逐舰的对策分析 J.战术导弹技术，2012（3）：44-47.7颜仲新，王刚，杨祖快.伯克级驱逐舰抗反舰导弹包和攻击能力分析 J.飞航导弹，2002（7）：28-31.8魏毅寅.世界导弹大全（第三版）M.北京：军事科学出版社，2011：566-569.9侯学隆，辛元杰.改进型海麻雀舰空导弹的发展分析J.飞航导弹，2021（6）：49-55.10王宝成，冯宇晨.近程反导舰炮武器系统的发展趋势J.火炮发射与控制学报，2008（9）：94-96.11梁国明.美国密集阵近程防御武器系统综述 J.情报指挥控制系统与仿真技术，2000（5）：1-21.12李锦军，林鸿生，汤永涛.现代反舰导弹面临的电子对抗挑战及对策研究 J.飞航导弹，2014（4）：24-29.13张海成，杨江平，王晗中.舰载SPY雷达对弹道导弹探测效能分析 J.现代雷达，2012，34（1）：1-4，24.14张冬兴，缪旭东.美航母编队防空作战能力分析 J.飞航导弹，2010（8）：60-65.15袁华，严必虎.外军反舰导弹装备使用现状及发展趋势研究 J.国防科技，2014（6）：46-50.16罗金平，徐清华，李微波.舰艇编队防御超音速反舰导弹研究 J.舰船电子工程，2012（10）：1-3，8.17汤永涛，林鸿生，李锦军.现代反舰导弹面临的电子对抗挑战及对策研究 J.飞航导弹，2014（4）：24-29.沈祉怡等：反舰导弹突击伯克级驱逐舰单舰的策略分析18