揭开欧洲FSAF防空反导系统神秘面纱

法国新一代航母发射紫宛导弹3D图

法国航母“戴高乐”号在大西洋国空试验场域进行紫宛-15导弹的拦截试验。

陆基紫宛-15导弹系统协同作战想像图。在画面中一台携带阿拉贝尔雷达的制导车正通过数据链指挥多台导弹发射车对目标实施主动拦截。

阿拉贝尔相控阵雷达的主要功能
揭开欧洲第一大导弹托拉斯的神秘面纱——FSAF:欧洲防空反导系统的基石
◎ FSAF系统涵盖地面与海上两大领域,未来可能涉及内大气层主动防御方面,这将是欧洲在军事合作的最高里程碑。
自第二次世界大战以来,欧洲由于人文及地理关系紧密,相继成立各项政治、军事合作组织。
在欧盟尚未成立之时,当时的欧洲共同体为抗衡美日经济,即在经济领域展开各项合作。在军事技术方面,欧洲也空前团结。特别是进入90年代,随着国际局势转变,欧洲恐惧自己可能成为美制武器系统倾销的“殖民地”。在这种情况下,欧洲国家决定合作发展多项武器系统,一方面可分散研发的风险,另一方面可利用欧洲本身的广大市场达到国际化、标准化及规模经济使用等各项好处。在这些合作中,除了众所周知的欧洲战斗机计划外,由法、意、英、西等国参与的“未来面对空家族”(FSAF)导弹系统同样堪称典范。
● 挑战与动因20世纪80年代发生的几起局部战争使欧洲各国清醒地看到空袭兵器的发展已使防空部队面临强大的压力。随着空中威胁日益复杂,防空系统的性能要求也愈来愈高。欧洲当时装备的防空导弹系统大多是为对抗飞机而设计,导弹的反应时间、对抗多目标能力及电子对抗能力均大受限制。
不仅如此,当时欧洲各国陆、海军的中短程防空导弹系统几乎被美制系统垄断,例如:海军的海麻雀、鞑靼人、标准,陆军的霍克导弹等,为打破这种工业及技术的失衡现象,发展欧洲本身的导弹技术,研制反应更快速、机动性更高的防空导弹系统成为欧洲各国的当务之急。于是,地中海周边的数个国家便展开合作,发展更换上述美制系统的防空导弹家族,这便促成“未来面对空家族”(FSAF)计划的诞生。FSAF是当时欧洲投资规模最大且最具雄心的武器研发计划,它是为满足欧洲2000年以后防空需求的武器系统,为分享技术研发成果,欧洲各主要国防工业厂商大多直接或间接参与这项计划。
FSAF计划最初主要由法国和意大利推动,其前身可追溯两国于80年代初期各自发展的防空计划。法国在80年代初以快速反应为概念基础,研制X波段三军共用快速反应导弹系统(SYRINX),此计划于1982至1984年间进行了可行性研究,随即在1984年进行一系列初期发展工作,包括由汤姆逊-CSF公司负责阿拉贝尔(ARABEL)雷达及火控系统的发展,法国航宇公司负责紫苑(Aster)导弹家族的研发,这些研发工作于1988年进入全程发展阶段。可以说,SYRINX是一种先进的防空导弹系统,可用于防御飞机、空对地导弹、地对地导弹及巡航导弹,原计划中预定进一步衍生出可对抗短程弹道导弹的系统。
与此同时,意大利国防部也正进行一项类似计划。它选择塞莱尼亚(Selenla)/马可尼(Marconi)合作研制的C波段的埃姆帕(EMPAR)雷达,配合以阿斯派德(Aspide)导弹为基础发展的伊德洛(Idra)导弹。由于法国和意大利对新系统的性能需求和发展时程非常相近,两国决定以共用的多功能雷达和导弹为基础,利用模块化概念联合发展FSAF系统。
● 系统组成
FSAF系统最初主要供法、意两国的陆、海军及其他欧洲国家海军使用,为了大幅降低成本,各子系统中使用相同设计概念,其中包括:
采用模块化系统结构,以保持使用的灵活性。
基于经济因素,尽可能采用通用部件。
为维持投资效益,该系统应具有极大的后续发展潜力。
此计划主要包括三大部分,分别为:
反导防空系统(SAAM) 它是一种舰载点防御导弹系统,是FSAF计划中技术层次较低的一项,主要用以取代海麻雀导弹系统,原计划1996年至1998年开始服役。但是实际上,研制进程已经大大拖延。法国海军与欧洲防空导弹公司曾签定4090万美元的合同,用于将该系统装设在“戴高乐”号航空母舰上。法、意两国海军的SAAM略有不同,前者使用紫苑-15型导弹与阿拉贝尔(ARABEL)雷达,后者则是紫苑-15型导弹与埃姆帕(EMPAR)雷达的组合,其他子系统完全相同。SAAM也是FSAF中最早服役的系统。
海基防空平台(SAMP/N) 它是一种舰载点防空/中程防空双功能导弹系统,原计划于1998年至2000年开始在欧洲多国海军服役,取代美制的鞑靼人及标准导弹系统,但是计划同样大大延迟,并受到美制宙斯盾系统的强烈竞争。
陆基防空平台(SAMP/T) 是陆上配备的中程防空导弹系统,原定1998年起服役于法意陆军和法国空军,取代服役多年的美制霍克防空导弹。
此外,欧洲导弹公司获得一份研究合同,为西班牙、英国、法国和意大利研发区域防空导弹系统(LAMS),它是英国海军防空导弹系统(FAMS)需求计划的一种,设计上运用许多SAMP/N的技术。FSAF未来也可以FSAF为基础进一步发展具完整功能的反战术弹道导弹(ATBM)系统。
● SAAM拔头筹
SAAM是FSAF首先服役的系统,它的工程设计于1993年展开,尽管现实的进度是拖延了,但目前该项目各项子系统均研制成功并通过试验,首先服役而拔得头筹已经是改变不了的了。
SAAM是一种全天候、全方位的点防空系统,可对抗高速掠海飞行或高角度俯冲(俯冲角度超过75度)的反舰导弹。SAAM在恶劣的电子对抗环境下仍具高效率作战能力,它的作战反应时间短并具有全自动操作功能。其对付超音速目标的作战距离超过8公里,对抗亚音速目标则在15公里以上。以往舰载防空系统由于雷达的多重路径问题及杂波影响,很难探测到掠海飞行的反舰导弹,SAAM的雷达系统由于有良好辨别能力,因此能胜任反导弹任务。欧洲导弹公司宣称,SAAM可在10公里处截击导弹,拦截飞机的最大射程为17公里。SAAM系统还采用追踪干扰导引技术,能够拦截以2.5马赫飞行的采用主动导引头的反舰导弹,并可作为反辐射导弹使用。它所使用的紫苑导弹机动性灵活,可对抗持续的饱和攻击,可使舰艇生存性有一个飞跃性的提高。
SAAM主要有两种型号,将分别服役于法国及意大利海军中,两者除火控雷达外,其余系统完全相同。由于采用大量模块化设计,SAAM是一种复杂精密但构形简易的舰载防空系统,各子系统采用完善的电脑网络及与战斗控制系统相连,系统的可靠度提高,平均无故障时间达到200个小时以上。此外,系统中装有自动检测设备,大幅降低维修及后勤支援的负担,不需特殊训练的人员即可由测试设备查明出现故障的PC插件,快速予以更换,排除故障。
基本上,SAAM以一套配备多功能阵列雷达的自动火控系统垂直发射设备构成,各重要子系统包括:具有内置式上传数据链的ARABEL雷达(法国版)或者EMPAR雷达(意大利版)、紫苑-15型导弹、模块化垂直发射系统以及MARA电脑、MAGICS显示器和操作平台。
雷达系统
法国和意大利在合作发展FSAF计划前,已各自在研发阿拉贝尔和埃姆帕雷达,由于两种多功能雷达都为非常先进的系统,法、意两国均不愿意放弃已投入的资金和获得的成果,故决定在FSAF计划中仍选用本国产的雷达。阿拉贝尔及埃姆帕均属平面相控阵雷达系统,可在极端恶劣的电子干扰环境下工作,进行搜索、多目标跟踪及导弹导引工作。两种雷达都装有1个以30度角倾斜的单一阵列天线,工作时以60转/分的速度旋转。法国和意大利所签定的《FSAF备忘录》中规定,法国的SAAM将配备阿拉贝尔雷达,意大利的SAAM则使用埃姆帕雷达,此外,埃姆帕雷达亦将用于SAMP/N中,而阿拉贝尔则会配备在SAMP/T中,成为另外两种先进防空系统的火控设备。
阿拉贝尔是法国发展的第一代平面相控阵雷达,由汤姆逊-CSF公司负责研发,它是一种采用频率捷变窄波束的高效能三坐标多功能雷达。此型雷达工作频段较宽,由于配备精密的抗干扰设备,加上波形的敏捷性高,并且利用细窄的波束来保持跟踪目标的精度,使雷达具有相当强的抗干扰特性。阿拉贝尔为X波段雷达系统,可执行目标截获、目标跟踪及紫苑导弹的导引控制等多重功能。阿拉贝尔雷达的结构重量轻,雷达天线可收折、可旋转。它的阵列平面天线以30度倾角置于雷达罩内,雷达波束2度,扫描的最大仰角70度,并使用一个透镜式相控阵天线控制。由于装有此型天线,使得相移器的数量由数千个减少到100个左右,大大简化了结构。这种3厘米波段的雷达具有比一般X波段多10%的频率点。阿拉贝尔使用一个大功率行波管发射机,它可发现50公里以外雷达反射截面积为0.5平方米的导弹,或跟踪100公里处的大型空中目标。雷达以时间等分方式进行多目标追踪,利用上传数据链来导引导弹,最多能同时跟踪120个空中目标,并能优先处理其中较具威胁的50个,同时导引10枚导弹进行攻击。
阿拉贝尔雷达验证用的原型系统先期装在法国海军的测试平台上进行多次试验,证明雷达设计成熟先进。法国海军的“戴高乐”号航母上即由该型雷达担任防空任务。
埃姆帕雷达是阿莱尼亚/马可尼集团联合塞莱尼亚及英国公司共同发展的,阿莱尼亚公司是埃姆帕的主承包商,负责多功能雷达天线、发射机、雷达作战软件中的50%,另外系统中的MARA电脑及MAGICS多功能显示器与工作台发展亦由该公司负责。马可尼则是主要的子承包商,负责信号处理、接收机和另外50%的雷达作战软件开发。在阿莱尼亚和马可尼的集团内,英国马可尼公司还负责埃姆帕所有数据链的发展,包括无线电频率接收机及信号处理系统,而塞莱尼亚则负责雷达天线、数据传输及辅助单元,埃姆帕雷达的管理电脑是以塞莱尼亚的硬件为基础的,具有实时处理功能。
埃姆帕雷达是一种可旋转的C波段无源相控阵雷达,使用尖峰功率值120瓦的行波管(TWT)发射机。它能同时掌握300个目标,并与其中50个接战,它是一种抗干扰能力优异的多功能单天线雷达,能够全向位探测多种目标,并可对紫苑-15/30型导弹进行中段制导。埃姆帕脉冲对脉冲(Pulse-to-Pulse)的频率捷变范围在5.5GHz±10%波束内,天线的回旋速度为60转/分。对于雷达截面积2平方米的目标探测距离达100公里,对雷达截面积0.1平方米的目标则可达50至60公里,雷达对于任何高度的目标均有大容量的搜索、追踪及识别能力,水平搜索时可探测任何快速出现的目标。
埃姆帕雷达具体结构包括:一面C/G波段的无源相控阵平面天线;一台高功率行波管发射机;具有3分贝杂波指数的两段式变频转换超外差接收器;具有中、低脉冲重复频率可变式波形的数字脉冲压缩器;高性能的中央作战电脑,系统的重量在2500公斤左右。该雷达相控阵天线面板的面积为2.25平方米,内含2200个单元的PIN二极管相移器。埃姆帕雷达最初的设计构想有两种其他构形,分别为双面背对背构形及类似美国宙斯盾系统的四面固定阵列天线结构,但最后发展成单面可回旋式阵列天线。雷达面板发出的波束可在-20度至+60度的俯仰角范围内扫描。电子扫描出±2度束状的单一铅笔形波束,相移器由一个波控机进行控制,雷达发射机和溃源能为单脉冲波形提供单一或两个不同的通道。埃姆帕雷达可经由面板四周的辅助阵列,进行旁瓣对消以压制干扰。埃姆帕雷达的所有任务都由中央计算机负责控制协调,其主要任务包括:雷达的指挥及控制、资料处理、内置式检测仪器(BITE)的监视、所有的外部介面及通讯的控制,其作战软件由阿莱尼亚公司负责发展。
除SAAM外,埃姆帕也是西班牙及英国海军LAMS系统的主要雷达,也将用于法、意海军的SAMP/N计划中,装在各国的防空护卫舰上。

FSAF系统导弹发射后的导引流程

进行静力测试的紫宛-15导弹弹体

2001年在意大利海域紫宛-30导弹进行垂直发射试验和标准的八联装紫宛30导弹地空型发射车。

SAMP/T的系统组合
紫苑导弹
目前紫苑导弹具有两种派生型,分别是点防御的15型和区域防空的的30型。紫苑-15型导弹原先是法国航宇公司为满足法国海军的需求而发展,但法国政府在80年代后期基于降低发展成本及厚植欧洲的技术基础,转变为与欧洲其他国家合作研发。英国皇家海军根据198

2年马尔维纳斯群岛战争及1991年海湾战争经验指出,除了原来点防御的紫苑-15型导弹外,尚需一种区域防空导弹系统,最后发展了紫苑-30型导弹。
SAAM使用紫苑-15型导弹,导弹弹体全长为2.6米、直径0.18米、重量100公斤,助推器全长1.6公米、直径0.36米、重量310公斤。最大速度3马赫,最大射程30公里。紫苑家族导弹装有重10公斤至15公斤的破片式高爆弹头,并配备近炸引信。
紫苑导弹采用两级串连式弹体,第一级是可在飞行途中抛弃的固体火箭助推器,助推器后段装四具稳定弹翼。第二级弹体上装有4具长方形稳定翼,弹尾上装有4个控制舵面,可进行气动飞行控制,布局类似美制标准导弹。但不同的是,该导弹采用了侧向燃气推力控制技术,在导弹重心附近装有一个燃气阀,利用4个横向喷嘴直接产生横向加速度,赋予导弹在末端飞行阶段相对更大的机动性,这套系统称为PIF控制系统。采用了上述措施的紫苑导弹的最大横向过载可达50G,即便是在最大射程上,其最大过载仍然接近30G,这是现有防空导弹所难以比拟的。
紫苑导弹采用“惯性+指令+末端主动雷达制导”的方式。导弹飞行中段采用惯性导引,并利用作为火控中心的阿拉贝尔/埃姆帕雷达天线及上传数据通道提供修正指令,当导弹到达目标附近时,即进入最后的主动雷达导引阶段。紫苑导弹的导引头由马特拉公司(MATRA)研制的米卡导弹上的达索电子AD4A导引头(工作在Ku波段)衍生而成。它使用J波段的脉冲多普勒主动雷达,采用准最佳弹道加修正的比例导引法导引至目标,弹道变化小,能够最大限度的保持能量,增加射程。导弹的高爆破片弹头具平衡分配特性,利用无线电延迟近炸引信引爆,使导弹能在靠近目标约2米的近距离引爆,以确保完全摧毁目标。为能成功地猎杀目标,撞击目标前可利用额外的PIF飞行控制系统,即便目标以15个G以上的机动过载闪躲也难逃被击中的命运。
SAMP/N、SAMP/T等作战系统则使用紫苑-30型导弹,导弹弹体的尺寸与15型相同,但加力器全长2.2米、直径0.54米、重450公斤。
垂直发射系统
SAAM所使用的垂直发射系统是由法国海军武器制造局(ECAN)研制的席尔瓦(Sylver)系统,该系统也可供SAMP/N使用。而英国及西班牙的LAMS计划中,紫苑-30型导弹将改用英国BAe公司及阿莱尼亚公司合作研制的新型垂直发射系统。
席尔瓦发射器可混合配备紫苑-15型及30型导弹,标准发射箱包括四套模块系统,每套模块装有8枚紫苑导弹,连同导弹整组席尔瓦发射器重约50吨左右。法国最初制造了两套原型席尔瓦发射器进行测试,并做过多次导弹发射试验,在陆上测试成功后,席尔瓦开始配发测试船进行系统测试。目前法国海军的“戴高乐”号航空母舰配备了五套席尔瓦发射器,法国海军陆续服役的6艘拉斐特级隐身护卫舰中,前3艘在改装时将以两套席尔瓦发射器取代原有的海响尾蛇系统。意大利海军方面,“加里波第”号航空母舰、西北风级护卫舰,都可能改装SAAM,一旦采用SAAM,那多半要配备席尔瓦垂直发射系统。
2002年10月22日,法国海军在其最新型的“戴高乐”号航母上进行了最后的试射,再次证明了席尔瓦垂直发射系统性能可靠。
支援系统
FSAF中的几大系统均使用模块化实时处理电脑系统(MARA)及具有绘图及图象功能的模块化显示系统(MAGICS),这些系统均由塞莱尼亚公司负责研发。MARA是一种具备多种处理器的电脑,它使用英特尔公司(Intel)的8086微处理器,并以Ada低级语言编写指挥及控制程序操作。
MARA具备多种处理模式,每个模式都具有一个相对独立的处理器、局部储存器,以及局部介面结构。塞莱尼亚公司的高级主管曾承认,当初使用英特尔286的MARA在功能上的确有些问题,但是随着计算机技术的飞速发展,如果使用现在的奔腾系列芯片,这些问题也很快得到解决。
MARA处理器也使用在软件驱动的MAGICS工作站上,工作站广泛地使用整体优先顺序编号(IPN)系统。FSAF配备MAGICS后,将使得系统的整体性能较原先使用MARA286的系统先进得多,后者的检验功能将植入前者的执行指令中。系统的整体结构以5个模块为基础,分别为:显示处理器控制、图象处理器单元、绘图单元、主机介面及画面(raster)显示器等5项。新系统中装有19寸的显示器,19寸的显示器分辨率为1024×1280像素,当然目前看来这个指标已经落后,但是显示器的更换是较为方便的。在IPN系统的最新技术手册中已经说明,工作台上的显示器可改装为2个20寸的显示器。目前FSAF的每个工作站中,最多可配备两台MARA电脑。
● SAMP/N系统
SAMP/N系统的任务需求难度要比SAAM系统高,除了点防御的反导弹任务外,需负担区域防空任务,必要时能引导海军战斗机执行拦截任务,因此研制计划较为拖后。SAMP/N除改用射程较远的紫苑-30型导弹外,还曾加了探测装置,以辅助SAAM系统中的埃姆帕或阿拉贝尔雷达发现目标并为指挥员定下射击决心提供更多的敌情资料。新增探测装置包括第2套搜索雷达及额外的光学系统,以加强系统发现目标和反电子干扰能力,在大幅增加的自动系统辅助下,SAMP/N最多可引导10枚导弹接战。其中最重要的一部辅助雷达即为阿斯特拉(ASTRAL)雷达。
当然,引入阿斯特拉雷达还有更深层次的原因。埃姆帕的搜索覆盖面对付掠海及高角度俯冲反舰导弹的性能较优良,这两类目标的攻角分别为0至15度和45至70度之间的俯角,但在两种目标之间空域埃姆帕雷达仅能维持效率较差的监视能力,所以在15度至45度之产的俯角存在漏洞,故交由阿斯特拉填补这项弱点。当目标进入这段空域临近近紫苑导弹的射程时,即以阿斯特拉雷达捕捉,这对于点防空系统而言相当重要。
阿斯特拉雷达是L波段的空中搜索及指示雷达,系统编号DRBV27,由欧洲多国联合研发,主要由汤姆逊-CSF公司、英国的西门子-普莱塞雷达(Siemens Plessey Radar)以及西班牙INISEL集围合作发展。它是一种采用了数字脉冲压缩器的三坐标远程搜索雷达。在法国的SAMP/N计划中,阿斯特拉与阿拉贝尔相互协作,在英国的LAMS计划中则与埃姆帕组合。阿斯特拉是目前一系列L波雷达系统最新的一种,其他还包括DRBV26C和DRBV 26D远程二坐标雷达及DRBV21A(MARS05)中程二坐标雷达,这些雷达均使用固态发射机、同调放大、数字脉冲发射机、准连续波、可提供频率捷变及对杂波的有效抑制。
法国汤姆逊-CSF公司称阿斯特拉为TRS 3505,它的最大探测距离在400公里以上,使用单电子扫描及俯仰,具有3500公斤重的阵列雷达天线,雷达面板上装有相移器,面板旋转速度15转/分。阿斯特拉以相位电码将脉冲压缩,波束由相移器在空间形成而不利用一般的电子扫描,雷达的电力由1套附有2个机舱、极高电力 、固态矽发电组的发射机驱动,此型发射机基本上与汤姆逊-CSF公司的TRS 3011丘比特L波段二坐标雷达的相同,丘比特雷达曾装备于法国海军的防空护卫舰上。但阿斯特拉的发射机加装新的平面相位天线,能以0至45度仰角发射出一个单波。阿斯特拉的平均功率值约5千瓦,为TRS 3011的2倍左右,对一般飞机的最大搜索距离约275公里,对导弹的探测距离为90公里左右。阿斯特拉使用可选用的波形、数字脉冲压缩器。用于资料管理的单脉冲处理器,使得该型雷达具有高速追踪能力、敌我识别效能及杂波抑制能力。STRAL于1995年至1998年之间展开测试工作。
在SAMP/N及LAMS计划中,埃姆帕和用于意大利海军SAAM的有些不同,最大的差异是前者加装上传数据链导引系统,经由雷达天线将目标最新资料传送至导弹导引控制设备 ,为统合上链导引系统,雷达需加装额外软件模块。埃姆帕雷达除了导弹导引功能极强外,雷达的侦搜范围非常远,据马可尼公司公布的资料称,埃姆帕对于0至2度俯冲的超低空及40至70度俯角的高角度目标搜索稍有出入,在正常搜索模式中对飞机类目标的标准搜索最大距离80公里,在特定搜索模式中则可达150公里以上。并补充说明阿斯特拉主要在提供长程搜索雷达中2至40度俯角的搜索功能,并提供区域防空导弹系统的早期预警及目标资料等。● SAMP/T系统
SAMP/T是一种全天候区域防空导弹系统,既可用于野战防空任务也可进行要地防空。它可以在恶劣的电子战环境下,有效地对抗由各种高度来袭的飞机和导弹。SAMP/T具完整反战术弹道导弹(ATBM)的功能,可拦截多种导弹系统,包括:诸如SS-21之类的短程弹道导弹(SRBM)、以3.5马赫高速俯冲而下的反辐射导弹(ARM)和超低空飞行的巡航导弹等,并且按照使用导弹特性的不同,射程在10公里至90公里之间。若对付的是飞机类型的目标,就算它们由各种高度以2.5马赫的高度来袭,SAMP/T的射程仍可增至30公里左右;如果对付的是缓慢而低运动性的目标,诸如距外的干扰机和其他类似的战场/打击支援机,紫苑-30型导弹采用半弹道飞行的弹道模型,射程将增至90公里以上。这种半弹导模型叫法颇多,有的称之为准最佳弹道,或称之为高抛弹道。目前大型远程防空导弹大多采用这种弹道。导弹从发射器发射后,并不急于直奔目标,而是首先爬升到高空,然后再按修正的比例导引率飞向目标。这样导弹在高空稀薄的大气层内飞行,空气阻力较小,而且弹道接近最佳,故可使射程大幅增加。而SAMP/T的导弹可以将这种弹道作为一种选择,说明其导弹本身更具灵活性,可以按照目标属性和远近选择不同的弹道,这又较以往导弹有了很大提高。
一个SAMP/T导弹连包含四个基本模块单元,分别为:作战单元(EM)、包含阿拉贝尔多功能雷达的雷达单元(RM)、一套ZEBRA天顶雷达单元及(ER)具有八联装紫苑-30型导弹的发射单元(LM)。
SAMP/T的一套作战模块最多可控制6具发射模块,使得导弹连最多拥有48枚紫苑-30型导弹,防空火力强大。作战时SAMP/T的所有模块几乎完全自动化,只有作战模块防护车箱内有2名操作人员,负责控制射击单元的所有子系统。在整套作战系统中,多功能雷达、敌我识别系统与其他辅助传感器之间,都由有线或无线装置连接,并且各子系统与作战模块紧密配合。作战模块装有威胁评估及武器管理(TEWA)系统,能按照目标及发射模块的相对情况,选择最佳发射模块,并发射模块中最合适的导弹,以期能用最有效率的弹道拦截目标。SAMP/T每个作战单元最多可同时制导16枚导弹,并保证预留多枚备射导弹及射击通道,以射击新出现的目标。
SAMP/T的雷达模块中,阿拉贝尔与SAAM系统中的大致相同,但装设在雷达车上,可360度旋转并能收折于车厢内。系统中的ZEBRA天顶雷达单元与雷达模块共同运作,它的雷达波函盖面呈圆锥状分布,与水平面成40度的倾度向上发射,主要用于对抗高角度俯冲的对地导弹。SAMP/T的发射模块为席尔瓦发射器的陆基派生型,这种垂直发射器可提供360度全方位射击能力,反应时间短。每个发射模块装有8枚紫苑-30型导弹,导弹弹箱具备储运及发射功能。通常导弹发射车与雷达车保持半径5公里左右的配置,各火控雷达及外部设备均利用保密无线电资料链连接,这种配置方式可提供SAMP/T对敌方防空压制行动必要的保护,并能利用天然地形的掩护部署,提高系统生存性。
SAMP/T的整套组单元装在10吨级的雷诺(Renault)TRM6×6卡车上,各系统包括:具有2座自动射控模块的卡车、具有可折收天线及光学次雷达系统的阿拉贝尔雷达车、具光学及通讯/敌我识别子系统的车辆和4至6辆导弹储运发射车。SAMP/T内部有完善的野战指挥(BMC3I)网络,各运输卡车、发电机、通讯设备、密码设备及其他地面支援设备等,构成SAMP/T的标准模块设备,但这些装备亦可应客户需要弹性搭配。
SAMP/T整套系统可空运,到达战场后仅需10分钟便可完成部署。为对抗高角度俯冲而下的弹道导弹攻击,需要对紫苑-30型导弹及阿拉贝尔的火控引导技术进行修改,以生产更先进的反战术弹道导弹系统衍生型。正发展的紫苑-30SATBM,设计上专用于对抗第二代战术弹道导弹,而基本型SAMP/T事实上已具备对抗第一代战术弹道导弹的能力,法国航宇公司称这种延伸射程并能完全对抗第二代战术弹道导弹的衍生型为紫苑-增程型(Aster ER)导弹,它将紫苑导弹的加力器舱段大幅增加,性能及射程均有所提升。
SAMP/T的反应时间非常短,从发现目标到发射导弹仅需4秒,并且不需事先预警,凭借完整的野战指挥工作网络,使该系统的作战能力强大。
总之,SAMP/T是非常先进的设计,各次系统规划充份考量到导弹连内的相互协调性,在野战指挥网路的结构下执行空防。它利用越野载具提供高机动力,自动化程度高、可快速部署、易于空运、大幅降低人力需求及后动支援。

上图为欧洲陆军展上公开的紫宛-30导弹发射车。下图为英国45型驱逐舰准备以紫宛导弹作为对空防御第一手段

左图为紫宛导弹以撞击方式拦截近程弹道导弹想像图。右图为欧洲FSAF计划很大程式度上依赖天基卫星侦察系统

紫宛导弹拦截过程

紫宛-15导弹成功拦截飞鱼反舰导弹瞬间镜头
● SAMP/T的作战程序
SAMP/T的作战程序大致为:首先,雷达发现目标后立刻转入初期跟踪,然后以敌我识别系统辨识目标,如为敌方目标立刻进入正式追踪程序。紧接着由火控系统对目标的威胁进行评估,如目标数量超过一个以上,则进行优先权设定。雷达将首先锁定威胁最大目标并向

其发射导弹。导弹发射后进入最初的导弹导引,导弹飞行末端主动雷达导引头开机引导,直至拦截到目标。
综合上述作战程序,当SAMP/T接受作战命令后即启动整个系统。两名操作人员在作战模块的雷达车内操纵火控系统,各发射模块均备有发电机,提供发射导弹所需的电力,并由作战模块控制导弹的发射。阿拉贝尔的雷达天线在操作时保持360度回旋,能在一秒内作0度到70度的俯仰。
目标只需经雷达波一次扫描后,阿拉贝尔就可立即探测及确认位置,在进行确认程序的同时,如又探测到新目标则发出额外的脉冲闪光,接着阿拉贝尔雷达执行截获跟踪程序,并将目标资料传回作战模块中处理。作战模块纪录雷达的所有跟踪资料,按照空域控制规则、目标的动向及特性进行评估,借敌我识别系统处理后叛定目标,分成友军、敌军及不明目标三类,判断有敌意目标时行威胁评估,准备发射导弹。
作战模块将发射导弹的资讯传道至较合适的发射模块,以电力启动发射车内的一或两枚紫苑-30型导弹。作战模块同时传送导弹发射的信息至阿拉贝尔雷达,其中包括发射的导弹数量,以利导弹截获阶段,雷达对导弹发射架相对位置的掌握。在发射架发射导弹前,发射架按照作战模块发出的指令,设定紫苑-30型导弹飞行程式,包括主目标的详细资料、设定寻标器及数据链的频率通道等,必要时度可设定子目标资料,导弹在解除弹头的安全开关后就可启动固体火箭助推器,导弹点燃后立刻垂直离开弹箱。
导弹发射后,火控雷达开启导弹的跟踪作业,而紫苑-30型导弹在垂直离开发射器后,首先倾斜弹体进行弧形弹道爬升,飞行中由火控系统的跟踪管制中心控制,由阿拉贝尔的资料上传数据链取得目标最新的位置及速度资料,导弹的控制器利用这些资料计算导弹最佳拦截点。在助推器燃尽丢弃后,导弹进入中途导引阶段,导弹不断修正弹道以迫近目标,由于具有优异的抗电子干扰能力,在众多干扰下导弹导引头仍能锁定目标,导引头按照雷达数据链所获得的资料瞄准目标的位置点,锁定后导弹即进入主动导引头的全自主末端拦截阶段。紫苑-30型导弹在巡航阶段中利用RAF动力控制系统控制导弹,在末端阶段中则能利用PIF系统控制以减少脱靶距离,确保成功摧毁目标。
● 家族评估
以上介绍的FSAF内在的三大系统都具有相同的操作程序,各系统使用通用的导弹、火控雷达、发射器、电脑系统及操作台等,能根据不同的任务需求搭配辅助设备,设计概念较为新颖。
就其使用的技术来看,FSAF在当时也是同类系统的佼佼者,它只使用了有限的资源就完成了陆、海通用,点防御、区域防御通用,反导反飞机通用等在传统防空系统看来甚至是矛盾的任务。相比较之下,防空导弹设计生产大国俄罗斯在完成上述任务时则使用了多套系统。比起技术一直走在世界前列的美国防空导弹家族来说,它的性能也毫不逊色,无论是在电子系统的可靠性、抗干扰能力和整个系统的小型化和机动性、反防空压制能力方面它都堪与美制任何防空系统媲美,而就其通用性而言,更是美制系统所不及的。
不过,就像欧洲其他大宗武器合作计划那样,受限于各国要求不同及美国政治影响,FSAF计划路程坎坷,一些子项目一拖再拖。原定于1997年装备的SAAM系统直到2002年才装到“戴高乐”号航母上进行服役前的最后试验。FSAF目前虽在稳定中发展,但前景仍存在相当多的未知因素,FSAF面对的最大挑战仍是美制同类系统,特别是对于欧洲市场。在大型反导系统方面,新型的爱国者PAC-3防空导弹系统构成SAMP/T极大的威胁,包含SPY-1D雷达和MK41型垂直发射系统的小型宙斯盾则是SAMP/N的劲敌,而配备垂直发射系统的改进型海麻雀导弹(ESSM)的MK48则是SAAM的强有力对手。由于爱国者和宙斯盾系统在1991年的海湾战争中均有丰富的实战经验,拥有相当高的评价,故其新的改进型自然是FSAF的有力对手,而且目前已有不少欧洲国家相继引进。而改进型海麻雀一来拥有原来海麻雀的广大用户,二来用于毫不逊色的脱胎换骨的性能,更是对SAAM形成的强大挑战。另外,对一些第三世界国家来说,各个层次的俄制防空系统也是FSAF难以逾越的障碍!
虽然未来的演变存在着隐忧,但FSAF的发展已基本成熟,关键装备均已研制成功或者接近成功。不论未来是否能够全部顺利服役,FSAF都是一种设计概念优异的“欧洲牌”防空导弹家族。
为FSAF成立的欧洲导弹公司
20世纪80年代末期,法、意两国在决定合作发展FSAF计划后,即积极进行相关事宜,其最重要的步骤就是成立欧洲防空导弹公司。其历程如下:
- 1988年10月26日,法意两国签署FSAF的财务分配协定。
- 1989年6月9日,由法国的法国航宇公司、汤姆逊-CSF公司及意大利阿莱尼亚(Alenia)公司合组欧洲导弹公司(EADS),统筹FSAF的发展。
- 1989年12月5日,法意两国的国防部长签署同意书,展开FSAF的第一阶段发展。
- 1990年5月22日,欧洲导弹公司的发展合约正式敲定,包括海军的SAAM及陆基的SAMP/T,作为FSAF家族的初期两大系统。
由上述进展过程可知,从两国政府签署协定书到组织欧洲防空导弹公司,历时不到9个月,并且不到一年便展开FSAF的发展,可见两国发展新型防空导弹家族的决心。组成欧洲防空导弹公司的法国航宇、汤姆逊-CSF及阿莱尼亚等三家公司,都是已有30年以上历史的欧洲知名国防工业厂商,它们都擅长于雷达、光电、导弹制导技术、电子战装备、指挥火控系统及其他军用子系统的研发。由于有强力的政府支援,三家公司可发挥各自特长并分享共同研发的成果,放手发展新一代防空系统。
目前,欧洲导弹公司总共拥有1000名以上的员工,另外还有数千名分置于各子承包商中。该公司负责FSAF的合约管理、控制计划进度、子系统的发展工作分配、结构管理、财务管理及市场行销等。欧洲防空导弹公司采开放政策,它欢迎其他欧洲国家的加入,共同发展欧洲空防系统。
另据报道,2001年4月26日,欧洲导弹公司与英国航宇公司(BAe)、意大利机械工业投资集团合资组成欧洲第一大、世界第二大导弹开发和制造集团——MBDA,有关FSAF的后续研究工作转由该集团负责。欧盟防务官员认为,MBDA集团的出现符合“建立自主的、在世界上有竞争力的欧洲国防工业”的政策。
欧洲各国防空舰计划
考察21世纪欧洲水面舰艇的发展便不难发现,加装先进的相控阵远程雷达系统,配合新一代的远程舰载防空导弹,使其具备“海上TMD”的能力已成为欧洲21世纪水面舰艇发展的主要趋势。SAMP/N及SAAM除装在现役的舰艇上外,也将成为欧洲新一代防空作战舰艇的主要配备,未来欧洲有12艘以上的防空护卫舰需求量。
英国由于具备较多制造及操作此类舰艇的经验,所以在该计划中居于领导地位。英国为防空舰提出多项设计方案,而且时间较早。1989年至1990年曾提出将23型反潜护卫舰(ASW)舰体延伸的设计,将舰艏舰炮省略、以小型舰艏声纳取代原有的大型系统,配备有紫苑-30型导弹及埃姆帕雷达,但这项设计无法满足法国海军3500吨以下排水量的规格限制。1990年中期新提出的“7米舰身延伸案”被取消后,反而提出另一项大型设计,该方案将23式护卫舰的舰身延长14米、幅宽增加2米,舰上装有6套英国航宇研制的垂直发射器,配备有48枚紫苑-30型导弹,在舰桥上方装有埃姆帕雷达,主桅上装有阿斯特拉搜索雷达,导弹系统可以改装MK41发射单元,配备45枚标准SM-2导弹。1991年,皇家海军的设计小组设计出全新45型果敢级防空驱逐舰,该舰排水量高达7200吨,全长为175米,以四台斯贝燃气轮机推进,最高速度达33节,舰上的防空火力惊人,有两座紫苑-30型导弹及两座海狼(Sea Wolf)导弹的垂直发射器,各配备有48枚及64枚导弹。
法国提出的设计方案舰艇较小,首先设计出类似外销至沙特阿拉伯的改进型利雅得级护卫舰,但由于舰体甲板下高度不足,无法配备紫苑-30型导弹,仅装有16枚紫苑-15型导弹;此外,法国、意大利、德国、荷兰等国正在联合研制新一代防空护卫舰,即“地平线”计划以及法意两国先期建造的“欧洲多任务护卫舰”也采用了紫苑系列导弹和火控雷达。德国建造的4艘F124型萨克森级防空护卫舰本打算采用SAMP/N,但是由于种种原因,最终装备了美制标准SM-2 Block 3A远程舰空导弹。
FSAF参与欧洲未来反导
根据一份欧盟的研究报告指出,虽然欧洲国家目前尚不存在任何直接性的威胁,但随着时间而愈发突出的导弹科技扩散问题,可能使得西欧周边的环境变得更加复杂和不稳定。而巴尔干半岛的不稳局势再次爆发,则有可能引发进一步的危机。另外地中海沿岸以及中东地区国家,特别是伊朗、叙利亚和利比亚等国也由于竞相采购或发展战术性弹道导弹的缘故,而具有潜在的威胁。
面对将来可能的挑战,由法国航宇公司进行了研究,规划出一套可供西欧国家进行战区导弹防御的计划,其中属于拟议中的被动及主动防御系统可以分述如下:
观察与探测卫星 两颗分别位于欧洲大陆两侧的同步卫星(一个在大西洋边),均可以立即探测到上述地区的导弹发射;综合两颗卫星的资料可以确定导弹的弹道,并计算出准确的攻击地点。
低内大气层主动防御 适合设置以30公里为半径的特定地点,并可在5-25公里间的高空,拦截射程大约在1000公里左右的弹道导弹。主要将依赖陆基防军导弹平台(SAMP/T)系统,另外还有机动观测雷达加以辅助。
高内大气层主动防御 配备的中程雷达可在来袭导弹重返大气层的初期,分辨出混在其他火箭推进段中的真正弹头,并为拦截导弹标定目标。预计重约一吨的拦截导弹,将包含一具飞行时间为16秒的可控制推进火箭以及装有红外线多频谱的末端导引载具,可在15-40公里间的高度直接撞击并摧毁目标。估计由20组雷达和30组导弹群组成的防御网,可以迎战射程达到3000公里的弹道导弹。
外大气层主动防御 配备有远程雷达,拦截高度在100公里以上;拦截导弹将重达1.5吨,并有一台两段式固态燃料加力器,以及一个可自行推进的红外末端拦截载具。防御区域估计可达半径1000公里的大小。系统包括分别部署于西班牙、法国、意大利、希腊和土耳其等五处导弹基地,以及部署于西班牙、意大利、希腊和土耳其的四处雷达站,预计可以对抗射程超过8000公里以上的洲际弹道导弹攻击。□ 塔 希