以色列“箭”式反导系统

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以色列“箭”式反导系统是世界上第一个试验性实战部署的高层反战术弹道导弹专用型地空导弹武器系统,由以色列和美国联合研制,主要用于拦截近、中程战术弹道导弹。

以色列“箭”式反导系统-发展

    
以色列“箭”2 系统以色列“箭”2 系统

以色列一直对周边国家拥有或正在发展弹道导弹甚为担比。1986年,以色列与美国签订弹道导弹防御系统研究计划谅解备忘录,之后于1988年,美国和以色列开始联合实施“箭”式导弹发展计划。

1991年,由于美军在以色列部署的“爱国者”导弹未能全部拦截伊拉克发射的“飞毛腿”导弹,这一不理想战绩直接刺激以色列开发全新的反导系统。

到目前为止,整个系统的发展已经实现了四级跳,历时近20年。1986-1988年开始进行第一阶段研究,主要研制试验型的“箭”1导弹系统;第二阶段从1991年开始,研制尺寸稍小、重量较轻、能实际部署运用的“箭”2系统;第三阶段从1999年开始,全面试验可供以色列部署使用的“箭”式导弹防御系统,其中包括“箭”2导弹及其发射装置、多功能地面雷达和火控、发控装备等。目前该计划已进入到第四阶段,两个试验性的“箭”2地空导弹连部署在以色列,该阶段从2003 年开始为期5 年,旨在进一步改进系统性能。[1]  

在2003年2月,以色列飞机工业公司与波音公司签署协议,在美国生产系统内用于制造箭式导弹的各部分结构部件。波音公司负责美国的生产工作,并联合150多家美国公司共同生产包括电子部分、调压器、电动机箱体和导弹存储筒状箱体等大约50%的导弹结构的生产。以色列飞机工业公司(IAI)负责导弹整合和最后总成。[2]

以色列“箭”式反导系统-导弹预研计划

    

在开发“箭”2 之前,首先开发了“箭”1,以此作为“箭”2的预研基础。通过“箭”1计划的实施,确定了“箭”式导弹的概念,并研制了原型导弹和发射装置。

1988年,美国导弹防御局和以色列飞机工业公司(IAI)电子分公司签署了一份合同,制造并测试单级Chetz-l(希伯来语的命名,也就是“箭”l)反战术弹道导弹系统。“箭”l导弹由单级固体火箭助推器和一个作为弹头的“杀伤拦截器”两大部分构成,发射重量约2000公斤。1990年8月9日进行了“箭”1 的首次发射试验,地面雷达系统没能成功地连续跟踪导弹;在1992年9月23日进行的第四次试验中,一枚“箭”1 导弹成功地截击了一枚靶弹;1994年6月12日第九次试验中,“箭”l 导弹再次成功地拦截了一枚靶弹,至此“箭”l导弹的发射试验圆满结束。“箭”1 演示验证试验结束之后,该系统很快就进入到全尺寸开发和预生产阶段。[1]

以色列“箭”式反导系统-导弹连续试验计划(ACES)

    
以色列“箭”2 系统以色列“箭”2 系统

伊拉克在1991年的海湾战争中向以色列特拉维夫发射了39枚近程地对地“飞毛腿”弹道导弹,导致人员受伤。虽然美国在以色列部署了“爱国者”地空导弹系统进行了拦截,也取得了-定战果,但以色列认为还存在诸多不足。海湾战争促使以色列加快“箭”式系统的研究进程,发展更先进的两级“箭”2 导弹防御系统。[1]新型箭-2导弹发射重量约1,300公斤,相比单级箭-1导弹重量减轻了近700公斤,[2]该系统主要由以色列飞机工业公司下属的MLM系统工程部研制。

1995年7月30日,“箭”2 导弹首次飞行试验成功,接着连续进行了几次飞行试验,为下一步拦截靶弹试验积累了数据,并提供了验证系统。

1996年8月20日,首次成功地进行了“箭”2 导弹系统拦截试验。在二次飞行试验中,导弹首次成功地拦截了一枚雷达散射截面积和有效载荷均与“飞毛腿”导弹相仿的“箭”1导弹。

1997年3月11日,在第四次飞行试验中,“箭”2导弹再次成功拦截目标,这次导弹直接命中了一枚靶弹。在这次试验中,“箭”2导弹的近炸雷达引信失效,其破片战斗部未能根据指令起爆,但“直接命中”加上“战斗部碰撞起爆”的综合效应还是摧毁了靶弹。当然,这次试验从侧面验证了“箭”2导弹系统整体性能的先进性和有效性。

1998年9月14日,在导弹第六次飞行试验中导弹第三次成功拦截了一枚靶弹,这也是整套系统首次投入试验,至此ACES计划完成,共耗资3.3亿美元,美国负担了其中的72%。 [1]

以色列“箭”式反导系统-导弹部署计划(ADP)

    
基本配置基本配置

ADP计划的目的在于将整个“箭”式武器系统(AWS)与规划的“用户作战鉴定系统”(UOES)结合起来,完成“箭”式武器系统各种不同部件的全部集成。1996年3月,美国和以色列签订了一项协议,计划用6年时间,投资5.56亿美元,用于“箭”2导弹的研制,以色列承担64%的研制费用。这将通过扩大对“箭”2 导弹及其保障单元的试验予以完成,主要是进行各种模拟威胁的拦截试验。

1999年11月1日,进行了第七次飞行测试,以色列成功地对“箭”2反战术弹道导弹武器系统进行了拦截试验,为其具备初始作战能力铺平了道路。这是整套系统第二次成功进行了拦截试验,试验中靶弹从距离海岸10公里的舰船上发射,几秒钟后“箭”2导弹从帕勒马希姆(Palmachim) 空军基地射出,5分钟后目标被摧毁。此次试射的靶弹由早期研制的TM-91“箭”1导弹仿“飞毛腿”弹道导弹改装而成。这次试验成功后以色列开始着手试验性部署工作。

2000年3月14日,以色列正式开始部署“箭”2 战区弹道导弹防御系统;2000年10月17日,以色列国防军发表声明称,以色列同美国联合研制的“箭”2 战区弹道导弹防御系统从即日起正式开始战备值班,至此这项历时12年之久的发展计划终于结出果实,以色列也因此成为世界上第一个部署战区弹道导弹防御系统的国家。

2000年9月14日,进行第八次飞行测试,整套系统第三次成功完成拦截试验,摧毁了一枚从F-15战斗机投放的“黑麻雀”靶弹(模拟来袭的战术弹道导弹)。

2001年8月28日,进行第九次飞行测试,整套系统第四次成功完成拦截试验,摧毁了一枚“黑麻雀”靶弹。与以往试验不同的是,这次是在约10万米之外、较高的空域完成的。

2003年l月5日,进行第十次飞行试验,以色列国防军在首次多导弹拦截军事演习中,同时发射7枚“箭”2导弹,其中6枚成功地将假定的来袭目标摧毁。并推定一套“箭”2 系统最多能同时拦截14个目标。

2003年1月,伊拉克战争爆发前夕,“箭”2导弹第一次进行了实战性部署,以色列在全国境内部署了9个地对空导弹连队,应对伊拉克在遭到美国军事打击时发动的报复性袭击。这9个地空导弹连由7个“爱国者”导弹连和2个“箭”式导弹连组成。[1]

以色列“箭”式反导系统-系统改进计划(ASIP)

    

ASIP 计划的部分试验在以色列进行,另一部分则在美国进行。

第一次ASIP试验在2003年1月进行,旨在检验系统防御下一代战术弹道导弹威胁的能力。据报道,“箭”式导弹防御系统已具备了有效防御“飞毛腿”B和“飞毛腿”C近程战术弹道导弹的能力。

2003年12月16日,进行第一次飞行试验,整套系统第六次成功完成拦截试验,在较高的空域摧毁了从一架以色列空军F-15I战斗机发射的一枚“黑麻雀”靶弹。试验示范了系统的改进性能,包括更高的拦截高度。

2004年6月,美国国会批准追加投资8000万美元,使“箭”式系统的研发得到了极大的推进。美国国会同意在2005年为“箭”项目拨款1.67亿美元,这笔资金平分为两份,分别用于研制和生产,这将使以色列现有的2个“箭”导弹连具有较充足的弹药备份,并开始为第3个“箭”导弹连进行生产。同时,以色列正在组建自己的国家导弹防御指挥控制中心,它将整合“箭”式导弹防御连和“爱国者”导弹防御连,该中心还将能兼容未来以色列海军装备的“宙斯盾”平台。[1]

以色列“箭”式反导系统-首次在国外试验并首次打实弹

    

2004年7月29日,以色列继续对“箭”式导弹防御系统进行改进和发射试验。在位于加利福尼亚的美国海军NAWCWPNS试验场,由美国导弹防御局、以色列空军和以色列飞机工业公司共同完成了发射试验。试验中,“箭”2导弹在大气层的低层成功拦截了一枚从太平洋中、距海岸大约300公里的一个海军平台上发射的“飞毛腿”B近程战术弹道导弹。“绿松”地面雷达进行目标的截获和跟踪,“香橡树”火控中心制定拦截方案。随后由“臻子树”发控中心发射的“箭”导弹接近目标,仅通过其光电传感器截获目标进行准确杀伤。

此次试验是以色列“箭”式导弹防御系统首次在国外进行试验,试验前整套系统被运送到加利福尼亚试验场。试验中“箭”导弹连首次采用分散部署,系统发射装置和控制中心部署在海岸上,而地面雷达则放置在与之相距48公里以外的岛上。“箭”2导弹采取碰撞杀伤方式在4万米高空摧毁了“飞毛腿”导弹的战斗部,美国的一些探测器参与了试验。试验所用的“箭”2导弹已采用了系列的改进设计,以增强系统防御中程弹道导弹的能力,可拦截伊朗射程为1200公里的“流星”3导弹和有效防御射程为2000公里的“流星”4 导弹。

这次试验是“箭”导弹防御系统第12次拦截试验,也是第7次对整套系统进行试验,首次对近程和中程弹道导弹目标进行实弹拦截。[1]

以色列“箭”式反导系统-首次拦截分离的仿战术弹道导弹靶标

    
示意图示意图

2004年8月26日,“箭”系统进行了一个月以来的第2次拦截试验,此次试验用于验证系统探测、识别并摧毁分离目标的能力。试验中,“箭”2导弹未能拦截到一枚模拟的仿分离式“飞毛腿”D型中程弹道导弹的靶弹。该型靶弹的弹头在数万米高空与发动机分离。以色列监控中心发现,“箭”系统成功地识别了弹头,但当“箭”2导弹向该目标机动飞行时,一个控制推力矢量喷管的电子元件却引导导弹偏航,使拦截失败。以色列导弹防御组织称试验仅为局部失败,系统的其它部件成功探测到了目标,并证实了“箭”系统具备分辨分离目标的能力。这是“箭”系统试验第一次打击分离的仿战术弹道导弹靶标,该靶标主要模拟了叙利亚的“飞毛腿” D 型导弹和伊朗的“流星”3 导弹。

随后以色列军方为现存的“箭”2导弹更换了新的电子元件。以色列航空工业公司还与波音公司签定了一份合作生产协议,他们将共同开发“箭”2/Block3导弹,该型导弹将安装与“箭”2 导弹不同的电子元件。 [1]

以色列“箭”式反导系统-“箭”2Block3首次试验

    

2005年12月2日,以色列运用“箭”2/Block3导弹进行了一次拦截仿战术弹道导弹靶标的“弹打弹”试验。试验中,从飞越地中海上空的F-15飞机上发射了一枚模拟伊朗“流星”3战术弹道导弹的“黑麻雀”靶弹,地面雷达准确跟踪了靶弹并将其弹道数据传输给指挥控制中心,该中心对这些数据进行处理后,向位于特拉维夫南部军事基地的“箭”2导弹发射单元发出了拦截指令,“箭”2导弹成功地摧毁了来袭的模拟目标。这次演习是“箭”2导弹的第14次测试,也是“箭”2 武器系统的第九次试验打靶。

这次试验所用“箭”2导弹由美国波音公司制造、以色列集成和组装,是经过第三阶段改进的最新型号——“箭”2Block 3型。新型导弹的升级改进主要是在软件方面。据悉,在2005年底的试验中,向地面雷达、指挥控制系统以及导弹本身中均装入了新型软件。

以国防部官员称,此次测试的目标是检验“箭”2系统的最新改进性能,包括拦截距离的扩大、测试“箭”2系统与“爱国者”系统的接口界面,如果“箭”2拦截目标失败或无法拦截的的情况下,则由低层的“爱国者”导弹进行拦截。

利用Linkl6 ( TadiU)数据链可以使“箭”2系统与“爱国者”火控单元具有互操作能力,可以将指定的目标转送到“爱国者”火控雷达。美国和以色列已完成了有关的测试,“箭”式系统与美军的“爱国者”系统和以色列国防军的“爱国者”系统均成功地进行了高、低层联网,然后将进一步与目前正在预研的地面防空反导强激光武器系统进行联网作战,由地面强激光武器为“箭”式系统和“爱国者”系统提供末端防护。 [1]

以色列“箭”式反导系统-系统构成

    

 

箭-2导弹系统基本构成

系统数据系统数据

箭-2导弹系统采用模块化结构具有机动部署能力,能够在二级道路上运输。一套箭-2战区弹道导弹防卫系统装备使用四辆或八辆发射拖车,每辆载运六联密封发射贮存筒状箱体,内装有一枚“就绪-到-发射”(ready-to-fire)导弹,一辆卡车安装榛树(Hazelnut Tree)发射控制中心,一辆卡车增加了通信中心,一辆卡车安装“香缘树”(Citron Tree)火控中心和一套可移动青松(Green Pine)地基早期预警、火控和导弹引导雷达系统。

 

箭-2导弹发射连

一个箭-2导弹发射连由一辆安装“榛树”发射控制中心(LCC)的卡车和四或八辆导弹发射卡车组成。发射装置能在在发射后一个小时内被再装填。导弹发射连通过微波、无线电数据、声音通信在发射中心和分置的雷达指挥控制中心之间相互联结。导弹发射连能在距雷达指挥控制中心之间300公里范围内任意选择最合适的拦截部署地点。

 

箭-2反战术弹道导弹(ATBM)导弹

采用固体推进剂的两级箭-2导弹装备一级助推器和一级主火箭发动机。接到发射指令后,导弹使用一个初始启动去从贮存箱体实现一个垂直热发射,然后第二次启动将导弹对准需要拦截的目标方向加速到9马赫或2.5公里/秒的一个最高速度,并维持和不断调整对准目标导弹弹道。第一级助推器使用推力矢量控制用于在飞行推进和维持阶段。

控制中心同时跟踪和计算拦截导弹和目标导弹之间的弹道和相互距离,然后适时点燃第二级主发动机并将第一个级助推器分开。

拦截导弹的中途拦截点是精确确定的。当获得目标导弹更多的弹道数据后,最适宜的中途拦截点将被更精确定义,并引导导弹飞向最适宜的拦截点。

 

导弹杀伤运载器部分

导弹杀伤运载器部分包括弹头、引信和末端导引头,弹体安装四片充分运用空气动力学技术的可动翼片去提供低高度拦截时的机动能力。弹头采用一种高爆定向爆炸破片式战斗部,由以色列拉菲尔武器发展局生产,能够在一个50米半径内摧毁目标。末端导引安装两套导引头具有双重模式,用于高空拦截时捕获、跟踪战术弹道导弹使用被动红外自动导引头模式;当用于低空拦截类似巡航导弹时采用主动雷达自动导引头模式。红外自动导引头是由雷声公司发展的砷化铟焦平面阵列。拦截高度从最小10公里一直到最大50公里。最大的截取范围大概90公里。“箭-2”战区导弹防御系统原先计划用于拦截高度约3万米的近程弹道导弹。但面对日益增多的射程超过1,300公里的中程弹道导弹威胁,美国帮助以色列将拦截高度提高到50公里,还能尽可能消除拦截时造成的碎片或爆炸、生化等危险弹头引起的二次危害,还可能在大气层外有效拦截携带核弹头的弹道导弹。

 

箭-2导弹发射装置

箭-2导弹发射装置采用全方位垂直发射模式,导弹位于六联密封发射贮存筒状箱体内,在阵地部署时采用液压支臂竖起。系统具有最大可用性,准备到“就绪-到-发射”(ready-to-fire)状态,随时快速反应。发射装置安装在一辆拖车上来实现机动部署和转移。 “榛树”发射控制中心(LCC) “榛树”发射控制中心位于火控中心 (FCC) 和发射装置之间的一个控制和操作界面,当接到火控中心(FCC)的指令后启动发射装置。“榛树”发射控制中心使用全自动作战管理代码,采用高可靠级别和复式独立安全开关,能够避免误操作发射。

 

“青松”早期预警、火控和导弹引导雷达

 “青松”早期预警、火控和导弹引导雷达 “青松”早期预警、火控和导弹引导雷达

以色列飞机工业公司艾尔塔(Elta)子公司为箭式系统发展了“青松”早期预警、火控和导弹引导雷达。雷达运输名称EL/M-2090,包括拖车上安装的雷达、天线阵、发电机、制冷系统和一个雷达控制中心。“青松”是一种电子扫描固态相控阵雷达,操作在L-波段500 MHz-1,000 MHz之间,是从艾尔塔“乐曲”(Music)相控阵雷达基础上发展而来。雷达能够同时在搜索、探测、跟踪和导弹引导模式上操作。

“青松”雷达能在大约500公里范围内发现目标,能跟踪速度高达3,000 米/秒的目标。雷达追踪目标并引导箭-2导弹到目标4米范围之内。

“香缘树”火控中心(FCC) 以色列塔蒂兰电子有限公司是“香缘树”作战管理/火控中心开发总承包人。该系统安装在拖车上,下载传输过来的雷达数据连同从其它来源的数据一起,使用功能强大的信号处理设备去处理威胁,中途拦截完全自动化,包括对抗单一和多重威胁。 系统在必要时也可人工操作和干预。

当对方弹道导弹发射被发现的时候,发射地点、导弹的位置、弹道和预知的冲击点将显示在电子地图上。初始阶段由于数据和资料不足,预知的冲击点在电子地图显示如同的一个椭圆区域。随着需要拦截的弹道导弹的飞行弹道趋于稳定和不断获得更新的数据和资料,预知冲击点显示的椭圆尺寸不断收缩,表明预知的准确度正在逐渐增加。在显示器上已知和预知的目标导弹弹道图像采用彩色图像显示,从预知的冲击点匹配到它的发射位置,最适宜的拦截点也将显示,并且不断被调整和优化。“香缘树”作战管理/火控中心能同时控制高达14枚拦截导弹。

“香缘树”作战管理/火控中心的主要功能是:数据的处理,威胁评估,拦截的最优化, 任务管制中心,手动及完全自动作战管理模式,同时应对几十个威胁,开放体系结构(互通性功能),与其他的武器系统相互提示,先进的人机界面(MMI)基于以色列国防军(IDF)操作员的经验,为预先任务计划完全仿真能力,全面记录和回放用于站点任务报告,可运输性。

同时,“香缘树”作战管理/火控中心美军标准16号数据链,Tadil J通信也正在发展,它能够分配和移交目标到“爱国者”的N/MPQ火控雷达。美国和以色列在试验中已经成功实现箭-2系统和美军“爱国者”系统之间以及箭-2系统和以色列国防军“爱国者”系统之间的连接。[2]

以色列“箭”式反导系统-发展预测

据报道,以色列已正式部署“箭”导弹系统,以作为以色列的国家导弹防御系统,用于对抗来自敌对国家的战术弹道导弹威胁。以色列导弹防御局官员表示,以色列正面临来自叙利亚和伊朗的战术弹道导弹威胁,叙利亚拥有可以打击以色列的“飞毛腿”导弹,而伊朗拥有远程先进的“流星”3型导弹。

以色列计划发展一个高低两层的近、中程陆基导弹防御体系,低层近程反导防御(1万8千米以上,2万米以下)主要由“爱国者”系统负责,高层中程反导防御 ( 2-5万米高、90公里以内)由“箭”系统负责。如果进一步发展高层远程反导防御(4-15万米高、200公里以远)系统,一是进一步提高“箭”2/Block3导弹的有效射高和斜距,二是使用美国目前正在研制的“萨德”末端高层区域防御系统。

目前,以色列正在进行“箭”式导弹系统的重新配置与部署,以便拥有一个指挥控制中心,并在以色列境内部署大量雷达系统和分散的发射基地,从而弥补以色列国家导弹防御系统的缺陷。根据以色列官方的说法,该导弹防御系统将在未来数年内部署完毕。据估计,完全覆盖以色列全境的“箭”式系统大约需要1200枚“箭”2 导弹,需要约10亿美元。

同时,美国和以色列已经达成协议,可能将“箭”式导弹系统出售给其他一些国家,但是出售协议必须经过美、以两国的同意。目前印度已经表示,在数年内希望能够采购“箭”式导弹系统。[1]

以色列“箭”式反导系统-反导系统组合

2010年,以色列打算运行一套三个层面的火箭弹和导弹防御体系,这套体系除“铁穹”系统外,还包括用于拦截中程火箭弹的“大卫弹弓”系统和应对远程导弹的新型“箭”式反导系统。[3]

编辑/发表时间:2010-07-21 12:57
贡献者:
洪石荣