盾和彈之間的那點事（七）——綜述篇（4）

涂林峰

遠程防空

遠程區域防空能力是“神盾”艦最基本的功能之一，一型優秀的“神盾”艦一般都具備發射射程超過100千米的遠程艦空導彈的能力，不但能為自身提供防空自衛能力，而且可以為整個水面艦隊撐起防空保護傘。當今主流的“神盾”艦普遍具備了遠程區域防空能力，就連俄羅斯海軍最新的排水量4 500噸左右的22350型護衛艦也將具備遠程防空能力。當然也有那么幾個例外的，雖然也可稱為“神盾”艦，但卻只有中程防空能力，一個是挪威“南森”級護衛艦，其配備的是縮水版的“宙斯盾”系統和ESSM中程艦空導彈，只具備有限的中程防空能力。另外兩個是日本“秋月”級驅逐艦和印度“加爾各答”級驅逐艦，前者是“神盾”艦中少見的專門設計用于中近程防空反導的通用驅逐艦，并且在一定程度上偏重于反潛能力，后者則是由于從以色列購入的“巴拉克”8導彈性能不過關，而不具備可靠的遠程區域防空能力。

那么什么樣的“神盾”艦（或者說什么樣的“盾”）在配備了什么樣的艦空導彈后，才能實現最優的遠程區域防空能力呢？首先，從“大盾”和“小盾”的角度來說，“大盾”更適合用于遠程區域防空，尤其是中美S波段的“大盾”，具備了天線收發單元多、發射功率大、最大探測距離遠、波束掃描范圍大等眾多優點，用于遠程區域防空時的優勢遠遠大于“小盾”，這也是為什么“宙斯盾”系統會受到日韓澳這些金主追捧的原因。另外，“大盾”的雷達天線陣面更大，T/R單元數量更多，再加上相控陣雷達具備的電掃描能力，使得“大盾”可以將所有的波束能量都集中于同一片區域或同一個目標，從而大大提升探測距離，這是美國“宙斯盾”艦實現遠程反導探測能力的基礎。相對而言，以C波段、X波段相控陣雷達為主的“小盾”艦，其遠程區域防空能力就要打折扣了。比如歐洲“小盾”的經典之作APAR有源相控陣雷達，其對典型目標的最大探測距離只有150千米左右，這個還是理論值，如果遇到隱身目標，或者在強干擾電磁環境以及惡劣氣象條件下，其有效探測距離還會進一步縮水。所以，雖然以德國“薩克森”級護衛艦為主的APAR“小盾”艦普遍配備了射程高達166千米的“標準”2遠程艦空導彈，但很顯然APAR是不足以支持“標準”2導彈的最大射程的。通常情況下要求制導/照射雷達的作用距離要大于艦空導彈的射程，這樣才能有一定的冗余度以支持艦空導彈發揮最遠射程。雖然 “小盾”艦一般都會另外配備一座SMART-L或S-1850M等遠程警戒雷達作為補充，但實際上這種三坐標遠程警戒雷達的功能很有限，其性能與相控陣雷達相比有很大不足，它起到的更多的是遠程搜索和警戒的功能，并不能真正解決“小盾”引導遠程艦空導彈的難題。

從歐洲APAR“小盾”艦的遠程防空水平來看，也可以打破日本“秋月”級驅逐艦一直以來的一個謠言。有這么一種說法，即“秋月”級只要換裝“標準”2就可以搖身一變成為遠程區域防空艦（“秋月”級目前配備的是ESSM中程艦空導彈）。這種說法其實是站不住腳的?！扒镌隆奔壿^小的X波段相控陣天線的陣面尺寸比APAR要小的多（APAR的天線陣面直徑為1米，而“秋月”級的X波段天線陣面的直徑僅為0.5米），雖然沒有公布它的最大照射距離，但通過估算應該不會超過100千米。對于相控陣體制的照射雷達來說，天線陣面越大，則照射距離越遠，連APAR支持“標準”2都困難，更別提“秋月”級上的那個臨時從戰斗機AESA火控雷達移置而來的X波段小陣了。再加上“秋月”級沒有配備類似SMART-L這類遠程警戒雷達，其用于搜索和跟蹤的是其中較大的C波段天線陣面，最大探測距離雖達到200千米，但也不足以支持“標準”2這樣的遠程艦空導彈。一般來說，遠程搜索雷達的最大探測距離應該遠遠超過艦空導彈的射程，至少要達到2倍以上，這樣才能為艦空導彈攔截目標提供充足的預警和反應時間。由上可見，“秋月”級上配備的FCS-3相控陣雷達系統，無論是C波段的搜索雷達還是X波段的照射雷達，其性能都不足以支持“標準”2這樣的遠程艦空導彈，“秋月”級的全艦綜合探測能力與我國054A護衛艦基本相當，只不過因為配備的是“小盾”而要略勝054A一籌。所以，“秋月”級還是老老實實干它的中程防空的活兒，不要奢求太多。

再來看看半主動雷達制導艦空導彈和主動雷達制導艦空導彈（以下簡稱半主動彈和主動彈）在用于遠程防空時的優缺點。引用前文的比喻，就好比在一片黑暗中為了發現并準確擊中目標，半主動彈需要背后有一支高亮度手電筒直指目標并將目標照亮，之后導彈才能尋著光亮攻擊目標，背后的那支手電筒就是艦載照射雷達。而主動彈則相當于自己配有手電筒，背后的艦載雷達只需要給它指明一個大致方向，主動彈在飛抵目標所在區域后自己打開手電筒尋找并攻擊目標。很顯然，半主動彈的最大射程依賴于背后的那支“手電筒”的亮度，“手電筒”的亮度越高，照射的距離越遠，則半主動彈能實現的攻擊距離也就越遠。而目前軍艦上配備的照射雷達（手電筒）大多都是機械掃描雷達，一般性能有限，最大照射距離也受到限制，往往只能勉強達到或超過半主動彈的最大射程。照射雷達的作用距離越遠則“亮度”越低，因為電磁波能量在空氣中的傳播中有損耗，到了一定距離后，“亮度”就不足以為半主動彈將目標照清楚了，這個臨界點就是照射雷達的最大照射距離。而這將直接影響到半主動彈在攻擊遠距離目標時的精度，即半主動彈的制導精度是隨著目標距離的增加而呈逐漸下降的趨勢。而主動彈因為自身攜帶了一支“手電筒”，不需要看艦上照射雷達的“臉色”，因此它的攻擊精度也基本上不受目標距離的影響，攻擊遠程和近程目標的區別并不大。雖然主動彈自身攜帶的“手電筒”作用距離較近（與艦上的大型高亮度“手電筒”相比，導彈只能配備一支小號“手電筒”），需要艦上雷達將它送至離目標較近的距離后才能打開“手電筒”尋找目標，但前文介紹過了，不管是半主動彈還是主動彈的中段導引對艦載雷達的要求并不高，現在的搜索、跟蹤雷達的作用距離一般都在200千米以上，足以將主動彈送到攻擊末段，完全可以滿足主動彈的射程要求。

還是以APAR為例。APAR雷達理論上150千米的探測距離并不足以支持“標準”2的最大射程，那么“標準”2導彈的有效射程將被限制在150千米以內。如果APAR“小盾”艦換裝了主動彈后又會是什么樣的情況呢？由于主動彈是不需要末段照射這一環的，只需要艦載雷達提供中段引導即可，這意味著“薩克森”級、“七省”級、F-361型等APAR“小盾”艦可以不必局限于X波段相控陣雷達，而可以選擇C波段、S波段等長波段相控陣雷達，也可以選擇旋轉陣或者先進三坐標雷達，都比X波段雷達更容易提高探測距離。這樣一來，德荷丹等國的“小盾”艦就可以很容易的引導射程超過150千米的遠程主動彈，甚至可以上“標準”6這樣的超遠程主動彈。當然，這幾型歐洲“小盾”艦選擇了半主動雷達制導的“標準”2而不是主動雷達制導的“紫菀”系列或“標準”6艦空導彈，絕不是因為這些歐洲國家看不上后兩者，而是出于成本和需求的妥協。相比主動彈，半主動彈的制造和使用成本都要低的多。既然X波段的APAR能夠勉強滿足“標準”2的照射需求，那么這些國防壓力相對不大的歐洲國家也就沒必要再為造價高昂的主動彈買單了。

此外，還有以“桑普森”雷達（配備英國45型驅逐艦）和EMPAR雷達（配備法意“地平線”級驅逐艦）為代表的旋轉陣，其遠程區域防空能力也比不上中美的大型四面固定陣，畢竟其始終存在著旋轉體制帶來的目標數據更新率的問題。但對于旋轉陣來說，其遠程防空的問題并不大，在中近程防空反導時的缺陷則更明顯一些。不過，無論是45型還是“地平線”級，這兩者配備的都是主動雷達制導的“紫菀”系列艦空導彈。雖然“紫菀”30作為一種遠程艦空導彈，只有120千米左右的最大射程，但它在與45型、“地平線”級配備的旋轉陣結合后，可以形成強大的防空能力，在一定程度上彌補了旋轉陣的性能缺陷。

由上可見，主動彈在遠程防空時比半主動彈具有明顯的優勢，那我們再來看看“中華神盾”和美國“宙斯盾”系統，兩者分別選擇了主動雷達制導的“海紅旗”9和半主動雷達制導的“標準”2。從艦空導彈的中段導引階段來看，中美雙方“神盾”艦的差距并不大，雙方配備的四面“大板磚”都具備足夠的實力為自家的遠程彈提供高水平的中段引導。但在導彈的末制導階段就不同了，半主動彈需要看艦上照射雷達的“臉色”?！爸嫠苟堋毕到y的AN/SPG-62照射雷達，在“標準”2 block2的射程增至166千米時就已經接近照射能力的極限了，再增加射程就意義不大了，因此“標準”2導彈在block3、block3A、block3B的升級過程中都沒有增加射程，直到在block4的改進中出于優化攔截彈道導彈能力的考慮才將最大射程增加至185千米，而射程進一步增加至370千米的“標準”6就只能采用主動雷達制導了。雖然“宙斯盾”系統的AN/SPY-1相控陣雷達具備了非常強大的性能，但半主動雷達制導的“標準”2要升級射程，始終要受到AN/ SPG-62 這個“天線鍋”的制約。而“中華神盾”由于一上來就采用了主動彈，所以它在升級“海紅旗”9導彈的射程時就要容易的多，在艦載雷達不做改動的情況下，“海紅旗”9B可以從基本型120千米的最大射程一躍而升至200千米，并且最大射程還有進一步提升的潛力。

中程防空

遠程區域防空是“神盾”艦最重要的防空能力，但“神盾”艦的中程防空能力同樣也很重要，一個完善的艦隊防空體系必須同時具備遠、中、近三層防空傘（如果配備有航母艦載機的話就還要再加一層，不過此處不予考慮）。美國海軍曾建立了以“標準”2、“標準”1和“海麻雀”導彈為基礎的遠中近三層防空體系，而蘇聯海軍則建立了以SA-N-6、SA-N-7和SA-N-9導彈為基礎的遠中近三層防空體系。遠程防空負責直接攔截或驅趕對方的導彈載機和其它偵察飛機，是艦隊防空的第一道也是最外層的一道防線，中程防空是第二道防線，近程防空則屬于最內層的一道防線，基本上只能用于單艦自衛了。作為三道防線中承上接下的一道防線，中程防空的重要性自不必多說。隨著反艦導彈技術在世界范圍內的發展與擴散，現代水面艦艇編隊面臨越來越重的內層防御壓力，而中程防空的主要任務則逐漸由反飛機轉為反低空掠海導彈，其重要性已受到世界各國海軍的普遍重視，并逐漸發展出一批性能優異的新型中程艦空導彈。那么“神盾”艦要具備優秀的中程防空/反導能力需要具備哪些關鍵條件呢？

首先，中程防空經常需要面對對方的低空掠海反艦導彈，這類小型目標本來就具備了優秀的低可探測性，加上飛行高度極低，可以利用復雜的海面背景干擾以增加目標艦艇上艦載雷達的探測難度，縮短其探測與發現距離，并且增大對方艦空導彈的攔截難度，使其脫靶概率大幅增加。而遠程中高空防空則面對的是處于比較“干凈”的天空背景下的目標，因此相對來說，水面艦艇的中程防空/反導無論對艦載雷達還是艦空導彈的要求都要高出很多。對于艦載雷達，中程防空/反導對其反應速度、探測精度、多目標跟蹤能力、目標數據刷新率等性能指標的要求極高，因此相控陣雷達是最理想的選擇，傳統的機械掃描雷達在用于中程防空/反導時具有很大的局限性。而在艦載相控陣雷達中，四面固定陣又比旋轉陣的優勢更大，尤其是在用于中程防空/反導時，旋轉陣的一些性能缺陷可能是致命的，比如在遇到末段突防速度高達2～3馬赫的超音速反艦導彈時，旋轉陣在兩次掃描之間目標極有可能憑借高速與高機動性已脫離了其視場范圍，可見旋轉陣的反應速度和目標數據刷新率是一大硬傷，這一缺陷在遠程防空時尚不明顯，但在中程防空尤其是中程反導時卻是致命的。所以對于各國海軍的“神盾”艦來說，有錢的話還是配備四面“板磚”好，頂個“球”的都是不得已的選擇。

再從“大盾”和“小盾”的角度來分析?！按蠖堋钡倪h程區域防空能力遠不是“小盾”可比的，不過有長就有短，從中程防空/反導能力來看卻正好反過來，“小盾”的中程防空/反導能力相比“大盾”具有明顯優勢。首先，“大盾”的安裝高度普遍要比“小盾”低，受地球曲率的影響，“大盾”對低空目標的視距非常有限，其對低空掠海突防反艦導彈的發現距離更近。以“伯克”級驅逐艦的AN/SPY-1相控陣雷達為例，由于安裝高度較低，其對低空掠海目標的有效探測距離不到30千米，而歐洲“小盾”APAR有源相控陣雷達的低空探測距離可以達到75千米左右。一般來說，對低空突防反艦導彈的發現距離越遠，則水面艦艇的反應時間越充足，對來襲反艦導彈的攔截次數也就更多，也有利于水面艦艇提前采取相應的干擾措施。其次，“大盾”普遍工作于波長較長的波段，雷達波束較寬，更容易受到海面雜波或多路徑效應的影響，對掠海反艦導彈這類利用復雜海面背景作為掩護的低空小目標的探測和識別能力比較差。而“小盾”的工作波長較短、精度高、雷達波束窄，其憑借較高的分辨率更容易過濾海面雜波而識別出掠海來襲的小型導彈目標。最后，艦載雷達在防空作戰中存在三大要素：搜索、跟蹤和火控/照射。其中遠程防空主要強調的是雷達的搜索、跟蹤能力，這一點正是“大盾”的長項所在。但在進行中程防空/反導攔截作戰時，對艦載雷達的跟蹤、火控/照射能力的要求更高，因為無論是“大盾”還是“小盾”，受地球曲率的限制，在搜索低空目標時都無法發揮出其最遠探測距離，這種情況下艦載雷達的探測距離取決于它的低空視距，它的搜索能力再強也一樣看不到海平面以下的目標。但這時跟蹤和火控/照射能力的重要性就體現出來了，在面對具有末端機動突防能力以及飽和攻擊的來襲反艦導彈時，艦載雷達跟蹤目標的數量越多，越有利于艦艇的抗飽和攻擊能力，而火控/照射的精度越高越有利于攔截高速、高機動突防的反艦導彈。對來襲目標的中近程跟蹤與火控/照射正是“小盾”的優勢所在，這種情況下“小盾”可以充分發揮其多目標跟蹤能力強、火控/照射精度高的優勢，從而具備更強大的中程防空/反導攔截能力。綜上所述，“大盾”更適合遠程大范圍區域防空，而“小盾”則更適合中近程的防空/反導攔截作戰。另外還要談一點，在中程防空/反導攔截時，艦載雷達對艦空導彈的中段引導的作用大幅下降，因為中程防空/反導攔截作戰通常都在幾十千米的距離內，艦空導彈的全程飛行還沒怎么經過中段引導就已經進入攻擊末段了，一些中程艦空導彈甚至完全不需要中段引導，這一點對“大盾”來說也是比較吃虧的，“大盾”對艦空導彈強悍的中段引導和指令修正能力完全派不上用場。

下面再談談主動彈和半主動彈在中程防空/反導作戰時的優劣。不管是主動彈還是半主動彈，一般都要經過中段引導和末制導兩個不同的制導階段，而在用于中程防空時，中段引導的作用大幅下降，因此兩者誰更適合用于中程防空，就取決于雙方的末制導方式了。半主動彈是由艦上照射雷達提供的目標照射，而主動彈則相當于每枚導彈都隨身攜帶一個小型照射雷達。目標的距離越近，則“手電筒”的照射亮度就越高，光束集中性和指向性也越好，越有利于提高半主動彈的攻擊精度。對于主動彈來說，其“手電筒”只在逼近到離目標一定的距離后才打開，因此無論是對付遠距離還是近距離目標時的區別都不大。顯然，半主動彈在用于中程防空時比主動彈有著一定的優勢，這種優勢可以體現在導彈的抗干擾能力和攻擊精度上?？梢赃@么說，隨著導彈射程的增加，艦載雷達（半主動彈）和彈載雷達（主動彈）各自的性能優勢是此消彼長的。在遠程防空時，主動彈的彈載雷達有距離上的優勢，但在中近程防空時，半主動彈的艦上照射雷達則有著發射功率上的優勢。尤其是在對抗低空掠海、超音速以及具備末端機動突防能力的來襲反艦導彈時，艦上照射雷達更容易實現對目標的長時間穩定跟蹤與照射，而主動彈彈載小“手電”探測能力有限，對隱身目標或掠海小目標的攔截效果并不樂觀，在實際作戰中很可能會丟失或錯過目標。美國海軍在“標準”6和ESSM block2導彈的升級過程中仍然保留了半主動雷達制導方式。另外，由于主動彈的導引頭探測性能有限，而且對低空掠海來襲目標往往采取俯沖攻擊的方式，因此其必須先接受艦載雷達的指令引導后才能利用主動導引頭搜尋目標，這在制導過程中就存在著一個交接過程，這個交接過程在中近程反導作戰中很可能會出現交接失敗、導彈丟失目標的情況。而半主動彈在中近程反導作戰中則通?？梢垣@得艦上照射雷達對目標的全程照射支持，從而不需要類似主動彈的多此一舉的交接過程，這也是半主動彈在中程防空/反導時的一大有利因素。

我們回過頭來再看看中美的“大盾”艦。前面講了，“大盾”艦的中程防空能力是不容樂觀的，中美“神盾”艦的四面大“板磚”的低空探測距離都只有30千米左右，甚至更低。雖然雙方都配備了低空補盲雷達作為“大盾”的補充，但只能對低空來襲目標提供一定的預警與跟蹤能力，一般不足以支持對艦空導彈的直接引導與火控照射。相對來說，美國“宙斯盾”系統配備有X波段的AN/SPG-62照射雷達，該照射雷達具備了較大的發射功率和目標照射能力，再加上半主動彈用于中程防空時相比主動彈也有一定的優勢，因此“宙斯盾”艦的中程防空/反導能力要勝過“中華神盾”一籌。尤其是我國052C型驅逐艦由于垂發設計的限制，只能配備“海紅旗”9遠程艦空導彈，該彈的體型重量較大，在用于攔截中近程的低空掠海目標時存在著很大的局限性，攔截效費比也不高，“海紅旗”9與730近防炮的攔截范圍之間存在很大的空白區域，我國海軍的一個解決辦法是大量建造054A這種中程防空艦用于彌補“中華神盾”的這一短板。但是話說回來，無論是“宙斯盾”還是“中華神盾”，“大盾”艦要徹底解決中程防空/反導的難題只能走雙波段雷達的路，通過兩種工作于不同波段、具有不同性能特點的相控陣雷達以實現相互之間的性能互補。