【防空导弹技术专题】国家先进地对空导弹系统 (NASAMS)技术报告

文摘   2024-11-03 14:41   贵州  


角色和移动性中程防空;高度可移动,安装在卡车或轨道上
拦截器和范围SLAMRAAAM;40 公里
目标飞机、无人机和巡航导弹
状态和导出行动:挪威、荷兰、西班牙、美国(国家首都地区防御)、芬兰、阿曼、立陶宛、印度尼西亚和一个未公开的国家


采购流程中:匈牙利、澳大利亚、卡塔尔和乌克兰


概述

国家先进地对空导弹系统 (NASAMS) 也被称为挪威先进地对空导弹系统,专为中程防空而设计,可用于与飞机、直升机、巡航导弹和无人机交战。该系统还用于保护高价值资产和大规模人口中心(包括国家首都地区 (NCR))免受空对地威胁。

NASAMS 由 Raytheon 和 Kongsberg 联合设计,于 1994 年达到作战能力,并首次由挪威皇家空军部署。该系统可以在主动和被动模式下同时与 72 个目标交战,并且使用主动导引头导弹可以拦截视距之外的目标。NASAMS 配备了三个发射器,每个发射器最多可携带六枚导弹。该系统使用的主要武器是 AIM-120 AMRAAM,但是,该系统也可以使用 AIM-9X 响尾蛇、ESSM 和本土导弹。[二]

NASAMS 使用 Raytheon MPQ-64F1 Sentinel 高分辨率 3D 笔形波束监视雷达来检测和跟踪目标。该系统还配备了无源光电和红外传感器、硬实时通信网络以及嵌入式和独立任务规划工具。NASAMS 使用火力分配中心指挥和控制单元来执行战斗管理指挥、控制、通信、计算机和情报 (BMC4I) 功能。

该系统的升级版本名为 NASAMS II,自 2007 年以来一直服役,配备了新的雷达和 12 个导弹发射器,可以更快地识别和摧毁目标。2015 年 6 月,Raytheon 和 Kongsberg 达成了一项为期 10 年的协议,将他们在 NASAMS 上的合作伙伴关系扩大到 2025 年。[二]

NASAMS 可以使用在集成 Link 16 网络中共享的多个预警和跟踪雷达,以及各种防空拦截器。最初的 NASAMS 使用远程拦截器 AIM-120 AMRAAM,而 NASAMS-3 集成了短距离拦截器 AIM-9X。美国空军开发和部署的 AIM-9X 能够使其所有战斗机都具备进攻和防御空对空的关键能力,以击落敌方巡航导弹和飞机。它是一种短程、多用途、红外跟踪导弹,利用独特的能力直接从飞机机翼转移到 NASAMS 多导弹陆基发射器中。AIM-9X 是一款全军种(美国陆军、海军和空军)效应器,具有当今最先进的红外导引头,为跟踪和拦截难以探测的快速移动的巡航导弹提供了有效的解决方案。AIM-120 具有两用功能,无需对从飞机到陆地电池的导弹进行改装。F-15 EX 积极利用这些 AMRAAM 来保卫美国和盟国领空。

自 2005 年以来,美国一直在使用 NASAMS 来保卫 NCR,此前西班牙陆军于 2003 年购买了四台设备。自 2006 年以来,挪威、芬兰和荷兰订购了升级后的 NASAMS II 防空系统。立陶宛、阿曼和印度尼西亚也部署了 NASAMS。自 2017 年以来,澳大利亚、卡塔尔和匈牙利已开始采购 NASAMS 设备。

2022 年 7 月,美国决定向乌克兰派遣两架 NASAMS 以对抗俄罗斯。这标志着获批向乌克兰交付的两次先进导弹防御系统转让中的第一次,乌克兰在面临俄罗斯空中威胁的猛攻时一再要求西方导弹防御系统。

2022 年 8 月,美国承诺向乌克兰增派 6 个 NASAMS 部队,以进一步协助保护首都基辅以及保卫乌克兰的关键资产和人口。八架 NASAMS 装置中的前两架将于 2022 年 11 月交付给乌克兰。乌克兰军事人员在抵达前将接受操作系统的培训。

美国海军测试雷神 SM-6 导弹的地对地交战能力

美国海军已成功展示了雷神标准导弹 6 (SM-6) 防空拦截器的地对地交战能力

美国海军已成功展示了雷神标准导弹 6 (SM-6) 防空拦截器的地对地交战能力。在飞行测试期间,防空阿利伯克级驱逐舰约翰·保罗·琼斯号发射了 SM-6 导弹,成功与水面目标交战,即退役的鲁本·詹姆斯号航空母舰 (FFG 57)。

飞行测试旨在展示美国海军的分布式杀伤力概念,证明了标准 Missile-2 系列导弹的反水面战 (ASUW) 能力、MK7 宙斯盾武器系统 (AWS) 和最新的宙斯盾驱逐舰基线 9。

“这次测试活动展示了 Raytheon 数十年来持续的技术发展以及与美国海军的合作伙伴关系。”分布式杀伤力概念旨在通过以分散的编队部署舰艇来增加水面部队的进攻力量,同时为联合部队指挥官提供未来的选择。雷神导弹系统公司总裁泰勒·劳伦斯博士说:“这次测试活动展示了雷神公司数十年来持续的技术发展以及与美国海军的合作伙伴关系。

“在新部署的系统中利用标准导弹系列和传统 AWS 的能力为美国舰队带来了额外的作战能力。”SM-6 导弹已经在防空战、海基终端和 ASUW 地区显示出扩展的任务能力。虽然迄今为止已交付 250 多枚 SM-6 导弹,但该武器于 2013 年首次部署。

雷神公司在美国阿拉巴马州亨茨维尔市红石兵工厂的 SM-6 和 SM-3 全能生产设施进行导弹的最终组装。美国海军的下一代增程防空战 (AAW) 拦截导弹是 SM 系列的第六种变体。当从宙斯盾军舰上发射时,SM-6 提供超视距交战能力,并使用最新的硬件和软件导弹技术来提供应对不断变化的空中威胁所需的能力。

虽然爱国者地对空导弹系统的 PAC-3 系列拦截器(如现在在乌克兰使用的拦截器)通常被描述为纯粹的命中杀伤武器,但这并不是故事的全部。实际上,它们采用混合设计,其中包括一个包含炸药的所谓“杀伤力增强剂”。该组件旨在在导弹机身周围形成一团金属碎片,专门用于提高击中吸气目标(如巡航导弹)的机会。

周三,PAC-3 成本降低计划 (CRI) 拦截器的尾部坠落在乌克兰首都基辅的一条高速公路上,之后讨论了杀伤力增强剂。PAC-3 CRI 是向来袭的俄罗斯导弹发射的。

自 3 年代基线版本开始开发以来,杀伤力增强器一直是所有 PAC-1990 拦截器的一个功能。PAC-3 导弹最初是在陆军的增程拦截器 (ERINT) 计划下开发的,与爱国者系统的早期导弹有很大不同。

最直接值得注意的是,PAC-3 比 PAC-1 和 PAC-2 系列导弹小得多。这是因为它主要被设计为一击即杀拦截器。命中杀伤武器的一般定义是通过纯粹的冲击力摧毁目标,而不是使用典型的爆炸破片弹头。对于地对空导弹,这种操作方法需要一个高度敏捷的平台。这也意味着拦截器不需要为更传统的弹头留出空间和重量。

该图提供了 PAC-2 的制导增强型导弹 (GEM) 变体和 PAC-3 的成本降低倡议 (CRI) 版本之间的非常通用的尺寸比较。后者中的 16 个可以与 4 个 PAC-2 安装在同一个发射器中。洛克希德马丁公司

下面关于 PAC-3 系列的洛克希德马丁公司视频于 2005 年发布,根本没有提到杀伤力增强器,很好地概述了该系列拦截器的工作原理。

所有类型的 PAC-3 首先由爱国者系统的火控雷达提示,并首先使用惯性导航系统制导包飞到目标附近的设定点。数据链路允许他们在飞行的中途部分接收制导更新。除了后部的控制面外,这些拦截器中的每一个都具有推力矢量能力,这要归功于移动火箭排气羽流的空气动力学控制叶片和机体前端的所谓姿态控制电机。ACM 围绕导弹的中心轴布置在项圈中,是小型一次性火箭,可在飞行中向侧面发射以改变其方向。

到达指定地点后,导弹的主动雷达导引头打开、搜索并锁定威胁。特别是 ACM,用于帮助在飞行的末期进行精细的航向修正,特别适用于极高空弹道导弹拦截。

PAC-3 的制造商洛克希德·马丁公司 (Lockheed Martin) 以及美国军方长期以来一直吹捧拦截器的命中杀伤设计的好处。2005 年宣传视频的解说员指出,“导弹与目标的直接身体接触会产生非常高的能量”转移,这有助于确保完全摧毁威胁。这被认为对于使用核武器、化学武器或其他大规模杀伤性武器 (WMD) 有效载荷以及装载各种子弹药的武器进行威胁特别有价值。

一张简报幻灯片,重点介绍了使用 PAC-3 对各种目标进行命中杀伤拦截的好处。洛克希德马丁公司
另一张幻灯片非常一般地介绍了带有爆炸破片弹头的导弹拦截与带有打击杀伤设计的导弹拦截之间的区别。洛克希德马丁公司

较小的 PAC-3 拦截器尺寸也意味着单个发射器一次可以装载更多弹药,从而增加发射电池的弹匣深度。爱国者发射器可以装载 PAC-3 类型和最新一代 PAC-2 系列拦截器的组合——乌克兰似乎也收到了这样的例子——以进一步提高它们的灵活性。

一个图形,突出显示了将多种类型的拦截器加载到单个 Patriot 发射器上的能力。洛克希德马丁公司

在与弹道威胁交战时,PAC-3 拦截器确实以纯粹的命中杀伤模式运行。这些目标通常以高速移动,这进一步增加了冲击力。

当用于对付吸气威胁时,例如巡航导弹或飞机,这些威胁通常比弹道导弹飞行速度慢,而且尺寸可能更小,单独使用命中杀伤可能没有那么有效。这就是杀伤力增强剂发挥作用的地方。

“为了进一步提高对抗空气呼吸威胁的杀伤概率(不用于对抗 TBM 交战),PAC-3 导弹配置中包括了一种低破片膨胀速度杀伤力增强器 (LE),”根据陆军和洛克希德马丁公司于 1996 年发布的对 PAC-3 导弹计划的非机密审查。“这是一种爆炸组件,旨在通过增加 Hit-to-Kill 的杀伤力和击中瞄准点的概率来增加目标被击杀的可能性。”

突出显示 PAC-3 拦截器的核心组件和其他相关信息的图形。杀伤力增强剂是这里提到的项目之一。国防部

“这种杀伤力增强剂增加了在撞击前与这种'早期爆炸'交战的直径,”俄克拉荷马州锡尔堡陆军防空炮兵学校前指挥官、退役陆军上校大卫·尚克 (David Shank) 进一步向 The War Zone 解释道。“它扩大了与吸气平台的接合直径。”

“H2K [命中杀伤] 对慢速移动者不如对付 TBM [战区弹道导弹] 有效,因此这会增加一点额外的冲击力,”Shank 补充道。“无论哪种方式,这对飞行员来说都是糟糕的一天。”

简而言之,杀伤力增强器虽然带有炸药,但其功能并不像典型的弹头。相反,该表示法的主要功能是喷射许多称为“摆线”的金属碎片。这会为目标创造额外的碎片云。在更传统的地对空导弹以及空对空导弹上发现的弹头通常设计为在由某种近炸引信触发后将弹片锥体送入目标。

1996 年的报告称,原始 PAC-3 原型上使用的杀伤力增强剂具有由钨制成的摆线,但钢制摆线最终被用于基线设计的生产示例。在这些初始 PAC-3 上发现的完全致死性增强剂包含 24 个摆线,每个摆线体重约 95 克(约五分之一磅)。它的主炸药仅重 330 克(约十分之七磅)。粗略比较一下,标准美国陆军 M67 手榴弹内炸药填充物的原始重量约为 184 克。当然,重要的是要注意 PAC-3 的杀伤力增强剂和 M67 中使用的炸药在成分和效果上是不同的。

图表显示了截至 1996 年 PAC-3 设计的演变,包括从钨到钢碎片的转变。国防部

从那时起,杀伤力增强剂不断发展,但具体细节有限。有关最新 PAC-3 导弹分段增强 (MSE) 变体的公开信息称,它对以前型号(如 CRI 版本)的改进之一是带有钛碎片的全新杀伤力增强器。

PAC-3 MSE 的功能细分。洛克希德马丁公司

一份报告称:“陆军于 2015 年 7 月至 2016 年 6 月在马里兰州阿伯丁试验场对 PAC-3 MSE 杀伤力增强剂钛碎片对 B 组分炸药进行了杀伤力测试,以更新预测受碎片影响的弹头内何时发生高爆炸物引发的杀伤力模型来自五角大楼测试和评估主任办公室 2017 年发布。“PAC-3 MSE 杀伤力增强剂测试表明,现有的钛杀伤力模型无法预测在观察到的临界速度的 10% 以内,何时会发生弹头的高爆炸性启动。陆军使用这些结果为他们的杀伤力模型开发了新的系数,以更准确地表示 PAC-3 MSE 钛碎片。

这些细节还突出了一个事实,即命中杀伤的冲击力足以触发目标内部的爆炸有效载荷引爆,从而帮助摧毁目标。与早期的 PAC-3 类型相比,MSE 变体还有许多其他改进,这使得它总体上更有效,您可以在此处阅读更多信息。

概述了 PAC-3 MSE 变体相对于其前身的改进,包括“新的 LE [致死性增强剂]”。洛克希德马丁公司

从下面视频中的测试片段中可以看出,杀伤力增强器也足以在 PAC-3 导弹的前端和后端之间造成干净的分离。这可能有助于解释本周早些时候在基辅观察到的下降尾部及其相对完整的状况。

PAC-3 系列拦截器上的杀伤力增强器有助于进一步强调这些导弹的整体多功能性,以及为什么它们成为乌克兰防空武器库的重要补充。

正如 The War Zone 过去所强调的那样,向乌克兰派遣爱国者地对空导弹系统的关键理由之一是提供宝贵的反弹道导弹能力。击落俄罗斯伊斯坎德尔短程弹道导弹和 Kinzhal 空射衍生导弹的例子已经证明了这一点。

与此同时,乌克兰爱国者系统一直在提供同样重要的额外远程空中和导弹防御能力,以应对呼吸空气的威胁。巡航导弹和无人机目前是俄罗斯对乌克兰目标进行远程打击的主要工具。

据报道,乌克兰军队一直在使用他们的新爱国者,总体上效果很好。这包括一份尚未得到证实的报告,称其中一架可能被用来在该国领空内击落一架俄罗斯飞机。PAC-3 拦截器提供的灵活性,特别是,部分归功于它们内部不起眼的杀伤力增强器,这无疑是帮助它们在乌克兰整体上证明如此有效的整体方程式的一部分。

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