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軍事論壇

【軍事論壇】淺析俄製防空飛彈系統發展與影響

◎魏光志

  自從1990年「波灣戰爭」以降,環視世界各場由美、俄系統對壘的局部戰爭,美軍所面對的對手多半都以相對較為落後的俄製裝備與之抗衡,但近年,隨著系統不斷更新換代,這種冷戰後的局面也悄然地發生了根本的變化,其中,又以俄製防空飛彈系統為象徵,新升級後的各型防空飛彈,也直接帶動了電子戰系統對抗的新局面。

 這些新系統的主要升級項目,包括:1.長程面對空防空飛彈系統 ;2.短程防空飛彈;3.雷達導引的防空火砲(升級版的ZSU-23公厘防空砲車);4.反艦飛彈;5.紅外線導引飛彈。

 在早年的俄製飛彈戰備序列中,以上這些飛彈與雷達軍備的各種基本情報資料,多半都能在公開的資料庫中查詢獲得,除了根據物理定律查核這些資訊的完整性,其餘基本性能諸元都尚待驗證,甚少關於公開諸元規格的準確性或不準確性的評述。

 俄製防空飛彈系統的演進

 多年以來,歐美軍備工程界所討論的「雙數位化防空飛彈系統」,亦即北約組織對俄製防空系統所頒布的型號,是以「SA-10」作為新一代的起步。第一代「SA-2」導引防空飛彈系統搭配「扇歌」(Fan Song)脈波雷達,到「SA-5」(北約代號:Gammon「醃豬腿」)則改以搭配「雙廣場」(Square Pair)脈波雷達,這兩款系統都是1950年代的產物,這些系統一直被前蘇聯沿用至冷戰前半期的防空。進入1970年代後,全新概念的S-300系列發展成功,增強蘇聯對長程防空戰備的實力,廣泛地說,S-300系列所搭配的各款雷達與飛彈都已比SA-2的射程明顯增長,同時,雷達也比前一代的兩款系統大幅改良,所有新系統均增加電子(制電磁)防護性能,包括對目標的歸向反干擾性能、側旁瓣信號壓制和消隱等功能,以提升導引的精確度。也加裝脈波都卜勒和脈波壓縮雷達,組合成S-300系統的基本架構。

 「雙數位化防空飛彈系統」在電子戰實作層面產生幾項影響:

 1.較長程的攔截使距外干擾能力也必須隨之增加。因為干擾與信號的比率(J/S)與探測範圍的平方成反比,干擾的效果也明顯減低。

 2.歸向干擾技術讓飛彈搭載的自衛干擾器幾乎自動化,可有效攻擊反制較遠的距外干擾器。

 3.側旁瓣壓制與消隱也衝擊著距外干擾,因為這些干擾信號必須經由目標雷達(信號源)的側旁瓣傳遞。

 4.各款脈波都卜勒雷達可辨析不連貫的干擾信號,也能實施機械干擾,卻也減低了干擾器所產生的干擾與信號的比率(J/S)。

 5.脈波壓縮雷達不僅提供更佳的辨析距離,也能減低前述的干擾與信號的比率(J/S)。

 承前所述,S-300系列設計動機是要擔任多項防空任務,尤其攔截多種歐美的高性能戰鬥機(F-15、F-16、F-18、JAS-39、颱風、飆風),因此,距外干擾器就補充了較早期防空飛彈系統之不足。S-300系統是從垂直發射筒中射出飛彈,以無線電鏈路聯接各發射模組單元,也有精確的電子防護性能,以削弱對手的干擾。無線電信號的聯接,讓己方分散的防空單元能獲得反防空系統更大的生存性。模組化發射筒也大幅縮短了重新裝彈的時間,這些對於現代化俄製防空系統採用「發射與偵察並行」的軍備設計哲學已成為共識。

 SA-10(S-300P)的衍生發展

 S-300系列可概分為4項基本的衍生系統:SA-10(S-300P)、SA-12(S-300V)、SA-20(S-300PMU1/2)和SA-23(S-300VM)。這些衍生型號又各自有更新改良款。以北約代號「嘮叨」(Grumble)的SA-10為代表,採用了「翻蓋」(Flap Lid)30N6系列目標追蹤雷達,與「錫盾」(Tin Shield)36D6系列空情觀測雷達,通常還搭配「蚌殼」(Clam Shell)76N6系列低空探測雷達。就以SA-10C所搭配的5V55R飛彈有效攔截距離,經過升級改良能夠達到90公里,還能接戰從25公尺到30公里之內的近距離目標。30N6系列目標追蹤雷達是一款被動式相位陣列雷達,能迅速鎖定多個在空目標,該系統還包括了「大鳥」(Big Bird)64N6系列目標獲得(鎖定)雷達。

 SA-10的運輸及發射載具一次搭載4具密封的發射筒,將發射筒垂直豎立後以高壓氣體將飛彈彈出,亦即「冷發射」技術。飛彈射出後由追蹤雷達導引,一路向目標旋轉飛近,再行啟動火箭以避免飛彈尾焰損及發射載具。飛彈由追蹤雷達採用中程導引。當飛彈接近目標時,另以終端導引技術接手,此時,飛彈搭載的雷達所傳遞給原模組追蹤雷達的信號可被飛彈本身追蹤(簡稱TVM),飛彈再根據追蹤雷達和自身信號的綜合資訊飛向目標。其他的多種終端導引技術也可運用,包括半主動導引和歸向雷達與干擾源等。

 其次,30N6系列目標追蹤雷達的外型採用大面積的相位陣列天線藉以追蹤多目標,它的相位天線所附帶的每1具信號發射/接收單元都能各自接收信號源,還可修改接收的信號為波束,進而由前端的相位天線重新放大相位傳遞信號,整個30N6迴旋到適合的預設發射角度,信號波束也電子驅動轉向成發射模組想要的天線掃瞄模式,與理想的發射角度和探測高度。此外,在30N6的角落內還裝設了4具更小的天線,這些天線能運行包括電子防護等功能。

 另一款搭配SA-10的「錫盾」(Tin Shield)36D6系列空情觀測雷達,採用S波段(2000至4000 MHz)的三維雷達,主要作用在於為「翻蓋」(Flap Lid)30N6系列目標追蹤雷達提供空中目標。

 至於「蚌殼」(Clam Shell)76N6系列低空探測雷達本身桅桿長達30公尺,能藉此探測到各種低空目標(包括無人機)與低雷達截面目標,辨析地面雜波,同時還具備抗機械干擾、抗金屬干擾的性能,原製造廠宣稱它可在100公尺內探測到0.02平方公尺的目標。

 S-400部署遠東 威脅東北亞

  由S-300VM發展而成的S-400系統,前年已經完成在俄羅斯遠東地區(伯力、海參崴、青年城、庫頁島)等要地的防空砲兵單位部署,對東北亞航線飛經北極航路的航班,與部署在東北亞的美軍軍機倍增壓力。

 近年,傳出中共將繼俄羅斯之後,採購S-400防空系統,與中國大陸存在邊界對峙的越南和印度也可能爭相購買,甚至連巴基斯坦都可能透過中共,從俄羅斯獲得此一防空系統,這不但說明了S-300系列發展到S-400的同時,其抗干擾能力和搭配的飛彈彈種及導引精準度又跨了一個世代,尤其是中共在獲得Su-35SK並且部署在廣東南部之際,倘若未來再部署S-400系統,將對南海的「反介入/區域拒止」(A2AD)在實質的聯合作戰能力上,拓展到准4代半的層級,對南海島礁的主權歸屬上,也極有可能產生決定性的影響。(作者為前空軍官校教官)

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