引言

美国导弹防御局(MDA)已开始寻找一种新型雷达,以取代AN/TPY-2,后者是末段高空区域防御(THAAD)系统的关键组成部分,也是国家弹道导弹防御体系中的重要传感器。这项名为“前沿部署模式(FBM)雷达下一代”的新计划,将机动性作为首要要求,这是对近期冲突(尤其是伊朗战争)中暴露出的脆弱性的直接回应。AN/TPY-2的静态特性使其成为敌方导弹和无人机的首要目标,今年至少有一台该型雷达被摧毁。本文探讨了向机动雷达系统的战略转变、技术挑战以及对未来导弹防御行动的影响。

AN/TPY-2雷达:当前角色与脆弱性

AN/TPY-2雷达是一种高功率X波段雷达,主要用于两种模式:前沿部署和末段。在前沿部署模式下,它能在弹道导弹发射后不久进行探测和跟踪,为拦截器提供关键的早期预警数据。在末段模式下,它引导THAAD拦截器进行交战。该雷达以其远程探测能力而闻名,但其尺寸和重量使其难以重新部署。通常,它需要多辆重型卡车和大量时间进行设置,往往需要数小时甚至数天才能移动。这种静态特性在现代战争中已成为重大弱点,因为像伊朗这样的对手已经开发出先进的导弹和无人机能力来瞄准此类高价值资产。

在伊朗战争期间,伊朗军队成功瞄准并摧毁了至少一台AN/TPY-2雷达,证明了这些系统的脆弱性。这次袭击凸显了静态雷达易于定位和打击,尤其是当对手拥有远程精确制导弹药时。失去这样一台雷达不仅削弱了导弹防御能力,还在整个防御网络中造成了重大缺口。这一事件促使MDA重新考虑其雷达部署方式,将机动性作为生存的关键。

FBM雷达下一代计划

针对这些教训,MDA已发出呼吁,征集FBM雷达下一代创新原型概念。该机构目前处于招标前阶段,但计划通过其他交易授权(OTA)协议授予合同,这允许在传统采购流程之外进行快速原型设计和开发。目标是开发一种比AN/TPY-2更具机动性的雷达,能够在数小时甚至数分钟内快速移动和设置,以避免成为固定目标。

MDA在2027财年的预算请求中包括为两个下一代雷达原型提供资金,以成熟未来FBM雷达舰队的新兴技术。这项投资表明了对推进雷达技术同时满足机动性作战需求的承诺。这些原型可能采用先进材料、模块化设计和自动化设置系统,以减少后勤足迹和部署时间。

伊朗战争的教训

伊朗战争鲜明地展示了导弹防御性质的变化。对手现在能够使用弹道导弹、巡航导弹和无人机的混合进行协调打击,压倒传统防御系统。静态雷达尤其脆弱,因为它们发射可探测信号且位置固定。一旦被定位,就可以用精确打击进行瞄准,正如AN/TPY-2被摧毁所显示的那样。

AN/TPY-2雷达,此处所见之一,是美国军方目前主要用来满足其前沿部署模式需求的雷达。RTX
AN/TPY-2雷达,此处所见之一,是美国军方目前主要用来满足其前沿部署模式需求的雷达。RTX

MDA对机动性的强调直接承认了生存能力与探测能力同等重要。机动雷达可以在每次交战甚至单次传输后重新定位,使对手难以跟踪和打击。这种被称为“射击后转移”的概念已在其他军事领域(如炮兵)中使用,现在正应用于导弹防御雷达。

此外,伊朗战争凸显了雷达在网络化环境中运行的需求,多个传感器的数据可以融合以提供全面态势。机动雷达必须能够无缝集成到该网络中,在移动时与其他资产共享数据。这需要先进的通信系统和强大的网络安全措施。

技术挑战与创新

开发一种既强大又机动的雷达面临重大技术挑战。AN/TPY-2的远程探测能力部分归功于其大型天线阵列和高功率输出。要在更小、更机动的封装中实现类似性能,工程师必须探索新技术,如氮化镓(GaN)放大器,它提供更高的效率和功率密度。基于GaN的雷达可以更小更轻,同时保持甚至提高性能。

另一种方法是使用有源电子扫描阵列(AESA)天线,它可以比传统抛物面天线更薄更紧凑。AESA雷达还可以分成更小的模块,可单独运输并在现场组装,减少对重型车辆的需求。然而,组装时间是关键因素;目标是最小化从到达至作战能力的时间。

自动化将在减少设置时间方面发挥关键作用。未来的雷达可能配备自动调平系统、自动电缆连接和软件定义配置,允许快速校准。一些概念设想将雷达安装在拖车上,由标准军用卡车牵引,天线在运输时折叠,并在几分钟内竖起。

一台AN/TPY-2及其拖车式发电机在南太平洋夸贾林环礁就位进行测试。MDA
一台AN/TPY-2及其拖车式发电机在南太平洋夸贾林环礁就位进行测试。MDA

此外,雷达必须设计为在对抗环境中生存。这包括对电子战(如干扰和欺骗)的加固,以及对弹片和爆炸效应的物理防护。使用分布式孔径,即多个较小雷达联网,也可以通过使对手更难禁用整个系统来增强生存能力。

作战影响

向机动雷达的转变将对美国军方产生重大作战影响。它将允许更灵活的部署选项,使雷达能够更接近潜在威胁而无需暴露于不必要的风险。这可以通过提供更早的探测和跟踪数据来增强导弹防御网络的整体效能。

机动雷达还支持“分布式杀伤”概念,即资产分散以复杂化对手的瞄准。军方可以部署更多数量的小型机动单元,而不是少数大型固定雷达,这些单元可以根据需要重新定位。这种方法增加了弹性,因为一个单元的损失不会瘫痪整个网络。

然而,机动性带来权衡。较小的雷达可能比AN/TPY-2具有更短的探测距离或更低的灵敏度,可能影响其探测某些威胁的能力。为了缓解这一点,MDA可能需要开发具有不同能力的雷达系列,或依靠网络化操作来弥补个体限制。

FBM雷达下一代计划也有望影响军方其他雷达开发工作。所学的技术和经验教训可应用于其他系统,如陆军的低层防空反导传感器(LTAMDS)或海军的SPY-6雷达,以增强其机动性和生存能力。

结论

MDA追求更机动的导弹防御雷达是对现代威胁的必要演变。伊朗战争中AN/TPY-2的损失敲响了警钟,凸显了静态资产的脆弱性。FBM雷达下一代计划旨在通过开发一种能够快速移动并在对抗环境中运行的雷达来解决这一问题。虽然技术挑战依然存在,但对原型的投资和使用OTA协议表明了对快速创新的承诺。结果将是更具弹性和有效的导弹防御能力,更适合未来冲突的动态性质。

本文基于twz.com的报道。阅读原文

Originally published on twz.com