欧洲MEADS防空系统发展概述

欧洲MEADS防空系统发展概述

崔小松,阚飞

（江南机电设计研究所，贵州贵阳550009）

摘要：通过对MEADS系统的基本组成进行研究，分析其在复杂环境下的作战性能，和其利用信息化技术、网络技术的作战概念，提出下一代装备的发展趋势。

主题词：MEADS 网络化 防空反导

1引言

MEADS（Medium Extended Air Defense System）中程增程防空导弹武器系统是由美国、德国和意大利联合研制，旨在取代全球范围内MIM-104爱国者系统、MIM-23霍克系统、耐基系统，能够对付高性能作战飞机、巡航导弹、防区外发射武器和弹道导弹等目标的防空导弹武器系统[1]。MEADS系统针对空袭目标向高空、高速、全方位、高密度方向发展以及弹药类目标的广泛使用，传统以飞机类目标为主的防空武器系统急需考虑对战术弹道导弹、高性能作战飞机、高速巡航导弹等高威胁目标的全方位拦截能力。美国及其同盟国在其现有装备的基础上，对成熟模块进行改进升级，并利用现代化的信息技术和网络技术，组成一体化防空反导指挥控制中心，创新研制一型作战资源灵活重组的即插即用防空武器系统。

MEADS具有网络化、分布式、模块化的结构，以及“即插即用”的战术灵活性，可方便地接入其他传感器或武器系统，并在不关机状态下完成系统重新配置。开放式体系结构和即插即用能力是MEADS的一个显著特点，它使MEADS和非MEADS的主要分系统可随时集成至防空反导特遣部队[2]。MEADS防空武器系统经过多年的研制，其作为即插即用、分布式网络化作战武器系统的典型，在一定程度上代表了未来武器系统的发展方向。

2 武器系统基本情况分析

2.1 发射装置分析

MEADS系统的发射装置采用高机动的战术底盘，具备较强的机动能力，能够满足装备快速战术机动转移和战略机动转移。该发射装置在设计时充分考虑作战使命要求，安装在5t重的有轮式车辆上，在战略上可使用C-130和A400M运输机进行运输[2]，在战术上是可机动的，可在战区快速进行部署，并将携带多枚导弹的发射装置进行快速空运。

发射装置采用垂直发射，在防御作战时，不需方位调转。其系统组成中，相对于倾斜发射装置，减少了方位伺服系统、传动机构和回转平台，发射装置结构大大简化，功率消耗也大幅减小。另外垂直发射装置布置紧凑，在发射导弹时不需要调转发射架并对准目标，直接将导弹从垂直发射装置中发射出去，在空中转向装订的目标方向，免去发射装置调转、跟踪过程，能够有效提升系统快速反应能力和全方位拦截能力，有效支撑了武器系统同时拦截相反方向来袭的高速目标能力需求。每个发射装置最多可装12枚导弹，使用托盘装卸装置自行装载，再装载装置采用通用子系统可全部或局部再装弹，能够满足武器系统快速装载的需求。

2.2 拦截导弹分析

MEADS武器系统最初的定位是能够对付高性能作战飞机、巡航导弹、防区外发射武器和弹道导弹等目标，又能为机动部队提供360°防御近程战术弹道导弹、巡航导弹和无人机攻击的系统，拦截的空域范围大，目标类型多。

在系统配置时，MEADS系统选择了配置两型导弹，分别为PAC-3 MSE导弹和红外体制的IRIS-T SL。从作战能力上看，系统主要以PAC-3 MSE导弹为主，该导弹在PAC-3的基础上，加大了发动机尺寸，提高了其总冲和推力；并对尾翼尺寸进行了增大，提高了导弹的机动性；改进了杀伤增强装置，使得对目标的打击能力更强[2]。PAC-3 MSE导弹配置两型战斗部，一型为动能杀伤战斗部，一型为破片战斗部，由于导弹配置的姿态控制微型发动机和Ka波段毫米波主动导引头，使得对目标的探测精度和制导精度很高[4]，使用动能杀伤战斗部对弹药类目标的杀伤能力更强，同时，配置有破片杀伤战斗部，能够有效解决在面对高性能作战飞机实施大机动时，仍能对其有较大的杀伤能力，故PAC-3 MES配置两型战斗部在系统能够根据目标轨迹特征进行识别的情况下，能够大大提升武器系统的拦截能力。

同时，武器系统还配置有红外体制的IRIS-T SL导弹，该导弹相对PAC-3 MSE导弹，成本低、射程近、低空性能好，主要用于对付低空低速目标，使整个系统的综合拦截效费比有了极大的提升。

综上所述，MEADS系统配置两种制导体制导弹，在系统能够对目标进行识别的情况下，既能实施对不同目标的高效毁伤，又能提升系统的综合拦截效能。

2.3 探测系统分析

MEADS 的探测系统包含1 部车载监视雷达和2 部多功能火控雷达。监视雷达为超高频段（UHF 250-500 MHz）的高功率固态有源相控阵雷达，火控雷达为X波段（8-12GHz）的固态有源相控阵雷达[1]，并带有雷达与导弹之间的X波段上行/下行链路。

MEADS系统 UHF监视雷达主要任务是提供远程空中监视，防御各种空中威胁，如固定翼飞机和直升机、隐形飞机、无人机、弹道导弹和巡航导弹。相比于传统的监视雷达，MEADS监视雷达的监视范围更广、灵敏度更高、具有自诊断能力、还装备了SELEX敌我识别子系统。

MEADS系统多功能火控雷达具有精确跟踪和宽带识别分类的能力。在作战时，雷达天线可在360°范围内连续旋转，防御来自任意方向的威胁目标，没有盲点，也可瞄准某个方向探测。相对于爱国者MPQ-53/65雷达在120°的前视范围内探测目标，并能在更小的90°范围内攻击目标的范围[3]，MEADS雷达在瞬时作战空域上有了极大的提升。

2.4 战术作战中心分析

MEADS系统的战术作战中心基于标准化接口和创新的网络中心开放式体系结构，主要是考虑未来防空反导一体化的需求、支持网络化分布式作战，实现“即插即用”的作战管理模式。因此，在设计时采用了开放式网络化的系统结构和通用型防空反导标准接口，可与多种平台和指挥控制结构互通，能够指挥和控制MEADS、非MEADS传感器和发射器，其即插即用能力能使传感器、发射器和其他战场管理器简化为MEADS网络上的节点。指挥操作人员能够根据指令动态地增加或删除这些组件，为保护快速机动部队动态地提取MEADS组件。随着未来部署更多地MEADS组件，它们可以自动、无缝地联接成网络，并扩展防空和反导系统的作用距离，MEADS将极大地提升作战效能和态势感知，增强区域防御和国土防御能力。

同时，开放式体系结构在技术上主要运用网络化技术，该技术在民用领域亦为成熟技术，该技术运用于MEADS系统技术不存在技术风险和过多的研发费用，但在整个系统效能上，却能得到极大的提升。

3 启示与建议

3.1 研判装备发展需求，提前制定顶层标准

MEADS防空武器系统从最初的系统概述开始，就致力于解决装备的结构、需求、性能、国家设计标准等方面的问题，瞄准研制一型支持网络化分布式作战的开发式体系结构的防空武器系统，系统支持MEADS和非MEADS的主要成品随时集成到防空反导部队，具有即插即用功能。

传统防空武器系统在研制过程中，一般最优先考虑的是装备的功能性能需求，围绕装备的功能性能需求进行装备总体设计和关键技术攻关，并经相应的试验验证后，最终形成一型满足最初使命任务需求的武器系统。使得每一型武器系统内部装备之间的通信协议都是独一的，其系统的每一分系统在功能性能及战技指标方面都与其自身系统相匹配，在装备的弹、站、架之间没有统一标准和协议。随着装备需求的发展，强调单一装备作战能力转向体系之间的对抗，强调装备的的组网作战能力和协同作战能力时，只能对现有装备进行再次改造，使得装备之间的信息能够相互传递并共享，使得武器装备在体系下能够协调有序工作，提升武器装备的体系作战能力。

未来的防空导弹战是防空体系与空袭体系的对抗，所以未来防空导弹必须具备灵活的嵌入防空体系的能力，也就是具备即插即用和即插即打能力。防空导弹的即插即用和即插即打能力，主要通过以下两个方面实现，一是通过合理的顶层设计建立防空导弹作战标准规范，包括防空导弹网络化作战总体设计标准、防空导弹网络化作战标准流程、防空导弹网络化作战集成互联标准等，制订相关标准硬件接口和通信协议，二是在导弹发射车、制导雷达和火力单元等各类作战资源中改造并集成即插即用接口模块的方式，提供互联互通解决方案，确保能够动态接入系统。

3.2 注重现有成熟技术，逐渐改进提升性能

从MEADS的研制过程可知，其最初是将美国研制的爱国者导弹系统、德国TLVS以及法国与意大利的SAMP-T综合集成形成一型满足其作战使用需求的一体化防空反导系统。从拦截目标来看，与霍克、爱国者系统相比，MEADS系统能拦截霍克系统无法拦截的反辐射导弹以及弹道导弹，对无人机、巡航导弹的拦截能力也强于爱国者导弹系统。

MEADS 360°多功能火控雷达是在爱国者MPQ-53/65雷达的基础上，扩大了爱国者MPQ-53/65雷达的探测跟踪范围（爱国者雷达的前视范围内只有120°、拦截目标范围为90°）。

MEADS使用的PAC-3 MSE导弹是在PAC-3导弹的基础上，通过加大固体主发动机的尺寸并采用双脉冲发动机以增加导弹的总冲和推力，加大尾翼面积以提高导弹的快速响应能力和机动性能，改进杀伤增强装置的战斗部以提高其杀伤威力。改进后的导弹在拦截效率、作战空域和防御目标类型都有了极大的提升，且改进后的导弹在前半部分的硬件与原PAC-3保持一致，数学仿真和半实物仿真系统兼容。

从MEADS系统的主要分系统配置和改进设计情况可以看出，充分继承现有武器系统的成熟技术，并按照具体需求进行局部改进，以实现系统技术指标和装备性能提升。

美国和欧盟作为经济强国，每年的军费投入和研制费用远远高出其他国家，通过大力开发现有型号的技术潜力，研制了标准系列、爱国者系列等系列的防空武器系统。形成了多种射程、各种发射平台和满足不同作战使命需求的防空系统。面对未来战争的新需求，战场环境的新变化，应重视现有技术的利用，在成熟装备上进行改进升级，并进行优化配置，以达到满足使命需求的防空装备，以使装备在性能、质量、可靠性，以及研制周期、研制经费等方面都将得到优化。

3.3 强化装备机动性能，实现快速响应能力

MEADS系统在设计之初就强调了主要作战装备的高机动性、全系统的战术部署性能和战略部署性能。MEADS系统可随部队战术机动并快速开展导弹防御作战。与其他防空导弹武器系统相比，MEADS是美国战区导弹防御(TMD)中唯一考虑为机动部队提供360°防御近程战术弹道导弹、巡航导弹和无人机攻击的系统，从而提供战场防御和国土防御能力。在进攻作战时，MEADS能快速调动和保护机动部队，实现快速部署和战术机动，对减少部队集结时所面临的危险、保护部队作战起着至关重要的作用。

MEADS系统作战管理平台与雷达、发射车之间关联性简易，发射车搭载的发射装置可快速展开、撤收并进行导弹的二次加载，具有较高的非公路场地的机动能力。1个MEADS导弹连仅需要50个操作人员，其中包含保障人员，战术运送通过C-130运输机运输。MEADS各分系统由C-130 运输机运输过程中，可将作战车辆开上或开下C-130运输机，减少了运输所需时间。战术部署也可以通过A400M运输机、重型直升机CH-47或CH-53运输。战略部署MEADS导弹连通过C-17战略运输机或C-5战略运输机，实现跨国运输。

3.4 深入研究网络化协同作战，提升体系作战能力

MEADS系统通过模块化设计，支持网络化分布式作战，实现“即插即用”的作战管理模式。宽带即插即用网络和通用型防空反导标准接口使MEADS的BMC4I系统能够支持除MEADS之外的多种防空反导系统，能够满足国土防御和机动部队防御的作战任务需求。在网络技术方面，形成LINK系列数据链通信标准接口，为即插即用实现提供技术保障。

MEADS的网络化协同作战能力，即可由任何位置上的制导雷达通过网络控制目标落区附近的发射装置发射导弹实施拦截。也就是说，控制发射装置的并不一定是所属MEADS系统自己的交战控制站，而是位于最有利于发现目标的位置上的另外一部制导雷达；同样，如果某部雷达最先发现了目标，但无法构成对目标的射击条件，也可以通过数据链，将目标信息传递给位于对目标最佳发射阵位上的MEADS连，通过其发射导弹，然后在引导过程中将详细信息移交给该连的制导雷达，最终拦截来袭目标。

网络化协同作战和具备即插即用的防空武器系统是未来重要的发展方向，具备网络化协同作战和具备即插即用的防空武器系统可实现陆、海、空、天、网、电的联合作战体系，攻防结合、软硬结合的体系化作战概念与作战样式，其装备体系包含武器、平台、信息，相互之间支援和配合，融为一个具有全维全域作战能力的体系。

3.5 注重综合保障设计，降低保障费用支出

MEADS 系统先进的数字化、通用化设计不需要专门指定公司从事维护工作，从而降低了后勤成本，减少了工作人员、设备以及空运的规模。根据MEADS研制要求，MEADS系统仅需要爱国者系统三分之二的操作人员，车辆更少，火力更大，装备部署后可节省大笔维护成本。MEADS 项目在研发过程中投入了20亿美元，但预计可在未来25年内节省大约400亿美元保障成本。

为更好提升武器系统在实战条件下发挥最大战斗力，在武器装备设计阶段就要科学、合理地对装备的保障性能进行设计。使得在投入经费不增长的情况下，装备的保障性能得到提升，以便在武器装备受损的情况下，第一时间能使武器系统恢复作战效能，继续发挥应有的作用。

4 结论

防空导弹武器系统经过多年的发展，从第一代防空导弹主要针对中高空目标；第二代防空导弹呈现出导弹与系统小型化、动力装置固体化、电子设备小型与微型化等特点，具备低空作战能力；第三代防空导弹主要特点是具备防空反导作战能力，系统的抗干扰能力增强，武器系统能够应对多种目标，逐步发展多武器协调作战，为形成防空体系奠定了基础。从最初注重装备对多类型目标的有效拦截能力转向对多装备组成的体系对进攻体系的拦截作战能力，随着战争模式的演变，网络化技术的发展，目前越来越强调装备的组网作战能力及攻防装备之间的一体化作战能力。除了关心防御装备之间的体系作战能力、进攻装备之间的协同作战能力外，还应关注装备的机动性、保障性、通用性。

参考文献：

[1]张京男,单文杰. 陆基中程扩展防空系统发展分析[J].导弹与航天运载技术，2014

[2]吕琳琳,王鹏钧等. 中程增程防空系统能力分析[J]. 航天电子对抗.2015

[3]施 荣, 陈兢等. 美国一体化防空反导系统作战能力分析[J]. 航天电子对抗，2008

[4]侯晓艳, 莫雨等. 美、德、意三国合作研发的中程增程防空系统[J].战术导弹技术，2010