楊云翔 齊艷麗
2015年3月,美國(guó)國(guó)防部作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)估辦公室發(fā)布了《2014年彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》,對(duì)2013年10月1日至2014年12月31日期間的美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的研制與試驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)估。該報(bào)告共計(jì)75頁(yè),主要包括引言、彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)簡(jiǎn)介、作戰(zhàn)有效性/適用性/生存能力評(píng)估、以及試驗(yàn)項(xiàng)目充分性等4個(gè)章節(jié)。
美國(guó)彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)由作戰(zhàn)系統(tǒng)、探測(cè)器和指揮控制系統(tǒng)組成,其中四大自主作戰(zhàn)系統(tǒng)包括陸基中段防御系統(tǒng)(GMD)、“宙斯盾”彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)、末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)(THAAD)系統(tǒng)和“愛國(guó)者”系統(tǒng)。
2013年10月1日-2014年12月31日期間,美國(guó)共開展8次飛行試驗(yàn)和5次地面試驗(yàn)。此外,評(píng)估報(bào)告還分析了2013財(cái)年進(jìn)行的FTO-01聯(lián)合反導(dǎo)試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。FTO-01試驗(yàn)是首次系統(tǒng)級(jí)作戰(zhàn)試驗(yàn)。與之前的年度評(píng)估報(bào)告類似,本報(bào)告是基于現(xiàn)有的攔截試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及有限建模與仿真的校核、驗(yàn)證與確認(rèn)(VV&A)結(jié)果。
作戰(zhàn)有效性、適用性和生存能力
近5年來(lái),由于陸基中段防御系統(tǒng)連續(xù)3次失敗,仍有很多問(wèn)題尚未查明,因此該系統(tǒng)的成熟度以及驗(yàn)證本土防御能力的復(fù)雜性及難度并未得到提升。而區(qū)域性/戰(zhàn)區(qū)防御系統(tǒng)取得了很大進(jìn)步,試驗(yàn)成熟度和復(fù)雜度很高。表1從試驗(yàn)驗(yàn)證、技術(shù)難度、試驗(yàn)復(fù)雜度、作戰(zhàn)真實(shí)程度等多個(gè)維度總結(jié)了不同能力級(jí)別的關(guān)鍵特性。表2基于演示驗(yàn)證試驗(yàn)和能力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同系統(tǒng)針對(duì)不同導(dǎo)彈目標(biāo)的攔截能力進(jìn)行評(píng)估,粗線框的代表已經(jīng)部署的系統(tǒng)能力等級(jí),標(biāo)注“無(wú)”的表示不具備攔截此類目標(biāo)的能力。
GMD系統(tǒng)
美國(guó)導(dǎo)彈防御局(MDA)已經(jīng)驗(yàn)證了GMD系統(tǒng)的部分能力,例如攔截少量伊朗和朝鮮等國(guó)簡(jiǎn)易彈道導(dǎo)彈的能力,但目前還無(wú)法開展定量評(píng)估。這是由于定量分析需要大量地面試驗(yàn)數(shù)據(jù),而支撐其性能評(píng)估和飛行試驗(yàn)的建模與仿真確認(rèn)工作還沒(méi)有完成。
陸基攔截彈的作戰(zhàn)有效性和可靠性很低,MDA仍在試驗(yàn)中繼續(xù)查找潛在的問(wèn)題。在2014財(cái)年進(jìn)行的FTG-06b試驗(yàn)中對(duì)EKV的多項(xiàng)改進(jìn)進(jìn)行了驗(yàn)證。在2013財(cái)年的FTG-07試驗(yàn)中,CE-Ⅰ型EKV出現(xiàn)故障,由于電池電解質(zhì)泄露導(dǎo)致電壓漂移,進(jìn)而造成飛行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)關(guān)閉,引起最終的殺傷器分離失敗。目前,CE-Ⅰ型殺傷器軟件已經(jīng)完成了研發(fā)、試驗(yàn)和部署,它能夠在電壓漂移后重置和修復(fù)飛行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。此外,MDA正在研制新型電池,試驗(yàn)后將應(yīng)用在計(jì)劃2016財(cái)年交付的CE-Ⅱ1型殺傷器上。目前,對(duì)GMD系統(tǒng)的生存能力驗(yàn)證工作仍然有限,其生存能力特性主要是依賴設(shè)施測(cè)試和組件級(jí)測(cè)試,缺乏關(guān)鍵數(shù)據(jù)的支撐。
“宙斯盾”系統(tǒng)
2014財(cái)年,“宙斯盾”4.0系統(tǒng)和“標(biāo)準(zhǔn)-3”Block 1B攔截彈完成了初始作戰(zhàn)試驗(yàn)和評(píng)估?!爸嫠苟堋?.0系統(tǒng)在試驗(yàn)中采用“標(biāo)準(zhǔn)-3”Block 1B攔截彈驗(yàn)證了在來(lái)襲導(dǎo)彈飛行中段攔截整體式和復(fù)雜頭體分離的近程彈道導(dǎo)彈、簡(jiǎn)單分離式中程彈道導(dǎo)彈、較短射程的中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的能力。然而,飛行試驗(yàn)和建模仿真還沒(méi)有測(cè)試所有預(yù)期的導(dǎo)彈威脅目標(biāo)類型、攔截幾何條件以及突襲規(guī)模等。通過(guò)飛行試驗(yàn)以及維護(hù)演示驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析,“宙斯盾”4.0系統(tǒng)達(dá)到可靠性要求,但是指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)和情報(bào)系統(tǒng)硬件的可靠性低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),并且早期飛行試驗(yàn)中的信號(hào)處理系統(tǒng)穩(wěn)定性不佳,總體計(jì)算能力基本滿足閾值要求。
而基于“宙斯盾”4.0系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)-3”攔截彈遭遇失敗,其主要原因是第三級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題。MDA成立故障評(píng)估委員會(huì),確定了失敗的根本原因,隨后決定重新設(shè)計(jì)第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管,以提高導(dǎo)彈可靠性。新設(shè)計(jì)已經(jīng)在2014財(cái)年初的地面試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。目前,還沒(méi)有在惡劣環(huán)境中驗(yàn)證“宙斯盾”4.0系統(tǒng)的生存能力,如暴雨、高海況以及其他極端環(huán)境等。目前的環(huán)境試驗(yàn)還不能驗(yàn)證核和生化效應(yīng),以及在GPS系統(tǒng)失效環(huán)境下的情況。
THAAD系統(tǒng)
THAAD系統(tǒng)已經(jīng)驗(yàn)證了針對(duì)大多數(shù)整體式和頭體分離式近程彈道導(dǎo)彈和中程彈道導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力。在2007-2013財(cái)年期間,THAAD共完成9次飛行試驗(yàn),累計(jì)攔截10枚彈道導(dǎo)彈靶彈(包括5枚整體式近程彈道導(dǎo)彈、3枚簡(jiǎn)易頭體分離式彈道導(dǎo)彈和2枚中程彈道導(dǎo)彈)。2009財(cái)年驗(yàn)證了齊射作戰(zhàn)能力,2012財(cái)年驗(yàn)證了多目標(biāo)同時(shí)作戰(zhàn)能力。然而,預(yù)期能力是攔截更多復(fù)雜的近程和中程彈道導(dǎo)彈,甚至能夠攔截射程更遠(yuǎn)、速度更快的中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈。
評(píng)估報(bào)告指出,目前在人員配置上,尚不能確保THAAD導(dǎo)彈連及時(shí)、充分地部署并作戰(zhàn)。2014年,THAAD項(xiàng)目開啟了31項(xiàng)適用性提升工作,預(yù)計(jì)2017年全部完成,其中2項(xiàng)正在進(jìn)行中,仍然需要大量的士兵訓(xùn)練和裝備可靠性工作。美陸軍并沒(méi)有針對(duì)THAAD進(jìn)行充分的訓(xùn)練,目前仍缺乏足夠的訓(xùn)練設(shè)備??煽啃詶l件測(cè)試和多次飛行試驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯示,THAAD系統(tǒng)在兩次飛行試驗(yàn)之間的可靠性提升不穩(wěn)定。并且,部隊(duì)缺乏診斷性工具和設(shè)備,不能準(zhǔn)確定位、維護(hù)和評(píng)估THAAD系統(tǒng)的作戰(zhàn)狀態(tài)。美MDA將開展THAAD系統(tǒng)自然環(huán)境測(cè)試,以發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷,如在極端溫度、溫度驟變、濕度、暴雨、冰雪、沙塵等環(huán)境中試驗(yàn)。
“愛國(guó)者”系統(tǒng)
在攔截某些戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈方面,“愛國(guó)者”系統(tǒng)滿足了“性能研制文檔”中全部系統(tǒng)效能需求。但是,針對(duì)另外一些戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈,該系統(tǒng)只滿足了部分需求。
1990年以來(lái),“愛國(guó)者”PAC-3系統(tǒng)已經(jīng)演示驗(yàn)證了攔截30枚近程彈道導(dǎo)彈靶彈的能力。2002年,成功攔截中程彈道導(dǎo)彈靶彈。在2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,“愛國(guó)者”攔截了所有9枚伊拉克近程彈道導(dǎo)彈,但同時(shí)由于訓(xùn)練和系統(tǒng)缺陷等問(wèn)題導(dǎo)致“愛國(guó)者”系統(tǒng)擊落了2架友軍戰(zhàn)機(jī)。為了避免出現(xiàn)類似誤傷事件,美國(guó)對(duì)“愛國(guó)者”系統(tǒng)進(jìn)行了多處能力增強(qiáng),并采取了9項(xiàng)改進(jìn)措施。2012年5月-2013年1月期間開展了“愛國(guó)者”(PDB-7)版本系統(tǒng)的有限用戶測(cè)試(LUT),但未能實(shí)現(xiàn)在可靠性、可維護(hù)性和可用性的作戰(zhàn)需求。美國(guó)陸軍計(jì)劃于2018財(cái)年在PDB-8版本系統(tǒng)中使用改進(jìn)的雷達(dá)數(shù)字處理器,增強(qiáng)其可靠性,并減少維護(hù)操作。在2012-2013財(cái)年進(jìn)行的有限用戶測(cè)試中,還發(fā)現(xiàn)隨著“愛國(guó)者”系統(tǒng)復(fù)雜性的提升,作戰(zhàn)人員需要更高水平的專業(yè)技能,并且需要接受更深入的培訓(xùn)。由于戰(zhàn)場(chǎng)上需要較高的作戰(zhàn)能力,美陸軍取消了專門用于試驗(yàn)的愛國(guó)者系統(tǒng)部隊(duì)。因此,與THAAD一樣,不可能在接近實(shí)際作戰(zhàn)場(chǎng)景下,評(píng)估培訓(xùn)有素的愛國(guó)者部隊(duì)。缺乏訓(xùn)練,將增加風(fēng)險(xiǎn),“愛國(guó)者”部隊(duì)作戰(zhàn)能力可能不會(huì)達(dá)到預(yù)期水平。愛國(guó)者系統(tǒng)還未能驗(yàn)證其在某些電磁環(huán)境下的生存能力,同時(shí)沒(méi)有滿足部分美國(guó)陸軍核化武器局的需求。但在陸軍核化武器局的支持下,美國(guó)陸軍尚無(wú)需對(duì)該局要求進(jìn)行驗(yàn)證。
C2BMC系統(tǒng)
有效的作戰(zhàn)管理對(duì)一體化彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,C2BMC是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)作戰(zhàn)管理的主要組成部分。C2BMC 6.4是目前部署系統(tǒng),由作戰(zhàn)司令部(COCOM)和全球交戰(zhàn)管理器(GEM)組件構(gòu)成。C2BMC 6.4已經(jīng)驗(yàn)證了為彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)提供戰(zhàn)場(chǎng)感知,以及在各組件之間傳送跟蹤信息的能力。C2BMC 6.4在增加了全球交戰(zhàn)管理器組件后,具備了管理多部AN/TPY-2前沿部署雷達(dá)的能力,雖未進(jìn)行飛行試驗(yàn),但已在多次地面試驗(yàn)中驗(yàn)證了管理兩部雷達(dá)的能力(如2014年8月美國(guó)歐洲司令部分布式地面試驗(yàn)、跨作戰(zhàn)司令部彈道導(dǎo)彈防御作戰(zhàn)行動(dòng)的分布式地面試驗(yàn)以及2014年12月美國(guó)太平洋司令部分布式地面試驗(yàn))。CZBMC系統(tǒng)還尚未驗(yàn)證實(shí)時(shí)交戰(zhàn)指令能力,計(jì)劃在軟件改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)這一功能。
試驗(yàn)項(xiàng)目充分性
GMD試驗(yàn)項(xiàng)目在評(píng)估攔截中遠(yuǎn)程和洲際彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的作戰(zhàn)有效性、適用性以及生存能力方面還不夠完全充分。FTG-06b(2014財(cái)年)有限地驗(yàn)證了陸基攔截彈(GBI)的攔截能力,其試驗(yàn)數(shù)據(jù)有助于通過(guò)仿真手段驗(yàn)證未來(lái)部署與FTG-06b配置相同的攔截彈。但EKV電池、新型慣性測(cè)量組件和硬件等需要更為嚴(yán)格的審查過(guò)程,對(duì)于目前已部署的陸基攔截彈來(lái)說(shuō),當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不具有代表性,同樣也不能用于目前的VV&A。由于試驗(yàn)失敗致使無(wú)法收集到中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈和洲際彈道導(dǎo)彈威脅目標(biāo)動(dòng)力學(xué)和特征、多部雷達(dá)建模與仿真以及大氣環(huán)境的VV&A。因此,2014年的試驗(yàn)未能提升彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)性能評(píng)估所需的多種建模與仿真能力。
區(qū)域性/戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)自主作戰(zhàn)系統(tǒng)的飛行試驗(yàn)較為充分,可以支持?jǐn)r截近程和中程彈道導(dǎo)彈的系統(tǒng)性能定量評(píng)估。在評(píng)估中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈威脅目標(biāo)的有效性方面,定量評(píng)估尚不充分。
建議
報(bào)告指出,MDA應(yīng)該加強(qiáng)基于彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)仿真的性能評(píng)估能力的研發(fā)重點(diǎn)和相關(guān)投資,包括建模與仿真的VV&A以及開發(fā)出高逼真和具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)意義的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)級(jí)性能評(píng)估的能力。
GMD系統(tǒng)
為提高和演示驗(yàn)證作戰(zhàn)型陸基攔截彈的可靠性和可用性,MDA應(yīng):
系統(tǒng)升級(jí)改進(jìn)已部署的EKV,直至研制并部署重新設(shè)計(jì)的殺傷飛行器(RKV);
試驗(yàn)裝備CE-I型EKV的陸基攔截彈,實(shí)現(xiàn)FTG-07(2013財(cái)年)的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo);
將MDA獨(dú)立專家小組評(píng)估報(bào)告中關(guān)于陸基攔截彈的工作原則和建議延伸拓展到彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的各個(gè)組成部分。
在更為惡劣環(huán)境下開展CE-Ⅰ型EKV的攔截試驗(yàn),驗(yàn)證CE-Ⅰ型EKV的能力,并為CE-Ⅰ型EKV的建模與仿真提供驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
加強(qiáng)陸基中段防御系統(tǒng)的生存能力測(cè)試,包括賽博安全。為獲取其他生存能力數(shù)據(jù),未來(lái)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)試驗(yàn)大綱中增加相關(guān)的試驗(yàn)、驗(yàn)證和演習(xí)
“宙斯盾”系統(tǒng)
MDA應(yīng)確保對(duì)“宙斯盾”彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)4.0和“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)(ACS)基線9.C1進(jìn)行充分的試驗(yàn),用于建模與仿真系統(tǒng)的VV&A。
MDA應(yīng)采用“標(biāo)準(zhǔn)-3”Block 1B型開展飛行試驗(yàn)以驗(yàn)證“宙斯盾”4.0系統(tǒng)攔截射程更遠(yuǎn)的中程/中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈靶彈的能力。計(jì)劃2015財(cái)年第四季度進(jìn)行FTO-02試驗(yàn),驗(yàn)證這一能力。
MDA應(yīng)在更為接近實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下,驗(yàn)證“宙斯盾”4.0系統(tǒng)與THAAD、PAC-3協(xié)同作戰(zhàn)的能力。計(jì)劃2018財(cái)年第4季度驗(yàn)證這一能力。
MDA應(yīng)對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)-3”Block 1B攔截彈重新設(shè)計(jì)后的第三級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)噴管進(jìn)行充分的地面和飛行試驗(yàn),以驗(yàn)證新方案在更為惡劣作戰(zhàn)飛行環(huán)境下的可靠性。
MDA還應(yīng)在飛行試驗(yàn)中攔截多枚彈道導(dǎo)彈威脅目標(biāo)的同時(shí),驗(yàn)證艦艇自防御反艦巡航導(dǎo)彈的能力。2015財(cái)年第二季度,F(xiàn)TX-19試驗(yàn)計(jì)劃將采用“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)(ACS)基線9.C1對(duì)上述能力進(jìn)行部分驗(yàn)證,試驗(yàn)中將發(fā)射3枚近程彈道導(dǎo)彈和2枚對(duì)空靶彈。
THAAD系統(tǒng)
美國(guó)陸軍應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)THAAD系統(tǒng)的訓(xùn)練,確保系統(tǒng)作戰(zhàn)人員可隨時(shí)準(zhǔn)備作戰(zhàn)。
THAAD系統(tǒng)(狀態(tài)2)對(duì)一些過(guò)時(shí)的硬件和軟件進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),MDA應(yīng)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行充分試驗(yàn)。開展THAAD的飛行試驗(yàn),攔截復(fù)雜近程彈道導(dǎo)彈目標(biāo),提高先進(jìn)算法。2015財(cái)年第四季度開展FTO-02對(duì)上述能力進(jìn)行驗(yàn)證。
詳細(xì)評(píng)估可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)(2015財(cái)年)的數(shù)據(jù),確定其是否滿足可靠性需求,是否驗(yàn)證了可靠性的提升。先前的數(shù)據(jù)表明,兩次飛行試驗(yàn)之間的性能提升還不夠協(xié)調(diào)。
MDA應(yīng)進(jìn)行飛行試驗(yàn),驗(yàn)證攔截中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的能力。計(jì)劃在2015財(cái)年第四季度的FTT-18試驗(yàn)中驗(yàn)證此能力。
在自然環(huán)境試驗(yàn)中識(shí)別出的問(wèn)題,MDA和陸軍應(yīng)完成相應(yīng)的重新設(shè)計(jì)和改進(jìn),以防在后期試驗(yàn)中再次出現(xiàn)問(wèn)題。
MDA應(yīng)驗(yàn)證已批準(zhǔn)的THAAD文檔的使用情況,驗(yàn)證其準(zhǔn)確性及完備性。此外,還需開展THAAD系統(tǒng)的電子戰(zhàn)試驗(yàn)。
“愛國(guó)者”系統(tǒng)
美國(guó)陸軍應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)“愛國(guó)者”系統(tǒng)的訓(xùn)練,確保作戰(zhàn)人員隨時(shí)作戰(zhàn)。還需進(jìn)行一次攔截反輻射導(dǎo)彈的飛行試驗(yàn),以驗(yàn)證其建模與仿真。
MDA應(yīng)包含系統(tǒng)級(jí)的飛行試驗(yàn),驗(yàn)證“愛國(guó)者”與THAAD系統(tǒng)之間的自動(dòng)攔截協(xié)作、“愛國(guó)者”與“宙斯盾”系統(tǒng)問(wèn)的人工或自動(dòng)攔截協(xié)作,以及“愛國(guó)者”系統(tǒng)在THAAD和“宙斯盾”作戰(zhàn)失敗情況下,攔截目標(biāo)的能力。預(yù)計(jì)2018財(cái)年第四季度開展的FTO-03 E2試驗(yàn)將對(duì)此能力進(jìn)行驗(yàn)證。
美國(guó)陸軍還應(yīng)提高“愛國(guó)者”雷達(dá)的可靠性,并且重建專門的“愛國(guó)者”試驗(yàn)導(dǎo)彈營(yíng)。
C2BMC系統(tǒng)
MDA應(yīng)該繼續(xù)研制C2BMC系統(tǒng),提高彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的作戰(zhàn)管理能力。
美國(guó)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)應(yīng)在飛行試驗(yàn)中,用多部前沿部署探測(cè)系統(tǒng)以評(píng)估C2BMC系統(tǒng)準(zhǔn)確分配和融合來(lái)自多部探測(cè)源的跟蹤數(shù)據(jù)。
MDA應(yīng)在更真實(shí)的威脅環(huán)境下,開展分布式地面試驗(yàn),評(píng)估一旦C2BMC失效時(shí)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)作戰(zhàn)的連續(xù)性。