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美国MIM-104爱国者导弹

 兰州家长 2022-12-06 发布于甘肃

MIM-104爱国者导弹(英语:MIM-104 Patriot)是美国雷神公司制造的中程地对空导弹系统。它取代胜利女神导弹MIM-23鹰式导弹,成为美军中高空防空武器。爱国者导弹系统在海湾战争中成功拦截了伊拉克军队发射的飞毛腿导弹,这是历史上首次在实战中成功拦截弹道导弹,这使其声名大噪,成为此次战争中美军的代表性武器之一。之后经多次升级,爱国者导弹成为美国战区导弹防御系统中负责末端中低层反导的重要组成部分,部署在美国本土、北约与多个主要非北约盟友

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隶属荷兰的爱国者3型

研发与演进

20世纪60年代,美国陆军考虑要发展新一代的防空武器,以取代MIM-14胜利女神-力士与MIM-23鹰式导弹。该新武器系统被命名为FABMDS(Field Army Ballistic Missile Defense System,野战陆军弹道导弹防御系统)。1963年这个项目改名为AADS-70(ARMY Air Defense System 1970s,陆军防空系统-1970)。

1965年8月,陆军导弹司令部最终确定该武器系统是一种既能拦截高性能飞机、又能拦截近程弹道导弹的地对空导弹系统,定名为SAM-D(Surface-to-Air Missile-Development,地对空导弹-发展型)。1967年5月,雷神公司被选为主承包商。1969年11月,SAM-D进行了第一次发射测试。1973年,工程发展阶段开始,一年后,在1974年1月项目需求发生了重大变化,SAM-D被要求采用指令+TVM(Track-Via-Missile)制导模式。因为项目要求的变更,研发进度被拖延并导致了经费削减。

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可发射四枚爱国者二型导弹的发射车

直到1975年TVM经过验证测试后,项目才在1976年1月进入了全尺寸发展阶段,并在当年5月被正式命名为爱国者(patriot,来自系统所使用的雷达代号“Phased Array TRacking (to) Intercept Of Target”的首字母缩写),测试导弹获得三军统一命名编号XMIM-104A。1977年开始进行在电子干扰环境下发射多枚导弹拦截不同目标的试验。1980年10月,MIM-104A导弹获得了第一份生产合同。1982年,第一套爱国者导弹系统样机交付部队。1984年,达到了初始作战能力(IOC)。

系统组成

爱国者导弹的基础编制为导弹连,又称火力单元。下辖一个连部班;一个火控排,操作一台雷达;一个发射排,共4个发射班组,每个班组操作2部发射器,全连共8部发射器;一个维修排,负责对系统及车辆进行检测和简单性维护。

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OE-349天线

雷达

AN/MPQ-53雷达是单脉冲体制多功能相控阵雷达。雷达的主要组成部分包括:相控阵天线、发射机、接收机、信号处理器、敌我识别器等。其中相控阵天线由8个天线组成:1个用于目标搜索、跟踪和拦截弹跟踪、制导功能的主阵(5161个辐射阵元)直径2.44米。5个用于电子对抗功能的副瓣对消天线子阵(每个子阵51个阵元)。1个用于TVM功能的子阵(253个阵元)直径0.5334米。1个用于敌我识别功能的天线子阵(20个阵元)工作在L波段。AN/MPQ-53雷达可同时监视100个左右目标并引导8枚导弹攻击3~5个目标。

该雷达可以独立完成之前的防空系统需求几部雷达才能完成的对目标搜索、识别、跟踪、拦截全过程相应工作。PAC-3第三阶段升级中相控阵雷达使用双行波管代替了原先的单行波管和正交场放大器,升级后的雷达被重新命名为AN/MPQ-65。AN/MPQ-65的平均功率较旧雷达增大了一倍,配合雷达的软件升级使系统可以从诱饵或碎片中区分小型目标,并具有了一定的反隐形目标能力。

AN/MSQ-104交战与火力控制站

作战控制站是爱国者火力单元作战时唯一需要有人操作的设备(由一名指挥官和两名操作手操作),由武器控制计算机(WCC)、人机接口以及各种数据和通信终端组成。其自身的通信天线置于M927,作战时可升至20米。作战控制中心通过两组程序控制武器系统的全部作战过程:第一组程序使系统进入准备状态,第二组程序控制整个交战过程。

发射装置

爱国者导弹发射装置,由15kW柴油发动机、发射架电子装置、发射架以及相关机械设备组成,安装在由M983HEMTT牵引车牵引的M860型拖车上,一个发射车组包括拖车共需3人操作。发射架装载4个箱式发射装置,发射架水平可转动110°,作战时仰角38°。发射装置通过光纤或无线电通讯与指挥控制站互联,部署时最大距离10千米左右,作战时自动向控制站报告发射架及导弹状态并执行来自控制站的指令。

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AN/MSQ-104交战与火力控制站

OE-349天线

天线塔由两边对称设置的4个4kW天线构成。作战时天线可升至30.76米,方位可调。无线电电台工作在甚高频,可以和系统内单位、上级单位与相邻火力单元进行通信联络,协调作战。

EPP-III供电站

供电站为雷达系统与作战控制站服务。主体是两台150kW(400Hz)的柴油发动机、两个燃料箱(280升)与配电设施,置于M977牵引车上,油箱加满后可持续供电8小时以上。

服役经历

1991年海湾战争

在海湾战争以前,弹道导弹防御一直只是一个未经实战考验的概念。爱国者导弹被指派去击落发射到以色列和沙特阿拉伯的伊拉克飞毛腿导弹。1991年1月18日它第一次成功拦截及摧毁了一枚发射到沙特阿拉伯的飞毛腿导弹。这是第一次一个空防系统击落一枚敌方战区弹道导弹。

在宰赫兰失效

1991年2月25日,一枚伊拉克飞毛腿导弹击中了沙特阿拉伯宰赫兰的一个军营,杀死了美国陆军第十四军需分队的28名士兵。

政府调查指出该次失败归咎于导弹系统时钟内的一个软件错误。在此之前,爱国者导弹连在宰赫兰已经连续工作了100小时。每一个小时,系统时钟会有一个毫秒级延迟。导弹系统时钟寄存器设计为24位,精度也只限于24位的精度。这个精度误差渐渐放大,100小时后,导弹的时钟已经偏差了三分之一秒,相等于600米距离误差。由于这个时间误差,纵使雷达系统侦察到飞毛腿导弹并预计了它的弹道,系统却找不到实际上来袭的导弹。在这情况下,美军视起初的目标发现为假警报,侦测到的目标也从系统中删除。

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AN/MPQ-53雷达

以色列方面发现了这个问题并于1991年2月11日知会了美国陆军及爱国者计划办公室(软件制造商)。以色列方面建议重新启动爱国者系统的电脑作为暂时解决方案,可是美国陆军方面却不明白每隔多少时间需要重新启动系统。1991年2月26日,制造商向美国陆军提供了更新软件。这个软件最终在飞毛腿导弹击中军营后一天才运到军队。

成功率与准确度

美国陆军声称爱国者系统在沙特阿拉伯和以色列的初始成功率分别为80%和50%。这最终修订为70%及40%。

1992年4月7日,麻省理工学院的Theodore Postol和特拉维夫大学的Reuven Pedatzur在美国众议院委员会上作证时表示,根据他们的独立分析,爱国者系统的成功率低于10%,甚至可能只有0%的成功率。

同一天,哈佛大学肯尼迪政府学院的Charles A. Zraket,以及国际战略研究中心的Peter D. Zimmerman为爱国者导弹系统在以色列及沙特阿拉伯的成功率作证时指出很多在Postol报告中的结果及分析方法有不妥的地方。

  • 成功率 - 飞毛腿导弹被摧毁或击中后偏离至无人地区的百分比
  • 准确度 - 命中次数相对于所有已发射的爱国者导弹数目的百分比

这两个数字的差异对于分析爱国者系统在战争中的表现是尤其重要的。

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作战控制站内部

据Zimmerman的论述,标准接战准则是以平均四枚爱国者导弹拦截一枚飞毛腿导弹;在沙特阿拉伯则平均发射三枚导弹。如果所有的飞毛腿导弹都击落或偏离至无人地区,则成功率为100%,但是准确度只会分别是25%及33%。

这两个作证同样把爱国者的问题归咎于爱国者的原始设计-爱国者原本是作为一套反战机系统。根据这设计,系统发射接近引信导弹,导弹接近目标爆炸,以摧毁或使目标失效。由于导弹瞄准了目标的质量中心,在对付飞机的时候毫无问题,但在对付高速飞行的飞毛腿导弹时,爱国者通常只能击中其尾部,而不是其战斗部。

此外,伊拉克对飞毛腿导弹的重新设计也影响了爱国者的准确度。伊拉克把苏联设计的飞毛腿导弹重新设计使之飞得更快,结果这些改动弱化导弹弹体,令导弹更有可能在重返大气层时碎裂。这令爱国者面对大量新增目标,却无法知道碎片和战斗部是哪一个。

根据Zimmerman的分析,要实际计算“击杀率”变得很困难。一次成功击杀是等于命中战斗部还是命中导弹?如果战斗部被爱国者击中而跌落到沙漠中,这算不算一次成功?但如果战斗部坠落在人烟较少的郊区,又或者四枚爱国者全部失准而飞毛腿导弹解体以至战斗部坠落,这些情况下又怎样计算成功率?

Zraket的作证指出爱国者系统缺乏高分辨率的摄影装置以记录拦截目标的过程。因此,爱国者的操作人员以录像带记录每次导弹发射,而伤害评估组则记录散落地面的飞毛腿导弹碎片的位置。弹坑分析被用于判断战斗部在碎片着地前是否已被摧毁。除此之外,相较起在以色列的情况,爱国者在沙特阿拉伯的有30%的成功率,部分原因因爱国者导弹只需把来袭导弹推离军事目标,使其坠落沙漠之中避免死伤。

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EPP-III电站

相比之下,射向以色列的导弹都直接瞄准城市和平民。沙特阿拉伯政府也大量删除当地媒体任何有关飞毛腿弹导致损伤的报导,而以色列政府没有实施此类审查。此外,爱国者在以色列的成功率是由以色列军方检验的。他们没有任何政治原因去高估爱国者导弹的成功率,反而有原因去低估其成功率。以色列军队把任何在地面爆炸的飞毛腿导弹都算作爱国者导弹失败。与此同时,美国陆军本身有很多原因去支持一个高成功率的爱国者导弹系统,他们也直接负责检验该系统在沙特阿拉伯的表现。

一辑加拿大广播公司的纪录片描述前以色列国防部长透露,指以色列政府曾经对爱国者系统反导弹的表现感到十分不满,甚至曾准备无视美方反对,自行对伊拉克采取军事报复。该项反应只是因后来双方停火而取消。

该系统的心理影响

薩達姆·侯賽因曾誓言以导弹袭击以色列,迫使他对伊拉克攻击,以至令其它阿拉伯国家站在伊拉克一方。以色列曾担心飞毛腿导弹上会使用化学或生物武器。爱国者导弹在战争早期让以色列政府安抚其国民。

在战争期间,以色列有两人死亡及七百多人受伤。

2003年伊拉克战争

在2003年的伊拉克战争中,爱国者导弹部队成功地拦截了伊拉克军队向联军和科威特发射的24枚导弹中的9枚,同时发生了3起误伤友军事件。

在被拦截的9枚导弹中,6枚被GEM拦截,1枚被GEM+拦截,2枚被PAC-3拦截。爱国者的拦截对保卫联军的安全发挥了重要作用,2003年3月27日伊拉克军队从巴士拉北部向联军最高指挥部科威特Doha兵营发射了一枚Al-Samoud 2导弹,两枚爱国者导弹将其成功拦截避免了联军可能遭到的重大损失。余下15枚未被拦截的导弹中,因为伊拉克导弹本身精度与稳定性差,美军判定其并不会构成威胁,所以主动放弃了拦截。但是至少一枚由反舰导弹改装的巡航导弹成功穿过了防空网,落在科威特一个购物中心附近,不过达到的杀伤效果很有限。

3月23日爱国者系统将一架回航的皇家空军龙卷风GR4型战机误认为伊拉克导弹而击落,两名机员殉职。紧接在该事件后,美国军方声称事发时该架皇家空军的战机没有把敌我识别系统打开。但是一名随同爱国者导弹连采访的美国随军记者表示:“陆军的爱国者导弹把盟军战机误认作敌军战术弹道导弹”。24日爱国者系统又锁定了一架美国空军F-16CJ战机,F-16飞行员为避免遭击落抢先发射了一枚AGM-88导弹将爱国者雷达击毁。4月2日,爱国者导弹再次将来自美国海军小鹰号航空母舰VFA-195中队的F/A-18大黄蜂战斗攻击机击落,造成一名飞行员身亡。

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以色列作战记录

2014年9月23日,叙利亚内战中叙利亚空军一架苏-24战斗轰炸机在戈兰高地上空越境后被以军爱国者导弹击落。

也门内战

2015年3月沙特阿拉伯主导的对也门内战干涉行动开始后,沙特爱国者防空导弹部队至少进行了100次弹道导弹拦截,其中超过90次由PAC-2 GEM-T完成拦截。加上阿联酋的爱国者单位,阿拉伯联军对胡塞武装的弹道导弹威胁进行了至少150次拦截。

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