美國將於今年內首次測試神盾系統SM-3攔截洲際彈道導彈

美國將於今年內首次測試神盾系統SM-3攔截洲際彈道導彈

US Planning 2020 ICBM intercept test using SM-3 Block IIA  interceptor

【Zannanza’s History Channel社論】

根據外媒《海軍新聞》(Naval News),美國導彈防禦局(Missile Defense Agency,簡稱MDA)正計劃在2020財政年度的第3季度(Q3 2020),進行一次歷史上首例以艦載神盾系統攔截洲際彈道導彈(Intercontinental Ballistic Missile,簡稱ICBM)的測試,測試中用作攔載的反導導彈將會是美日共同開發的第IIA批次的標準三型導彈(SM-3 Block IIA)。

這段消息最先由SNA 2020會議中提及過,並被導彈防禦局官方消息所證實。通過以往美國MDA所發放的解密資料,筆者相信SM-3 IIA理論上是有能力在特定情況下攔截洲際導彈。美國部署於阿拉斯加Fort Greely和加州范登堡空軍基地的陸基中段反導系統(Ground-based Midcourse Defense)是目前美國唯一一個有能力攔截洲際導彈的反導系統,而艦基和陸基的神盾系統,則一向對外宣稱只是用來攔載短、中程導彈。

然而早在SM-3 IIA仍處於研發階段的2000年代,美國導彈防禦局解密的資料中,就曾經提及過SM-3 IIA理論上擁有對上升段或落下段ICBM的攔截能力。而今次計劃中的測試實驗,也證明筆者早前對SM-3和神盾系統擁有戰略反導能力的猜想。

美國導彈防禦局(MDA)解密一份2009年預備,關於各型號反導系統,包括陸基中段反導、神盾系統、薩德系統(THAAD)和愛國者3型(PAC-3)的反導能力投影片。清楚顯示出SM-3 IIA擁有理論上對抗射程超過5,500公里的洲際彈道導彈的能力

 

另一份解密文件,雖然配備SM-3的神盾反導系統(Aegis BMD)射高和射程並不能對洲際導彈進行飛行中段攔截,但理論上有能力在重型洲際彈道導彈未放出配置彈頭和誘餌(decoy)後助推載具(PBV)的上升段(Ascent phase)進行攔截。另外它也能在下降段(Descent phase)攔截威脅美國本土的洲際導彈彈頭

這次預計會在FY2020 Q3進行的歷史性攔截測試被定名為FTM-44,測試將在太平洋進行。導彈防禦局發言人Heather Cavaliere表示,測試中將發射一枚型號為ICBM Type II的戰略導彈靶彈,並從一艘配備Mk. 41垂直發射系統(VLS)和最新神盾作戰系統的伯克級驅逐艦發射一枚SM-3 Block IIA反導導彈,在靶彈飛行途中嘗試將它擊落。

由於涉及保密關係,參與這次作戰的驅逐艦名字將不會公開。SM-3 IIA攔截彈是SM-3系列反導導彈的最新型號,由美日共同開發,它以SM-3 IB為基礎,將彈體三級全部直徑增加到21英寸的固體火箭發動機,能夠提供遠比SM-3 IB高的速度增量(Delta V),因此擁有遠超前者的燃盡速度(Burn-out velocity)、射高、和射程優勢。

SM-3 IIA的確切燃盡速度、射高、和射程數據屬於嚴格保密的資料,但根據外間估計,它的燃盡速度最保守估算超過4.5km/s(目前用作攔截洲際導彈的GBI燃盡速度超過8.3km/s)、最大射程超過2,500公里。然而由於SM-3 IIA能攔截燃盡速度超過第一宇宙速度(即約7.9km/s)的洲際彈道導彈,因此亦有猜測指它的真實燃盡速度遠高於4.5km/s。

事實上,在2008年2月20日,美軍就曾經利用舊款的SM-3 IA攔截高度為247公里,速度為第一宇宙速度的失控間諜衛星。SM-3 IIA反導導彈和攔截較短程導彈的薩德(THAAD)、愛國者3型(PAC-3)一樣並不配備彈頭,它的鼻錐分離後會釋放出一枚輕量外大氣層殺傷載具(Lightweight Exo-Atmospheric Projectile,簡稱LEAP)。

LEAP是屬於一種叫碰撞殺傷式的彈頭,並不攜帶一般彈頭常用的炸藥,而是利用高速的直接撞擊摧毀目標。由於高速的撞擊釋放出來的能量達到130MJ的級別,所以它能夠確保由強化擋熱層保護的核彈頭在撞擊中被徹底摧毀。回顧過去歷史,美國最早的反彈道導彈系統(Anti-Ballistic Missile,或ABM)是1950年代開發的尼克—宙斯(Nike Zeus)系統。到了1970年代中期部署的Sprint ABM,當時它是利用一枚低當量中子彈頭利用極高燃速的固體火箭發射到60公里高度進行攔截。

但這些計劃最終都被取消了,因為它對多彈頭的導彈效用成疑。直到1990年代,美國開始研發不需使用核彈頭的碰撞殺傷反導系統,技術難度被認為用「子彈擋子彈」的級別,最終發展出目前美國正使用的GMD系統、神盾系統和薩德系統。

根據官方消息,FTM-44測試中所用的靶彈是第二類洲際彈道導彈靶彈(ICBM Type II),是由三叉戟C4型潛射彈道導彈的第一級,加上飛馬座火箭的上面級組成,是純固體燃料的靶彈,同時被用於陸基中段反導系統(GMD)的攔截目標

 

正在工廠車間生產中的SM-3 IIA攔截導彈,它三級均為21英寸彈體,速燃固體火箭發動機,大大增加了對比舊型號SM-3 Block IB的速度和射程優勢

關於今次實驗所使用的靶彈,我們所知道的確實資料不多。外界估計,解密資料中的ICBM Type II是一種共有三級的威脅代表性(threat representative)洲際導彈靶彈,由諾斯洛普∙格魯曼公司製造。它利用美軍退役的三叉戟C4潛射導彈的第一級,加上兩個基於飛馬座火箭的獵戶座-50(Orion-50)固體上面級(upper stage)造成,跟此前使用的戰略導彈靶彈ICBM Type I相類似。

它擁有極高的燃速和加速度,因此攔截難度也很大,如果作為進攻性武器使用,將擁有很強的突防能力。因此雖然美國公開聲稱它是用來模擬北韓和伊朗的戰略導彈威脅,但實際上這兩國都沒有類似突防能力的純固體洲際導彈(北韓之前測試的火星系列洲際導彈僅是燃速慢、老舊的液體燃料導彈)。

相較之下,這款靶彈更接近於其他聯合國「五常」核大國所擁有的戰略導彈,因此有軍事分析師認為用SM-3打高速固體洲際導彈靶彈,它真正針對的是擁有洲際導彈數量較少的亞洲某大國。SM-3和GBI互相配合,將能夠確保美軍能夠對某亞洲大國經過北太平洋飛往美國的核彈頭進行多次攔截機會,以確保成功率。ICBM Type II曾經在2017和2019年的FTG-15和FTG-11中被用作訓練陸基中段反導系統。

2019年,美軍正式發出SPY-6新型神盾雷達的初始低量生產LRIP合約,預計2023年形成初始作戰能力。SPY-6 AMDR應用了模組化技術和氮化鎵(GaN)主動相控陣,對舊款砷化鎵(GaAs)雷達擁有壓倒性的優勢

雖然今次測試尚未進行,其成敗有待觀望,但展望未來,美國似乎已經準備好大規模升級它的反導基建。在反導傳感器方面,美國的天基和陸基傳感器技術和部署近年都有大動作。天基傳感器方面,除了2000年代後部署「天基紅外系統」(SBIRS)新一代早期預警衛星外,近年美國也利用商業衛星(外界傳聞是銥星公司的Iridium Next系列通訊衛星)成功部署了「天基殺傷評估」(Space-based Kill Assessment,或SKA)載荷,它能夠獨立對每次攔截的碎片雲進行分析並判斷攔截的成功和失敗。

在陸基雷達系統方面,美國正在阿拉斯加州建造威力強大的「遠程分辨雷達」(LRDR,美軍內部代號為SPY-7),它是一座利用了次世代氮化鎵(Gallium Nitride,化學公式GaN)收發模組的陸基主動相控陣雷達(AESA Radar),擁有更遠的探測距離、功率、和對真假彈頭的分辨能力。

另外,氮化鎵主動相控陣雷達也即將上艦。美軍正準備對伯克級Flight III的新型導彈驅逐艦安裝SPY-6防空反導雷達(AMDR),它的基本型號敏感度比目前神盾艦所用的SPY-1高達100倍。而最近美軍亦決定將SPY-6的縮小版本用作升級舊款伯克級Flight IIA的雷達傳感器,以讓舊艦都能夠享受到科技進步帶來的戰力提升。在進行了天、海、陸基的傳感器升級,和美軍獨步全球的傳感器融合和聯網能力後,如SM-3 IIA等新型的攔截彈將能夠更有效發揮到它攔截敵國彈道導彈的能力。

原文網址:https://zannanzahattusili.blogspot.com/2020/02/sm-3.html

參考資料:

https://www.navalnews.com/naval-news/2020/02/sm-3-block-iia-set-for-first-ever-icbm-intercept-test/

https://thediplomat.com/2020/02/us-to-test-sm-3-block-iia-missile-against-icbm-target-by-end-of-2020/

https://mostlymissiledefense.com/2016/06/30/strategic-capabilities-of-sm-3-block-iia-interceptors-june-30-2016/

https://www.forbes.com/sites/lorenthompson/2019/10/11/why-the-navy-needs-to-speed-backfit-of-its-spy-6-super-radar-on-destroyers/#b2b4a7ba5db8