【武備巡禮】RIM-161A標準3型飛彈 美國彈道飛彈防禦利器

青年日報社
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文:魏光志

有鑑於俄羅斯、中共、北韓、伊朗等國,積極發展彈道飛彈,對美國及盟邦形成重大威脅,美國展開多層次部署,以進行陸地、海上及空中反制。標準3型飛彈(SM-3),是艦載「神盾」彈道飛彈防禦系統的單元,專司攔截短程和中程彈道飛彈,亦具備摧毀低軌道衛星的能力。其主由美國海軍使用和測試,也由日本海上自衛隊及部分北約盟國使用。2020年11月16日,在夏威夷東北部的神盾驅逐艦約翰.費恩號(John Finn, DDG-113),發射標準3型IIA 飛彈(SM-3 Block IIA)的防禦系統攔截試驗中,成功摧毀1枚從馬紹爾群島發射、朝向夏威夷東北方海域的洲際彈道飛彈靶彈(ICBM)目標,證明標準3型IIA 飛彈具備攔截洲際彈道飛彈能力。

SM-3軍用型號 驗證可攔截多類型彈道飛彈

雷神公司研製的SM-3,是由經過驗證的SM-2 Block IV設計改良而成,在第1和第2級推進器,使用與Block IV飛彈相同的固態燃料火箭助推器和雙推力火箭發動機,並且在大氣層中使用相同的轉向控制模組和中段飛彈導引機制。為了達成更大範圍的大氣層外攔截,在新的第3級火箭提供額外的飛彈推力,其中包括用於早期大氣層外飛行階段的「雙脈衝火箭發動機」。

SM-3的軍用型號為RIM-161A,搭載1具全球定位與慣性導航GPS / INS儀(又稱GAINS,GPS輔助慣性導航系統),和1枚LEAP(輕量化外大氣層投射彈體)搭載的動能彈頭(非爆炸性撞擊彈頭),以及紅外線尋標器動能殺傷載具,代替SM-2的爆炸彈頭和雷達尋標器,LEAP則使用前視紅外線(FLIR)感應器定位目標。

SM-3在研發過程中,經過無數次測試,驗證其性能。2013年5月,SM-3 Block IB成功攔截配備先進分離模擬彈頭的短程彈道飛彈目標,使其成為雷神公司SM-3 Block IB的第3次成功試驗。2013年10月,SM-3 Block IB成功攔截所有測試中,最高高度的中程彈道飛彈目標。其於2015年交付使用;同年6月,進行SM-3 Block IIA測試。彈徑從0.34 公尺擴大到0.53 公尺,採用改良型動能彈頭,增強識別真假目標的能力,增大攔截機率,擴大防禦區域,並可以攔截更多類型的彈道飛彈,具有更長的射程和更快的速度,可以有效地攔截快速移動的中程彈道飛彈,包括部分洲際彈道飛彈。2017至2018年間,自神盾驅逐艦追蹤中程彈道飛彈目標,發射SM-3 Block IIA攔截,均成功摧毀從太平洋飛彈靶場發射的目標。

與發射艦建立通聯 以動能彈頭摧毀來襲飛彈

SM-3的接戰程序,是由神盾驅逐艦搭載的AN / SPY-1雷達偵測到彈道飛彈目標時,同一戰鬥系統計算出目標的攔截路徑。當飛彈發射時,MK 72固態燃料火箭助推器,將SM-3從艦上的Mark 41垂直發射系統(VLS)中射出,接著,飛彈與發射艦建立通信聯繫。一旦助推器燃料耗盡,就會脫離,再由Mk 104固態燃料雙推力火箭發動機(DTRM),接替整個大氣層的推進動力。飛彈繼續從發射艦接收中段導引資訊,並得到GPS數據的輔助。Mk 136固態燃料第3級火箭發動機(TSRM),在第2級耗盡後點火,並將飛彈推升到大氣層上方。TSRM被脈衝發射,並為SM-3提供推進動力,直到攔截目標前30秒。此時,第3級火箭開始分離,輕量化外大氣層投射彈體(LEAP)動能彈頭(KW),開始使用來自發射艦的指向數據搜索目標。

可節流的轉向和姿態控制系統(TDACS),允許動能彈頭(KW)在接戰的最後階段進行機動。KW的感測器識別目標,進行目標中最致命的部分,並將KW引導至該點。如果KW攔截目標,它將在撞擊點提供130兆焦耳(相當於31公斤TNT炸藥)的動能,足以摧毀來襲的彈道飛彈。

跨世代改良追蹤雷達 估2024年提升海上偵察

為SM-3提供導引的艦載新型AN / SPY-6(V)雷達戰鬥系統,亦積極展開測試。2020年9月,AN / SPY-6(V)從美國海軍位於夏威夷考艾島的「太平洋飛彈靶場設施」,成功偵測並且追蹤多批目標,更首次通過偵測彈道飛彈的功能;這是現有彈道飛彈追蹤雷達的跨世代改良,大幅改進偵測距離和靈敏度在內的多項功能。AN / SPY-6(V)的設計,為「整合型防空飛彈雷達」(IAMD),使用主動電子掃描陣列(AESA)天線,達到對內太空多批目標長程偵測的目的,亦可對多批目標即時監控。

預計AN / SPY-6(V)將進一步的研發和測試,計畫最終將其整合,成為美國海軍飛彈驅逐艦上搭載的「神盾」彈道飛彈防禦系統(BMD)的下一代雷達戰鬥系統,將與實際部署的SM-3 IA / IB和IIA與更新一代的SM-6飛彈共同使用。勃克級第3批次「傑克盧卡斯號」,將成為第1艘安裝最新一代AN / SPY-6(V)相位陣列雷達的驅逐艦,預計2024年完工,將全面提升美國及盟國的海上偵察力量。

歐、日等盟邦陸續部署 美將以SM-3 IIB保護國境

2015年美國首度推出陸、海基共用的SM-3(為Block IB版),部署於神盾艦與鄰近俄羅斯的東歐國家,包括羅馬尼亞、波蘭等國。陸基版SM-3 Block IB,由「雷神」負責開發,主體由SM-3飛彈、車載舉升式垂直發射器、陸基AN/TPY-2X波段追蹤雷達構成,射控系統由神盾系統的BMD修改而來。2018年完成SM-3 Block IIA的陸基化部署;2020年海、陸基版本同步開發的SM-3 IIB,目前仍在測試階段,因受疫情影響,進度稍有落後。未來美國將在阿拉斯加與加州的地面中段防禦(GMD)系統,加入陸基版SM-3 IIB,用於擊毀飛過上空的彈道飛彈,以有效保護美國全境安全。

日本於2017年底決議,向美國購買2套岸基神盾系統,分別部署本州東北的秋田縣及本州西南端的山口縣,以涵蓋日本全境;但於2020年6月宣布取消岸基計畫。同年12月18日,日本內閣會議正式決議建造2艘「神盾系統搭載艦」,來取代岸基神盾。

除了日本和歐洲外,美國也向以色列銷售SM-3,但必須和以國自製的箭式飛彈競爭。隨技術改進及國際情勢變化,SM-3將是美國反彈道飛彈系統最具實力的一款裝備。

SM-3為了達成更大範圍的大氣層外攔截,在新的第3級火箭提供額外的飛彈推力,包括早期用於大氣層外飛行階段的「雙脈衝火箭發動機」。(美國海軍、雷神網站)

SM-3 Block IIA測試,彈徑從0.34 公尺擴大到0.53 公尺,採用改良型動能彈頭,提升攔截機率。(美國海軍、雷神網站)

RIM-161A標準3型飛彈 (SM-3),是艦載「神盾」彈道飛彈防禦系統的單元,專司攔截短程和中程彈道飛彈,並具備摧毀低地球軌道衛星的能力。(美國海軍、雷神網站)

標3系統必須搭配神盾雷達,除了艦載版外,也可選擇陸基版。(美國海軍、雷神網站)

自神盾驅逐艦追蹤中程彈道飛彈,發射SM-3 Block IIA攔截,均成功摧毀從太平洋飛彈靶場發射的目標。(美國海軍、雷神網站)

雷神公司研製的SM-3,是由SM-2 Block IV改良而成,經過無數測試,驗證其優異攔截性能。(美國海軍、雷神網站)

RIM-161A標準3型飛彈性能諸元 資料來源:雷神公司、作者整理