“宙斯盾”這個名詞現在大家並不陌生,作為世界上最複雜最先進的水面艦艇防空系統,“宙斯盾”不僅在各種美國防空驅逐艦上使用,也廣泛用於各個盟友的防空艦建造,“宙斯盾艦”一度成為世界先進艦艇的代名詞。
▲“阿利伯克”級驅逐艦是目前正在服役的主力“宙斯盾艦”
現在安裝有該系統的“阿利伯克”級驅逐艦已建造了68艘,還有14艘在建,累積製造的“宙斯盾”系統超過100套。而大家可能並未留意,“宙斯盾”早在上世紀70年代就已經研發完成,至今已有接近50年的歷史,那麼在當時電子技術尚不發達的情況下,“宙斯盾”的誕生又經歷了哪些波折?這一套堪稱完美的系統構想又是從何而來的靈感呢?下面我們就來解析一下這個 “一盾御千里”的科技傳奇。
▲二戰太平洋戰爭的勝利奠定了美國海軍以“航母艦載機”為主的制空制海權
反艦武器改變海戰規則1905年馬漢完成了自己的“海權論”三部曲,至此對海洋的爭奪就貫穿了歐美大國的發展史,海上交戰方式歷經風帆時代、鐵甲艦時代,一直髮展到二戰前的戰列巡洋艦時代。而在二戰中,美國通過太平洋戰爭的勝利,確定了以航母艦載機為主的“新海戰格局”。在艦載機的制空權之下,不管戰艦的主炮口徑多大,裝甲多麼厚重,一律都會遭遇狂轟濫炸,直至被圍獵沉沒。於是對抗航母的唯一方式就是更多的航母,而不巧的是,擁有世界上最多的航母,最先進艦載機的正是美國,在這種局面之下,藉助強大到無以復加的海軍,美國依靠海權帶來各種優越逐漸走向了霸權之路。
▲前蘇聯在Continental必須部署大量機械化部隊,這讓它很難挑戰美國的海洋霸權
而隨著冷戰的到來,美國的這種優勢卻受到了前蘇聯的挑戰。其實一開始美國並不擔心,因為地緣政治的關係,蘇聯需要在Continental維持龐大的陸軍,而在關鍵的航母艦隊上,蘇聯的經濟水平已經不允許在建造大量的航母和艦載機。至於潛艇方面的優勢,只需要加強反潛能力即可,當時的蘇聯完全無法對美國構成海上優勢。
▲前蘇聯第一代反艦導彈Ks-1,外形酷似米格戰機,尤其是頭部進氣道
不過辦法總是人想出來的,誰說對付航母一定要用航母呢?隨著導彈科技的進步,海上交戰規則也被重新塑造,大型反艦導彈能夠以較小的代價摧毀高價值的大型水面艦艇,航母艦隊內的每艘艦艇都有可能成為打擊物件,而且成本極低。其實早期的反艦導彈實際上就是無人化的“自殺戰機”,例如前蘇聯的Ks-1導彈,前方是和經典米格17戰機一樣的機頭進氣道,還有明顯的機翼和垂尾,只是用雷達制導代替了駕駛員操作而已。
▲圖-16轟炸機左翼掛載的即為Ks-1反艦導彈,該型號可以從多種平臺發射
這種打擊方式和二戰時期的“神風特攻隊”幾乎相同,用低成本的方式打擊對方重要的航母等艦艇,而且可以從水面、空中、水下等多種平臺發射。
▲航母戰鬥機起飛參與護航工作,但早期戰鬥機很難防禦對方導彈和發射平臺
反艦導彈的出現一度讓美國海軍感到困惑,因為原則上艦載機雖然可以遠離航母建立防空圈,打擊掉反艦導彈的發射平臺即可,但都是艦載機的載油量無法保證24小時護航,而且梯隊起降之間總會存在一定的真空期,而飛機、艦艇和潛艇搭載的反艦導彈則可以伺機偷襲,萬一有一點漏洞就會造成巨大損失,這是美國海軍難以接受的,這種不對稱的作戰方式如果無法遏制,那麼大型航母編隊還是否有存在的意義呢?為了解決的這個問題,美國海軍勢必需要裝備一種高效率的防空系統,而“宙斯盾艦”的作戰理念也是在這個需求之下慢慢形成的。
▲博福斯40mm高射炮,在防空導彈出現前曾是美國海軍主力防空武器,共生產了6萬門
3T防空導彈的出現其實道理很簡單,俗話說“以彼之道,還施彼身”,既然傳統的高射炮無法攔截反艦導彈,那麼用導彈攔截導彈就是最好的辦法,防空武器的導彈化也就勢在必行。
要說對於空中打擊的威脅美國海軍並非毫無準備,二戰後德國的導彈技術同時流入美蘇兩國,在導彈小型化方面美國的基礎並不弱,而且美國海軍通過繳獲德國武器已經意識到了導彈在未來海戰中的巨大用途。例如德國在1942年底就已經生產出了使用火箭發動機,具備簡易制導能力的Hs-293反艦導彈,並在1943年8月成功擊中了停泊在比斯開灣的英國巡洋艦“白鷺”號,這些情報美國方面都是完全掌握的。
於是在二戰末期的1944年,美國海軍祕密啟動了一項名為“胡峰”的計劃,意在利用導彈化技術防禦來自空中的威脅,為航母艦隊提供掩護。不過該計劃的根本動因並非完全是因為前蘇聯發展導彈技術,還有一部分是由於二戰時期的“神風”特攻戰機,雖然這種戰術無法改變戰爭走向,但是2800架各種“神風”戰機造成了美國400多艘艦艇沉沒或重傷,直接造成9700名海軍官兵傷亡。而改變太平洋戰爭走向的著名戰役中途島海戰,一共才造成了2艘艦艇和307人的傷亡,這種對比是非常驚人的,迫使美國海軍建設新的導彈防空系統,以避免這種損失再次發生。
▲受到“神風特攻”詭異的美國航母,損失相當慘重
而前文我們也說過,早期反艦導彈其實就是縮小化的無人“神風”戰機,美國的“胡峰”計劃雖然不是衝著蘇聯的反艦導彈來的,但是卻歪打正著剛好剋制,這大概也是科學發展中的某種必然性吧。
就在蘇聯大力研究之時,“胡峰”計劃的打擊目標也從戰機擴充套件到了反艦導彈,但是導彈不同於飛機,目標小,速度快,而且很難通過偵察機目視偵查,這就需要強大的雷達探測能力和攔截方式。最終通過長達17年的研究和改進工作,截止1961年底,美國海軍正式服役了三種防空導彈,分別是RIM-8“Talos黃銅騎士”、RIM-2 “Terrier小獵犬”,以及RIM-24 “Tatar韃靼人”。由於這種三種防空武器的名稱代號首字母都是T,而且都是出自於“胡峰”開發計劃,所以也被合稱為“3T”防空導彈。
▲裝備火箭助推器,擁有兩級發動機機構的RIM-2 “Terrier小獵犬”
可能有的同學會問,為何要一次開發這麼多種防空導彈呢?難道不是重複建造嗎?其實這還要從當時效能低下的雷達說起,雖然導彈速度極快,但早期雷達確實利用機械旋轉方式掃描,有一定可能無法在導彈發射後馬上探測到目標,而且對方也可能在任意距離內發射導彈,距離越近留給攔截導彈的反應時間就越短,這對導彈的尺寸、戰鬥部和飛行速度等引數要求也就完全不同。那麼就需要考慮在遠端、中程和近程等多個位置用不同型號的導彈分別進行攔截,而且這種多層次攔截也可以增加攔截成功率,對於當時不太成熟可靠的攔截率來說是很有必要的,畢竟大型水面艦艇是很珍貴的,三重攔截總歸是更保險。
▲注意顏色不同的部分是“黃銅騎士”的衝壓發動機,這使得該型號射程達到120公里
而“3T”防空導彈分別負責的就是遠、中、近三個範圍,其中“黃銅騎士”負責遠端防空,採用固體火箭發動機+超音速衝壓發動機的兩級設計,在末端打擊時採用衝壓發動機最大速度可以達到2.5馬赫,這種2級動力方式在現代反艦武器中依然非常流行。由於發動機方面的優勢,黃銅騎士的最大射程達到了120公里,這個數字即便相對現代防空導彈也是不俗的,例如改進型海麻雀ESSM射程只有區區40公里射程,而標準2防空導彈早期版本也只有40公里,後期到BLOCK3型才增程到170公里。
除此之外,小獵犬和韃靼人分別負責中程和近程防禦,射程為35公里和16公里,兩者都具備2馬赫的超音速攻擊能力,自此美國海軍打造了一整套的防空導彈體系,具備了對反艦導彈的初步攔截能力。但是受制於60年代的電子技術和航空水平,“3T”防空系統不可避免的存在一些問題,這也是催生其後續“宙斯盾”系統發展的主要原因。
▲正在裝填中的“3T”防空導彈,早期防空系統有著操作繁瑣、精度差等諸多問題
早期防空導彈的問題其實在“3T”防空導彈研發的同時,英國和蘇聯等國家也研發出了第一代艦載防空武器,其中“3T”由於發動機和氣動佈局的先進性,還算是佼佼者,但是依然有以下3個較大的問題:
▲圖為飛毛腿戰術導彈,“黃銅騎士”導彈尺寸與之相仿,體積過於龐大
1、體積過於龐大
早期防空系統小型化嚴重不足,以黃銅騎士為例,全彈長度達到了9.53米,直徑為760毫米,發射全重量高達3噸,要知道著名的飛毛腿戰術導彈也只有11米長,880毫米直徑。不僅是攔截導彈太大,整個雙臂是發射架體積也非常龐大,而且採用旋轉發射的方式需要佔用相當大的艦面空間,當年滿載排水量17000噸的核動力巡洋艦“長灘”號也就剛剛好安裝了3具雙臂發射架,足見其體積驚人。
▲“3T”防空使用的MK9發射架,需要佔用甲板上方的大量空間,導致難以佈置其它武器
而這麼大的體積勢必會擠佔其他艦載武器,如反潛魚雷、艦炮、近防火炮等等,這就導致了防空導彈巡洋常常缺乏其他自衛和打擊能力,淪為單純的“防空艦”,這也是早期防空艦艇的尷尬所在。
2、自動化程度低
除了體積的問題,更麻煩的是自動化程度太低,由於50-60年代電子計算機技術尚不發達,雖然防空武器已經導彈化,但是指揮系統尚未徹底數字化,雷達探測到的大量資料需要通過人工機械運算,一個雙臂發射架最多時需要33人才能夠正常運作。而且雙臂式發射架在發射前會首先轉向導彈來襲方向,這個過程也需要耗費一定的時間,由於攔截超音速導彈時以秒計算,這或多或少也會影響攔截效率,因此早期的“3T”防空系統對於瞬息萬變的海空戰場顯然不夠“自動”,大量步驟需要依靠人工完成的,如果關鍵時刻有一人失誤,將會導致數萬噸的艦艇瞬間陷入滅頂之災。
▲改進後的“克利夫蘭”級巡洋艦,軸心部位需要安裝多個雷達引導防空導彈
3、雷達系統缺陷
不過以上只是麻煩,下面這個問題才是堪稱致命。因為跟蹤攔截一個空中目標,至少需要三座標才能確定其方位,而早期卻需要一個兩座標搜尋雷達和另一部測高雷達組合才能得到精確的三座標,這導致防空系統的精度不夠,而且抗干擾裡也不強,常常需要長時間運算後才能發射。
而這還不是最嚴重的問題,由於這些防空導彈在中段飛行時採用的是“駕束制導”方式,導彈只能沿著雷達波束和目標之間形成的電磁波通道飛行,而目標又是時刻運動中的,這就導致雷達需要不斷的跟蹤照射才為導彈制導,而該雷達也被稱之為“火控”雷達;直到導彈進入末端攻擊後,還需要另一部“跟蹤”雷達為半主動制導提供照射直到命中目標。且早期這兩部雷達很難合二為一,因為火控雷達需要穩定持久的波束照射,而末端跟蹤雷達又要精確靈活的波束,這樣每個雙臂發射架都需要單獨配置兩部雷達,這種組合被稱為一個“火力通道”。
而雷達數量的多少就限制了火力通道的多少,也決定了一艘防空艦能夠同時打擊的空中目標,即便如“長灘”號這樣的龐然大物,身上塞滿了各種雷達,也只能有6個火力通道。而一般的驅逐艦最多隻有4個通道,如果對方來襲導彈數量超過4個則無法保證全部攔截,何況攔截本身還有一定概率失敗。
由於第一代防空導彈的這種缺陷,蘇聯提出了著名的“飽和式攻擊”與美國海軍抗衡,一時間讓“3T”防空導彈系統淪為一種無用且複雜的高科技廢物。
▲戈爾什科夫海軍元帥讓冷戰時期的蘇聯海軍實力達到了巔峰
飽和式攻擊嶄露頭角眾所周知“飽和式攻擊”是由前蘇聯海軍元帥戈爾什科夫首先提出的,但是其始作俑者卻是赫魯曉夫。在他上臺後停止了自斯大林時代以來的大型水面艦艇的建造,轉而生產了大量以導彈為武器的核潛艇、遠端戰略轟炸機以及驅逐艦。
▲前蘇聯雖然有多個出海口和艦隊,但是在戰時卻難以進行遠洋激動
事實證明這種決定是有科學依據的,因為蘇聯地緣情況決定了其陸權國家的特點,費了老命打出來的出海口雖然換來了4大艦隊,但是波羅的海艦隊和北方艦隊每年有3個多月的冰期無法作戰,而黑海艦隊戰時很容易被堵在博斯布魯斯海峽,剩下的太平洋艦隊也就孤掌難鳴了,這種情況下只有核潛艇和遠端轟炸機最為自由,而且機動性和隱蔽性都很高,更何況赫魯曉夫時期要提高國民生活水準,財力上也經無力建造所謂“大海軍”。
而戈爾什科夫元帥正是在赫魯曉夫的這一戰略方針基礎上,結合當時的蘇聯海軍裝備的長處,才在60年代後期創造性的提出了“飽和式打擊”這一作戰方式。其後更是研發和裝備了圖-22M“逆火”遠端戰略轟炸機、“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇、“光榮”、“基洛夫”級導彈巡洋艦等等,基本涵蓋了自空中、水面、水下等各種平臺,通過這些導彈載具蘇聯海軍在一段時間內具備了真正抗衡美國的遠洋作戰能力。
▲“貝爾納普”級巡洋艦隻有區區2部AN/SPG-55雷達,很難應對飽和式打擊
客觀來說,如果使用上述多種武器平臺同時發射大量的超音速反艦武器,那麼防禦方的確無法同時做出反應,例如1964年服役的“貝爾納普”級巡洋艦隻有2部AN/SPG-55雷達,可以同時引導2個通道的遠端防空導彈,而整個航母編隊也只有25-30個雷達,防空導彈火力通道極其的有限,如果來襲導彈一次超過30枚以上絕對玩完。
更何況“3T”防空系統作為第一代防空武器問題頗多,這些缺點上文都詳細解讀過,就不多在重複了。可以不誇張的說, 60年代末期到70年代初期,在 P-500“玄武岩”這樣的遠距離反艦導彈的威脅下,美國航母艦隊其實面臨著隨時覆滅的危機。連時任美國海軍部長約翰·萊曼都評價道:“蘇聯海軍能發展到今天的水平,全是因為戈爾什科夫天才般的領導。”身為敵人能給出如此之高的評價,足見“飽和式攻擊”的威懾力,這讓美國人無法完全放開手腳全力和蘇聯爭奪海權,有強敵在側始終是坐立難安。
▲滿載“不死鳥”的F14熊貓艦載防空截擊機,專為打擊遠端轟炸機色設計
美國海軍求“盾”若渴不過威懾越強,反應也會越劇烈,美國海軍畢竟是世界屈指可數的強大海軍,而且軍事裝備的競爭本就是交替的,所謂“兵來將擋、水來土掩”,前蘇聯提出了“飽和式打擊”,美國人的反擊來的也不慢,其核心思想是針對前蘇聯的導彈發射平臺,在其反射導彈前進行早期攔截。例如針對空中的遠端戰略轟炸機,美國人搞出了超重型的遠端防空截擊機F14“熊貓”,不惜犧牲其它戰鬥效能,單純強調其速度、飛行高度和作戰範圍,硬生生的將艦載機防空圈往外推了100公里,並配備最先進的“不死鳥”遠距離空空導彈,射程達到200公里,可以在對方空射反艦導彈發射前將發射平臺摧毀。值得一提的是,F14“熊貓”戰機雖然先進,但它卻是專門應對“飽和打擊”的一種特製防空戰機,並不具備多用途作戰能力,在前蘇聯解體後,這種使用成本昂貴的戰機迅速退役,這也可見美國海軍對“飽和打擊”的威脅是極度重視的。
而對於各種巡航導彈核潛艇,則使用三層反潛網路配合“海盜”S系列遠端艦載反潛機攔截,不過好在早期的E級核潛艇需要在上浮到海面才能發射引導反艦導彈,突防能力也很有限。
▲早期E級潛艇在發射反艦導彈時,需要上浮到水面開啟雷達引導,突防能力很差
而對於水面艦艇的威脅,卻一直沒有太好的辦法,雖然在70年代初期前蘇聯可以發射遠端反艦導彈的巡洋艦並不多,但是架不住對方可能隨時“爆兵”。而且若以摧毀對方搭載反艦導彈的水面艦艇為攔截方式,則要直接向對方發射反艦導彈,很容易演變為雙方艦隊的導彈互毆,這樣就算己方命中率更高,也不過是“殺敵一千,自損八百”的換家戰術,對於美國海軍而言實在是是下下之策。
▲注意發射架上的擊落標誌,只有防空系統給力,航母艦載機才能為所欲為
所以當務之急是設計一種新型防空系統,它能夠同時攔截多枚來襲導彈,最大限度的應對飽和攻擊,這樣才能完美的保護美國航母艦隊。只要防禦住了遠端導彈的攻擊,航母的艦載機足以撕開對方的防空圈,在獲得制空權後前蘇聯的艦隊就成了砧板上任人魚肉的物件。於是防空系統就成了整個海戰勝利的關鍵所在,此刻的航母艦隊真可謂是求“盾”若渴!
“巨人”系統無疾而終其實美國早60年代初期就開始研製“巨人”防空系統和AN/SPG-59雷達,目的是增強防空導彈對多個目標同時攔截的能力,用以取代“3T”防空系統,而後者就是“宙斯盾”系統的關鍵部分。此時的計算機技術發展開始進入快車道,美國海軍已經將部分“小獵犬”防空導彈由模擬火控改為計算機數字火控,這種技術的進步使當時的研發人員試圖用一個“超前”的方式解決火力通道不足的問題,這就是“巨人”系統的核心TVM(Track Via Missile)制導方式。
▲TVM制導方案中,部分制導資料需要通過資料鏈由地面/艦載裝置上傳至導彈
其主要思想是在導彈中段飛行時,將一部雷達單獨照射一枚導彈的“單通道”,改為一部雷達分時錯開照射多枚導彈的“多通道”模式。那麼肯定有同學要問,既然一部分雷達可以錯峰負責多個導彈,早期又何必要一對一的照射呢?其實火控雷達分時照射後,導彈必然無法得到全程引導,得到的制導飛行引數一定是不完整的,對於缺失的這部分,TVM制導系統利用安裝在導彈上的“海軍資料鏈”,將雷達回波傳回艦載的雷達站,由計算機系統統一計算出導彈和目標之間一段時間內的相對運動關係,在將這個資料通過“資料鏈”傳送到導彈上,引導其繼續飛行,而之後負責照射的雷達在引導完其它導彈後在回來接力,一直到導彈進入末端半主動制導擊中目標為止。
▲如果“巨人”計劃成功,圖中的防空艦用2門雷達就可以同時引導4-6枚防空導彈
TVM制導本質上來說就是將一直照射的雷達轉為間歇照射,中間沒有照射的時間段則由計算機處理,這樣一部火控雷達可以分時引導2-3個導彈,抗“飽和攻擊”的能力也就提升了2-3倍,也算是不小的進步,這是當時計算機處理能力提升所帶來的優勢。但是從另一方面來說,TVM並未對雷達系統進行根本性的升級,只不過是增加了單臺雷達的效率,不能從根本上解決“飽和攻擊”的威脅。隨著前蘇聯更多的制導超音速武器的服役,僅基洛夫單艦就能同時發射20枚500公里射程的P-700反艦導彈,這還沒有算上潛艇和空中發射平臺, 所以“巨人”系統從研發之初就不是最理想的解決方案。
而且TVM本身也有著很多缺陷,例如用於計算飛行資料的計算機體積龐大,連雷達都無力塞下的艦艇又怎麼容納這個部分呢?還有研發成本過高,資料鏈抗干擾能力弱,可靠性不足等諸多問題,最終“巨人”計劃慘淡收場,無疾而終。
不過值得一提的是,在計算機小型化技術繼續發展之後,TVM的概念在美國陸軍得到延續,其代表就是“愛國者”防空導彈。因為由地面大型計算機所計算的彈道資料更為精確,所以“愛國者”的攔截精度非常高,攔截10米長度的“飛毛腿”小型戰術導彈是其最著名的戰果。美國海軍放棄的方案在陸軍開花結果,也算是一種尷尬吧,在追尋“宙斯盾”的道路上,註定還要好事多磨。
標準導彈的承前啟後“巨人”計劃雖然結束了,但是前蘇聯“飽和式攻擊”的威脅不僅沒有降低反而更大了。在70年代中期到80年代之間,戈爾什科夫元帥帶領的前蘇聯海軍實力達到了歷史巔峰,在 “均衡艦隊”思想的指導下,具備“飽和攻擊”能力的巡航導彈核潛艇達到了60艘以上(含已服役和計劃建造),其中85%是核動力潛艇,可以長時間跟蹤航母艦隊。
▲“光榮”級導彈巡洋艦,兩舷佈置了16枚P1000“火山岩”反艦導彈
而更多的圖22M“逆火”戰機也正在被製造,水面艦艇中雖然基洛夫級數量不多,但是新的1164型“光榮級”巡洋艦正在建造,它攜帶16枚P1000“火山岩”反艦導彈,“飽和打擊”能僅次於20枚導彈的基洛夫級。還有更加小號的“現代”級驅逐艦,搭載8枚SS-N-22“日炙”反艦導彈,這些新武武器都相繼在80年代初期服役。
▲發射中的“標準”系統導彈,因中段制導時不需要持續照射,大大增強了多目標攔截能力
在這種嚴峻的威脅面前,美國海軍分兩個方向開始行動,一方面使用“標準”1/2型導彈替換老舊的“3T”導彈。這種導彈的原理和TVM基本相同,都是在中段繞開火控雷達的持續照射,只需在末端半主動制導時提供照射即可。不過“標準”導彈是得益於慣性制導技術的發展,小型的捷聯式慣導裝置已經可以放到導彈彈體內,這樣就不需要TVM系統複雜的資料鏈—雷達站交換資料。而此時一部綜合火控雷達可以較為可靠的引導2-3枚標準導彈進行攔截,算是在一定程度上暫時抵擋住了“飽和式攻擊”的威脅。
而另一方面,在“巨人”計劃失敗後,美國海軍於1969年至1970年間馬不停蹄的重啟了新的防空武器計劃,初期稱為“先進水面導彈系統”(ASMS),後期才被重新命名為“宙斯盾”(AEGIS)計劃,這也是宙斯盾這個名詞第一次出現在美國海軍的報告之中。據說這個詞彙是美國海軍內部投票的結果,大概是想借一點希臘神話宙斯的力量吧,恐怕這也是因為被飽和打擊逼得太慘了。
▲“巨人”計劃的遺產之一,AN/SPS-33 3D相控陣雷達,曾被安裝在“長灘”號上測試
早期的“宙斯盾”方案更多的是吸取了“巨人”計劃的遺產,畢竟當時為了這個計劃投入了不少的資金和研發力量,例如伴隨該計劃研發生產的AN/SPG-59和AN/SPS-33 3D雷達,就是最早的一批相控陣雷達。雖然由於體積龐大,能耗過高等問題不具備實戰效能,但是也為日後的第一代“宙斯盾”雷達AN/SPY-1鋪平了道路。在加上此時換裝的標準2導彈在抗干擾能力和射程上都明顯優於“3T”導彈,完全可以直接成為宙斯盾系統的攔截彈,這也使標準導彈成為一款承前啟後的武器,在宙斯盾研發之前和之後都被廣泛的使用。
由此研製宙斯盾系統的諸多條件已經具備,離它的誕生只有一步之遙。不過此時還缺一個負責人,他需要將如此眾多的複雜裝置構成一個體系,統一能耗,電磁相容,同時各子系統分工合作不能衝突,還要絕對穩定可靠,完成這個任務甚至比“宙斯盾”技術本身更為複雜。
▲“宙斯盾之父”韋恩·邁耶,DDG108驅逐艦用他的名字命名,除了歷任海軍部長,在世的將領中由此殊榮的僅2人
“宙斯盾之父”韋恩·邁耶1970年,“宙斯盾”計劃終於等到了這個最重要的負責人,它就是被稱為“宙斯盾之父”的韋恩·邁耶。在未來的10多年裡,他對研發、整合宙斯盾系統做出了極為重要的貢獻。其實宙斯盾技術在原理上並不複雜,如果說把傳統雷達比作一個“手電筒”,用於照亮飛行物,給導彈攔截提供指示;那麼宙斯盾中的相控陣雷達就是將N多個手電筒集中在一起,當然我們需要將每個手電筒做的足夠小才能放到艦艇上,當然這就需要電子技術足夠發達,而這個小電筒就叫做T/R單元。
實際上每個小的T/R單元都是一個單獨的小雷達,他們可以自行發射和接收,通過電磁相位變化來控制電磁波的方向,而不需要像傳統雷達一樣機械轉動,這也是“相控陣雷達”名字的由來。而這也正是宙斯盾系統的優越性所在,利用相控陣雷達的這個特性,我們可以讓一個或者幾個T/R單元照射一個目標,這樣就可以同時控制多個火力通道攔截敵方的“飽和式攻擊”,又或者可以集中多個T/R單元照射某一區域,對高威脅目標實施“重點照顧”,總之宙斯盾的使用非常靈活,可以讓整個艦隊建立起完善的區域防空能力。
▲相控陣雷達示意圖,每個T/R單元的電磁波都可以靈活組合分拆
不過韋恩·邁耶的貢獻並不在於對 “宙斯盾”的原理設計提供了多少幫助,實際上隨著技術的發展,美國一直擁有全球最強的微電子和計算機技術,“宙斯盾”的技術飛躍可以用水到渠成來形容。而關鍵的問題是如何控制研發時間,減少研發成本,並且得到最高的穩定度,能夠馬上用於實際戰鬥。因為當時大部分的高技術裝備都如同電子裝置的“積木”,搭建起來容易,但是實際測試時卻問題多多,容易受到各種干擾和影響,普遍故障率高,戰備效能不夠。
為了解決這個問題,韋恩·邁耶放棄了美國傳統軍工研發中,將不同的子系統分包給不同承包商的辦法,頂住各種壓力,堅持使用一家承包商完成整個專案,以保證技術的連貫性和各個子系統之間銜接的穩定性。而且他還不厭其煩的給每個子系統研發部門重複各自的定位,以及在整體系統中要達到效果,讓龐大的研發團隊能夠如同榫卯結構一樣精準的切合。這既是因為韋恩·邁耶擁有超強的協調能力,也是因為它在麻省理工大學航空碩士的工科學歷,讓他對整個“宙斯盾”系統有一種巨集觀的把控能力。
作為美國海軍發射“黃銅騎士”防空導彈最多的槍炮長,他非常清楚早期防空系統的種種弊端,他盡力的在設計之初就避免它們,同時他也很清楚美國海軍當時想要解決“飽和攻擊”的想法,於是整個“宙斯盾”計劃從一開就向一個確定的目標前進,並未發生走偏的情況。
▲“宙斯盾”系統後期又經過了多次升級,這說明該系統不不僅穩定可靠,而且潛力巨大
儘管如此,從1970年接手開始算起,到“宙斯盾”系統出世也花了7年時間,在此期間韋恩·邁耶搞定了無數五角大樓的軍方高層,國會的各種官僚,為專案後期嚴格的測試爭取了更多的預算和時間。最終韋恩頂住了國會的質詢,和海軍的催促,以極高的品質完成了“宙斯盾”的研發工作,使“宙斯盾”系統一出爐就具備極高的實戰價值,而不是一個粗糙的早期版本。這樣也讓80年代中期美國海軍的“宙斯盾艦”建造計劃得以順利的展開,對抗“飽和式攻擊”有了一線曙光。
▲“宙斯盾”系統由多個部分組成,只有將它整合上艦,才能發揮最大的作用
“宙斯盾艦”正式誕生“宙斯盾”只是一個防空系統,它由相控陣雷達、火控系統、發射架、攔截導彈等多部分組成,要讓它發揮系統就必須具備一個完整的平臺。在1977年完成“宙斯盾”計劃後,韋恩·邁耶由於出色的組織能力被繼續認命建造美國首級“宙斯盾艦”,宙斯盾專案部門也被升級為宙斯盾武器系統部門,他擔任首任主任。
▲早期“宙斯盾艦”所使用的各個型號的雷達
又經過6年時間的嚴格設計,於1983年,美國海軍歷史上第一艘“宙斯盾艦”——“提康德羅加級”巡洋艦阿利伯克號終於服役。此時的“提康德羅加級”以斯普魯恩斯級的成熟艦體為基礎,安裝有AN/SPY-1相控陣雷達、MK-26 Mod5雙臂發射器以及標準2MR防空導彈,除了沒有垂直髮射系統,已經初具標準盾艦的英姿。
▲“宙斯盾艦”安裝了先進的C4I一體化指揮系統,這在80年代是非常先進的,集中體現了美國強大的計算機技術
除了先進的相控陣雷達和數字火控計算機,“盾艦”更引以為傲的是自動化程度極高的海軍 C4I一體化指揮控制系統,通過較為成熟的AN/SPY-1雷達上傳來的各種複雜雷達資料,該系統可以瞬間予以計算和分配,分別監視450公里範圍內的400個可疑目標,跟蹤其中100個重要目標,同時攻擊其中威脅最大的16個目標,一艘“宙斯盾艦”的防空能力堪比“3T”時代一個航母艦隊,這在人工時代是完全不可能想象的。或許計算機的全面自動化才是盾艦的最強祕密,也補足了早期防空系統的最後一塊短板,成就了現在最強防空艦統“宙斯盾艦”之名。
▲試驗艦“諾頓灣”號,頂部是正在試驗的早期版本相控陣雷達
而在1974年,搭載宙斯盾的“諾頓灣”號試驗艦經過了32個月的嚴格測試,在跟蹤數十個目標時,由EA-6B徘徊者電子攻擊機滿功率進行電磁干擾,宙斯盾依然能正常跟蹤和攔截目標
▲EA-6B徘徊者被用來測試“宙斯盾”系統的抗電磁干擾能力
而在1976年組織的多國演習中,宙斯盾在複雜電子環境中,對抗了5個國家的數百架戰機,成功了攔截多批戰機和導彈模擬目標,甚至面對相當於20架EA-6B干擾能力的KC-135 “樹鯊”電子對抗系統時,依然堅如磐石,完美的發射了攔截導彈。
▲“宙斯盾艦”為美國海軍真正的帶來了穩定可靠的海上區域防空能力
此時的美國海軍才算是真正擁有了一種全天候、成熟可靠,且完全壓制前蘇聯“飽和式攻擊”的防空系統,其艦隊防空能力也由“3T”時期的只有招架之力,變為了可以主動建立遠、中、近三層區域防空體系。此時的航母編隊在先進導彈制導環境下的海戰中獲得了強大的生存能力,保住了美國海軍以航母艦載機為主要作戰手段下的制海權,間接的也就攫取了冷戰時期的全球海上霸權。
▲宙斯盾艦也是在飽和式打擊的威脅之下,被逼出來的產物
寫在最後宙斯盾艦誕生的過程幾乎伴隨著大半個冷戰,深刻剖析整個過程,從中我們可以看出一些有趣的現象,雙方的圍繞著制海權的爭奪,不斷用新的戰爭理論威脅對方,而這種威脅也帶動了雙方的裝備需求,從而最終誕生了“宙斯盾”系統。這種交替的發展和競爭就和我們常玩的撲克中“大牌壓小牌”一樣,不出到最後一張牌之前並沒有贏家。不過值得深思的是,直到冷戰結束,從反艦導彈到“3T”防空,從“飽和式打擊”到“巨人”系統,在到最後的“宙斯盾”誕生,雙方的這些武器系統從未真正用於實戰對抗,冷戰說到底是大家在各自假象的“戰爭夢”中經歷的一場軍事技術革新。
但這些武器裝備在40年後的今天,依然深刻影響著這個世界上的各種軍事裝備和戰略戰術思想。例如俄羅斯的S-300防空系統使用的就是美國TVM制導方式,而北約也在多次軍事行動中使用巡航導彈發動“飽和式攻擊”,讓對方防空系統來不及反應。
可以預見的是,冷時期頻繁交鋒的這對“矛”與“盾”,在以後的軍事裝備競爭中還將繼續下去,“宙斯盾”一盾御千里的神話現在看來是靠譜的,但是在未來新一輪的競爭中也未必是萬無一失