愛國者”PAC—3系統
愛國者”PAC—3系統
研製國家：美國
名稱："愛國者"PAC－3系統
型號：MIM-104
研製單位：美國雷神公司和洛克希德·馬丁公司
現狀：部分進入實戰部署
一、概述
"愛國者先進能力-3"(PAC-3)導彈系統，是洛克希德·馬丁公司在"愛國者"PAC-2系統的基礎上，通過改進火控系統並換裝新的PAC－3導彈而成的一種全新的防空系統，是美國當前正加緊研製的TMD系統重點專案之一，主要防禦近程和中程彈道導彈、巡航導彈以及氣動力目標（如固定翼與旋轉翼飛行器），主要由新研製的動能攔截彈和改進的雷達與指揮、控制系統等組成。
1、研製背景
近10年來，防空導彈生產規模縮減並未對新型防空導彈系統的研製進程產生什麼大的影響，相反，各種反導系統的研製反而在加速進行，目前，反導系統的非戰略部分，反戰術彈道導彈已經成為防空導彈系統的優先發展目標。在反戰術彈道導彈方面，最先引起世人廣泛關注的、最著名的項目是上世紀80年代，美國順應防空導彈系統反導實力不斷增加的趨勢，開始研製“愛國者”PAC-2防空導彈系統以防護戰術彈道導彈的攻擊。1990年秋，這些系統部署到了中東，以防護沙特和以色列免受來自伊拉克的航空和導彈攻擊。當時，伊拉克擁有819枚“飛毛腿”型及其遠戰改進型“侯賽因”、“阿巴斯”戰術彈道導彈（射程600-900公里）。在與伊拉克戰術彈道導彈系統設備對抗過程中，伊軍共進行了93次導彈攻擊，43次針對以色列，50次針對沙特，對抗結果表明聯軍防空導彈系統處於全面下風，實戰統計資料對“愛國者”系統極為不利。1992年2月，美國陸軍發言人宣佈，“愛國者”導彈在以色列境內的攔截成功率為50%，在沙特為40-70%，摧毀了至少50枚“飛毛腿”導彈，後來經過不斷的核實，到1993年，實際攔截成功率大大降低，數量也降到了24枚，最後認定極其準確的攔截次數只有10次。美國國會統計部門也公佈了類似的統計結果，認定海灣戰爭期間，“愛國者”防空導彈系統對“飛毛腿”的攔截成功率僅為9%。不過，這一數字還不是最低的，1994年冬，一些以色列前高官，包括前國防部長阿倫斯和防空軍部隊司令索姆龍證實，美軍“愛國者”導彈在對伊拉克射向以色列境內的“飛毛腿”導彈攔截時，完全成功的精確攔截僅有一次。
海灣戰爭過程中，美軍共發射了158枚“愛國者”PAC-2防空導彈，其中86枚用於攔截“飛毛腿”戰術彈道導彈，結果，50枚命中了“飛毛腿”導彈進入大氣層時被燒毀脫落的導彈碎片，22枚命中了假目標，還有數枚完全落空，因為伊軍根本就沒有發射戰術彈道導彈。1991年2月16日，沙特港口朱拜勒遭到1枚“飛毛腿”導彈的攻擊，導彈落入離碼頭約150米處的港灣中，當天，碼頭上停泊了8艘運送彈藥、燃料和食品的艦艇，5000枚155毫米火炮彈藥入庫，防護朱拜勒港的“愛國者”導彈連正在進行技術維修，未能進行攔截。事實上，是伊拉克導彈較低的命中精度“挽救”了聯軍部隊、城市、航空基地和港口免遭更大的損失。從波斯灣戰爭中吸取的經驗教訓成為戰後“愛國者”系統不斷完善的基礎。1992年，美軍開始改進“愛國者”系統，這些改進工作都是在PAC-3項目框架內進行的。
2、研製歷程
1995年，РАС-3Ⅰ型方案完成，採用了新型處理系統，極大地改善了雷達性能，局勢監控站和情報協調中心也進行了改進，同時，“愛國者-3”防空導彈系統開始裝備完善型GЕМ導彈，這種導彈裝配快速作用引信戰鬥部和新型制導裝置，目標殺傷範圍增加到150-160公里。1996年，PAC-3Ⅱ型改進方案完成，程式保障系統得到了改善，雷達發現小型和隱形目標的能力得到提高，同時降低了反輻射導彈及其載機對系統的攻擊效率。2000年，PAC-3Ⅲ型改進項目完成，採用了一系列新型無線電電子元件，完善了程式保障性能，提高了雷達發現戰術彈道導彈發射的預警能力和落點判斷能力，能與前景戰區高空反導防禦系統共軛，發射裝置得到了進一步的完善，能在遠離指揮所30公里的地方部署。這一方案的主要特點是使用PAC-3(ERINT-1)新型高機動、高精導彈，裝配主動雷達自導彈頭，但射程相對不遠，射高只有15-20公里，主要優勢是使用“愛國者”PAC-2系統的改進型發射裝置後，由於新型導彈尺寸和重量降低，一部發射裝置導彈裝配數量增加了3倍，運輸發射箱可裝載4枚PAC-3導彈（此前為1枚MIM-104導彈），並且實現了PAC-3防空導彈連發射裝置與導彈數量的最佳配置，以提高效費比指標。但在2002年2—5月間的4次作戰試驗中，均未獲圓滿成功。此外，美軍計畫把PAC-3導彈用於擴大中程防空系統（МЕАDS）中。2003年夏，負責防空導彈系統研製任務的МЕАDS國際公司在義大利成功完成了輕型發射裝置展示和試驗任務，這種發射裝置能夠迅速完成12枚PAC-3導彈的發射準備、再裝填、垂直發射任務，能夠使用C-130運輸機運送，美軍計畫在2004年年內開始大規模研製工作，計畫於2012年裝備部隊。
二、技術性能
PAC-3計畫是美國作為未來雙層陸基戰區導彈防禦系統的低層防禦系統。該系統選用了三種導彈：PAC-3/1,PAC-3/2和PAC-3/3。
第一種仍為PAC-2系統所用的“愛國者”導彈，通過繼續改進提高性能，既PAC-2的GEM增強制導型PAC-3/1，1995年裝備部隊約350枚；該彈對裝在PAC-2“愛國者 ”導彈前端的低雜訊接收機進行了改進，並對側視引信進行了改型，使其向前看得更遠。地面的相控陣雷達增加了脈衝多普勒處理器，能夠在雜波中分辨出巡航導彈。
第二種PAC-3/2型，主要是為了對付隱型飛機而發展的，PAC-3/2導彈為PAC-3/1的加長火箭發動機型(加長約76cm)，導彈射程為早先PAC-1的兩倍,氣動目標 >160k m,彈道目標40km。最大速度為M6，PAC-3/2拋棄了被認為是過時的半主動雷達制導+末段TVM修正，改為末段全主動雷達+半主動雷達制導雙模導引頭，通過導引頭的切換提高了對彈道目標和隱型飛機的反應能力。該型導彈於1998年服役。
第三種則是由洛克希德·馬丁公司研製的動能殺傷攔截彈PAC-3/3，PAC-3/3導彈將準確的導引頭和敏捷的彈體結合在一起，是世界上第一種動能武器，具有很強的機動性，拒稱超載能力達100G，專用於反導，也可以用於攔截攻擊導彈陣地的高速反輻射導彈。PAC-3/3攔截彈由一級固體助推火箭、制導設備、雷達尋的頭、姿態控制與機動控制系統和殺傷增強器等組成。它沒有戰鬥部，彈體比PAC-3/2小的多,彈重320kg，彈長4.8m，彈徑0.265m，助推火箭關機後的重量為140kg。彈頭與助推火箭在飛行中不分離，始終保持一個整體。該彈對彈道目標作戰距離30-40km，作戰高度15-20km，最大飛行速度6-7馬赫，採用C波段半主動+Ka波段全主動雷達制導。PAC-3/3導彈可以對付射程高達1000km的戰術彈道導彈和最難對付的化學子彈頭及其它大規模殺傷性武器。同時，雷錫恩公司也對原相控陣雷達進行改進，使平均功率增大一倍。這樣還可使相控陣雷達生成更多的波形。隨著新的分類、分辨和識別技術的改進，“愛國者”將能夠捕獲較小的目標，並從誘餌和碎片中分辨出戰鬥部。此外，發射裝置的分佈點可以遠離雷達，其距離是PAC-3/1的3倍。部署後的5型軟體可執行雷達的所有改進功能，可使“愛國者”識別出彈道導彈發射點，並傳送給戰區指揮官。“愛國者”將採取一種新的波形，可進行“自動目標分類”。
三、作戰使用
與PAC－2相比，PAC－3作了重大改進，使用相控陣天線雷達和自動尋的制導，精度高，射程比PAC－2短得多，具有8枚導彈的發射器，但品質輕得多，防禦範圍擴充了好幾倍。PAC－3使用碰撞殺傷彈頭，碰撞殺傷彈頭是洛克希德·馬丁公司研製的長距離攔截器(ERINT)，ERINT於1993～1994年演示後被選作PAC－3。需要指出的是，ERINT原型採用的碰撞殺傷彈頭內含38個壓縮容器，每個容器內裝有化學氣體，碰撞後化學氣體自動排放。今後，PAC－3彈頭可能採用化學氣體彈頭，也可能採用動能彈頭。
一個“愛國者”導彈連共有8部發射車，在單部只能裝4枚““愛國者””導彈的發射車上可帶16枚PAC-3/3攔截彈，只需對其中3部進行改進以用來發射PAC-3導彈。這樣，一個“愛國者”導彈連就可以根據不同的目標類型，發射不同的“愛國 者”導彈：PAC-2導彈、GEM導彈、PAC-3導彈，三者可分別對付射程500、600、1000km的來襲導彈。
四、實戰表現
2002年冬，美國準備發動伊拉克戰爭，推翻薩達姆政權，提前在近東部署了兩種最新型“愛國者”導彈防禦系統：РAC-2+（使用GEM+導彈）、PAC-3（使用ERINT-1導彈），以充分保障對戰術彈頭導彈、有人駕駛飛機、無人機的反擊任務。不過，在2003年春爆發的伊拉克戰爭中，“愛國者”導彈系統並沒有得到充分的發揮，使用強度較低，遠遠低於1991年時的水準，據美軍消息人士透露，各種類型的“愛國者”防空導彈系統共擊落了9個目標，主要是射程約150公里的“薩姆德-2”型戰術彈道導彈。
五、採購國家
除美國之外，已經採購愛國者三型的國家有日本、韓國、德國、以色列及台灣等國，正陸續增加中。
結論
愛國者3型(PAC-3，Patriot Advanced Capability-3)是設計用來攔截對戰區美軍部隊與固定設施發動攻擊的中、短程防空飛彈，為陸基低層飛彈防禦系統。PAC-3的發展其實可追溯自1983年，早期型的愛國者飛彈、MPQ-53射控雷達及相關系統經多次衍生發展及性能提昇後，成為目前的構型。
PAC-3採慣性中途導引，在飛向預期攔截點的途中，MPQ-53相位陣列射控雷達(偵測角度為90度，追蹤角度則為120度)仍能指引飛彈修正航向；而在即將撞擊目標的前2秒，才打開彈上的Ka頻段脈衝都卜勒(Pulse Doppler)主動雷達尋標器，導引飛彈完成擊毀來襲目標的工作。
為求有效的擊毀來襲飛彈之彈頭，故PAC-3裝置有一種稱為「動能擊殺載具」(KKV，Kinetic Kill Vehicle)的彈頭，KKV將直接碰撞擊毀(Hit-to-kill)來襲飛彈之彈頭，以免敵方彈頭(尤其是生化彈頭)落地仍造成重大損傷。而為防備攔截彈不能直接撞上目標，在彈頭後部還有一個「殺傷增強器」裝置，當攔截彈接近目標至一定距離時，殺傷增強器能拋射出24枚圓盤狀的高密度彈丸，利用彈丸撞擊目標，從而保證有效擊毀來襲彈道飛彈之任務。
PAC-3飛彈彈長5.2公尺、彈重321公斤、彈徑255公厘，每枚飛彈的量產價格約在150萬美元左右。；其在攔截彈道飛彈時的最大射程據一般資料顯示只有約20公里、最大攔截高度約15公里(對付超低空目標的最小攔截高度為50公尺)，然此應為保守估計。以接戰高度來說，PAC-3可在25公里以下空域有效對付彈道飛彈目標；在有預警的情況下，愛國者系統最遠可在56公里處攔截到射程300公里等級的飛彈，而攔截600公里、1000公里等級飛彈的距離則分別為40公里、31公里；亦有資料指出，PAC-3攔截飛彈的最大射程可達68公里。
射程較PAC-2增長的原因除飛彈本身性能精進外，亦可能是因為PAC-3系統的發射架可部署於離射控雷達30公里處，較原來的10公里多出許多，讓PAC-3的野戰部署方式多出許多彈性；也因此，PAC-3的防禦面積可達6000平方公里，為原PAC-2的10倍，而接戰空域則為30倍。另依資料，推測PAC-3應可掩護陣地後方15公里範圍。
PAC-3飛彈曾於1999年3月15日及9月16日的攔截測試中，兩度成功擊毀來襲的戰術彈道飛彈。除了攔截彈道飛彈外，PAC-3亦能用以攔截巡弋飛彈。早在1996年的測試中，PAC-3就曾經成功的擊落1枚模擬巡弋飛彈目標的MQM-107D型靶彈，證實其具有反巡弋飛彈能力。
愛國者飛彈系統是採PAC-3與PAC-2+飛彈混編，一個完整的飛彈連包括1具射控雷達、6輛PAC-2+飛彈4聯裝發射車(計24枚)、2輛PAC-3飛彈16聯裝發射車(計32枚)。PAC-3系統可由C-130等戰術運輸機運載行快速機動部署。
因此，台灣在採購總數9套（包含PAC-2性能提升的3套），分別在北中南三區形成飛彈防護傘，保護三大都會區的人口，搭配其餘的天弓、鷹式飛彈及其他野戰防空系統，可使台海空防更加安全！
