2025年5月19日,RTX公司旗下子公司雷神宣布向美國導彈防御局交付其最先進的使用氮化鎵元件的AN/TPY-2雷達,標志著導彈防御技術的重要里程碑——這款最新迭代的雷達配備全氮化鎵(GaN)填充陣列,增強了美國探測、跟蹤和區(qū)分彈道導彈與高超音速導彈的能力,鞏固了國土和盟友防御能力。
此次交付在馬薩諸塞州安多弗完成,凸顯了雷神公司在推進雷達技術以應對不斷演變的全球威脅方面的持續(xù)承諾。這一進展在美國對強大防御復雜導彈系統(tǒng)需求日益增長之際,強化了其導彈防御架構。雷神公司表示:“雷神已向導彈防御局交付了首臺升級版雷達,該雷達具備跟蹤高超音速導彈的能力,是‘薩德’系統(tǒng)的一部分。新型AN/TPY-2雷達射程更遠,并能為其他導彈防御攔截彈提供目標坐標。”
AN/TPY-2是一種移動式X波段雷達,旨在提供彈道導彈從發(fā)射到再入的多個飛行階段的早期預警和精確跟蹤。其主要作用是支持末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)(THAAD,簡稱“薩德”),這是美國分層導彈防御戰(zhàn)略的關鍵組成部分。
該雷達有兩種工作模式:前沿部署模式,可在導彈發(fā)射后不久進行探測;末端模式,可引導“薩德”攔截彈攔截來襲彈頭。雷達天線陣高約9.2米,寬3.7米,安裝在可運輸平臺上,可通過卡車、船舶或飛機快速部署。
該系統(tǒng)重約30噸,由柴油發(fā)電機和先進電源管理系統(tǒng)供電,確保在不同環(huán)境下的作戰(zhàn)靈活性。“現(xiàn)在,配備氮化鎵前端的TPY-2雷達的探測距離是原來的兩倍。”
氮化鎵技術的集成代表了AN/TPY-2的革命性升級。氮化鎵作為一種以高功率密度和效率著稱的半導體材料,顯著提升了雷達性能。據(jù)行業(yè)消息來源稱,與使用砷化鎵(GaAs)的前代產(chǎn)品相比,基于氮化鎵的陣列靈敏度更高,雷達探測距離可延長了一倍。
探測距離的增加允許更早做出指揮控制決策,使操作人員能夠在交戰(zhàn)前提前選擇最合適的攔截彈,無論是標準導彈(SM)系列、“愛國者”導彈還是“薩德”導彈。氮化鎵技術還擴展了監(jiān)視能力,使雷達能夠監(jiān)測更廣闊的區(qū)域,并支持高超音速導彈防御任務。鑒于中國和俄羅斯等國高超音速武器的擴散,這已成為日益優(yōu)先的任務。
雷達先進的CX6高性能計算軟件進一步增強了其能力。該軟件加強了目標識別,使AN/TPY-2能夠更精確地區(qū)分實際威脅與非威脅物體,如導彈碎片或誘餌。該雷達在電磁頻譜的X波段運行,實現(xiàn)高分辨率成像,這對于識別小型快速移動目標至關重要。CX6軟件還提供了強大的電子攻擊防護,確保在對抗環(huán)境中的操作可靠性。這些升級使AN/TPY-2成為美國導彈防御局應對復雜導彈威脅(包括那些設計用于規(guī)避探測的對抗措施)的核心力量。
雷神公司交付配備氮化鎵的AN/TPY-2雷達,是其在半導體技術上多年投資的結果。該公司已投入超過2億美元開發(fā)氮化鎵技術,包括在馬薩諸塞州安多弗建立專門的鑄造廠,生產(chǎn)軍用級組件。這一投資產(chǎn)生了一種不僅性能超過前代產(chǎn)品,而且降低了生產(chǎn)和運營成本的雷達系統(tǒng)。雷神公司空天防御系統(tǒng)總裁薩姆·德內(nèi)克表示:“這是雷神公司制造的最先進版本的AN/TPY-2雷達,利用多年的投資和創(chuàng)新,以更低的成本為美國武裝部隊提供了卓越的能力。”
德內(nèi)克強調(diào),該雷達已做好準備,以滿足日益增長的國土導彈防
御需求,這一需求是由敵方導彈庫日益復雜所推動的優(yōu)先事項。
AN/TPY-2的作戰(zhàn)歷史凸顯了其戰(zhàn)略重要性。該雷達于2006年首次部署,已在全球范圍內(nèi)部署,支持美國和盟國的導彈防御行動。迄今為止生產(chǎn)的14部AN/TPY-2雷達中,7部與美國操作的“薩德”系統(tǒng)集成,5部以前沿部署模式為美國運行(包括部署在韓國、日本和夏威夷、關島),2部作為對外軍售的一部分交付,包括2024年9月向沙特阿拉伯的最近一次交付。
該雷達的機動性和多功能性使其成為中東等地區(qū)的關鍵資產(chǎn),在這些地區(qū),它支持“薩德”部隊防御來自伊朗及其代理的彈道導彈威脅。在印太地區(qū),AN/TPY-2雷達被部署用于應對朝鮮的導彈活動,為美國和盟軍提供早期預警和跟蹤數(shù)據(jù)。
依賴AN/TPY-2進行火控的“薩德”系統(tǒng)旨在攔截末段的短程、中程和中遠程彈道導彈。典型的“薩德”電池由六個車載發(fā)射器組成,每個發(fā)射器最多攜帶八枚攔截彈,以及AN/TPY-2雷達和火控通信單元。
“薩德”攔截彈是一種“動能殺傷”導彈,長6.17米,重約900公斤,速度可達8馬赫。其動能彈頭通過直接撞擊摧毀目標,無需爆炸有效載荷。
該系統(tǒng)射程約200公里,最大攔截高度150公里,非常適合高空交戰(zhàn)。AN/TPY-2提供精確目標數(shù)據(jù)的能力確保了“薩德”對快速移動、機動威脅的有效性。
配備氮化鎵的AN/TPY-2增強的能力使其成為全球其他先進雷達系統(tǒng)的直接競爭對手。例如,俄羅斯用于S-400防空系統(tǒng)的92N6E“墓碑”雷達在X波段運行,具有類似的目標識別能力。
然而,據(jù)報道,S-400的雷達射程約為400公里,低于配備氮化鎵的AN/TPY-2的擴展射程,盡管后者的確切數(shù)據(jù)仍屬機密。
中國部署在海軍平臺上的346型雷達也使用有源電子掃描陣列(AESA)技術,但主要針對海上行動進行了優(yōu)化,而非彈道導彈防御。AN/TPY-2對機動性和高超音速防御的關注使其在應對新興威脅方面具有獨特優(yōu)勢,尤其是在快速部署至關重要的對抗地區(qū)。
向美國導彈防御局交付配備氮化鎵的AN/TPY-2雷達,是雷神公司近期一系列成功的延續(xù)。2024年9月,作為2017年批準的23億美元對外軍售的一部分,該公司向沙特阿拉伯交付了類似的雷達。
此次交付包括7部AN/TPY-2雷達,標志著沙特阿拉伯成為采用氮化鎵升級的先驅,沙特資助了部分開發(fā)項目。沙特的合同加上美國的交付,凸顯了對先進導彈防御系統(tǒng)日益增長的國際需求。
雷神公司與全球合作伙伴的合作,包括最近與阿拉伯聯(lián)合酋長國簽署的探索鎵生產(chǎn)的諒解備忘錄,進一步凸顯了氮化鎵技術在國防應用中的戰(zhàn)略重要性。
更廣泛的地緣政治背景放大了AN/TPY-2交付的重要性。彈道導彈和高超音速導彈的擴散加劇了對先進防御系統(tǒng)的緊迫性。朝鮮正在進行的導彈試驗、伊朗不斷擴大的武器庫以及中國高超音速武器的發(fā)展,促使美國及其盟友加強其導彈防御能力。
AN/TPY-2跟蹤高超音速目標的能力——高超音速目標以超過5馬赫的速度飛行,并遵循不可預測的軌跡——解決了現(xiàn)有防御架構中的一個關鍵缺口。X上的帖子指出了雷達的雙倍射程和改進的識別能力,有人認為日本和韓國等盟友可能為其發(fā)展做出了貢獻,盡管這些說法尚未得到驗證。
雷神公司在氮化鎵技術方面的進步也超出了AN/TPY-2的影響。該公司已將氮化鎵集成到其他系統(tǒng)中,如下層空防傳感器(LTAMDS),該傳感器將取代“愛國者”雷達,以及美國海軍艦艇的SPY-6雷達。
例如,SPY-6使用基于氮化鎵的發(fā)射接收模塊,其靈敏度是其前代產(chǎn)品AN/SPY-1D(V)的30倍,并能處理超過30倍的目標。這些相似之處展示了氮化鎵在從陸基雷達到海軍系統(tǒng)的多個平臺上的變革潛力,增強了美國軍方應對大規(guī)模飽和攻擊的能力。
配備氮化鎵的AN/TPY-2雷達的交付標志著導彈防御技術發(fā)展的關鍵時刻。通過將尖端半導體技術與成熟的雷達設計相結合,雷神公司交付了一種不僅能應對當前威脅,而且能預見未來挑戰(zhàn)的系統(tǒng)。
該雷達增強的射程、精度和高超音速能力確保美國及其盟友有充分的裝備來防御日益復雜的威脅局面。
隨著全球對導彈防御需求的增長,AN/TPY-2證明了創(chuàng)新在維護國家安全方面的力量。
然而,隨著對手繼續(xù)開發(fā)先進的導彈系統(tǒng),問題仍然存在,即使是這些尖端防御系統(tǒng)是否能跟上技術進步的無情步伐。
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