由於美國海軍早期使用的艦載區域防空飛彈種類繁雜,如獵犬(Terrier)(1956年服役)、護島神(Talos)、韃靼(Tartar)(1963年服役)等,因此在1960年代期委託通用動力公司 (General Dynamics) 發展標準(Standard)系列防空飛彈,以同一基本設計的彈體涵蓋中程以及長程的防空任務,使得整個艦載防空系統效率提升、複雜度降低,並減輕後勤維修負荷。
標準飛彈系列分為兩種最基本的構型──中短程的中程型(Medium Range,MR)以及長射程的增程型(Extended Range,ER),兩者的彈體基本設計都相同,都使用一具雙節固態火箭,而增程型則另外在彈尾增設一節固態火箭加力器。除了防空任務外,如果在照明雷達的作用範圍內出現水面目標,標準飛彈也能當反艦飛彈來使用。與使用液/氣壓氣動力控制組件的獵犬、韃靼飛彈相較,標準飛彈改採電池驅動的全固態電子控制組件,暖機時間由前二者的26秒大幅降至不到一秒,快速反應性更加出色。在長達30年的服役生涯中,標準飛彈的性能與科技不斷在進步,到了1990年代更開始朝艦載反戰術彈道飛彈系統的方向發展。除了艦艇防空之外,標準飛彈還有一些特殊的衍生型,以下將一併簡介。
SM-1標準一型
標準一型(SM-1)是第一個進入美國海軍服役的標準飛彈系列,中程型(SM-1ER)的編號為RIM-66,增程型(SM-1ER)則為RIM-67。SM-1的導引方式為全程半主動雷達導引,因此艦上照明雷達的數量就等於SM-1同時接戰目標數的最大極限。除了這項限制之外,需要全程照明的另一個壞處就是必須採用平直且浪費燃料的航道,才能隨時接收到目標反射回來的照明雷達訊號。Block 1~4的標準SM-1MR使用MK-27固態火箭,Block 5則換裝射程增加25%的MK-56固態火箭,而彈體長度也較前者略增。標準SM-1MR被 加利福尼亞級 與 派里級 採用,以MK-13單臂旋轉發射器發射;而SM-1ER只能被MK-10雙臂旋轉發射器操作,裝備於擁有MK-10的較早期美國飛彈巡洋艦上。
除了美國海軍之外,購入SM-1系列的國家包括澳大利亞、德國、法國、義大利、荷蘭、希臘、日本與我國(裝備於武進三型 陽字號 驅逐艦與 成功級 飛彈巡防艦上)等;而義大利是美國之外唯一使用SM-1ER的國家。目前SM-1系列均已停產,而仍使用SM-1的國家在飛彈耗盡或壽命期限到了,進行補充採購時便需採購SM-2。
SM-2標準二型
1970年代後期美國決定改良標準飛彈以應付未來的威脅,這就是新的標準二型(SM-2)系列。中程型的SM-2MR系列編號延續SM-1MR而從RIM-66C起,增程型SM-2ER系列則從RIM-67B起至RIM-156。與SM-1相比,SM-2的外型、尺寸並無太大改變,但是電子系統、射程則進步甚多。SM-2系列較SM-1的主要不同標括以單脈衝雷達尋標器取代圓椎掃瞄尋標器,並改採中途慣性/指揮與終端半主動雷達的導引模式。由於只需在接近目標時才需照明雷達協助,因此SM-2可採用最佳路徑逼近目標,大大地節省了燃料。由於無須「全程陪伴」,一座照明雷達可以「分時照射」的方式為多枚飛行中的SM-2輪流進行導引,使得同時接戰多目標的能力大增。在發射艦與飛彈之間的資料傳輸(中途指揮階段)方面, 紀德級 飛彈驅逐艦的「上鏈」(uplink,發射艦傳送指揮訊號等資料給飛彈)由SPG-51D、60等照明雷達負責,使SPS-48E對空搜索雷達能專注於目標搜索之上;神盾艦艇方面, 提康德羅加級 的上鏈動作由一組獨立的發射機與天線負責,到了 柏克級 則將上鏈能力整合於SPY-1D中;而標準飛彈將自身位置傳給發射艦的「下鏈」(downlink)動作則交給AN/SYR-1通訊追蹤系統負責,此系統擁有一具UYK-44中型電腦以及四面涵蓋360度方位角的電子掃瞄式相位陣列接收天線,俯仰角為-21度至+76度。此外,SM-2使用了更先進的科技,包括以許多數位組件取代SM-1的類比科技。
SM-2MR被 維吉尼亞級 、 提康德羅加級 、 柏克級 、 紀德級 等採用,可由MK-10、MK-13、MK-26旋轉發射器或MK-41垂直發射器發射。SM-2MR Block 1仍沿用SM-1MR的MK-56火箭發動機,但由於導引方式的進步,使其射程攀升至74km左右,大概是SM-1MR的兩倍。SM-2MR Block 2起則換裝MK-104固態火箭,射程再翻升一倍。SM-2 Block 2B是SM-2MR目前最新的版本,經過飛彈歸向改良(Missile Homing Improvement Program,MHIP)計畫改良,增設一具紅外線尋標器,可增強射後不理以及電子反反制能力。除了全新生產之外,SM-2MR Block 4B還能由SM-2 Block 3A加裝改良套件升級而來。
SM-2ER增程型標準飛彈的早期型(RIM-67B~D,即SM-2ER Block 1~3)供早期的飛彈巡洋艦使用,由MK-10雙臂發射系統發射;而SM-2ER Block 4(RIM-156A)(又稱為標準飛彈的神盾增程型,Aegis Extended Range)則配備於擁有MK-41垂直發射系統(VLS)的神盾巡洋艦、驅逐艦上(率先採用者為使用神盾系統Baseline5.1版本起的 柏克級 ),改採擁有向量推力控制系統的MK-72火箭加力器,作為最初飛行階段的控制之用,射程則增至139km。SM-2ER Block4研發工作的競標結果在1987年揭曉,由第二承包商雷松公司 (Raytheon) 擊敗通用而成為研發此型飛彈的主承包商,終結了原先二十年來所有標準飛彈系列研發都由通用主導的獨霸局面。
與SM-1一樣,SM-2系列也廣泛地被西方國家採用,出口國包括德國、荷蘭、加拿大、西班牙、日本、南韓等(全為SM-2MR),其中西班牙、南韓分別在1998與2000年購買SM-2MR Block 3A,準備安裝在兩國新一代的F-100以及KDX-2飛彈巡防艦上;而美國則在2002年宣布售予我國248枚SM-2MR Block 3A,未來配備於即將移交我國的 紀德級 飛彈驅逐艦上。目前SM-2系列還在生產的有SM-2MR Block3/3A/3B以及SM-2ER Block 4,其中SM-2MR Block 3B以及SM-2ER Block 4僅美國海軍使用,尚無外銷記錄。
反彈道飛彈:SM-2 Block4A(NAD)與SM-3(NTW)
1990年代美國海軍以神盾作戰系統和SM-2ER Block4為基礎,開發海基戰區飛彈防禦系統,使用標準防空飛彈系列的最新成員──目前仍在發展階段的RIM-156B Block4A(SM-2 Block4A)與RIM-161A(原先稱為RIM-156C Block4C)標準三型(SM-3),分層攔截來襲的彈道飛彈。SM-2 Block4A乃低空層反彈道飛彈(海軍區域彈道飛彈防禦,Navy Area Defense,NAD),與SM-2MR Block 3B一樣增設一具紅外線尋標器,神盾系統從Baseline6.3版本起具備此飛彈的操作能力。不同於其他美國研發的陸、海基反彈道飛彈系統,SM-2ER Block4A仍使用傳統的高爆彈頭來攻擊目標,而非其他美國研發中的反彈道飛彈以動能擊殺器直接命中將之摧毀;這大概是因為除了反制彈道飛彈之外,SM-2 Block4A也被賦予反巡航飛彈以及防空等其他任務。此外,SM-2 Block4A並非以一般正面對正面的方式攻擊彈道飛彈,而採用側面撞擊,所以設有特殊的向量推力推進段 。側面撞擊的優點是在彈道飛彈上升與重返大氣層階段都有機會攔截,所以可選擇部署在接近發射區域或彈道飛彈攻擊的目標區域,所以配備此型飛彈的艦艇能前進至彈道飛彈發射國的近海,在該國彈道飛彈初期上升階段先發制人,將其摧毀;而面對面撞擊僅能在彈道飛彈重返大氣階段加以攔截,故只能部署在目標區附近。不過側向攔截技術的難度遠高於正面攔截,首先需要精確的導引與計算,因為彈道飛彈與防空飛彈的前進方向並未平行;再者,側向攔截時僅是在垂直於彈道飛彈行進方向的分量上施予能量,如果彈頭威力不夠,很可能只讓彈道飛彈偏離原先目標而已,無法將其完全摧毀;而面對面攔截時不僅雙方前進方向大致位於一條直線上,而且相對速度最大,將彈道飛彈完全摧毀的機會較高。所以NAD在測試時便遭遇了前述的技術難題,首先是半主動雷達尋標器提供的精確度不足,攔截成功率僅有三成左右,另外就是傳統高爆彈頭並不足以完全摧毀彈道飛彈的彈頭,往往只能其擊偏。
SM-3則是高空層反彈道飛彈(海軍戰區廣域彈道飛彈防禦,Navy Theater Wide,NTW),採用了「輕量外大氣層彈道(Lightweight Exo-Atmospheric Projectile, LEAP)」改良計畫研發的科技,使彈體在空氣稀薄的大氣層外仍能準確修正彈道,能攔截射程3500km以下、飛行高度80~500km、仍處於大氣層外中段飛行階段的彈道飛彈。為了延長射程,SM-3在MK-104火箭以及MK-74加力器之外,再增設了第三節火箭發動機(Third Stage Rocket Motor,TSRM)。SM-3擁有DGPS/INS導引系統,並捨棄了以往標準飛彈的高爆彈頭,改採LEAP中的大氣外動能彈頭(KW)來擊毀戰術彈道飛彈,因此SM-3就不能在必要時作為反艦飛彈了。神盾系統從Baseline7版本起具備操作SM-3的能力。
2001年12月14日,美國國防部宣布由於「成本超支、性能被證實極端惡」等理由,將NAD取消( 詳情於此 ),重新檢討艦載型飛彈防禦系統的構想,不過NTW仍然繼續進行。但是NAD在2003年初又恢復開發了,最遲將在2005年完成研發工作;而美國國防部則打算在2004年讓此種飛彈進入服役。NAD恢復開發的消息是在神盾系統與荷蘭APAR主動相位陣列雷達競標南韓KDX-3飛彈驅逐艦的防空系統時放出的,顯然老美希望藉由南韓對反彈道飛彈能力的渴求來增加神盾系統的勝算。最後神盾果然擊敗APAR,而據說南韓選擇神盾的最關鍵因素就是這則美國恢復NAD研發工作的消息。目前美國正在研究以NAD攔截處於升空階段、仍未進入大氣層的彈道飛彈,當然搭載NAD的艦艇必須靠近敵國海岸才有可能。為了解決先前遇到的問題,NAD將換裝新的終端尋標器以提高精確度,而且勢必得用直接撞擊方式才能提供足夠的動能將彈道飛彈的彈頭摧毀。此外,NAD計畫中發展的向量推力技術也提供了攔截巡航飛彈的門路,所以將被新一代用於艦隊防空與反巡航飛彈的標準ERAM沿用。
近年來日本積極與美國合作,打算建構反飛彈防禦系統,早在1996年便著手修改全國防空系統以納入前述NTW艦載反彈道飛彈系統。在2003年12月,日本正式決定引進美製海基與陸基反彈道飛彈系統,分為兩階段:第一階段乃從美國引進標準SM-3裝備於現有的四艘 金剛級 飛彈驅逐艦上(所以本級艦的神盾系統必須配合升級),未來也將配備於兩艘新一代的14DDG改良金剛型艦上,第二階段則是將日本現有的美製愛國者PAC-2防空飛彈升級為PAC-3。整個反彈道飛彈系統將於2007年起部署,約在2011至2012年間完成。日本已經在1990年代後期加入標準SM-3的研究計畫,而融合美國與日本最先進技術的標準SM-3被稱為標準SM-3 Block4C,被日方稱為「標準三太郎」;日本不僅參與研發,還將與美國聯合生產此型飛彈。不過等到日本完成彈道飛彈防禦系統後,有可能違反日本憲法所禁止的「集體自衛」行為,因為屆時日本很可能發射一枚反彈道飛彈去攔截第三國的彈道飛彈;不過這些不合時宜的法令應該會被修正。
SM- 4 LASM(已取消)
美國一般水面艦艇的對地攻擊武裝除了艦砲之外,就是射程達1000km以上的戰斧巡航飛彈了。然而,在這兩種等級有如天壤之別的武器之間,美國海軍還需要另一種射程較短、反應速度快的戰術性陸攻飛彈,它擁有300~400km之間的射程,在發射前無須如戰斧飛彈般進行冗長繁瑣的任務計畫擬定作業,因此能滿足需要快速反應的戰術任務。但由於需求孔急,研發一種全新飛彈已經緩不濟急,美國海軍遂於1998年向國防部要求將800枚庫存的標準SM-2 Block 2/3防空飛彈改裝為「陸攻標準飛彈」(LASM)作為應急之用。美國國防部起先擔心此一舊瓶裝新酒的計畫會延遲全新的中程陸攻飛彈研發計畫而不予批准,但是經過多方考量,在1999年批准了這個計畫。LASM被賦予RGM-165的軍方編號,在標準飛彈家族中則被稱為SM-4。LASM使用與SM-3相同的DGPS/INS導引系統取代半主動雷達尋標器,射程約240km至280km之間,圓週誤差公算(CEP)約10至20m。LASM原先預計在2003年開始服役,裝備於現役的 提康德羅加級 與 柏克級 與未來新一代的DD (X)陸攻驅逐艦上,不過後來再度遭到取消,因為美國海軍認為LASM僅能使用高爆破片彈頭,效益太差。
至於全新研發的艦載中短程陸攻飛彈則是 「先進陸攻飛彈」(ALAM),射程要求是370km,將裝備於多種美國海軍艦艇與潛艦上。 ALAM的 競爭者之一就是陸軍戰術飛彈系統(TACMS,由MLRS多管火箭車發射)的衍生型──NTACMS。ALAM至少要等到2010年以後才能服役。
SM- 5 ERAM
2003年2月10日,美國海軍正式與雷松公司簽約,發展新一代的標準五型(SM-5)增程主動歸向飛彈(Extended-Range Active Missile),未來將取代現有的SM-2 Block3/4防空飛彈,成為新一代美國海軍的長程區域防空主力。ERGM採用諸多最尖端科技,例如可大幅強化機動力的向量推力系統,而最重要的變革則是揚棄標準系列沿用數十年的半主動雷達導引架構,換裝與AIM-120先進中程空對空飛彈(AMRAAM)的主動雷達尋標器;而些改良將使ERGM具有與歐洲新一代Aster系列防空飛彈相似的導引方式與高機動能力,多目標接戰能力以及攔截超音速高機動反艦飛彈的能力大幅增加,發射艦也不需要安裝一堆照明雷達了。ERGM另一項重要技術特徵是超水平線攻擊能力,除了主動雷達尋標器使其毋須發射艦協助便能偵測目標外,也整合了美國新近開發的協同作戰能力(CEC)技術(此外也可能整合衛星傳輸技術),使得ERGM能接受發射艦以外的艦艇所傳輸的射控資訊,自然能達成超水平線攻擊。目前ERGM尚未被要求要具有低大氣層反彈道飛彈能力,不過未來是否會被追加則不得而知;但是鑑於先前SM-2 Block4A的例子,想兼得魚與熊掌恐怕不是容易的事。總之,ERGM使得神盾艦艇除了區域防空、反彈道飛彈之外,又增加了一項新的功能──在遠距離攔截敵國朝本國陸上目標而去的巡航飛彈。
其他標準飛彈的衍生型
除了上述之外,標準飛彈也曾出現過一些較為特殊的衍生型:順利進入服役的包括RGM-68艦射反輻射飛彈、AGM-78空射反輻射飛彈(產量約700枚)以及RQM-67A Terrier Target靶機。其中較值得一提的是RQM-67,這種靶機採用增程型標準飛彈的構型(雙節固態火箭+彈尾加力器),可模擬逼近中的超音速掠海反艦飛彈或者戰術彈道飛彈,用以測試艦載防空系統的性能。
此外,還有一些研發中途夭折而未能服役的標準飛彈家族成員。RGM-66F是一種由標準飛彈衍生而來的主動雷達尋標器導引反艦飛彈,在魚叉反艦飛彈研發成功後遭到取消。另外,美國也曾以AGM-78為基礎,研發一種大型空對空飛彈──XAIM-97,以對抗蘇聯當時剛出道的Mig-25高空高速戰鬥機。由於Mig-25被北約賦予「Foxbat」的代號,因此XAIM-97的計畫備取名為Seekbat,不過這個計畫並為完成。
結語
標準飛彈雖然早在1960年代後期便進入服役,但由於基本設計優異,所以後來得以繼續被沿用數十年,並不斷精進與衍生,終於成為一個龐大的家族,忠實捍衛著美國海軍遠洋艦隊的外圍空域,近年來甚至朝著低高度反彈道飛彈的方向發展,成為美國對抗流氓國家彈道飛彈的第一道防線。此外,美國正在研發的新一代標準ERAM終於捨棄了標準系列沿用數十年的半主動雷達導引模式,擺脫了許多對發射艦艇的先天依賴,技術變革之大使其幾乎可被視為一種全新的飛彈。改採主動雷達以及向量推力系統後,標準ERAM的多目標、超水平接戰能力以及機動能力均較原有的標準系列大幅增加,綜合性能可與Aster-15/30一較高下。這種標準族系的優秀子孫在未來將繼續捍衛著美國艦隊,使其免於遭受先進高機動超音速反艦飛彈乃至於巡航飛彈的威脅。或許在艦載雷射武器實用化之前,標準系列都會是美國海軍長程防空的主力。
http://ited.yingwa.edu.hk/~ywc-011132/weapon.htm
May the Force be with you