俄罗斯战略预警雷达基地遭受乌克兰无人机打击,预警网出现大问题

据美国战区网站2024年5月24日报道,据卫星实验室获得的卫星图像证实,俄罗斯西南部克拉斯诺达尔边疆区阿尔马维尔的一个战略预警雷达基地在2024年5月22-23日的乌克兰无人机袭击中遭到严重破坏,该地点(北纬44°55'31“,东经40°59'02”)的第818独立无线电工程中心两座沃罗涅日-DM雷达大楼周围有大量碎片。而网上流传的视频和图片显示这两座大楼上都被炸出了多处结构缺损,显示袭击的无人机装载的炸药很多,这两部雷达短时间内是没法执行任务了。沃罗涅日-DM是超高频(UHF)超视距(OTH)雷达,是俄罗斯战略导弹预警系统的一部分。乌克兰当局似乎没有公开声称对阿尔马维尔袭击事件负责。俄罗斯政府似乎也没有发表任何官方声明。但本次袭击也是对与俄罗斯总体战略防御有关的地点的首次袭击,很可能会招致俄罗斯更猛烈的报复。
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冷战中,美苏两国都重视并部署弹道导弹防御系统,用以拦截在飞行中的洲际弹道导弹,其组成部分包括反导拦截弹、反导导弹发射器和反导战略预警雷达。其中战略相控阵预警雷达网已经形成世界上最复杂的预警系统之一。但是随着苏联解体,大量加盟共和国境内的战略预警雷达相继拆除,导致俄罗斯继承到的是分布在自己境内的一小部分雷达,是个瘸腿系统。因此俄罗斯也花了大力气完善本土的战略预警网络,一方面恢复并升级苏联时期的雷达,一方面则研发新的大型雷达,这就是沃罗涅日系列战略预警雷达。
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DON-2H
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Don-2系列雷达和53号拦截导弹发射井
沃罗涅日系列预警雷达是俄军陆基战略预警系统的核心,由俄罗斯“明茨”无线电技术研究所和“远程”无线电科研所共同研发,以沃罗涅日河命名。相比于苏联时期雷达动辄十余年的安装调试期,沃罗涅日(Voronezh)系列战略预警雷达则主打模块化、高性能、低能耗和较短的安装期。沃罗涅日战略预警雷达具有很高的出厂准备度,从开始建造到投入战斗通常需要2-3年,雷达的安装期不超过18-24个月。该站由一个带AFAR的收发器单元、一个预制的人员建筑和带电子设备的集装箱组成。台站由23套设备组成,使用先进硬件和设计解决方案,允许采用现成的工厂预制组件快速组装系统,内置高科技控制系统,降低维护成本。通过程序解决能源资源管理问题。沃罗涅日雷达有12种类型的机柜,其中带有发射和接收设备的机柜以及AFD控制系统是串行的。沃罗涅日雷达站上还有22个非串行机柜,它们被放置在3个集装箱中,其中还安装了监测温度特性的设备。
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沃罗涅日雷达站的接收和发射设备是大型有源天线阵面,这些阵面的模块安装在快速组装支撑结构上。这种模块化天线组件减少了发射和接收路径中的损耗,降低了温度,并且提高了天线设备的效率指标,还便于快速升级。沃罗涅日雷达天线使用了一种创建子阵列进行接收的方法,在不降低天线方向特性的情况下减少了设备的使用量。该方法是在子晶格相互重叠的情况下实现的,并在其中使用了特殊的振幅分布。AFD中传输放大器的晶体管设计阶段以“热收集器”方式相互作用,热空气冷却回路使用集成风道系统分配到所有天线盒,这使发射设备能够通过通风设备进行冷却。已安装模块的风道末端开关上的温度指示器平均不超过45度。在冬季低温下电路闭合,热空气用于加热天线盒。回路中的暖空气被外部冷空气稀释,以保持一定的温度。
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接收通道的设备不仅对信号进行数字化处理,而且还内置处理器,用于初始数字处理和接收路径的验证控制。这一方法节省了超级计算机和传输信息的通道,并减少了处理信号的损失。数字信号处理是在载波输出频率下进行的,这使得可以从质量上减少处理信息的损失。用于一次和二次处理的超级计算机是在具有实时信息处理开放架构的“服务器”计算机上制造的。该雷达有两种类型的处理器单元和2种总线:VME总线和用户总线。“欧洲力学”处理器解决方案的性能高达每秒1000亿次操作。计算单元可升级和扩展,占据空间仅是沃罗涅日标准设备机柜的一半,能耗显著降低,消耗电力1.5千瓦/小时,保证8万小时的运行时间。
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沃罗涅日雷达功能和技术控制单元是作为外围协处理器执行的,这些协处理器内置在技术设备中,通过高速接口与中央协处理器相结合。这使得可以减小设备的体积尺寸,提高信息流和功能控制的可靠性。沃罗涅日雷达站在负责范围、角度和时间、节约耗用资源的方式等方面对雷达进行有程序的调节。通过这些模式的软件调整,可以在正常、作战和战备使用模式下快速改变雷达站的功耗,以均衡雷达站工作区的能耗。集成诊断系统和控制系统也降低了雷达的维护成本。通过使用高性能计算工具,能够对高度低于8000千米的弹道导弹、巡航导弹、卫星,以及各种气动目标进行实时跟踪和精确定位,可为俄反导拦截力量提供20~30分钟的预警时间。
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该系列雷达包括沃罗涅日-M、沃罗涅日-DM、沃罗涅日-VP三种,一共有8个地点部署。沃罗涅日-M预警雷达建于2006年,代号为77Ya6。它是一个低电位甚高频米波VHF雷达,功率0.7MW,目标探测范围6000千米,测高4000千米,其中一组位于列宁格勒地区附近的Lehtusi村,自2009年以来一直处于戒备状态,提供从斯瓦尔巴群岛到摩洛哥的探测能力。第二组沃罗涅日-M建在奥伦堡地区的奥尔斯克附近,可探测伊朗和巴基斯坦的弹道导弹发射。还有一组部署在伊尔库茨克州西伯利亚乌索利耶。
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沃罗涅日-DM预警雷达建于2011年,命名为77Ya6DM,是一个UHF分米波的中电位雷达站,探测范围2500-6000千米,测高8000千米,一组部署在克拉斯诺达尔边疆区阿尔马维尔废弃机场跑道上,2006-2013年建成,探测南部和西南方向从北非到南欧的地区,另一组部署在加里宁格勒地区皮奥涅尔斯基废弃的杜纳伊夫卡机场,自2011年起处于警戒状态,探测西部地区,包括不列颠群岛在内的欧洲大部分地区;阿尔泰边疆区巴尔瑙尔附近的雷达“沃罗涅日DM”,于2017年投入使用,科米共和国沃尔库塔和摩尔曼斯克州奥列涅戈尔斯克地区的沃罗涅日-DM还在建设中。
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沃罗涅日-VP预警雷达代号为77Ya6VP,是一个可能工作在米波范围内的雷达站,最高功率10MW,探测范围6000千米,测高4000千米,可以同时跟踪多达500个目标,探测东南方向。由于发射信号功率的增加和新操作模式的引入,在有组织干扰的条件下探测小反射面目标的可能性增加了。沃罗涅日VP除了EWS的任务外,还能够在相当远的距离内探测中高海拔的空气动力学目标比如远程轰炸机和加油机的大规模起飞。该雷达是在伊尔库茨克附近的米舍列夫卡,在之前的预警雷达拆除位置建造,雷达阵面是6块,可探测从美国西海岸到印度的领土。
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沃罗涅日型雷达站的大规模建造使在俄罗斯部署地基导弹防御系统成为可能,大幅提升俄战略导弹预警网络的技术水平和性能,对国土进行全覆盖,同时逐步取代老旧的预警雷达系统,形成探测范围的重复覆盖,从而遏制美国的核导弹攻击威慑力。本次袭击很可能是乌克兰人改装了民用螺旋桨运动飞机比如A-22狐蝠或者E-300进行偷袭的结果,同时也是距离战场600千米的该雷达站疏于防范的结果,连个近防系统都没有,不然不可能有这么大杀伤力。有人猜测,乌克兰军队将阿尔马维尔作为袭击目标,是担心该地点有能力提前预警其ATACMS近程弹道导弹的攻击,但其实这套雷达是为了探测战略导弹,因此要求高探测距离,而低空存在盲区,因此根本看不到ATACMS导弹。
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在沃罗涅日DM被袭击出现空隙的这段时间,俄罗斯战略预警网络确实出现了漏洞,降低该国探测来袭核威胁的能力,因此很可能触发俄罗斯政府在2020年公布的《俄罗斯联邦核威慑国家政策基本原则》,“规定俄罗斯联邦使用核武器可能性的条件”,包括“对手对俄罗斯联邦关键政府或军事场所的任何攻击,破坏这些攻击将破坏核力量的应对行动”。这种打击将可能引发报复性战术核打击。俄罗斯军队于周二开始在与乌克兰接壤的南部军区进行战术核演习,没想到触发条件现在就可能达到了!
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取材网络,谨慎甄别