研製背景
圖片20世紀80年代末，在S-300P中、遠程防空飛彈被研製成功並大量列裝前蘇聯防空軍部隊之後，大名鼎鼎的前蘇聯金剛石飛彈設計局就開始進行了新一代防空飛彈的預研工作。由於受前蘇聯解體這個大時代背景的衝擊，新一代飛彈的研究工作一開始進展得並不順利。時間到了20世紀90年代，世界局部戰爭的形態發生了一些新的變化，空中進攻武器可以獨立地決定局部戰爭的勝負。而新組建的俄羅斯國防軍發現自己裝配的三代防空武器系統均不足以攔截敵方大規模空襲兵器的飽和攻擊，因而加緊對新一代防空系統的研發力度。
進入上世紀90年代以後，發展可以在敵方防空區域外發射的遠射程的空對地飛彈已成為世界主要軍事強國在發展航空殺傷武器方面的一個主要趨勢。90年代末在美國射程可以達到200公里的AGM-84斯拉姆增強型空地飛彈率先服役後，進一步引發各國研發遠程空對地飛彈的熱情。如德國與瑞典共同研發的KEPD-350和美軍的聯合空地防區外飛彈(JASSM)等準備進一步將空射飛彈的最大射程提高到200公里至250公里，甚至更遠。同時，這些新型的空對地飛彈有的還部分採用了隱身技術，減小了其被發現和被摧毀的機率。而當時的俄羅斯空軍裝備的最新型的S－300PMU2“驕子”防空飛彈系統僅能殺傷和摧毀距離在150公里至200公里的來襲飛機及飛彈，已越來越難以滿足現實和將來俄軍防空作戰的任務需要。加之，俄軍方還考慮到未來空中來襲目標，無論是高超音速的無人偵察機，還是新型號的超音速巡航飛彈都將會具有前所未有的高速度和低可能性探測性，這些都是俄羅斯空軍現役防空系統所難以應對的。
此後，俄羅斯新一代防空武器系統，即S-400的研發速度明顯加快。90年代中期，俄軍方對S-400防空飛彈系統項目進行了進一步的分工。由新整合組建的俄金剛石一安泰科學生產聯合體為項目的牽頭和總負責單位，對系統總體進行設計並具體負責飛彈系統作戰指揮車、地空飛彈發射系統(不包括飛彈本身)、多功能相控陣雷達系統及其它相關機械、電子設備的研製。由火炬設計局負責研製新型的射程更遠的防空飛彈。由俄羅斯測量儀器科學研究院具體負責研製系統除相控陣雷達以外的各種無線電探測設備。在1999年1月12日，俄軍方在阿斯特拉罕州卡普斯金國家靶場成功進行了S-400防空飛彈系統的首次試驗並於當年正式向外界公開，俄軍方還為飛彈系統起T--個響亮的名字“凱鏇”。
進入新世紀，在2001年俄軍宣稱針對S-400防空飛彈系統的主要測試已經基本完成，很快就可以正式裝備俄軍部隊。2004年俄空軍首次裝備了2套S-400防空飛彈系統，開始了進一步的野戰條件下的部署試驗。在2006年俄還進行了S-400系統攔截近、中程彈道飛彈的目標的試驗。俄軍方原計畫在2005年開始量產並部署S-400防空飛彈系統，但由於國防部相關採辦經費不足等客觀原因。這一新型的防空飛彈系統直到2007年的4月底才正式列裝到俄首都莫斯科近郊的空軍防空飛彈部隊，並於同年的8月開始擔負戰備值班任務。預計該系統將在俄軍中服役20到25年。俄軍計畫在2010年到2015年間裝備23個地空飛彈團的S-400防空飛彈系統。可以預測在未來的5至10年裡，S-400防空飛彈系統將會逐步替換俄軍現有的S-200、S-300系列防空飛彈武器，成為俄軍的主力中、遠程防空飛彈系統。但是俄羅斯國防部也指出，S-400裝備速度和數量將主要取決於資金方面的支持力度和俄軍工部門的生產能力。
俄羅斯新一代的S-400防空飛彈系統橫空出世後，不少國家對其產生了濃厚的興趣。據相關資料報導，目前土耳其正在籌劃構建本國的防空、反導體系，並積極與俄羅斯方面商議有關引進S-400防空系統的可能性，俄方也正在努力爭取這一訂單。另外，伊朗、敘利亞、阿聯等傳統上使用俄制武器的中東國家也對S-400情有獨鍾。
主要組成
一套完整的S-400“凱鏇”防空飛彈系統遙常由1套改進型的30K6E指揮系統、6到8套98K6E地空飛彈發射系統、若干48H6E3(E2)飛彈等裝備組成。全套S-400系統分為指揮控制站和火力單元兩個大的組成部分。S-400的指揮控制系統為改進型的30K6E指揮系統，它包括1部55K6E作戰指揮車和1部以上的91H61車載相控陣雷達系統組成。而S-400的火力單元編號為986E，而每套986E火力單元又包括1部92H6E多功能雷達車、多部可攜帶3至4具防空飛彈發射筒的運輸發射車組成。同時，整套S-400防空飛彈系統還可以輔助配備俄制“對手－GE”、“汽車場－M”或“獵戶座”等雷達設備。
指揮控制系統
S-400防空飛彈系統所用的指揮控制系統是由從俄上一代的S－300PMU2“驕子”地對空防空飛彈系統所採用的30K6E指揮系統上改進而來，可同時指揮各火力單元的能力由原來指揮系統的6個提高到了8個。此外，其抗干擾能力、目標通道的數量、以及對高速目標處理等方面的能力均比S-300PMU2上所使用的30K6E指揮系統有不小的提高，並可通過數據鏈實時與俄軍其它地面指揮系統及俄軍殲擊航空兵的指揮系統相聯接。
改進型30K6E指揮系統中包含1部55K6E作戰指揮車。該車裝備有數字計算機、數據傳輸、無線電通信、行軍導航聯測與衛星定位等先進的車載設備。車上共設有5個指揮／工作檯，每個指揮／工作檯位上的數字顯示設備一改原來俄軍使用老式黑白陰極顯像管的傳統，而使用了更輕便、抗震能力更強、顯示解析度更高的俄羅斯國產18英寸多功能軍用彩色液晶顯示器。55K6E作戰指揮車還可以根據自身雷達系統、附屬雷達系統及友鄰協同情報系統提供的信息對S-400地空飛彈系統進行自動化指揮。
另外，改進型30K6E指揮系統還包括至少一部的91H61車載相控陣雷達系統。91H61相控陣雷達主要是向指揮車提供來襲目標發現、識別、跟蹤等信息保障。該雷達可利用載車頂部的傳動機構對雷達天線進行機械鏇轉，這與雷達本身的相控陣天線波束的偏轉相結合，可實現雷達波束360度無盲區的環掃偵察。
91H61相控陣雷達具有較遠的探測距離，可以在600公里的距離上探測和跟蹤戰鬥機、巡航飛彈、無人機等空中目標，及高空來襲的近、中程彈道飛彈。它可以在極短的時間內完成目標的敵我識別、航跡跟蹤等任務。此外，據稱91H61相控陣雷達還具有很強的抗干擾能力，其不但能快速識別各種真假目標，還能快速確定敵有源干擾機的方位。
火力單元
S-400火力單元，即986E由載有多部地空飛彈的飛彈發射車和多功能相控陣雷達車所組成。其即可以在改進型30K6E指揮系統的指揮、協調下完成戰鬥任務，也可以利用自身裝配的92H6E多功能相控陣雷達獨立實施目標跟蹤、識別及飛彈發射等戰鬥行動，具有很強的自主作戰能力。該系統所裝配的92H6E多功能雷達為三坐標脈衝透射式相控陣雷達，具有可同時對多達100個目標進行航跡跟蹤的能力，在戰鬥狀態下，可對100個目標中威脅最大的6個目標進行鎖定並詳細跟蹤。同時，該雷達還可以在目標實施有源或無源電磁干擾條件下及在複雜地形、氣象情況下，對目標進行自主搜尋、截獲及自動跟蹤等。同時，92H6E多功能雷達的處理設備採用現代高效率的計算和通信系統，可以實時同改進型的30K6E指揮系統自動交換信息。
S-400防空飛彈系統所標配的地對空防空飛彈為48H6E2及48H6E3型。這兩種飛彈均採用一級固體燃料式發動機、正常的氣動布局並都為垂直發射的方式。48H6E2型飛彈的射程為200公里。48H6E3型更遠一點，為250公里。它們分別可以對付最大速度為2800米／秒和4800米／秒的來襲目標。這兩個型號的防空飛彈的制導部分都採用金剛石一安泰科技生產聯合體最新研製的新型尋的導引頭。該型導引頭可工作在半主動狀態，也可工作在主動狀態。工作在主動狀態時，飛彈根據地面指令爬升到一定高度後，轉入搜尋狀態，自主探測並導向目標。這兩種飛彈通常被安裝雙排四聯裝的5P85SE2運輸發射筒具中。而5P85SE2運輸發射裝置則由俄羅斯嘎斯車輛廠生產的MAZ7910型6×6重型運輸車馱載進行機動。
此外，S-400防空飛彈系統還可以配備類似於美制“愛國者”PAC-3和歐洲“阿斯特-30”那樣的俄制多用途9M96E或更先進的9M96E2小型化三軍通用型飛彈。9M96E型飛彈射程為40公里，射高5米至20公里，彈重333千克。飛彈裝備有24千克的高爆戰鬥部，平均速度為750米／秒。而9M96E2型飛彈射程可達120公里，射高為5米至30公里。9M96E2型飛彈同樣裝備有24千克的高爆戰鬥部，飛行平均速度提高到1000米／秒。這兩型飛彈前部均設計為目前流行的鴨式布局，有著很強的空中高速機動能力。它們都使用無線電引信，採用慣性+指令修正+主動雷達尋的組合式複合制導，抗干擾性很強。同時，這兩型飛彈都具有很高的單發殺傷機率。據稱單枚9M96E2型飛彈對有人駕駛飛機的殺傷機率可達90％，對老式的“飛毛腿”等短程彈道飛彈的攔截率可達近70％。
由於S-400的飛彈發射具及其所用各種飛彈在設計時採用了模組化、通用化等先進的理念。9M96E及9M96E2型飛彈可以以四枚一組的形式裝填在5P85SE2運輸發射筒具中。這樣一具四聯裝的5P85SE2運輸發射筒具就可靈活採取多種不同的配彈方式，可以採用大、小彈混裝的形式。即可全部裝大彈或小彈，也可裝2枚大彈8枚小彈或3枚大彈4枚小彈及其它幾種組合方式(大彈是指48H6E2及48H6E3型飛彈，小彈是指9M96E及9M96E2型飛彈，作者注)。這樣做最大的好處：一是可以“彈”盡其用，根據目標的情況靈活、經濟的選用防空飛彈；二是可以在一個防空飛彈火力單元中實現飛彈的梯次防禦、逐次發射配置，實現對來襲目標的多次有效攔截，提高了對目標的摧毀機率。此外，由於S-400的飛彈發射具和過去的S-300所採用的發射具的幾何尺寸相當，這樣S-400防空飛彈系統還可以安裝和發射裝備於各型S-300系統中的絕大部分防空飛彈。
主要特點
全部使用相控陣雷達，雷達功率大並可全向位覆蓋搜尋，發現目標能力強。從飛彈系統的設計理念和技、戰術性能上來分析，S-400“凱鏇”系統是從S-300P系列防空飛彈中脫胎換骨、發展起來的一種新型的防空飛彈武器系統。俄羅斯軍工技術人員在研究時充分利用了俄在無線電、雷達、火箭製造、微電子技術及計算機技術等領域的最新成果，使該飛彈系統不僅大幅超越了俄上一代最先進的S-300PMU2型防空飛彈，而且在許多技、戰術性能指標上也超過了目前美國最先進的“愛國者”-3型防空飛彈。S-400“凱鏇”系統所裝配的91H61相控陣搜尋雷達功率較S-300P系列的雷達，功率有了明顯的增強，具有雙面掃描、全向掃描的能力，可以不間斷地進行360度、不留死角的掃描和搜尋防空區域，讓高空、低空任何角度來襲目標都難以逃過它的“法眼”，從而使整個飛彈系統在對抗低空、高速來襲目標的防空能力和對付隱身目標的能力大大提高。
採用先進的制導控制技術和智慧型化的無線電引信，防空飛彈的殺傷精度高。S-400裝備的先進的48H6E系列、9M96E系列飛彈採用了複合制導的先進制導技術，從而大大提高了飛彈的制導精度，增強了抗干擾能力。據俄軍方稱S-400所使用的新型的48H6E3飛彈的殺傷機率較過去S-300系列所採用的飛彈有了明顯的提高。飛彈的最大脫靶量由S－300PMU1的9米以上提高到了3米以內。另外，S-400所裝配的新型飛彈均採用多點起爆式的定向破片殺傷戰鬥部和智慧型化的無線電引信。這些新技術的採用使新型飛彈在對付空中來襲目標時，不僅能夠根據目標信息精確控制戰鬥部引爆的時機，還能根據目標類型及目標與飛彈在交會時的具體情況，自動選擇和控制戰鬥部的起爆狀態，從而確保對目標的殺傷機率。
飛彈系統設計獨特，火力單元可以單獨完成防空任務，在戰場的複雜電磁環境下抗干擾能力強。S-400防空飛彈系統整體設計獨特，其火力單元(最小作戰單位，包括一輛相控陣制導雷達車和幾輛飛彈發射車)可獨立作戰。另外，S-400所配屬的飛彈發射車雖然在外形上與S-300PMU系列相類似，但是與S-300PMU的發射車不同，S-400的每輛發射車上可以裝載不同類型和數量的飛彈，配置極為靈活。S-400系統火力單元所配屬的照射制導雷達為先進的92H6E多功能相控陣雷達。雷達探測和跟蹤距離遠，可同時完成搜尋跟蹤目標、制導飛彈、反電子干擾等任務。由於S-400系統同時具有工作在不同波段上的多種防空雷達系統，可同時制導多枚不同類型的飛彈、攻擊多個目標，尤其適合在強烈的電子干擾未來戰場環境下作戰。
飛彈系統模組化、信息化程度高，可實現多系統信息共享、聯網作戰，提高了系統的作戰效能。現代戰爭更多體現為體系與體系的對抗，單一一件裝備即使它的技、戰術水平再先進，如果不能和其它相關係統組網，其效能也要大打折扣。而俄羅斯的S-400防空飛彈系統在設計時就充分考慮到了系統內部、相同系統之間及系統與其它防空信息來源之間情報共享、互聯互通的問題。這一點雖然在早先設計的S-300P防空飛彈系統上就有所表現，但新型的S-400系統體現出了更高的層次和水平。S-400防空飛彈系統建立在基於數據鏈信息傳輸的分散式、網路化的開放式體系的架構上，能迅速建立模組化防空系統，並根據戰場態勢和戰術需要來選配不同型號的飛彈對抗來襲目標，充分發揮了系統的整體作戰效能，代表了未來地面防空飛彈系統的發展趨勢。S-400“凱鏇”系統在戰鬥狀態下不僅可以與空軍指揮機關相聯，也可與其它軍種的指揮機關連成一個整體。該系統還具有相當強的機動和反應能力，接到作戰命令5分鐘之內就可以進入作戰狀態，比西方同類系統快6到7倍。同時，S-400裝配的改進型30K6E指揮系統採用了信息源聯網作戰技術，完善了信息和指揮系統，實現了信息在飛彈群各火力單元間的廣泛交換，提高了地面和彈載計算機的計算能力和速度，大大增強了指揮控制系統對作戰狀態的分析、決策和控制能力。同時由於飛彈系統的自動化程度高，整套系統的作戰和維護人員也較早期的S-300系統有所減少。此外，S-400的指揮控制系統、相控陣雷達、飛彈發射筒具等全部分別安裝在新型的動力強勁的輪式載重底盤上，具有野戰條件下快速部署和機動的能力，戰場生存能力較強。
由於S-400採用開放式體系和模組化結構，因此它可以與俄軍現在大量裝備的S-300P系列，甚至是“道爾”、“山毛櫸”系統防空飛彈進行高低搭配、聯合組網，同時還可以同俄空軍A-50U空中預警指揮機及其它軍種的雷達預警網進行信息共享，從而充分調動並提升俄各種防空飛彈武器的整體作戰效力。
每輛發射車上可裝載不同類型和不同數量的飛彈，飛彈發射車外形與S-300MPU系列相類似，配置極為靈活。指揮控制系統包括一輛搜尋指示雷達車和一輛指揮控制車。S-400系統的所有車輛均採用越野卡車作為底盤，具有較強的快速機動與快速反應能力。在運輸狀態時發射裝置呈水平狀態，而在系統展開時則呈豎直狀態。飛彈裝在密封發射筒內，便於飛彈的運輸和保存，同時也可避免被損壞。裝填工作由起重機來完成。一個火力單元的全部載彈量為48枚。S-400系統的照射制導雷達為先進的相控陣雷達，探測和跟蹤距離遠，可同時完成搜尋跟蹤目標、制導飛彈、反電子干擾等任務。S-400系統可同時制導多枚飛彈、攻擊多個目標，尤其適合在強烈的電子干擾環境下作戰。
1套S-400能替代3套S-300。與S-300相比，S-400在目標命中率和速度方面的性能提高1倍，而抗干擾能力則提高了4倍。該系統可有效攔截隱形飛行器和飛行速度達4.8千米/秒的彈道飛彈。另外，S-400首次採用了3種新型飛彈和機動目標搜尋系統，可以對付各種作戰飛機、空中預警機、戰役戰術飛彈及其他精確制導武器，既能承擔傳統的空中防禦任務，又能執行非戰略性的飛彈防禦任務。
S-400還是目前世界上唯一一種可以發射多種型號飛彈的防空系統，包括從低空、中空、高空，近程、中程、遠程的各類飛彈，包括48N6DM、9M96E、9M96M、48N6和40N6等，達8種之多。第一種射程為400公里的新型的40N6遠程飛彈，它可以發現600公里內的目標並同時動用72枚飛彈對36個目標進行攔截，可以摧毀隱形飛機，也可用來對付空中預警機和電子干擾機；第二種與美國“愛國者”PAC-3飛彈相當，採用主動雷達導引，飛行速度高達每秒4,800米且攔截率高，可擊落250千米遠、飛行高度從數十米到同溫層，甚至飛行高度僅5米的超低空目標，攔截“飛毛腿”之類戰術彈道飛彈綽綽有餘。這兩種飛彈互補缺失，可構建起一套多層次的高效防空網。
S-400的作戰進程所有階段的高度自動化可保證大大縮減S-400的技術維護人員數量。其結構原則和展開式通信系統與各種指揮機關相連線，既包括空軍的指揮機關，也可與武裝力量其他軍種的指揮機關相配合。該系統能自動對指示目標實施戰鬥行動，能自動地跟蹤發現和攔截目標，飛彈在飛臨攻擊目標之前能識別敵我，還可以同時發射多枚飛彈攻擊不同的目標。
S-400在速度、精度等方面均優於美國的“愛國者”PAC-3地空飛彈系統，是當今世界上性能最好的防空飛彈系統。S-400的發射狀態是垂直於地面90度角，在發射升空後飛彈才按照導航信號定向飛行，就是說具備空中鎖定目標能力。這樣極大地縮短了發射前的戰備操作時間。飛彈被冷發射至30米高度後，固體燃料發動機開始點火，在飛行的初始和中間階段使用帶無線電校正的慣性制導，在最終攔截目標時轉為自動制導，裝有氣動系統以增強機動性。在首發飛彈未命中的情況下，可發射後續飛彈進行補射。用戶可以選擇裝有5V55R、48N6E、48N6E2等飛彈的標準發射裝置，或裝新型飛彈，或新、舊型飛彈混裝，每一種發射裝置在待發射位置均可放置4枚飛彈。
作為一種大量套用新技術的第4代防空系統，S-400與S-300P拉開了一代以上的距離。它繼承了S-300PMUl系統結構，同樣由自動化指揮控制系統與具有獨立作戰能力的飛彈系統組成，但又有兩個不同點：
（1）S-400允許作戰單元遠離制導雷達站(通過數據鏈聯結)，可以使火力覆蓋區域大幅延伸；
（2）S-400系統的作戰單元數量增加到8個(S-300PMUl/2為6個)，提高了系統的多目標交戰能力。
全系統可以齊射96枚飛彈，同時攔截48個目標。此外，S-400還採用了模組化的系統結構，可以與S-300P系列所有型別的飛彈系統組合，以新系統帶動老裝備，充分調動並提升了整體作戰潛力。
