淺議中美中段反導之爭

如果現(xiàn)在核武器可以決定一個國家的生死,可以影響人類的命運,那么未來,中段反導技術(shù)就可以保障一個國家的安全,維護世界和平。



2018年2月5日,是一個值得中國人紀念的非常有意義的日子,因為這一天,中國成功進行了一次中段反導試驗。中國國防部官微@國防部發(fā)布在第二天證實了這一消息。然而這一消息很快被湮沒了,因為2月7日,伊隆馬斯克的太空探索科技公司,用獵鷹9火箭把一輛豪華電動跑車射入了太空,并計劃在海上回收火箭芯級。這一舉動在全球引爆了一場太空嘉年華。雖然很多中國人缺乏基本的航天常識,但他們卻崇拜美國太空科技,雖然很多中國人對中段反導缺乏起碼的認識,但他們卻都知道伊隆馬斯克,雖然他們不知道獵鷹9的發(fā)射失敗了,那輛豪車已成了太空垃圾,計劃回收的芯級掉也入了大海,但這絲毫不妨礙他們加入慶祝美國太空技術(shù)偉大創(chuàng)舉的狂歡。因為“航天黑科技、”“伊隆馬斯克”、“豪華跑車”、這些字眼已經(jīng)把他們的氪金眼閃得漫天星斗,被美國夢、明星夢、財富夢折磨得精神分裂的中國人,在這種字眼的刺激下又怎能不歇斯底里!

然而,在狂歡的人群里,一定沒有PENTAGON和NASA的專家,他們正用陰郁的目光緊盯著2月5日的那次發(fā)射,心情沉重地研判著中國在這次試驗中展現(xiàn)出來的反導能力。

所謂反導,就是對來襲導彈實施攔截。既可以是對以飛航式軌跡飛行的巡航導彈的攔截,也可以是對采用彈道式軌跡飛行的彈道導彈的攔截?!爸卸畏磳А?,指的是攔截以彈道軌跡飛行的戰(zhàn)略導彈。


圖片發(fā)自簡書App


彈道導彈防御系統(tǒng)按照攔截時機不同可分為三大類。一是助推段防御系統(tǒng),它是指在助推階段對來襲導彈進行攔截,一般是導彈發(fā)射后、尚未投放彈頭的數(shù)分鐘內(nèi)進行攔截。二是末段防御系統(tǒng),它是指在彈道飛行最后階段,即在來襲導彈在進入大氣層并即將擊中目標時,對來襲導彈進行攔截。三是中段防御系統(tǒng),攔截范圍是以上兩者之間的廣大區(qū)域,旨在對脫離導彈彈體后尚未再入大氣層、處于太空真空飛行狀態(tài)的來襲彈頭進行攔截。

初段攔截系統(tǒng)能把對方的導彈摧毀在其發(fā)射陣地上空,所有的毀傷都由對方承受而不會對己方造成任何損害。但初段反導對導彈預警系統(tǒng)和攔截系統(tǒng)的探測和反應要求太高,而目前的主要戰(zhàn)略導彈,如俄羅斯的“白楊M”和“亞爾斯”等都采用了速燃技術(shù),就是導彈推進劑的能量密度很大,導彈發(fā)射后能迅速上升進入太空,留給對方的探測和反應時間很短,目前的導彈預警和攔截技術(shù)還很難支持這種攔截方式。

末段攔截技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟,各大強國已經(jīng)獵裝了多種末段攔截彈,像美國標3、愛3、薩德以及俄羅斯S400、S500、歐洲的紫菀、中國紅9B等等都屬于這種類型,其攔截高度在幾十公里到上百公里不等。

但實施末段攔截時,對方彈頭已在己方上空,即使成功摧毀來襲彈頭,其破片對己方也會造成損傷,如果來襲彈攜帶的是核生化彈頭,那這種攔截即使成功也沒有意義了。所以,在目前技術(shù)條件下,最理想的攔截方式是中段攔截。

再細分一下,中段還可以分前后兩段。在前段,導彈的多彈頭載具與彈體剛剛分離,還沒達到彈道拋物線頂端,后段,多彈頭載具到達彈道頂端后釋放出子彈頭和誘餌。所以中段反導的最佳時機是在來襲彈頭的多彈頭載具還沒有釋放子彈頭和誘餌的前段。


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中段反導是頂級的太空軍事技術(shù),只有中美俄三國在研究開發(fā)這種技術(shù),其中中美采用的是動能直接撞擊方式,而俄羅斯采用的是近炸方式。近炸方式對攔截的技術(shù)要求較低,只要攔截彈接近來襲彈頭時起爆,就能用破片將其摧毀。但由于目前的先進洲際導彈都采用了彈頭加固技術(shù),破片不一定能保證完全摧毀,所以這種攔截方式可靠性較低。而依靠動能直接撞擊來襲彈頭,能保證一擊必殺,但技術(shù)難度極大,幾乎是“用一顆子彈擊中在太空中飛行的蒼蠅”。

中段反導是一個龐大而復雜的系統(tǒng)工程,為了支持這個工程,首先需要建立完善高效的預警、探測、跟蹤網(wǎng)絡,這個網(wǎng)絡由天基的紅外預警衛(wèi)星以及陸基和海基的X波段雷達等設備組成,而它們獲得的數(shù)據(jù)通過高速數(shù)據(jù)鏈傳遞給控制中心,由超級計算機迅速解算,在獲得來襲導彈準確數(shù)據(jù)的情況下,再發(fā)出攔截指令,由攔截彈實施攔截。

中國的攔截彈采用了KVV方式,即動能直接撞擊方式,這對攔截彈的性能提出了極高的要求,在當今世界上只有中美兩國具有這種技術(shù)。

攔截彈最大的技術(shù)難度在于它所應具有的射高和射速。洲際導彈的射程一般在一萬公里左右,與之對應的彈道最高點,即彈道拋物線頂端的高度一般在3000公里左右,高度的三倍就是其射程。美國本來對朝鮮的火箭技術(shù)不屑一顧,但朝鮮去年發(fā)射的火星15火箭的射高達到了4000公里,美國這才真正緊張了,因為這個高度換算成射程,完全可以抵達美國本土。所以攔截彈要實施有效攔截,首先要具有3000公里以上的射高。

一般的低軌道衛(wèi)星高度在幾百公里左右,所以中段反導與攻擊低軌道衛(wèi)星,在難度上是不可同日而語的。

GPS衛(wèi)星的軌道高度在23000左右,而同步衛(wèi)星軌道高度達36000公里,它們由巨型航天運載火箭發(fā)射,但火箭不能一次性將衛(wèi)星打到這個高度,而是要先將衛(wèi)星送入同步轉(zhuǎn)移軌道,然后再用幾天時間逐漸將其調(diào)整到同步軌道。所以,以前這個高度上的衛(wèi)星是安全的,因為沒有導彈能達到這個攻擊高度。美國在1976曾經(jīng)發(fā)射過一枚探空火箭,其直升高度達到了10000公里,所謂直升,就是發(fā)射后不經(jīng)過轉(zhuǎn)移軌道直接達到這個高度。但2013年5月13日,這個高度記錄被打破了,因為這一天,中國發(fā)射了一枚探空火箭,據(jù)說其直升高度達到了36000公里,這意味著,中國擁有了攻擊美國導彈紅外預警衛(wèi)星的能力,也證明了,中國中段反導攔截彈完全可以達到所需的射高。

洲際導彈的中段飛行速度極快,可達每秒8-9公里,再入時的速度達到27馬赫,因此攔截彈必須要具有更快的的速度才能追上并將其攔截。而中國探空火箭36000公里的射高表明,中國火箭已能達到第二宇宙速度,即每秒11.2公里,因為只有在這個速度下才能實現(xiàn)36000公里的直升高度,因此,中國中段攔截彈已經(jīng)實現(xiàn)了所需要的速度。



中段攔截對攔截彈的彈頭飛行精度和姿態(tài)調(diào)整能力的要求也非常高,彈頭要有靈敏的目標捕捉系統(tǒng),彈上計算機要能高速解算目標數(shù)據(jù),然后控制調(diào)姿伺服發(fā)動機連續(xù)修正彈頭姿態(tài),不斷逼近來襲彈頭。可以想象這樣一幅畫面:一枚KVV攔截彈頭,周身此起彼伏地不斷噴射著一束束絢麗的火焰,在深邃的太空中像跳舞一樣不斷調(diào)整著姿態(tài),向著來襲彈頭直撲而去,直到兩彈相撞,蹦發(fā)出超新星爆發(fā)一樣燦爛耀眼的火球,最終完成了驚艷的一擊。


一、彈頭調(diào)姿 二、撞擊 三、碎片


攔截彈對助推火箭的控制精度要求也是極高的,如果助推器與彈頭脫離的時機不精確,如果助推器的控制誤差超出了彈頭捕捉系統(tǒng)的允許范圍,那么攔截就會失敗。攔截彈的三級火箭助推器,每一級都包含了極其精妙復雜的控制技術(shù),只有完美地完成了三次交班,才能完成最后的攔截,而且機會只有一次,不容絲毫失誤。

由于在射高和射速上的要求,因此攔截彈必須攜帶大量推進劑,所以,中段反導攔截彈的體量是很大的。美國國家導彈防御系統(tǒng)的攔截彈GBI,長16.8米,直徑1.27米,采用固定的井基發(fā)射,這已經(jīng)超過固體遠程導彈的尺寸,接近固體洲際導彈了。我國公開的攔截彈從照片上看就是東風21的變形,而且是采用車載機動發(fā)射,而東風21只是固體中程導彈。這樣看來,我國的中段攔截彈比美國的要小一圈,這說明我國推進劑的比沖和能量密度比美國的要高。根據(jù)公開的資料顯示,我國采用的推進劑是N15,具有多脈沖燃燒能力。而美國采用的是落后一代的NEPE,這表明我國在固體推進劑技術(shù)上已取得領先優(yōu)勢。


美國GBI


基于東風21的攔截彈


截止目前為止,美國公開的19次攔截試驗中,成功了十次,成功率僅百分之五十。而我國進行了至少9次試驗,公開了三次,除2月5日那次外,還有2010年1月11日和2013年1月27日,這三次全部成功。

我國首次進行KVV彈頭的動能打靶實驗是在2005年,而且第一次就獲得成功,雖然沒有公開報道,內(nèi)部卻頒發(fā)了紀念章。



中國在中段反導技術(shù)上的進步讓美國非常緊張,因為到目前為止,美國在中段反導試驗的成功率上并沒有領先中國,而失敗率還高于中國。由于美國中段反導開展的時間早,試驗次數(shù)多,因此在數(shù)據(jù)積累和系統(tǒng)成熟度上仍有優(yōu)勢,并且已經(jīng)開始實戰(zhàn)部署,而中國的中段攔截系統(tǒng)還未見列裝部隊的公開報道,但按目前的趨勢發(fā)展下去,中國很快會趕上甚至會取得領先。

在反導領域,美國目前擁有絕對優(yōu)勢的是海基反導。因為美國有著比中國更完善的天基導彈預警系統(tǒng)和大量海基作戰(zhàn)平臺,像伯克級驅(qū)逐艦和提康德羅加級巡洋艦噸位都達到萬噸,可以搭載?;鶖r截彈,而且這些軍艦都安裝有宙斯盾雷達,可以搜索目標,指揮攔截彈實施攻擊。而中國現(xiàn)在還沒有可用的大型海上作戰(zhàn)平臺,但隨著055型萬噸級驅(qū)逐艦的逐漸入役,這種情況會得到扭轉(zhuǎn)。

中美中段反導之爭不僅是在技術(shù)上,還反應在輿論宣傳上。美國對中國中段反導試驗的目的和能力雖然心知肚明,卻從來不予承認,而是反復強調(diào)中國在開發(fā)反衛(wèi)星技術(shù)。美國這樣做的目的,一來是貶低中國中國反導技術(shù)能力,二來為了占領道德制高點,因為反導是用于防御的技術(shù),而且難度極大,而對衛(wèi)星的攻擊相對容易,卻是對人類和平與發(fā)展的威脅。05年的撞擊試驗中,中國擊毀了一顆本國的廢棄氣象衛(wèi)星,美國就大肆攻擊中國的舉動在軌道上制造了大量碎片,嚴重威脅了在軌航天器的安全,使中國在輿論上很被動,而中國的回應是反對太空軍事化。

美國當年用子虛烏有的“星球大戰(zhàn)”計劃拖垮了蘇聯(lián),中段反導技術(shù)作為這個計劃的一部分,現(xiàn)在又被美國用來圍堵中俄,但隨著中國在這一技術(shù)領域的不斷進步,美國恐怕難以重溫舊夢了。

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