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当“飞毛腿”导弹发射穿透云层后,其灼热的尾焰即被美国部署在地球同步轨道上的红外侦察卫星发现,此时距离发射不超过120秒,处于中国在2007年的反卫星试验的导弹上升速度和拦截高度范围之内,在后续的数次反导试验范围之外,

今年1月美军中段反导试验成功,靶弹从中太平洋射向美国西海岸

然而假设条件过于宽松。
  

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  没什么反导是洲际导弹穿不透的 一发不行那就十发
  

央视的反导演示画面

凤凰军事 7月31日

央视在7月24日的新闻联播中,曝光了中国中段路基反导实验的相关信息。被认为是对美军在韩国部署“萨德”导弹系统的回应。无论央视此时公布中国中段反导目的如何,中国反导能力都是大家关心的神秘话题。中段反导到底有何神通,如何才能有效运作,其效能怎么样?我们完全无法从新闻联播里的模拟画面得到太多有用的信息,只能在网络和外媒的只言片语和高深的相关解密的教材论文中窥伺一二。

自从导弹出现并投入战场的那一天起,人们就开始尝试各种办法对其进行拦截。

从二战期间英国战机对德国导弹进行空中扫射,到冷战期间美苏在超高空用氢弹、中子弹拦截洲际导弹,到现在以动能拦截载具(kkv)进行碰撞杀伤,以及未来可能出现的激光、电磁武器等新的拦截方式。

在能量武器的廉价化和实用化还遥遥无期的今天,通过动能碰撞直接杀伤的方式是主要的反导拦截手段。无论是美国的反导主力:陆基中程反导系统gbi、近程反导系统“萨德”还是海基的标准3系统均使用动能拦截手段。其好处是杀伤效能可靠,附带效应小。缺点是用途单一,没有进攻能力,对导弹的控制技术和雷达性能提出了非常严苛的要求。中国的反导技术同样采用动能拦截路线,几次成功的拦截试验说明中国在高端技术上并没有落后美国太多,远超还停留在依靠爆炸战斗部进行拦截的俄罗斯和印度。

然而反导是个庞大的系统工程,并非有了拦截弹就万事大吉高枕无忧了。反导需要哪些东西呢?

“爱国者”导弹拦截画面

让我们把时间拉回25年前的海湾战争,当时最引人注目的高技术战争正是“爱国者”大战“飞毛腿”的反导之战。当时的具体作战过程是怎样的呢?

“飞毛腿”导弹是苏联出口给伊拉克的短程弹道导弹,根据改型的不同射程从130到700公里不等,发射后飞行时间不足10分钟。对于当时的反导系统而言时间是非常紧迫的。

当“飞毛腿”导弹发射穿透云层后,  其灼热的尾焰即被美国部署在地球同步轨道上的红外侦察卫星发现,此时距离发射不超过120秒。预警卫星将导弹数据通过印度洋上空的通信卫星发送给盟军设在澳大利亚的数据处理中心。数据经过处理之后再传递给美国本土科罗拉多州的航天司令部。再转发到前线的盟军指挥部发布防空警报,为“爱国者”导弹阵地提供不足90秒的预警时间。此时“爱国者”再依靠自身的雷达发现并锁定来袭的“飞毛腿”并引导拦截。至于拦截概率,在吹了2年的牛后,现在翻开统计数据看来也只有9%。

即使面对射程不足千米的弹道导弹,反导拦截也必须依靠天基红外侦察系统的支持,更何况是拦截洲际导弹这种从地球另一边来袭的目标。

雷达的工作方式比这个高到不知哪里去了,但是用的都是电磁波也就可以拿来作个类比

这是为什么呢?

因为反导用的火控雷达必须首先要准确的预知导弹的来袭方向才能尽早对目标进行稳定的跟踪并根据回波来解算火控数据用于射击。而雷达的探测范围受限于功率和自身天线大小,其探测越远的目标就需要越集中的探测波束。因此其视场在探测远距离目标时非常狭窄,如同望远镜或者超长焦镜头一样。

打个比方,同样是一枚纽扣电池供电,普通手电筒和激光笔的照亮距离和光斑大小是远远不同的。手电筒照亮范围较大但是照不了多远,看不见远处的蚊子,激光笔能照到远处的蚊子但是很难准确的照到蚊子身上。这个时候就需要有人提供蚊子的具体方位让激光笔找准目标。而这个提供方位的角色,主要由天基预警卫星来承担。

美军的天基红外侦察系统

导弹发射时产生的高热尾焰在地表背景下是个很明显的闪点,能迅速引起天基侦察卫星的反应,而此时路基探测系统由于受到地球曲率和大气散射的干扰无法定位远处的导弹。只有卫星能及时发现目标并作出预警。美国至今已发展了数代预警卫星,其现役主力是dsp和新一代的sbirs系统。dsp为3颗同步卫星,负责普查任务,sbirs则由2颗高轨卫星、4颗同步卫星和24颗低轨卫星组成,负责在dsp发现目标后对目标进行持续跟踪和弹道解算。并将数据发回地面中心。而中国尚未建设如此庞大的  太空导弹监测项目。

反导过程中雷达的工作流程

如果不依靠卫星怎么办呢?

我们来做一个比较极端的假设:美军5艘巡航中的俄亥俄战略核潜艇从中太平洋的巡航区域向日本海发射5*24=120枚三叉戟d5导弹(美国陆基洲际导弹主要瞄准俄罗斯,对东亚战略核威慑由巡航太平洋的水下力量附带完成)而拦截阵地为俄罗斯符拉迪沃斯托克。距离不足7000公里,而三叉戟d5的最远射程可达上万公里,因此可按最大数量携带分导弹头。为考虑突防,设定每枚导弹携带7个子弹头和1个诱饵仓。可形成840枚10万吨当量的w-76型核弹以及840个诱饵或者360片箔条干扰云带(按美军上一代“海神”潜射战略导弹诱饵仓可携带7个诱饵或3箱箔条计算)的庞大突防群体。

假想作战:从中太平洋攻击日本海,拦截弹从俄罗斯符拉迪沃斯托克发射

在没有卫星的早期预警下,假设当突防群越出雷达视野的地平线即可以被发现(这金手指开得太大了吧?当然能发现不等于能识别和精确测量)那么,中国的雷达性能如何?对于无反隐身对抗设计的老式弹头而言,中国空间探测雷达最大探测距离3000km,对rcs为1cm的目标具有10米级的测轨精度。我们再开传送门将其从内地搬运到符拉迪沃斯托克,可在3000km距离上对来袭的突防弹群进行测轨和拦截火控计算。

分导弹头进入大气层产生的光迹

此时突防群已越过弹道顶点,分导弹头、诱饵和箔条早已释放(通常在导弹上升过程中释放完毕)并开始突防,弹头速度3km/s以上并不断加速,高度约为800km。忽略掩护用的箔条云带来的误判干扰,以及反导导弹的加速时间,雷达和指挥系统的计算和决策-传递-命令时间(继续开金手指啦)。拦截将发生在约400km左右的高空。处于中国在2007年的反卫星试验的导弹上升速度和拦截高度范围之内,在后续的数次反导试验范围之外。已经超出红旗19的作战范围(拦截中程导弹),必须依靠“ 动能 ”系列重型拦截弹 (和美军gbi相仿)&  nbsp;。

由于目前诱饵弹技术的发展(诱饵实弹化,实弹诱饵化)在大气层外从突防群中准确分辨诱饵和实弹是异常困难的,而箔条云层产生的强烈干扰也将掩盖弹头的信号。考虑10万吨级核武器的巨大威力,最好以全部拦截的方式进行拦截。

至于拦截成功率,套用美军反导试验成功率来算应该不超过50%,而此时拦截弹已消耗1600发。如要将拦截率提高到75%,则需3200发拦截弹。再提升拦截率的话,恐怕导引系统难以同时支持如此多的导弹进行同时反导航路安排了。同时指挥将近5000枚拦截弹恐怕是个不可能完成的任务。(再想想5000枚拦截弹带来的财政负担,要吐血的,一枚gbi可是9000万美元)

美国gbi是唯一实战部署的中段拦截弹,共部署了44枚

在首次拦截过后,大量的漏网之鱼的下降速度将增加到5km/s以上并迅速突入稠密大气层,此时诱饵和箔条等掩护手段将因大气阻碍而与实弹分离,可以无须顾忌识别问题而节省大量拦截弹。此时进行二次拦截的预计高度不足150km,处于红旗-19的作战高度之内,但速度和下落角度远超此前进行的数次拦截试验,拦截概率直线下降,且拦截残骸也将污染到被保护区域。一旦拦截失败,红旗-9也基本没机会进行补射拦截,洲际导弹的落地速度超过25马赫,近距离拦截基本不可能。

经过对假设条件的模拟拦截,可以发现拦截洲际导弹的代价极其高昂:中段需要大量的拦截导弹以应对难以分辨的假目标和干扰层,而末段的相对速度过快且高度和时间也所剩无几,也难以实现对大量漏网之鱼进行高概率拦截。

今年1月美军中段反导试验成功,靶弹从中太平洋射向美国西海岸

然而假设条件过于宽松。美军进行的大量反导试验之所以成功率不到一半,正是由于难以识别诱饵和干扰,在同样的威胁面前,中国的雷达性能也难以做到更好。也没有进行过试验以证明相关技术能力(若进行试验一定会被美军天基侦察系统发现)。

所以除了美国进行过对远程导弹的拦截试验(还经常放水降低难度,比如在靶弹上装个喇叭大喊来打我呀)外,中国也仅进行过一次高空反导试验。打的也是轨道相对固定的低轨卫星。其他数次实验均是对东风16、东风21等中近  程导弹进行中段拦截,高度在250km以下。所展现出来的作战效能介于美军“萨德”系统和标准3之间。

至于实战部署,美国的中段陆基拦截弹gbi部署了44枚。真要打起来也就几发东风-41或者白杨-m就能抵消了。“萨德”只能进行末端拦截,海基的标准3反而稍好一些,可以摸到洲际导弹的下限,然而对于弹道高的就回天乏术了。而且同样面对难以分辨的诱饵的问题。这将使得拦截成本飙升难以承受。

网传的红旗-19导弹(资料图)

中国并没有相关专业反导拦截弹部署的报道。数次反导试验的官方对外口径都是“反导技术试验”,并未表明是实弹能力测试或是部署试验。而且靶弹和拦截弹同时升空。因此猜测中国的中段反导系统尚处于技术研发阶段,并未实际部署。现有的成熟反导能力应该还是基于红旗-9的末端拦截。

而配套系统方面,雷达性能从公开报道看来基本够用。至于天基红外侦测系统,根据官方新闻推测今年才开始立项,等到完成验证试验并发射组网,估计还需5到10年。

所以现阶段大国建设反导能力,其他大国的正常应对是打打嘴炮,同时多订购几颗洲际导弹压压惊。而对于大国周边一些别有用心的小国而言,它们就造得起那么几十枚中程远程导弹,面对大国的越来越严密的反导保护伞就只能望洋兴叹了。

所以,还是那句老话:没有什么问题是一发icbm解决不了的,如果一发不行,那就十发!(凤凰军事 铭锋)