中國有反導「金鐘罩」,能將威脅消除於千里之外
導語:中段反導就是利用探測到的導彈在火箭發動機關機時的最後方向和速度,計算出導彈在中段飛行時的飛行彈道,然後在其進入再入階段前實施攔截。對於中程射程以上的導彈,中段攔截往往是在大氣層外空間發生的,因此難度不言而喻。
出品| 網易新聞
作者| 雪鴞編輯| 史文慧
迄今為止,人類恐怖的「核平衡」主要建立在各國裝備多種可攜帶核彈的彈道導彈上,成為懸在頭頂的「達摩克利斯之劍」。
彈道導彈以高速、長程、大載荷的特點被大量推廣,並且製造門檻不高,稍有一定工業基礎的國家就可以造。有矛就得有盾,在導彈攻防對抗中,彈道導彈反導一直是當今世界最為尖端的技術,也是世界軍事大國競爭最為激烈的領域之一。
中國目前正不斷推進中段和末段反導的研發試驗,並且已經基本具備了完善的反導攔截能力,反導技術將成為中國對於其他強國的重要競爭優勢和戰略籌碼。
(一)究竟什麼是中段反導?
彈道導彈之所以有較為優異的綜合性能,主要是因為能夠飛向高空彈道甚至太空彈道,從而儘可能避免大氣層中的阻力,減少空氣阻力帶來的消耗,從而獲得很高的速度和最大的射程。
彈道導彈的飛行軌跡類似於拋物線,一枚標準的洲際彈道導彈的整個攻擊過程是這樣的:
第一個階段:導彈從發射到飛出大氣層,這個階段是在大氣層內的飛行,一般稱為導彈的上升段或助推段,在離開大氣層後助推段脫落。
第二個階段:導彈飛出大氣層外,在大氣層外向目標區域飛行,一般稱為飛行中段,這個過程是整個階段中耗時最長的。
第三個階段:導彈到達目標區域上空附近,重返大氣層,命中目標,一般稱為再入段。在這個階段,導彈本身的動能加上再入時的重力勢能,能夠讓打擊的彈頭具備極高的速度,中國的東風-21D反艦彈道導彈正是利用了這一點增強毀傷能力。
(彈道導彈飛行過程示意圖)
針對彈道導彈飛行的三個階段,反導專家也提出了不同的反導思路:
從技術角度而言,攔截越早效果越好。
助推段的導彈還沒有獲得很高的速度和高度,攔截是最理想的。不過,彈道導彈的發射基本都在本國國土內或者由發射方軍事力量保護的區域,所以助推段反導相當於將反導導彈甚至平台放入別人的國土或軍事保護區,裝備彈道導彈的國家軍事力量一般都不弱,所以助推段攔截的難度可想而知。
而且,中國曆來奉行「不稱霸」的政策,軍事力量不可能布置到別國的前沿,因此助推段反導方案對中國並不現實。
第二種是在彈道導彈的飛行中段,也就是在大氣層外實施攔截,被稱為中段反導攔截技術。這個階段的攔截效果也是比較好的,主要是因為彈道導彈在中段飛行的時間較長,飛行性質穩定,有一段時間(在頂點附近時)速度較低,且整個過程可以被衛星和雷達清楚掌握,更能夠減少附加傷害。
最後,就是針對導彈再入飛行的末段,也就是再入段的攔截,實際上基本是在大氣層內實施的。從技術角度而言,末段攔截是三種里較簡單的,然而洲際彈道導彈飛行到末段時都已經靠近目標,如果其攜帶核彈,即使被成功攔截,也依然會造成大規模的核輻射擴散;如果是分導式彈道導彈,末段的目標數會大增。此外,末段的彈道導彈速度是整個飛行過程中最快的,除非高密度地發射幾枚導彈保證成功率,否則實際上並不容易。
因此,綜合政治和技術考量,中段反導是一個最優選項。
(對於中國,中段攔截具備較好的可操作性)
(二)中國的中段反導攔截彈有啥先進技術?
中段攔截實際上就是利用探測到的導彈在火箭發動機關機時的最後方向和速度,計算出導彈在中段飛行時的飛行彈道,然後在其進入再入階段前實施攔截。儘管原理看上去並不難,但是如何計算出彈道導彈的大致軌跡,並且在最後精確跟蹤到目標,最終實施精確、徹底的毀傷,是極為困難的。
況且,對於中程射程以上導彈的中段攔截,往往是在大氣層外空間發生的,這就進一步增加了難度。
(動能攔截能夠有效地摧毀來襲彈道導彈)
最初,軍事大國在發展反導導彈時所應用的殺傷機理都是破片殺傷。
這項技術的優點在於,當攔截彈本身的機動和探測性能不足以跟上目標彈頭時,仍然會有很大的幾率打到目標彈頭:在反導導彈靠近目標時,攔截彈本身爆炸,併產生成百上千的爆炸碎片,爆炸後的碎片雲可以覆蓋很大的面積,而彈道導彈的彈頭被「淹沒」在其中,與一部分爆炸碎片產生碰撞。
不過,為了避免彈頭在再入大氣層時燒毀,一般的導彈彈頭通常都採用堅韌、耐高溫的材料,如果彈頭未受到很大的衝擊,相對速度不夠高,那麼彈道導彈彈頭可能並不會被摧毀,只能發生軌道偏離,仍然能夠作為一個體積較大的飛行器,在太空中飛行甚至返回大氣層爆炸,甚至有可能絲毫不受影響,依舊向目標飛去。
因此,如何使得被攔截後的彈道導彈徹底無害化同樣也是一個嚴峻的課題,而破片殺傷的機理並不能保證這一點。
中國發展的全新一代反導導彈均屬於動能攔截器(KKV),攔截彈本身的速度非常快,利用其本身的質量就可以高速撞擊摧毀目標彈頭。採用碰撞殺傷機理後的反導導彈可以將目標彈頭徹底撞成碎片,在落入大氣層時燃燒殆盡,不產生任何太空垃圾。
由於技術上較為先進,它能夠較好地解決破片殺傷機理產生的問題。
(中國的反導導彈在空中連續變軌留下的軌跡)
動能攔截器的核心技術是攔截器的快速姿態調整和精確的目標鎖定,在攔截彈靠近目標彈頭時,攔截作戰就變成了攔截彈和彈頭的互相追逐。彈道導彈在中段飛行的過程中本身就具備較快的速度,而較新型號的彈道導彈為了增強自身的突防概率,在中段也會經常機動變軌。
如果說反導是「子彈打子彈」,那麼新型彈道導彈的攻防戰相當於是「子彈打會拐彎的子彈」,這其中對於通信和監測的精度要求大大提高,反導導彈的設計也需要考慮到機動變軌需求,設置相應的調姿火箭發動機。這也意味著,反導導彈應當具備不遜於彈道導彈本身的機動能力。
攔截彈的尋的系統通常採用紅外導引頭,由於目標彈頭在太空中飛行溫度較低,這與它飛行中產生的高溫形成鮮明對照,有利於攔截彈的紅外導引頭鎖定目標。
(三)中國未來的中段反導體系將如何構成?
中段反導攔截系統主要由攔截彈、發射平台、戰略預警雷達、艦載預警雷達、衛星和綜合管理系統組成,攔截彈的發射平台可以分為陸基和海基兩種。
近年來,中國多次主動公布了一系列反導試驗的進度和畫面,隨著眾多軍用衛星的升空、新型戰略預警雷達的啟用、大噸位軍艦的量產,中國未來的反導系統建設已經初露真容。
目前,無論是陸基還是海基,中國的中段反導攔截體系建設都已經進入了快車道,未來中國將具備陸海一體化、多層反彈道導彈的能力。
其中,中國的陸基反導系統將主要由幾種射程不一的攔截彈構成,而海基系統則通過正在大規模建造的055級大型驅逐艦配合紅旗-26反導攔截彈構成。
中國的反導體系在本土防衛上仍然著重於陸基部分的建設,配置了幾款射程不一的戰略、戰術反導攔截彈。從技術角度來看,在陸上不用擔心空間的限制,可以完全按照性能最優來設計,預警雷達和反導攔截彈都可以做得較大,陸基反導體系沒有艦上那麼多的掣肘,效費比較高。
除去反導系統本身,一旦發生戰爭,中國的戰略支援部隊還承擔著迅速發射儲存補網衛星的任務。在反導作戰中,預警衛星一般最先發現來襲導彈、也最容易全程掌握導彈參數,如果中國的天基預警衛星被擊毀,那麼戰略支援部隊是否能及時使用「快舟」發射補網衛星將成為反導防禦作戰的重點。
(中國對於反導體系的發展有著足夠的信心)
而海基反導系統的特點比較鮮明,相對於專業化程度較高的陸基反導系統,海基反導系統的平台不僅是反導系統的平台,往往還擔負著戰術防空、反導、反潛、反艦甚至反水雷等作戰任務,再加上軍艦垂直發射系統的尺寸和數量有所限制,艦載預警雷達的性能也遠遠不如陸基戰略預警雷達,因此單純指望海基反導平台發揮主要攔截作用是不現實的。
不過,軍艦有著部署靈活的特點,平台的限制並不意味著海基平台無法發揮大作用,搭載艦載預警雷達的軍艦可以很好地起到「前哨」作用,即便無力攔截,它也可以進一步確認目標彈頭的各項參數,給較為完備的陸基攔截系統提供更準確的信息。從這個角度來看,中國仍有必要建造更多的海上預警節點。
結語
新一代反導攔截導彈,不僅是國際航天工業的技術制高點,更是大國戰略博弈的柱石。其研發難度極高,國際上僅少量國家能夠把握。儘管中段反導攔截系統是一套耗資極為巨大的龐大工程,但倘若全面戰爭爆發,這會成為中國「大氣外的長城」,作為中國的「金鐘罩」,全面保障中國的戰略安全和民族尊嚴。
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