出品:科普中國軍事科技前沿
作者:謝武
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
近期,世界兩大軍事強(qiáng)國美國和以色列相繼曝出將重新啟動(dòng)助推段導(dǎo)彈防御研究計(jì)劃。7月23日,美國國會(huì)《2019財(cái)年國防授權(quán)法》委員會(huì)要求,國防部將于明年研究并制定發(fā)展助推段導(dǎo)彈防御能力的初步計(jì)劃;26日,以色列政府決定增加80億美元用于發(fā)展主被動(dòng)防御系統(tǒng),其中一部資金將用于重啟擱置了20年的助推段導(dǎo)彈防御計(jì)劃。眾所周知,助推段導(dǎo)彈防御作為一項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)明顯、實(shí)現(xiàn)難度很大的前沿技術(shù),發(fā)展歷史跌宕起伏,幾度擱置再度轉(zhuǎn)向風(fēng)靡,究竟有何“魔力”?
助推段導(dǎo)彈防御有何優(yōu)缺點(diǎn)?
由于彈道導(dǎo)彈突防能力強(qiáng)、精度高、可攜帶核彈頭和生化彈頭,堪稱現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最具威脅的攻擊性武器之一,其飛行全過程可以分為助推段、中段和末段三個(gè)階段?!坝忻赜卸堋?,作為彈道導(dǎo)彈“克星”的彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)也可相應(yīng)的分為助推段防御、中段防御和末段防御三種類型。所謂“彈道導(dǎo)彈的助推段”,是指從助推火箭點(diǎn)火、導(dǎo)彈起飛,到導(dǎo)彈的最后一級(jí)助推火箭關(guān)機(jī)的飛行階段。助推段導(dǎo)彈防御系統(tǒng)正是在來襲彈道導(dǎo)彈的助推段對(duì)其實(shí)施攔截。
助推段攔截有著顯著的優(yōu)點(diǎn):由于助推飛行中的彈道導(dǎo)彈有明亮的尾焰,易于被紅外探測器探測;助推飛行中的導(dǎo)彈處于加速飛行的過程中,但飛行速度仍然相對(duì)較慢,有利于攔截;彈道導(dǎo)彈的助推火箭與彈頭和誘餌還沒有分離,是個(gè)單一的、比較大的目標(biāo),而且助推火箭比彈頭更容易被摧毀,可實(shí)現(xiàn)“一擊全殺”。因此,助推段防御是最理想的防御階段。
但“甘蔗不會(huì)兩頭甜”,助推段攔截也有著巨大的難度。因?yàn)閺椀缹?dǎo)彈的助推飛行時(shí)間很短——射程在1000千米以下的彈道導(dǎo)彈,助推飛行時(shí)間只有1分鐘左右;即使洲際彈道導(dǎo)彈,其助推飛行時(shí)間也只有3分鐘(固體推進(jìn)劑導(dǎo)彈)到5分鐘(液體推進(jìn)劑導(dǎo)彈),防御系統(tǒng)能否在這樣短的時(shí)間內(nèi)做出快速反應(yīng),是助推段防御系統(tǒng)面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)。
助推段導(dǎo)彈防御計(jì)劃概覽
由于助推段導(dǎo)彈防御優(yōu)勢(shì)明顯,很多國家曾對(duì)其躍躍欲試;然而,在巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)面前,很多國家又“望而生畏”。美國自20世紀(jì)80年代以來,已先后研究了多種類型的助推段導(dǎo)彈防御武器方案,但受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和政治等因素的制約,這些計(jì)劃大多已被放棄或擱置。
“機(jī)載激光器”(ABL)系統(tǒng)
圖片來自網(wǎng)絡(luò)
機(jī)載激光器系統(tǒng)主要使用大型高功率激光器在來襲導(dǎo)彈處于上升段時(shí)進(jìn)行強(qiáng)激光照射摧毀。機(jī)載激光器系統(tǒng)是在“波音747-400”型寬體飛機(jī)上安裝氧碘化學(xué)高能激光器,利用高能激光毀傷彈道導(dǎo)彈的助推火箭。2010 年,機(jī)載激光反導(dǎo)系統(tǒng)在太平洋上空進(jìn)行了兩次測試,并取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了將靶彈通過超高溫照射而徹底摧毀的目標(biāo)。盡管如此,ABL項(xiàng)目仍然面臨資金和技術(shù)兩方面的問題,其主要關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟。另外,這種系統(tǒng)必須飛臨敵方前沿位置才能實(shí)施有效攔截,存在著“壯志未酬身先死”的風(fēng)險(xiǎn)。2011年,美國取消了ABL系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃。但是美軍對(duì)于激光反導(dǎo)技術(shù)的研究并沒有死心,仍在尋求一種性能更加先進(jìn)、可由高空無人機(jī)載帶的新型激光器用作助推段反導(dǎo)武器。
“動(dòng)能攔截彈”(KEI)系統(tǒng)
圖片來自網(wǎng)絡(luò)
美軍“動(dòng)能攔截彈”(KEI)計(jì)劃始于2003年。KEI攔截彈長約11.8米,彈徑1.02米,重10.44噸,體積約是“標(biāo)準(zhǔn)-3”I型攔截彈的兩倍;采用的發(fā)動(dòng)機(jī)具有很高的沖量、推重比以及高度可靠的操縱性能,可以實(shí)現(xiàn)高加速、大推進(jìn)、高飛行速度,可在60秒的時(shí)間內(nèi)加速到6 千米/秒,約是“標(biāo)準(zhǔn)-3”I型導(dǎo)彈的兩倍。KEI系統(tǒng)在現(xiàn)有天基傳感器或前置部署型雷達(dá)支持下實(shí)施助推段防御作戰(zhàn),進(jìn)而在敵方導(dǎo)彈發(fā)射的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)目標(biāo),利用高速反應(yīng)能力在其助推段飛行時(shí)攔截摧毀之。由于經(jīng)費(fèi)不足和現(xiàn)階段助推段攔截所面臨的難以逾越的技術(shù)瓶頸等問題,美國于2010 年取消了KEI計(jì)劃,將其研制計(jì)劃系統(tǒng)轉(zhuǎn)為助推段防御概念研究計(jì)劃。
“網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)載防御單元”(NCADE)系統(tǒng)
圖片來自網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)載防御單元(NCADE)發(fā)展計(jì)劃開始于2008年,旨在發(fā)展一種低成本、機(jī)載彈道導(dǎo)彈防御攔截彈系統(tǒng),主要用于攔截在助推段飛行的中近程彈道導(dǎo)彈。載機(jī)最初考慮用F-15戰(zhàn)機(jī),后來考慮換成F-35戰(zhàn)機(jī);攔截武器采用美軍現(xiàn)役AIM-120 先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈(AMRAAM)的改進(jìn)型,為兩級(jí)助推導(dǎo)彈。NCADE系統(tǒng)作戰(zhàn)程序如下:首先,浮空監(jiān)視雷達(dá)、無人機(jī)、衛(wèi)星等網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)傳感器探測跟蹤處于助推段的彈道導(dǎo)彈目標(biāo),并將獲得的信息傳輸至預(yù)警載機(jī)平臺(tái);隨后,NCADE載機(jī)進(jìn)行發(fā)射決策并發(fā)射攔截彈,兩級(jí)助推火箭先后點(diǎn)火推進(jìn),工作完畢后第二級(jí)助推火箭與末端攔截器不分離;最后,末制導(dǎo)段釋放導(dǎo)引頭頭罩,導(dǎo)引頭開始工作,捕獲目標(biāo)導(dǎo)彈,并引導(dǎo)攔截器采用直接碰撞摧毀目標(biāo)。
“以色列助推段攔截系統(tǒng)”(IBIS)計(jì)劃
據(jù)美國媒體報(bào)道,以色列于1993年開始制定一項(xiàng)計(jì)劃,使用裝有空對(duì)空導(dǎo)彈的高空無人機(jī)進(jìn)行助推段導(dǎo)彈防御。該計(jì)劃名為“以色列助推段攔截系統(tǒng)”(IBIS),所用導(dǎo)彈被稱為“導(dǎo)彈優(yōu)化反彈道”(MOAB)導(dǎo)彈。這種無人機(jī)由以色列航空航天工業(yè)公司設(shè)計(jì),代號(hào)HA-10,可在7~15千米的高度巡航,機(jī)上攜帶紅外搜索跟蹤(IRST)裝置、激光測距儀、數(shù)據(jù)鏈和2-4枚導(dǎo)彈。這項(xiàng)計(jì)劃對(duì)外報(bào)道不多,慢慢也就銷聲匿跡了。以色列政府7月份決定追加的這筆導(dǎo)彈防御經(jīng)費(fèi)可重啟20年前擱置的助推段攔截工作,其中激光武器也在議程中,但也有消息人士對(duì)此不太樂觀,認(rèn)為近期實(shí)現(xiàn)的可能性不大。