一週軍評：十分鐘告訴你反導系統到底咋回事-席亞洲
【文/ 觀察者網專欄作者 席亞洲】
本週，以色列用箭2反導系統擊落了試圖擊落以色列戰鬥機的敍利亞S-200遠程防空導彈。而上週薩德入韓，繼續在國內輿論場內成為熱議話題。本週軍評，我們就以全部篇幅談談反導系統的話題。
以色列“箭”系列防空導彈系統
其實算起來的話，反導也算是一個世界輿論的“年經”話題了，自從上世紀50年代赫魯曉夫號稱蘇聯研製成功“能在太空裏擊落一隻蒼蠅”的A-35反導攔截系統開始，在世界一流大國的談判桌上，就沒少為這種裝備費口水。
最早的V-1000反導攔截彈，因為性能不能滿足需要而被替換
正如我們此前有人説過，談化學毒性，不談劑量，等於耍流氓。談反導系統，不談目標性質，那也等於耍流氓。
目前，大家談起反導系統，一般都是指反彈道導彈，因為巡航導彈相對容易攔截。
彈道導彈從它一誕生開始，最大的優點就是隻要發射出來，對方就難以攔截。冷戰時期，世界大國爭相發展彈道導彈核武器，所看重的，也正是不受攔截這個特性。所以，和大部分軍事技術發展從低到高的趨勢不同，反導系統從一出現，其瞄準的目標就是彈道導彈家族最難以對付的乘員：洲際導彈。
冷戰初期，核武器的投擲方式最靠譜的是戰略轟炸機，在朝鮮戰場上，美國的B-29轟炸機面對米格-15毫無生存能力。嚴重打擊了美國核威懾的可靠性。
嚴格而言，B29只是恰逢其會執行了歷史上至今唯一一次核攻擊任務。並非專門為核戰爭設計的轟炸機。而面對噴氣式戰鬥機，B-29幾乎無法穿越攔截執行轟炸任務，抗美援朝時期，在米格-15的攔截下，即使有充足的護航兵力和編隊飛行火力保護，B-29也不得不從白晝轟炸轉為夜間轟炸以策安全
此後美國急忙研製飛行速度更快的B-47、B-52等轟炸機，蘇聯隨即發展圖-95，米亞-4等；再後面雙方又爭相研製飛行速度達到超音速的轟炸機，兩倍音速的轟炸機，一度還都考慮研製三倍音速轟炸機，後來又轉為研製隱身轟炸機……這都是為了提高轟炸機穿透敵方防空的能力，但從費效比角度來看，如果單純為了投擲核武器，越來越昂貴的轟炸機效率就不樂觀了。因此美蘇的戰略轟炸機後來都放慢了速度，不再將其作為戰略核武器的主要投擲工具。
相反的，洲際彈道導彈卻是至今都沒有十分有效攔截手段的核武器投擲工具。這一特點對於研究核戰略的戰略家們工作一下子變簡單了。
在洲際導彈時代，核戰略是十分簡單粗暴的——我有多少發導彈，敵人有多少發導彈，如果我發動第一次襲擊，可以用多少枚彈頭消滅對方多少發導彈。敵人殘存的導彈大概還有多少，這些導彈可以摧毀我的多少個大城市。這樣第一輪交換後，我還能有多少殘存實力……可以這樣形容，就像是在直接在世界地圖上玩消除類遊戲一樣。
冷戰末期美國應急管理局對於美國遭受核攻擊的預測草圖，在敵對方擁有500枚可以攻擊美國本土核彈頭時，因為無法確保摧毀美國的核攻擊能力，攻擊目標主要是美國的工農業密集區域。而一旦這個數字上升到2000，第一攻擊目標就是徹底摧毀美國的陸空核攻擊能力，然後才是工業區域
上世紀70年代，美蘇不再滿足於“消除遊戲”，先後開始研製反導系統，希望能夠找到擊落對方來襲導彈的技術途徑，中國稍後也加入了這個行列。
有意思的是，中美蘇也是世界上在那個時代僅有的最初考慮反彈道導彈系統的國家。這背後，是因為也只有中美蘇擁有覆蓋本國國土主要方向的大型遠程反導預警和監視系統——這些系統也是三國航天測控系統的基礎。直到今天，歐洲主要國家也沒有一個擁有獨立完整的航天測控系統，因此歐洲國家搞不了對付洲際導彈的國家反導系統。
法國“蒙日”號航天測量船，除卻中美蘇以外唯一的航天測量船
上世紀70年代的反導系統技術上還遠遠沒有達到成熟的程度，當時反導系統的主要特點是採用無線電指令制導。原因是雖然當時已經出現了雷達半主動制導等制導方式，但如果用來對付來襲速度極高的彈道導彈，這種制導方式的精密度遠遠不夠。
龐大的蘇聯“弧線”預警雷達系統
無線電指令制導的一個優點是，導彈本身不需要複雜的電子設備，只要接收地面發送的信號，按命令執行指令即可。
進行攔截時，目標信息由地面上的無源相控陣雷達來進行精確測定，而對來襲目標和攔截彈自身的複雜彈道計算可以由地面上的超級計算機來完成。世界上較早期出名的超級電腦“克雷”系列就被北美防空司令部用來執行這一任務。
蘇聯A-35和美國“衝刺”導彈的基本構想都是如此。同時，在當時技術條件下，攔截導彈是無法直接命中來襲目標的，所以必須設法增加其殺傷範圍。
美國誇賈林島基地進行的“衝刺”導彈發射試驗
於是，A-35和“衝刺”不約而同採用了核彈頭，與一般人想象的利用核彈頭的衝擊波、光輻射來擊落來襲導彈不同，這些核彈頭是專門設計的輻射增強型彈頭，爆炸時可以產生更大的中子流，當時的核彈頭主要是氫彈，在中子流衝擊下可能失效。
説到這裏我要補充一下，網上有種説法説什麼中國是世界上“唯一還裝備氫彈的國家”，這應該是有所偏差的。事實上，這個傳聞的主角，東風-5導彈的彈頭據認為應該是一個有鈾外殼包裹的典型“三相彈”，和美蘇70年代以後裝備的核彈頭基本結構相似。因為鈾外殼可以隔絕中子流，所以不怕核彈頭的攔截。
儘管A-35和“衝刺”真正能起到多大的作用，美蘇雙方心裏都沒底——相比之下中國當時的640工程沒能進入到部署階段，甚至沒有進行實彈打靶，距離能上反導談判桌還差遠了——但對於雙方的戰略家而言，這意味着他們按照“消除遊戲“理論制定的核戰略要重新洗牌，而且究竟要增加多少導彈，才能突破對方的反導系統，雙方心裏更是沒底。更何況，在當時，美蘇都僅僅部署了很少數的反導導彈來保護自己的首都，如果要把這種超級昂貴——主要倒不是導彈貴，而是相應的計算機系統、預警監視系統實在是太貴了——的系統部署到全國所有主要目標去實在是太貴了。為了避免戰線過長，雙方終於達成了“反導條約”，規定各自只能部署100枚反導攔截彈。
夭折的“反擊一號”
80年代，里根政府提出了以中段反導為主要內容的SDI——星球大戰計劃，當然SDI所提出要研製的一系列太空反導系統，至今也沒能投入實用。
事實上，SDI研究項目得到的最主要的成果反而是證明了，攔截成千枚來襲的敵方洲際導彈，在現代技術條件下，沒戲。
鑑於此，冷戰後，以抗擊洲際導彈為主要任務的反導系統主要考慮的攔截目標已經“縮水”到了攔截“流氓國家”的一兩枚導彈，或者其他大國誤射的極少數導彈。
此後反導領域進入了“無條約時代”，和二戰前各國海軍面對的情況一樣，這個時候唯一限制建造相應武器的，只剩下各國的國力了。
美國GMD國家導彈防禦系統就是一種主要考慮攔截洲際導彈的中段攔截系統，目前已經部署。當然，隨着美國部署GMD攔截系統數量增加，也有人擔心它對於那些擁有數十枚洲際導彈的國家也產生威脅——比如中國。
目前，美國部署的GMD系統攔截彈部署基地有，阿拉斯加格雷裏堡基地和加利福尼亞范登堡空軍基地，其主要攔截對象還是越過北極飛向美國的導彈，目前美國國會議員要求在東海岸再增設一個攔截基地。
阿拉斯加格雷裏堡基地航空拍攝照片
按照計劃，到2017年底前，在上述兩個基地，美國將一共部署48枚GBI攔截彈。從2006年該系統基本完成至今，共進行了6次攔截試驗，其中4次成功。
2014年，GMD系統在代號FTG-06B的試驗中成功擊落由“三叉戟C4”導彈改裝的LV-2靶彈，驗證了攔截能力。這可能也是目前世界上最接近於實戰攔截洲際導彈的一次實驗。
GMD系統的攔截彈採用了動能殺傷器（EKV），這是一種從SDI計劃中“智能卵石”項目發展而來的攔截器，其主要特徵是在大氣層外工作，通過紅外熱尋的裝置自行尋找和攻擊目標。
這種攔截器的精度要比70年代靠指令制導的反導攔截彈高得多，可以直接和目標進行碰撞來實現殺傷。
目前世界上只有中美掌握了此類技術。
不過，GMD系統的攔截彈雖然已經可以説基本已經發展到了較為成熟的階段，能夠較為可靠的攔截老式洲際導彈的有限攻擊了。但其所仰賴的反導監控系統目前來看卻還有坑。
這裏就要提到“薩德”入韓的主角：AN/TPY-2雷達了。
這是一種裝在拖車上的雷達，可以説是美國目前為止在雷達技術方面最高技術的結晶。其特點是採用有源相控陣雷達天線，X波段，先進的信號處理技術，先進的天線技術……根據目標特性不同和工作模式不同，該型雷達在執行不同任務的時候具有不同的技術特點。
在作為THAAD系統的火控雷達工作的時候，其探測距離降低到600公里。此時能夠同時跟蹤數十個或更多目標，且仍能用一半工作時間搜索新的目標。
如果主要用來精確測量和分辨目標性質，那麼該雷達對雷達反射面積0.01平方米的彈頭目標具備870公里的追蹤距離，此時該雷達可以同時跟蹤10個目標，對每個目標每秒更新一次數據。或者同時跟蹤100個目標，每10秒更新一次目標信息。
相應的，由於有源相控陣雷達的特性，如果降低目標信息刷新率，把探測功率集中到更狹窄的範圍內，那麼探測距離就可以相應提高。據相關的報告，該雷達可以在1500公里左右距離上追蹤（此時不能同時進行搜索）2個彈頭目標（RCS 0.01平方米）。
甚至，根據目前已經公開的2003年預研階段時的計算數據，該型雷達可以對反射面積0.094平方米的固體燃料導彈，或雷達反射面積0.45平方米的液體燃料導彈進行追蹤時，其探測距離甚至可以達到1800-2000公里，此時還能用一半時間來進行搜索更多目標。
而在最理想的狀態下，如果該雷達追蹤的目標大於0.1平方米，不要求進行搜索，那麼其工作距離甚至可以達到3000公里之遙。
換言之，在某種角度而言，AN/TPY-2確實可以看到從中國腹地發射的導彈，只不過此時，它不能進行目標搜索，必須有其他型號的雷達為其提供目標指示，由它來對目標進行精確跟蹤和分辨目標類型。
AN/TPY-2雷達不僅能夠高精度、實時刷新目標位置，也能對目標類型進行分辨，它可以分辨出在軌道上飛行的彈頭和誘餌氣球，這對於大部分採用氣球誘餌的現役彈道導彈來説是個壞消息——此時就要佩服中國航天人的先見之明——東風-5B導彈採用了與真彈頭尺寸外形完全相同的“硬”誘餌，讓AN\TPY-2無從分辨。不過對於“白楊M”等這些導彈來説這可能確實是個問題了。
正是由於AN/TPY-2具備多種工作模式，其中有些十分適合為GMD系統提供服務。同時，美國在AN/TPY-2雷達2007年開始研製前所研製的SBR和GBR兩種X波段大型雷達都因為技術原因性能無法達到預想要求，沒能大量部署。導致GMD系統一直存在嚴重問題——只能依靠升級型“鋪路爪”雷達跟蹤目標，這種雷達雖然幾經改進，但畢竟是一種源於70年代的設計，在探測精度，目標分辨能力等方面都不能和新一代的雷達相提並論。因此在GMD系統設計中，該型雷達主要承擔的是目標搜索任務，還需要搭配更加精確的新型雷達來為GBI導彈提供火控信息。
“鋪路爪”雷達
因此美軍在GMD發展中還曾考慮過使用海基宙斯盾系統來承擔這個任務，但因為SBR和GBR雷達本來就是在“宙斯盾”雷達基礎上發展出來的系統，而宙斯盾本身的功率，波段都不能滿足要求，因此最後也沒能達到目的。
美國海軍更加雄心勃勃的雙波段雷達AMDR的開發也不順利。
最後，目前美國能用的，最先進的反導雷達就只剩下了THAAD系統所用的AN/TPY-2。
雖然其探測距離並不能完全滿足要求，現在也只能湊合了。
好在，AN/TPY-2尺寸小，機動部署方便，可以用C-17直接空運。
於是，美軍就講AN/TPY-2雷達首先部署到日本，在這裏配合“鋪路爪”雷達共同工作，可以用來識別和跟蹤中、俄、朝鮮發射的導彈。
而此次美軍將這種雷達部署到韓國，雖然號稱這種雷達將只工作在探測距離600公里的TM火控雷達模式，但實際上，在為THAAD服務的模式和為GMD服務的模式之間進行切換，對於這種先進的數字化有源相控陣雷達來説，就是按個按鈕的事兒，太簡單了。
看到這，相信讀者就明白了，AN/TPY-2雷達放到東亞地區，對美國GMD系統來説確實是增加了寶貴的“開眼”距離，可以更早的精確測定向北飛行的可疑目標，威脅不可謂不大。
不過，具體到在韓國部署AN/TPY-2，筆者倒覺得某種意義上説，這對於美國來説，只是增加了一個“冗餘度”而已，畢竟，AN/TPY-2雷達部署在日本和部署在韓國，對於增加探測能力來説，區別並不大。主要的區別，無非是在開戰時，消滅2個目標總比消滅1個要麻煩些而已。
當然，還是有些沒有常識的人會喊，説部署了一個雷達，以後還能部署更多雲雲。然而這其實就是這些人根本不理解，AN/TPY-2是個什麼級別的雷達，這種雷達一部的價格就是14億美元，即使以美國的國力，也無法到處去部署這種雷達。至今為止，AN/TPY-2雷達每一台都是美國國家級的寶貴財產，戰時更是損失不起的重要裝備。其實，把這種雷達放在距離對手如此近的地方，在和平時期確實有很大情報價值，但在戰時，和送人頭無異。
事實上，美國現在還有一個LRDR雷達研製方案，該型雷達的探測距離會大大超過AN/TPY-2，但目前該型雷達尚處於研製階段，計劃之一是將雷達工作波段改為S波段，天線則直接用兩台AN/TPY-2雷達的天線陣拼合而成。目前尚不清楚這種雷達什麼時候能夠出現，如果研製成功.LRDR可能具備取代SBR和GBR的能力，被部署在阿留申羣島、夏威夷等地，進一步增強GMD系統的探測預警能力。不過LRDR要求成本在10億美元之內，這恐怕是很難做到的了。該型雷達部署後，美國反導系統的生存能力會比前置部署AN/TPY-2有較大提升。
不過，對於中國而言，GMD系統其實是個過時的玩意，我們前面已經提到，上世紀90年代研製的東風-5B導彈上已經採用了針對當時尚在研討階段的GMD系統雷達的誘餌。更不用説東風-31、東風-41導彈。以及可能已經部署到東風-5某新改型導彈上的高超聲速滑翔彈頭了——高超聲速滑翔彈頭在大氣層邊緣飛行，GBI攔截彈的EKV只能在大氣層外飛行，是無法進行攔截的。
wu-14第七次試射
所以，雖然美國人心裏想着的可能是要削弱中國對美國的威懾能力，但實際上，GMD在可預見的將來，對中國新一代核武器的遏制作用幾乎為0。這其實和我們前面提到過的美國21世紀初開始針對中國的一系列“軍事變革”最後都成了笑話一樣，是美國當時嚴重戰略短視導致的後果。結果，GMD現在真的淪落到只能用來對付對付朝鮮、伊朗這些美國所謂“流氓國家”的零星洲際導彈了——當時大家都認為這只是笑話，沒想到朝鮮也快把它變成現實了。
説過了以對付洲際導彈為主要任務的國家級導彈防禦系統。
我們再聊聊相對而言是個“小目標“，但卻是在更晚一些的時候才為各國重視的攔截戰役、戰術導彈的戰區反導系統吧。
現在説起反導系統，大家首先想起的，依然是美國上世紀90年代提出的TMD，NMD的概念。後來TMD發展成THAAD、陸基宙斯盾和愛國者3導彈系統，NMD則發展成GMD系統。
目前，美國最重視的反導系統，依然非THAAD莫屬。
美國反導系統示意圖
THAAD的發展可以追溯到星球大戰計劃中被稱為HEDI的“稠密大氣圈攔截“系統，該系統最初設計是作為SDI系統的最後一道防線，攔截已經再入大氣層的核彈頭。因為此時大氣層會過濾掉所有氣球假目標，可以簡化目標識別過程。
冷戰結束後，HEDI系統一度被停止發展，但隨着海灣戰爭中伊拉克蘇制“飛毛腿“導彈的作用受到重視，美軍決定繼續發展這一系統。
其實，攔截戰役、戰術導彈這件事，冷戰期間美蘇也都有研究。因為當時戰術彈道導彈是投擲戰術核武器或用常規戰鬥部襲擊對手暴露的重要目標最方便的手段。
對於冷戰時代的美蘇的師級\集團軍級主官而言，直接控制在他們手裏，對方無從攔截，可以直接消滅敵人暴露的指揮部、集結地、後勤倉庫、機場等這類關鍵目標的最方便手段，就是他們掌握的戰術導彈。
尤其是冷戰後期戰術導彈精度大幅度提高，用來執行戰術任務的價值也水漲船高。必須認真考慮加以攔截的問題了。
在陸軍反導攔截系統方面，蘇聯冷戰技術前比美國走得遠一些，其集團軍級防空部隊裝備的S-300V導彈系統就是主要考慮反導攔截的系統，能夠有效攔截美國的“長矛”、ATCAMS等戰術導彈。90年代S-300V系統的發展型S-300VM又稱為“安泰2500”，就是表明該型導彈能夠攔截射程2500公里的來襲彈道導彈，從這個射程就可以看出，這是一種當年設計用來攔截“潘興”導彈的系統。
俄羅斯安泰2500系統，主要攔截目標是潘興
相比之下，美國的“愛國者”導彈就沒有考慮太多反導，該導彈主要考慮的還是打飛機的問題。儘管愛國者PAC-1、PAC-2兩種導彈都增強了反導能力，但其基本設計決定了它反導效率不高。在海灣戰爭期間PAC-2雖然大出風頭，但後來被曝光實際攔截成功率只有10%。
美軍因此在90年代開發了“愛國者”PAC-3導彈，該型導彈採用了全新設計，尺寸大幅度減小，攔截各種來襲短程彈道導彈能力明顯提高。但付出的代價也很嚴重，如果用來打飛機，PAC-3射程只有短短20公里。
因此與俄羅斯S-300P和S-300V系統不論打飛機還是打導彈，都用一種導彈不同，美國的“愛國者”系統需要同時配備PAC-2和PAC-3兩種導彈，PAC-2用來打飛機，PAC-3用來反導。
PAC-3導彈畢竟仍是90年代研製的“小傘“，作為TMD系統真正的核心裝備，THAAD導彈的研製也可以説是命運多舛。雖然1992年當時HEDI項目的承包商麥道公司就在報告中稱”已經掌握了所有相關技術“，但其實要在大氣層內用紅外製導導彈攔截來襲導彈，技術難度其實明顯超過預料。
在1995-97年間，試驗階段的THAAD連續6次發射失敗。後來不得不將引導頭冷卻系統、紅外窗口系統推倒重來，重新設計後，才在1999年試驗成功。
不過，與GBI靶彈一直磕磕絆絆的情況不同，“薩德”在進入21世紀後變得順風順水起來，2005年-2012年間，連續12次成功攔截來襲靶彈，成為目前世界上攔截中短程導彈最熟練的反導系統。
理論上THAAD可以攔截射程最大3500公里的來襲目標，不過該型導彈真正主要考慮攔截的目標，還是射程2000公里左右的中程導彈。
不過，針對THAAD導彈，中國也並非沒有準備，現在回想起東風-21D導彈設計上採用氮氣冷卻，使導彈温度下降到正常的1%這個技術措施——不能不説極有遠見。
針對紅外製導導彈，攔截目標温度下降代表熱信號特徵的極度縮減，攔截命中率有相當程度的下降
而本週出了風頭的以色列箭2導彈，是以色列在21世紀以來與美國合作研製的一種反導系統，該系統主要考慮以色列自身需要強調攔截短程導彈的能力，此次擊落“來襲”的S-200導彈，並不稀奇。
以色列箭式系統身上無疑有大量美國血統，這一點從它的雷達EL\M-2080“綠松石“雷達上就體現的很明顯，改雷達基本就是AN\TPY-2雷達基礎上降低檔次而來，主要的區別在於改用L波段，限制了其遠距離探測能力和目標識別能力，且天線模塊也從TPY-2雷達的三萬多個降低到了2000個左右。不過儘管如此，這對於以色列的需求來説也是完全夠用了，至少從成本上就低了不少。
目前，印度、韓國都與以色列展開合作，可能獲得“綠松石”雷達——當然“薩德”入韓後，韓國是否還會繼續購買“綠松石”目前還是未知數。
當然，這個世界上還有個印度，號稱自己掌握了反導技術，筆者覺得就讓他們吹去吧，實在懶得理他們。
雷達系統先期開機待命，導彈隨時可以發射，來襲靶彈數據彈道瞭如指掌，印度設定的反導試驗的各種條件下，打不着反而才是新聞
目前，中國在反導領域，可以説是僅有的能跟上美國的國家之一。我們已經進行過中段反導試驗、反衞星試驗、末段反導試驗等。雖然實驗次數比美國還差得遠，但恰恰具備站在美國的肩膀上這個優勢，在跟隨跑階段，我們反到可以節省一些體力。
中國的反導系統，雖然具備攔截洲際導彈的可能，但如果考慮實用性，主要還是針對中程導彈或中遠程導彈的。因為畢竟我國西南還有個有核武器和中程導彈的國家動不動就説要炸北京嘛。某種意義上説， 印度扮演了朝鮮在美國反導系統發展早期的角色。
目前中國的“紅旗-19”導彈被認為是類似美國（規劃中的）“增程薩德”導彈，具備大氣層內外攔截來襲目標的能力。這其實要比美日聯合研製的標準3有用，畢竟現在高超音速武器、臨近空間飛行器是發展熱點，單純的大氣層外中段攔截，似乎已經不能滿足需求了。
不遠的未來，中國可能也能形成多重的反導體系。
在現有的反導空情雷達部署已經基本覆蓋全國的前提下，我國已經成為世界上最有資格談反導的國家之一。
未來我國的反導系統，可以推斷將有S-400\紅旗-9B，類似美國“愛國者3”；紅旗-19，類似THAAD和“宙斯盾”系統；動能系列，類似GBI導彈，反導、反衞一體。
而這些反導攔截彈的基礎，則是目前已經在我國沿海、沿邊各省建設起來的遠程相控陣預警雷達系統，這套系統也是現代大國象徵之一。目前只有中美俄三個國家在本國境內興建，我們前面軍評提到過，普京在21世紀，以不惜砸鍋賣鐵的氣魄將早年已經幾乎破壞殆盡的這套系統給重新建立了起來。
此外，我國目前也已經發射多枚天基高軌道紅外預警衞星試驗星。將來建立天基紅外預警系統，作為能夠最早最快探測到敵方導彈發射跡象的手段，這套系統同樣目前是僅有中美俄擁有——當然印度也號稱將擁有。
還是前面那句話，現在反導領域已經進入“無條約時代”，唯一限制反導系統研製發展和部署的，只剩下國力。我國在這方面正在大幹快上，美國現在依然領先，但如果把AN\TPY-2部署到韓國之後就以為萬事大吉，那恐怕也是太幼稚了。
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