拒收東風快遞?美國打造超級反導雷達,中國反艦彈道導彈或將迎來最新挑戰?_風聞
军武次位面-军武次位面官方账号-专注于高品质的趣味军事科普,打造男人最爱看的频道2021-09-09 19:01

火箭軍的矛尖面對的“盾”變得更為堅固
隨着美軍從阿富汗脱身,五角大樓的亞太戰略也隨即被提上日程。在美國的遠東海軍作戰計劃中,龐大的核動力航母編隊能否在西太平洋第一島鏈內短時間以最低戰損重創對方海軍主力自然是核心內容。
由於人民海軍在相當一段時間內實力單薄,所以美軍艦隊一度肆無忌憚,從上世紀90年代開始,如何打航母就成為解放軍的重點研究課題。時至今日,中國海空力量無論數量還是質量都有了很大進步,而火箭軍更是成為了潛在對手最忌憚的對象。
但正所謂有矛就有盾,近年來隨着火箭軍技術的提升,特別是高超音速武器的發展,也讓美國海軍開始認真思考如何反制這一威脅,由此消除航母乃至本土重要目標面臨的高超音速彈道導彈威脅。

▲2016年,東風-21D“亮劍”南海後,強敵遁去
亮劍南海!東風-21D大顯神威
2016年夏天,註定是個暗流湧動的夏天。當時美軍派遣里根號和斯坦尼斯號兩艘航母為核心的艦隊侵入南海,局勢緊張到了極點。然而隨着火箭軍的東風-21D彈道導彈進入戰備狀態,而且人民海空軍主力迅速抵達南海後,美軍航母編隊最終迅速撤離了南海。就在南海仲裁前不久,火箭軍反艦彈道導彈也進行了多次齊射打靶演習,被證明足以對航母等移動的大型水上目標形成致命威脅。
反艦彈道導彈同樣要遵循發現,鎖定,命中的流程。在觀測監視乃至鎖定敵航母座標的任務中,海洋監視衞星系統發揮着重要作用,早在2016年,美國科學家聯盟就在報告中提到中國在軌衞星數量已達到192顆,這些軍民兩用衞星都配備了光電傳感器、合成孔徑雷達和電子情報設備,它們可以實時監控中國周邊海域。

▲面對解放軍海空力量和火箭軍,
美軍雙航母編隊最終選擇撤退
由於在軌衞星數量多而且集成度出色,火箭軍才獲得了太空中提供的三角測量數據以及足夠清晰的目標圖像數據,加上特種戰飛機、岸基監聽等手段,火箭軍足以獲得充足的發射信息,進而成功瞄準對方航母乃至整個艦隊。一旦判明情況後,東風-21D就會進入齊射狀態。
發射升空後,東風-21D還面臨中段中繼制導和末端制導兩大難題,早年間他國防務代表曾認為海上目標是移動的,而東風-21D在發射後會因黑障問題而無法實時更新數據進而無緣命中。

▲火箭軍反艦彈道導彈隨着中國海洋衞星的發展而成熟
但早在南海仲裁事件之前,中國衞星網絡協助的終端制導就可以通過大氣雷達和視覺光電成像系統為導彈提供中段飛行信息更新和終端衝刺數據。因此在衝刺階段,東風-21D就會將速度提升到5馬赫以上並降低高度直至最後撲向目標甲板。根據火箭軍打靶測試的導彈落點來看,東風-21D足以威脅30節以上航速的海上移動目標。
東風-21D的戰鬥部重量不低於1噸,由此計算其命中目標時的爆炸能量約為每公斤14.5兆焦耳,如果結合其巨大動能,那麼即使是十萬噸級核動力航母被命中後也必然會因多層甲板被貫穿而遭到重創,如果爆炸波及其機庫、燃料庫和彈藥庫,那麼航母就會發生連鎖殉爆反應,進而沉沒。

▲一旦東風-21D命中目標,
即可輕鬆重創十萬噸級巨型航母
更厲害的是,改進型東風-21D不但衝刺速度明顯提升,而且還會具有多彈頭攜帶能力,並在面臨對方艦隊反導體系時發射誘餌彈頭迷惑對方。而美軍艦隊現役的反導系統對於這種來襲高度過大的彈道導彈本就不對口,更何況這種近乎垂直角度來襲的方向也超過了美軍艦隊的反導極限,考慮到東風-21D齊射時的密集程度,那麼美軍艦隊就更難以進行攔截。所以,當初美軍航母編隊撤離也是個明智抉擇。
所向披靡的東風-17和東風-26
讓火箭軍如虎添翼
2019年國慶閲兵時,東風-17赫然成為最耀眼的一顆星,這種三稜錐狀、酷似超音速空天飛行器的武器也標誌着中國在高超音速武器發展水平上成為世界的領跑者。東風-17的最大射程約為1500-2000公里,其改進版的最大速度可能接近20馬赫!

▲一經亮相,東風-17就成為網紅級國產武器
從第一島鏈內對方主要目標的位置來看,其預警和攔截系統幾乎來不及做出有效防禦。在某次測試中,東風-17的彈頭在6萬米高度被釋放後多次隨機變軌,以至於其他監測單位都難以準確跟蹤和預判其軌跡,因此這枚彈頭最終成功命中了1400公里外的目標,誤差甚至低於5米!
傳統意義上的巡航導彈雖然靈活性高,但速度較慢,對方預警和攔截系統有足夠的反應時間來防禦;而彈道導彈雖然速度很快,但受制於氣動佈局,所以航跡穩定,對方容易計算其未來某一點的座標,所以面對空天一體反導系統時也容易被攔截。

▲錢學森彈道的設想,伴隨東風-17成為了現實
早在冷戰早期,中國的兩彈一星元勳錢學森就預測了未來制導武器的發展趨勢,即不但高速而且靈活性強,直至結合巡航導彈和彈道導彈的優點。由於其報告具有重要的技術意義,所以錢老的構想也被稱為錢學森彈道。由於佈局的優化和先進的材料,東風-17在高速飛行時還能最大程度降低紅外特徵,這一來對方的衞星天基預警也會感到十分棘手。
雖然東風-21D和東風-17有着獨特優勢,但它們的射程相對有限,而射程超過5000公里的東風-26則正好可以將攻擊範圍延伸到第二島鏈甚至中太平洋!美國《大眾科學》網站曾發文表示,對美軍而言東風-26是最危險的武器,因為它不但在射程上足以威脅美軍在亞太區域的主要基地,還能快速切換核/常打擊方式。

▲綽號“關島特快”的東風-26是美軍最忌憚的中國武器之一
由於採用先進的固體燃料,東風-26因此可以靈活機動部署,對手很難在其發射之前鎖定其發射陣地,東風-41等昂貴的洲際導彈則基本為核打擊而生,而核戰在今天的爆發概率相對有限,所以中國洲際導彈發射的可能性也很低。美軍在亞太區的多個基地中,夏威夷、威克島、迪戈加西亞、關島等地要麼是重要的指揮/後勤點,要麼乾脆就是隱形戰機的前出基地,東風-26則可以對上述區域揮出一記重拳。
曾有美國科學家聯合會的智囊表示,如果實戰爆發,那麼判斷火箭軍各旅的部署或許可以判斷對方是否主動發起核攻勢,因為對方的某個團級單位可能擔負特殊的任務而在部署上有所異動。但早在2017年,火箭軍某旅就完成了轉型,即備戰演習時先行發射常規裝藥的精確制導版東風-26,隨後立刻切換到核彈模式進行攻擊,這種雙重任務的兼顧,就會讓對方即使掌握了某支火箭軍部隊的動向,也難以真正判斷對方的攻擊模式。

▲關島等美軍隱身戰機的基地也處於東風-26的攻擊範圍內
隨着一系列技術升級,東風-26的末端衝刺速度將不低於18馬赫,對中太平洋重要目標進行攻擊時誤差可控制在30米內,而近年來美軍隱形機部隊開始了分隊麻雀戰蛙跳戰術演練,避免在同一基地過長時間滯留,很大程度就和東風-26帶來的威懾有關。
推翻美軍亞太戰略佈局!
“東風三劍客”就這麼牛
儘管近年來中國海軍的總體實力取得了巨大進步,但與美國海軍的差距也是顯而易見的,更何況中國並非美國那樣的世界性軍事霸權國家,現階段的主要目標是維護領海主權和完成國家統一,而非直接與美國海軍主力在遠海進行硬碰硬對決。

▲如果深入第一島鏈內,美軍艦隊就很可能重蹈二戰日軍在中途島的覆轍
這樣一來,美國海軍就不得不深入第一島鏈內,但這就必然會面對解放軍海上、空中力量的聯合反擊以及火箭軍的當頭一棒,二戰中日本海軍航母機動部隊在中途島海戰中同時面對美軍岸基航空兵和航母的那一幕就會重演。
根據電子兵棋計算,如果火箭軍的反艦彈道導彈打好第一炮,那麼對方艦隊最少也會指揮癱瘓,甚至失去戰區海上制空權,接下來解放軍海空力量的聯合反擊勝算自然也會很大。
一旦美軍艦隊遭到類似中途島那樣的慘敗,不但意味着美軍將失去戰區制海權,也意味着美國本土的外層彈道導彈防禦體系暫時出現重大破口。從對方本土距離以及火箭軍洲際導彈的覆蓋範圍來看,理論上最佳的發射方向自然是向正東,但這就難免要直面美軍層層部署的海外戰區反導體系,所以只能被迫轉向北極方向這個對方相對防禦薄弱的區域。

▲美軍在阿拉斯加部署了大型陸基相控陣雷達,專門監控可疑導彈
如果美軍艦隊這一美國海外反導體系中的重要一環遭到沉重打擊,那麼洲際導彈升空後正東方位的壓力也會明顯降低,由於美軍陸基反導所依靠的大型攔截彈數量相對有限,若火箭軍和空軍能夠在這一空檔期對對方的主要海外基地進行補充攻擊,那麼洲際導彈朝向正東的飛行之路就會變得十分暢通。
拒收東風快遞,
美軍打造跨時代超級雷達
由於解放軍海空力量的崛起,加上火箭軍帶來的衝擊,促使美國在後冷戰時代開始了多種雷達的研發,其中最引人矚目的就是雷聲公司推出的AMDR雷達,這是世界首款集成防空反導一體化的多功能雙波段有源相控陣雷達。這種雷達集成了對海/對潛/對地等多方面功能,而且由於其高度模塊化的單元佈局,它的功能調整屬性也得到了很大增強,最終實現電子資源的高度共享。

▲改進型伯克級驅逐艦將配備AMDR雷達
由於具有模塊化設計和開放式體系結構,所以AMDR雷達可以根據不同噸位種類的艦艇以及指定艦艇的需求隨時更換結構或在最短時間升級,這一來技術和後勤人員的壓力自然驟降。在元件材料方面,該雷達廣泛應用了氮化鎵半導體技術,這也是目前其他大規模天線口徑雷達所沒有的,這種材料不但可以讓AMDR雷達的功率達到現役AN/SPY-1D型雷達的兩倍以上,而且導熱、導電和信噪比也更為出色,所以故障率也要低得多。更重要的是,藉助數字波束形成技術,AMDR的感測敏感水平超過了AN/SPY-1D的30倍!
AMDR雷達有完善的配套體系,其子單位包括一部四面陣S波段雷達(可跟蹤彈道導彈並進行識別,也可搜索海空目標),一部三面陣X波段雷達(主要用於精確跟蹤、導彈末端照射)以及一部套件控制器(管控兩個波段雷達,以便全套體系在不同任務中迅速切換),而它們都有一個統一接口與宙斯盾總系統連接。
儘管由於經費等問題導致體系中的X波段雷達沒能按計劃問世,但美軍很快就推出了其替代版,因此AMDR雷達的開發並未被阻礙,並可能發展出多個型號,其主要區別在於模塊數量的不同(24-37個),並按照規格相應配備到航母,兩棲攻擊艦以及神盾艦等8種艦艇上。

▲氮化鎵有源相控陣雷達的可靠性會得到很大提升
2017年,陸基版AMDR雷達完成了實彈攔截測試並初步實現了和標準3型導彈的系統交互。2020年時,美軍又和雷聲公司一道對AMDR進行了性能極限測試,其結論是可以用於現役的伯克級驅逐艦。美軍發現,其現役的AN/SPY-1雷達對超小型海面目標或超低空目標的探測效果不佳,防空反導同時進行也困難重重。
而AMDR雷達的有效探測距離和面積分別進步了2倍和13倍,同時處理目標的數量更是超過了30倍!在同等條件下,它的跟蹤效率也有6倍優勢,可以同時指引的導彈數量也超過AN/SPY-1的3倍!根據其模塊組件數量來看,AMDR可以讓美軍驅逐艦的探測靈敏度提升30-100倍!這種進步不但填補了AN/SPY-1的盲區,而且也可以探測隱形戰機或高超音速武器。

▲美軍印太司令部的戰略重點之一就是海軍戰略
目前,AMDR雷達已進入人工製造和改進研發階段,而且去年搭載該雷達系統進行測試的伯克級驅逐艦盧卡斯號也已將其作為自身制式裝備。按照美國海軍的擴充和戰力升級計劃來看,該雷達將會在2023年形成第一階段戰鬥力,並與其他X波段雷達結合後直接配備在不久後開建的伯克3系列驅逐艦上。
美軍印太司令部表示,AMDR雷達將會大大提升宙斯盾驅逐艦編隊乃至航母編隊迎戰假想對手高超音速武器、遠程彈道導彈和隱形戰機的潛能,而配備這些雷達的戰艦也將優先部署在印太戰區。
兩套全新設備,
將美軍艦隊打造成“鐵壁銅牆”
美軍深知,要想徹底消除對方高超音速武器帶來的威脅,只靠AMDR一種雷達是絕對不夠的,因此其他電子設備的開發以及應用進程也迅速加快,2019年在美國本土首次亮相的AN/SPN-50航空管制雷達也是這種思維下的代表。

▲為避免信號干擾,AN/SPN-50雷達專門設定了獨特的工作頻率
AN/SPN-50的核心技術來源於瑞典的“海上長頸鹿”有源相控陣雷達,經過改進後,AN/SPN-50的尺寸與美軍現役的AN/SPN-43(最大探測距離185公里)接近,但探測距離大大提升,還首次擁有了對高超音速武器的探測和追蹤能力。
為保持該雷達工作時獨立高效,因此它的工作頻段也進行了改進,以避免與其他雷達重疊。考慮到解放軍等對手近年來迅速進步的電子戰能力,AN/SPN-50還專門強化了信號處理技術,以便在強幹擾下保持高精度探測追蹤能力。

▲福特級航母將會是AN/SPN-50雷達的首批用户之一
與此同時,AN/SPN-50還可以根據自身三維方向的數據識別能力,明顯協助美軍艦隊的武器系統對目標的定位,並極大改善艦隊方向己方艦載機的管控,最終與各處樞紐形成一個有效的信息交互網絡。目前這種雷達同樣處於評估和試生產階段,美軍希望在未來7年內採購25台後用於多艘航母或兩棲攻擊艦。
而美國海軍的第三種新型雷達就是2016年立項的EASR三面相控陣雷達,它的軟件可以和AMDR雷達進行通用。EASR同樣是雷神公司的產品,與AMDR一樣,它也採用了氮化鎵半導體材料技術,因此可靠性和探測敏感度大幅提升,十分適合在電子戰環境中使用。按照計算,EASR的總體性能甚至比現役的宙斯盾核心系統提升整整35倍!

▲除高超音速武器外,中國隱身戰機也是美軍新型雷達的針對目標
2020年3月,EASR的第一階段測試已經完成,到2023年時,6部EASR雷達將部署在航母甚至下一代新型護衞艦上。屆時,這些配備EASR雷達的美軍艦艇將和美軍的協同作戰系統整合,進而讓編隊內各艘戰艦形成一個統一化的超級海上壁壘,以便最大程度防禦現有的一切威脅。
海基反導攔截領域
美國已開始搶跑
從彈道導彈攔截的常見手段來看,主要包括初段、中段和末端三種方式。最理想的方式自然是在對方彈道導彈升空之初還未進入大氣層就加以攔截,例如曾部署於韓國的薩德系統,但這會對遠程定位和實時跟蹤技術要求過高,而且攔截基地本身也很可能遭到摧毀。

▲中段飛行距離佔據彈道導彈飛行的大部分,
所以該階段反導的意義十分重大
末端攔截則是等到對方導彈重返大氣層,但此時留給防守方的準備時間就很短,基本無法保證百分百攔截。而導彈在中段飛行時佔據其飛行旅程的8成,速度、高度等參數相對穩定,因此無論是陸基還是海基攔截,都將中段作為重要盯防環節。
2020年11月16日,在夏威夷外海的美軍伯克級驅逐艦約翰芬恩號成功地使用標準3-2A攔截彈攔截了一枚四千公里外發射的靶彈。美軍表示,這枚模擬假想敵洲際導彈的靶彈是從誇賈林環礁的里根彈道導彈防禦試驗場發射的,此地位於遙遠的南太平洋馬紹爾羣島。

▲通過天基系統的助力,
美軍成功完成了海基反導打靶
模擬彈升空後,美軍天基紅外系統最先找到了其紅外信號並迅速將數據傳輸到了美國本土的導彈防禦指揮中心,最終靶標數據指令又在第一時間內傳遞給約翰芬恩號的指揮中心。由於信號十分精確詳細,因此這艘神盾艦的AN/SPY-1雷達甚至無需開機指揮攔截彈,然而衞星卻顯示攔截彈成功地命中了目標。
標準3系列最初的攻擊範圍只有數十千米。隨着更大更先進的火箭發動機成功運用,其攻擊範圍甚至接近到大氣層。以標準3-2A為例,它是美國雷神公司和日本三菱重工2006年聯合研發的尖端攔截彈,為此兩大巨頭耗資超過了20億美元,它的攔截高度可達1500千米,末端速度可達12.3馬赫,無論對洲際導彈還是低軌衞星都有很大威脅。

▲標準3系列已能夠威脅低軌衞星和一般的彈道導彈
值得一提的是,標準3-2A的破壞方式也從最初的爆炸轉變為動能,藉助於全新的高精紅外導引頭,它可以輕易找到目標導彈的薄弱處。按照計算,它的能量幾乎相當於10噸的物體直接撞上去,屆時任何洲際導彈都會被其摧毀。在2017年和2018年,標準3-2A已相繼成功完成了兩次測試,而且它不但將配備到美軍艦隊,甚至還會配備到多艘日本宙斯盾驅逐艦上!
多種全新雷達外加出色的攔截彈,不但會讓美軍艦隊本身更為棘手,而且也可極大程度彌補美國本土陸基反導力量的單薄(僅數十枚GBI大型攔截彈)。從2020年的測試來看,單艘宙斯盾戰艦尚且可以在天基系統和美國本土超級計算機為主導的指揮中心協助下成功攔截“洲際導彈”,那麼如果一支艦隊在配備全新雷達後進行攔截彈齊射,就很可能取得讓人感到恐懼的攔截率。

▲日本海自加入美軍的海上反導後,
火箭軍面臨的壓力就更大
此外,由於日本海自隨時可能在戰時介入美軍的海基反導攔截,那麼火箭軍所面臨的壓力就更可想而知。目前解放軍雖然在陸基中段反導方面迄今達到了5戰5勝的超高水平,但海基艦艇反導方面卻相對薄弱地多,所以客觀來看,中國在此方面必須奮起直追。
火箭軍失去威懾力?
此話為時尚早
看到美軍一系列全新武器技術以及圍繞它們衍生的攔截戰術體系,難免有不少人會感到擔憂:火箭軍是否會因此喪失原本的威懾力?美軍艦隊有恃無恐的一幕是否會再度上演?這種擔憂是多餘的,因為即使美軍也表示,新型雷達雖然可以指引標準3或標準6進行反導攔截,也可以探測部分高超音速武器,但如果對方的高超音速武器較為高端,那麼其應用效果就難以保證。

▲目前,美軍的GBI大型攔截彈數量依舊有限
雖然中美兩國理論上都已完成了多次中段反導的打靶測試,但本質上卻有很大不同。美國在過去多年內進行的中段反導次數遠超過中國,但其成功率按照比例來看卻明顯低於迄今金身不破的中國。更主要的是美國的演習含金量大有問題,2017年美軍的一次攔截測試後,就有學者指出美軍攔截靶模擬的導彈速度較低,彈道也只是簡單的拋物線。
更有甚者,美軍為保證絕對成功,還專門在靶子上秘密放置了信號發生器,這一來攔截彈找尋目標的難度就大大降低了,而且靶標的飛行軌跡等參數也在發射後第一時間通知了多處雷達站和信號跟蹤點,這就好比準開卷考試或暗箱操作的體育比賽,結果幾乎被內定。而中國在今年2月完成的中段攔截卻很可能直接模擬具有乘波體彈道的高超音速武器,含金量遠比美軍高得多。

▲由於自身高超音速武器技術的不足,
美軍反導的含金量自然也差點意思
百論不如一戰,如果沒有近距離接觸和實際應用,就很難了解某種武器的實際威力及弱點。殲-20在模擬空戰中屢屢創造玄幻大比分優勢後,中國空軍才真正深刻認識隱身戰機的威力,高超音速武器也是同理,美軍迄今為止都沒有真正認識到高端高超音速武器的核心技術,其理論上的攔截就難免陷入閉門造車的自説自話中。
反觀解放軍方面,後續的東風系列導彈也必然會經過改進後提升彈道機動性,即使對手可能攔截老舊型號的導彈,但面對升級後的東風系列,同樣很可能手足無措。此外,“東風快遞”發射後也會攜帶假彈頭或其他信號誘導裝置,再加上綜合干擾的協助,那麼對方看似密不透風的防禦網也將被擊穿。

▲一旦戰端開啓,火箭軍還會得到人民海軍和空軍的大力配合
最主要的是,美軍艦隊主力一旦深入島鏈內近大陸架海域,就會發現自己面臨的對手絕不止“東風快遞”。不同於過度依靠導彈核武器的俄羅斯,解放軍目前已經發展成為一支兵種均衡、技術先進全面且核常兼備的現代化力量,完全可以在局部形成多兵種聯合出擊的組合拳優勢,一旦戰端開啓,任何試圖入侵併挑起戰火的對手都會發現海面、水下、空中甚至太空方面的反擊同時存在。
可以想象,一艘或多艘宙斯盾驅逐艦試圖開啓多種雷達並指引攔截彈時,卻發現對方的海基反艦導彈、制導魚雷乃至空中打擊也隨之襲來。此時,對方艦隊不要説成為本土反導的屏障,就連自保也會成為大問題。

▲對手的升級,對火箭軍而言也是巨大動力
有矛才有盾,堅固的盾牌又催生更鋒利的矛尖,這一亙古不變的原理同樣在今天催促火箭軍及其對手。對解放軍而言,對方的盾越來越厚,不但是巨大壓力,也是無形動力。
更多有趣好玩的軍事文章、視頻、圖片、電影、遊戲,請關注“軍武次位面”微信公眾號。打開微信,公眾號搜索“軍武次位面”點擊關注!