【世界知識】緊隨高超聲速武器而來的反高超技術_風聞
钢铁沧澜-2021-12-09 11:13
作者:蘭順正首發自:《世界知識》
近年來,高超聲速武器由於其響應迅速、航程遠、打擊範圍廣、毀傷力大、精度高、突防能力強等優勢,逐漸成為世界軍事強國的空天競爭要地和高地。正所謂有“矛”必有“盾”,高超聲速武器的發展也帶動了反高超手段研發熱潮。
現有防禦系統在攔截高超聲速武器方面存在不小的困難。針對高超聲速的防禦系統,主要依靠防空預警和反導預警兩種系統協同進行,雖然現階段防空反導預警系統比較完備,但不具備全空域、全時域、大範圍的預警能力,探測距離、覆蓋範圍均有限,也難連續跟蹤。另一方面,高超聲速武器的飛行速度在1800米/秒以上,因此對付它的火力速度需要大於目標速度1.2倍以上,而現役大多數火力(如地空導彈)均無法滿足要求。且由於高超聲速武器機動能力強,軌跡難以預測,使用末端反導武器只能攔截機動能力較小的彈道式目標,難以對高超聲速目標進行有效碰撞。若使用破片式殺傷武器,由於引爆需要時間配合,無法對相對速度超過3000米/秒的目標進行有效毀傷。目前,各主要國家的反高超研究均圍繞以上問題展開。
空天技術將會是21世紀世界主要力量爭奪制空和制天權的關鍵領域。
美國的進展
在高超探測領域,美國認為導彈預警衞星可以發揮重要作用。高超音速武器中的助推滑翔飛行器,在滑翔階段可以進行大範圍機動,攔截難度非常大,但此類武器一般都需要用火箭將其送到足夠高度。導彈預警衞星主要是在彈道導彈發射的主動段進行預警,也就是通過紅外手段監控火箭發動機工作時產生的火焰將其發現併發出預警。由靜止軌道、大橢圓高軌道和低軌道衞星組成的天基預警平台理論上具備覆蓋全球的目標探測能力,此類衞星可謂反高超的首道防線。美國已完成國防支援計劃(DSP)系統和天基紅外系統(SBIRS)的部分建設任務,2018年啓動了下一代過頂持續紅外預警衞星項目(OPIR),擬於2030年前將完整的高超聲速和彈道空間傳感器網絡投入使用。
在高超攔截方面,美國開展了多項研究。國防部高級研究計劃局(DARPA)正在推進“滑翔破壞者”(GlideBreaker)攔截器概念,將研究一個或多個防禦系統所需的“組件技術”,以從根本上降低硬殺傷系統的開發和集成風險。2018年9月DARPA首次展示了可摧毀高超聲速助推滑翔器的動能攔截器概念圖。
由於高超目標在巡航/滑翔段機動能力弱,而空基攔截具備部署靈活、攔截彈初始速度高的優勢,適合執行隨遇突發作戰任務,再加上無人機技術的發展,美軍也開始探索這方面的防禦能力。美國空軍在2020年稱,其MQ-9、RQ-4無人機將搭載遙測傳感器和機載望遠鏡,以觀測高超聲速飛行器飛行時的情況。美國空軍阿諾德工程與開發中心曾表示,經改裝的RQ-4“全球鷹”和MQ-9“收割者”無人機將組成“SkyRange”新型系統,利用所搭載的傳感器,大幅增加高超聲速飛行器飛行測試數據的數量和質量,並降低試驗成本,如果在試驗中出現問題,無人機可發出指令,讓高超聲速飛行器自毀。據披露,諾斯羅普·格魯曼公司將改裝四架“全球鷹”RQ-4Block20無人機,以支持在太平洋上空進行防禦高超聲速武器試驗。
美國導彈防禦局(MDA)正在開發海基末段攔截器概念,要求該系統可攔截包括速度超過馬赫數5的彈道導彈、高超聲速滑翔飛行器以及高超聲速巡航導彈。2020年9月,MDA發佈“未來海基末段攔截器概念”廣泛機構公告(BAA),列出了相應評估標準:包含一項能夠在相關環境中進行全面測試的低風險技術;在2022財年年底能夠廣泛適用;最好只對現有宙斯盾武器系統進行少量改裝便可達到要求等。
這些標準指向了對現有海基彈道導彈攔截器(如SM-3或SM-6)的改進。BAA還提出了未來海基末段攔截器所需的其他特徵,比如攔截彈應能裝入Mk41垂直髮射系統。MDA還在尋求一種靈活的彈頭設計,包括子母彈分配的概念,以及“彈對彈通信能力”。今年4月有消息稱,MDA和美國海軍計劃今年晚些時候測試用SM-6導彈打擊無動力助推滑翔飛行器。新SM-6彈型Block IB已在研發進程當中,這種導彈本身也能達到高超聲速。
俄羅斯的努力
2020年3月俄羅斯Rezonans-N雷達在新地羣島服役。Rezonans-N雷達站旨在有效探測、識別、確定各種遠距離高空目標的座標和運動參數,包括隱形巡航和彈道導彈、高超聲速武器、使用隱身技術製造的飛機。資料顯示,Rezonans-N雷達在米波波段內工作,採用波共振原理,可探測基於隱身技術的飛機,還可檢測以高達20馬赫速度飛行的高超聲速目標,對空氣動力學目標的作用距離可達600千米,對彈道目標的作用距離可達1200千米,對目標的作用高度可達100千米。
在攔截武器方面,俄軍首批一個旅的S-500防空導彈系統已於今年10月交付給位於莫斯科近郊克拉斯諾茲納緬斯克的空天軍第15特種集團軍,以保衞莫斯科和中央工業區的空天域,第二個旅的S-500預計2022年交付。在不久的將來,俄軍其他部隊也將裝備類似系統。S-500系統是俄自主研發的最新一代防空導彈系統,具有多通道防空與末段高層反導(按照俄軍提出的技戰術指標,S-500須能同時攔截10枚射程3500~4000千米、飛行速度5000~7000米/秒的彈道導彈)、低軌道防天作戰能力,同時可打擊低軌道衞星和攔截高超聲速武器,未來將在空天防禦作戰中發揮核心作用。S-500配備有40N6M、77N6-N和77N6-N1三種攔截彈,其中40N6M導彈是S-400系統40N6型攔截彈的改進型,主要用於遠程防空、戰術反導、反高超聲速目標等任務,並通過增加一級發動機,可遠距離攔截預警機、電子戰飛機等目標,還兼具末段反導功能。77N6-N攔截彈採用二級火箭發動機設計,主要擔負戰略反導任務,最大攔截高度165千米,對導彈的攔截距離為150千米。77N6-N1導彈具備超遠程、超高空反導攔截能力,主要擔負反低軌衞星任務,最大攔截高度200千米,對衞星的最大打擊距離為700千米。
2020年4月,俄有媒體發文稱俄正在研製一種新型無線電電子戰系統,用於對抗高超聲速飛行器。該系統的主要干擾途徑是壓制高超聲速飛行器飛行末段的光電、雷達制導和衞星導航功能,使其無法瞄準目標,這樣,即使高超聲速飛行器突破了防空和反導系統,也無法命中目標。該新型電子戰系統將作為現有防空系統的補充,用於保護戰略核力量指揮中心、發射裝置以及機場、交通樞紐等重要設施。
今年10月初,俄舉行了一次反高超音速軍事演習。演習在國內的幾個地區同時進行,防空團擊退了假想敵的空中、巡航導彈和高超音速導彈大規模襲擊,防空部隊還在阿斯特拉罕州阿沙盧克靶場對模擬超高速目標進行了實彈射擊。據相關人員表示,這次演習的結果被認定是成功的,防空部隊完成了預期目標。