技術派|反導試驗「五連勝」,中國中段反導技術走向何方?

反導是戰略防禦的堅盾,是大國博弈的重要籌碼,有沒有那是完全不一樣的。

6月19日,中國國防部發佈通報稱,在境內進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到了預期目的。這一試驗是防禦性的,不針對任何國家。這一則消息雖然只有短短的50多個字,卻把國人對航母福建艦下水的興奮之情推向了一個新的高度。

美國陸基中段反導系統所使用的攔截彈(GBI)。

中段反導有多難?

從全世界範圍來看,具備以遠程彈道導彈和洲際彈道導彈為攔截目標的中段反導技術和能力只有中美俄三個國家。

不過,俄Rose雖然具備中段反導能力,但其攔截彈彈頭使用的是定向破片戰鬥部,而非動能碰撞技術(KKV),美國中段反導攔截彈則主要採用KKV。目前,推測中國的中段反導的攔截彈採取和美國類似技術,即動能碰撞技術(KKV),攔截彈頭直接撞擊中段高速飛行的彈道導彈。這種技術思路攔截效果最佳,但難度也最大,需要強大的探測、預判、跟蹤能力,對攔截彈本身的技術要求也很高。

以參考世界上唯一部署中段反導系統的美國來看,中段反導攔截實際就是利用探測到的導彈發動機關機點的最後方向及速度,測算出之後的飛行彈道,並在其再入大氣層之前對其實施攔截。一般射程在2000千米以上的中程彈道導彈攔截,基本都是發生在大氣層外的外太空。而中段反導系統通常是由攔截導彈、雷達或者衛星等感測器和指揮控制系統組成。目前根據發射平台可以分為陸基和海基兩種方式。

目前美國陸基中段導彈防禦系統(GMD)的主要作戰目的是攔截敵方遠程和洲際彈道導彈。該系統主要依託強大的陸基、海基和天基預警雷達和衛星系統作為預警探測系統,其中包括預警衛星、海基、陸基X波段雷達,而目前投入部署使用的攔截導彈主要是GBI攔截彈,截至2018年共部署48枚攔截彈,覆蓋15個時區,目標探測和制導感測器分佈在陸地、海上和太空中。

時至今日美國不僅在陸基反導上一枝獨秀,在海基中段反導技術上也是獨領全球風騷。海基攔截系統的初始預警信息來源和陸基攔截系統是一樣的。在接到天基或陸基預警系統的預警信息後,搭載有「宙斯盾」系統的「提康德羅加」級導彈巡洋艦或「阿利伯克」級導彈驅逐艦跟蹤來襲導彈,並下達發射攔截導彈(「標準」-3系列攔截彈)的指令來進行攔截。

美國海軍「宙斯盾」戰艦使用「標準」-3導彈進行攔截洲際導彈試驗。

從技術角度來看,中段反導的優勢有以下幾個:

首先,中段反導可多次攔截以提高攔截成功率。彈道導彈在助推段後即進入飛行中段,而要攔截助推段是要將攔截和探測系統前置到導彈發射區域。而作為攔截系統最早可以攔截的時機便是導彈的中段飛行階段。這樣做也可以為後續的攔截預留充足的準備時間。以美國目前的陸基中段反導為例,即使在一次攔截失敗後,還能有第二次攔截的機會,若再次失敗,則可以將攔截任務轉給末段反導系統(主要是「薩德」和「愛國者」導彈系統)。

其次,中段攔截的高度大,覆蓋範圍廣。這是因為中段攔截是從導彈源頭實施攔截,而在導彈射角一定的情況下,此時射向變換距離較小。如果進入末段,在相同射向角的情況下,射向變換距離較大,彈頭飛行範圍也較大,需要多個系統實施攔截。例如,美國陸基中段反導系統的攔截彈(GBI)的防禦距離達到數千千米,所以美國一開始計劃部署的國家導彈防禦計劃(NMD)只計劃了兩個西海岸的反導攔截基地,就實現了對美國本土的導彈防禦。

最後,中段攔截可減少附帶傷害。因為中段攔截多發生在外太空,碰撞後的碎片殘骸會在墜入大氣層的過程中燃燒殆盡。這一點對來襲導彈帶有生化彈頭尤其有效。

不過中段反導系統牽扯的子系統眾多,各個技術難點十分突出。以攔截彈的飛行速度為例,美國海基中段的「標準」3 Block1導彈關機速度為2.5-3.3千米/秒,攔截高度160千米。改進後的「標準」3 Block2關機速度達到5-5.5千米/秒,攔截高度達到500千米。部署在美國本土的GBI攔截彈的關機速度超過7千米/秒。而作為高空攔截系統的THAAD導彈關機熟讀只有2.8千米/秒,攔截高度就下降到了150千米,不過這樣的攔截高度已經可以勝任攔截射程在2000千米的彈道導彈。

而攔截彈的彈頭由於採用了動能碰撞技術(KKV),也就是攔截彈的彈頭速度非常高,利用其本身的質量和高速度撞擊摧毀目標。因此對攔截彈頭在制導、姿態控制、彈頭載荷等各方面提出了更高的要求。

更為重要的是中段攔截最難的是對來襲導彈釋放的誘餌彈頭的識別問題。中段飛行處於太空中,由於失去了大氣壓強,可以在將其釋放後迅速膨脹為氣球。而這些氣球表面塗有金屬錫箔塗層,可以反射雷達信號。並且可以在內部加裝加熱裝置,模擬成真彈頭的熱紅外特徵。而要識別這樣的誘餌是需要發展大功率X波段雷達,因為只有X波段是可以穿過大部分的氣球薄壁,從而識別出真彈頭。

2010年1月11日,中國在境內進行了首次陸基中段反導攔截技術試驗。央視新聞報導陳德明事迹的影片截圖

中國需要海基中段反導系統嗎?

此前在2010年1月11日、2013年1月27日、2018年2月5日和2021年2月4日,算上今年6月19日這次,中國已經成功進行了5次中段反導技術試驗。

通過上述中國國防部的通報的內容並結合之前5次成功實驗的情況來推測,中國目前的陸基中段反導的進展順利,已經掌握了遠程預警雷達、精準定位和引導技術、指揮通信能力。因此甚至可以大胆推測,中國離真正部署具有實戰能力的陸基中段反導系統已經越來越近了。中國奉行的是不首先使用核武器的政策,那麼這樣的思路下,就要適度發展防禦力量,來保證我們的核力量的生存能力。

目前,在中國周邊地區已經有印度、韓國等國裝備了射程5000公里以內的彈道導彈,還有多個國家裝備了洲際導彈,中國儼然成為周邊彈道導彈威脅最為嚴重的大國,發展中段反導攔截系統是一個必然的選擇。筆者認為,在現有中段反導攔截彈基礎上發展新一代攔截彈也勢在必行。

去年3月,美國導彈防禦局(MDA)授予洛克希德-Martin公司一份2025年8月到期的36億美元合約,並授予諾斯羅普-格魯門公司一份2026年5月到期的39億美元合約,用於各自開發和試射「下一代攔截彈」(NGI),並為最後一輪競標做準備。在新的NGI計劃下,美國國防部準備研製一個全新設計的助推器和殺傷器系統,來補充現有的地基攔截彈(GBI)。美國國防部的目標是NGI在2025年左右就開始試射,在2030年投入服役。

隨著陸基中段反導系統日趨成熟系統列裝後,發展海基中段反導系統也將成為可能。

從中國海軍現有裝備來分析,隨著055大型導彈驅逐艦的入列部隊,結合目前我們已經掌握的預警探測、目標識別、動能殺傷和一體化的指揮控制等技術。搭建起類似美國海軍海基中段反導系統已經從技術上來說沒有太大的難度。一旦海基中段反導系統成功列裝,再結合陸基中段反導系統,為中國在西太平洋地區、東南亞和東北亞構建起一個和平發展的保障,並為維護國家統一、阻止域外國家的外來干涉提供堅實的物質基礎。

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