反導系統
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反導系統,是針對敵方彈道導彈的探測及攔截系統。理想的反導系統可以完全攔截敵方的導彈襲擊,而導彈是目前核武器的最佳載具,因此一個完備的反導系統可以被稱為現有技術條件下的「核武器終結者」,具有重要的戰略意義。
較為成熟的是導彈反導技術:已服役的具有反導能力的防空導彈[1]主要有美國的愛國者系列,THAAD導彈,和海基的標準系列;俄羅斯的有s300等;以色列的箭式防空導彈系列;印度的大地系列。中國於2010年01月11日在境內進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,成功於大氣層[2]外擊毀來襲彈道導彈,自此中國成為繼美國,俄羅斯之後世界上第三個掌握陸基中段反彈道導彈技術的國家。
目錄
[隱藏]概念解讀
基本信息
反導系統,是摧毀敵方來襲的彈道式導彈(中程、遠程、洲際導彈)和巡航導彈的武器系統,一般包括預警雷達、地面引導雷達、指揮控制中心和攔截武器等部分。過去30多年間,因為星球大戰計劃美蘇(原蘇聯)都花費了巨大的人力和財力,分別研製和部署了以導彈為攔截器的「衛兵」和「橡皮套鞋」反導彈系統。正在探索和試驗激光反導、粒子束反導等。
較為成熟的是導彈反導技術:已服役的具有反導能力的防空導彈主要有美國的愛國者系列,THAAD導彈,和海基的標準系列;俄羅斯的有s300等;以色列的箭式防空導彈系列;印度的大地系列。
上升段
助推段攔截導彈上升階段時攔截效果最好,因為此時彈道導彈剛起飛不久,被擊落後也是掉在敵人領土。但最突出的難點是需要在彈道導彈點火後第一時間就發現並進行攻擊。如:美ABL-機載激光導彈攔截系統、國家導彈防禦系統(NMD)。
中段
中段攔截是比較成熟的反導系統。彈道導彈中段飛行是指導彈發動機關閉後在大氣層外以慣性飛行的階段,這時它的彈道相對平穩和固定。如果攔截及時,掉落的殘骸也不會進入本國領土。如:美陸基中段導彈防禦系統(GMD),海軍全戰區系統(NTW)。中段反導試驗,美國和日本有過成功經驗,其中包括美國在阿拉斯加部—-200公里高度飛行的彈道導彈,它在2008年成功擊落過失控的美國衛星,被普遍認為是美國反導系統的一次實戰。中國2010年1月11日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。2013年1月27日,中國在境內再次進行了陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到預期目的。2014年7月23日,中國在境內進行了一次陸基反導技術試驗,試驗達到了預期目的。
末段
即再入段攔截。末段攔截時,由於彈道導彈進入大氣層開始俯衝階段,彈頭軌跡傾角大、速度通常在7—8倍音速以上,反導系統要捕捉它相當困難。如:美陸軍末端高空區域防禦系統(THAAD),海軍區域防禦系統(NAD),擴展的中程防空系統(MEADS),「愛國者」PAC-3導彈防禦系統;俄軍A-235反彈道導彈系統。
美國和蘇聯早在上世紀五六十年代因為星球大戰計劃就開始研製反導系統,美國在中段反導和末段反導方面走在前面。
彈道導彈防禦系統
彈道導彈防禦系統於20世紀50年代開始研製。美國先後研製了「奈基-宙斯」和「衛兵」彈道導彈防禦系統,前者只採用高空攔截導彈,後者用高空和低空攔截導彈分層攔截。1970年美國建立了「衛兵」系統的第一個發射場。蘇聯在60年代研製和部署了高空攔截的反彈道導彈導彈,1967年建成莫斯科反導彈導彈防區。已有的彈道導彈防禦系統造價昂貴,作戰性能並不理想。現代進攻性戰略彈道導彈廣泛採用分導式多彈頭以及突防裝置,導彈彈頭作了核加固,對彈道導彈防禦系統提出了更高的要求,防禦系統變得更加複雜,技術難度增大。1976年美國關閉了「衛兵」系統的發射場。1980年蘇聯決定把已經部署的64枚反彈道導彈導彈撤除一半。
80年代以來,美國和蘇聯在發展採用常規裝藥的多層攔截系統的同時,正把注意力轉向於發展新的反導彈武器,如激光、粒子束等反導彈武器,以組成太空導彈防禦系統。
系統裝置
反導彈由戰鬥部、彈上制導設備或系統、動力裝置、彈體、電源系統等組成。
戰鬥部大都用核裝藥,主要毀傷因素有:在大氣層外是X射線和電磁脈衝;在大氣層內是中子流、γ射線、衝擊波等的綜合效應。隨着制導精度的提高,用化學裝藥的常規戰鬥部和無裝藥的碰撞式戰鬥部也獲得了發展。彈上制導設備或系統能使導彈保持飛行穩定並能導引導彈飛向目標。
動力裝置通常採用固體火箭發動機。發動機除用來推動導彈的飛行外,還用於穩定導彈的姿態,改變飛行彈道。低空攔截導彈的發動機除要求高比沖、高質量比外,還要求高燃速,使導彈能在數秒鐘內達到幾公里每秒的速度和100g以上的加速度,以便贏得時間,有效地進行攔截。彈體往往採用錐柱形或全錐形氣動外形,使導彈在作高超聲速飛行時具有小的阻力,大的升阻比和良好的操縱性能。低空攔截導彈在大氣層內飛行時,最大速度超過10倍聲速,氣動加熱會使彈體表面溫度高達3000°C以上,一般使用燒蝕材料保護彈體。
彈道導彈預警系統用於早期發現來襲的彈道導彈並根據測得的來襲導彈的運動參數提供足夠的預警時間,同時給己方戰略進攻武器指示來襲導彈的發射陣位,所以它是國家防禦系統中的一個重要組成部分。對彈道導彈預警系統的主要要求是:預警時間長,發現概率高,虛警率低,目標容量大,並能以一定的精度測定來襲導彈的軌道參數。彈道導彈預警系統通常由預警衛星監視系統和地面雷達系統組成。地面雷達系統又分為洲際導彈預警雷達網和潛地導彈預警雷達網。根據來襲導彈在不同飛行階段的物理現象,可以採取不同的探測手段進行監測。工作波長從可見光、紅外一直到微波波段。
彈道導彈目標識別系統分析了地基雷達識別彈道導彈目標的技術途徑。
反彈道導彈於攔截敵方來襲彈道導彈的導彈,又稱反導彈導彈。它與多種地面雷達、數據處理設備和指揮控制通信系統等,組成防禦戰略彈道導彈的武器系統。簡稱反導系統。它是國家戰略防禦系統的重要組成部分。反彈道導彈導彈按攔截空域,分為高空攔截導彈和低空攔截導彈。前者用於對來襲彈道導彈飛行到大氣層外時實施攔截;後者用於對來襲彈道導彈進入目標上空時實施攔截。反彈道導彈導彈主要特點是反應速度快、命中精度高。其中,高空攔截導彈受到普遍重視。實戰時,可單獨部署使用,也可兩者配合部署使用,以提高其攔截概率。反彈道導彈導彈主要由戰鬥部、推進系統、制導系統、電源系統和彈體等組成。
功能
彈道導彈防禦系統應能及時發現和正確識別目標、對目標精密跟蹤、迅速作出決策和有效地進行攔截。通常由彈道導彈預警系統首先發現目標,再由目標識別系統,如雷達或光學系統,從一群目標中區分出真假目標。引導系統由地面發射裝置、目標跟蹤雷達和引導雷達組成。根據預警系統提供的目標信息,目標跟蹤雷達不間斷地測定目標的精確位置、速度等彈道參數並傳輸給指揮控制系統和引導雷達。指揮控制系統迅速作出決策,指揮發射反彈道導彈導彈,並由引導雷達導引導彈準確地攔截目標。
問題
從總體上看,戰術反導系統在技術上比戰略反導系統要可靠得多,最能說明問題的就是試驗,前者的成功率遠遠超過後者。所以,對於戰略導彈防禦的可行性,外界始終存在質疑和反對的聲音。概括為四難:
應對多目標難
一個防禦系統同時處理多目標的能力以及裝備的攔截彈數量都是有限的,當有多個來襲目標(有真有假)同時進入一個防禦系統時,系統容易飽和。即使是分批進入,如果兩次進攻的間隔時間低於反導系統再次攔截的準備時間,也同樣可以達成突防的效果。換句話說,任何反導系統都無法應付飽和式打擊或多波次打擊。
識別真假彈頭難
當假彈頭的物理特徵和運動軌跡與真彈頭非常相似的時候,防禦系統難以把它們區別出來。雖然再入大氣層時過濾掉一些假目標,但這個時候已經沒有時間攔截了。即使可以攔截,核彈爆炸之後產生的各种放射性沉降同樣會污染本國領土。
系統成功配合難
什麼是導彈防禦?通俗地說,就是在茫茫的太空中,兩個子彈相遇了,沒有遲一步,也沒有早一步,剛巧趕上了。怎麼能做到這一點?靠的就是導彈防禦系統的各個組成部分及各個環節有機配合、協調一致。導彈防禦系統的組成非常龐大,每個部分各司其職,在時間上相互銜接,在任務上環環相扣,只有完美的配合才能使攔截成功,這就要求系統的可靠性要高。
克服新的突防技術難
早期的突防裝置採用的是人海戰術,以量取勝,是治標。而新的突防技術是直接針對導彈防禦的工作原理而設計的,是治本。我們先看速燃火箭技術。導彈防禦系統攔截導彈第一步是發現目標,這個任務由預警衛星來完成。預警衛星又是怎麼發現目標的呢?我們都知道,洲際導彈發射之後發動機工作時尾焰的溫度高達幾千度,時間持續4分鐘以上,紅外特徵非常明顯,預警衛星的紅外探測器很容易發現導彈,並測得它的關機點參數。速燃火箭技術可以縮短發動機工作時間並使它在大氣層內關機,這樣就可以降低導彈尾焰的紅外輻射,增大預警衛星紅外探測器發現導彈和對它定位的難度,大大增強導彈主動段的突防能力。我們再看機動變軌技術。一般情況下,彈道導彈的飛行彈道是固定的,只要你能知道它關機點的參數,就能推算出它的運動參數,從而為攔截做好準備。機動變軌技術是導彈在飛行中可以神出鬼沒,隨機改變彈道,這樣,防禦系統即使發現了導彈,也無法對彈頭的軌跡進行預測,從而使導彈達到突防目的。
正是因為存在着這四難,美俄兩國在半個多世紀的時間裡,對發展戰略反導系統的態度幾經反覆,即使美國已經開始部署,國內的反對聲音也沒有消失。
參考文獻
- 移至 ↑ 一發魚雷可將驅逐艦攔腰折斷,而導彈卻做不到,為何魚雷威力這麼大? ,搜狐,2022-09-04
- 移至 ↑ 大氣層的組成與功能:守護地球的「隱形斗篷」,搜狐,2024-03-06