今年6月,中国国防部发表了一篇关于中国陆基中段反导拦截试验的报道,尽管该报道十分简短,但本着“字少事大”的性质来看,该报道还是达到了一石激起千层浪的效果,风头甚至比肩当时刚下水不久的福建舰。
毫无疑问,这样的最尖端国防技术测试,属于“过于先进,不便展示”的高端机密。
▲从到“过于先进,不便展示”到大方公布,仅过了数月
然而就在近日央视连播的《追光》系列军事节目第八集中,不久前还不便展示的中段反导拦截画面却得以公布。而中国西北某重要基地研究员陈德明更表示:反导是战略防御的核心,大国博弈的筹码,有和没有完全是不一样的。
▲正所谓字少事大,中段反导拦截的意义不亚于东风-41!
如果说“东风快递”意味着解放军能将自身威慑力覆盖到全世界,那么反导体系的完善,就意味着中国得到了一道专门抵挡核威胁的坚固屏障。
自2010年开始,中国中段反导已先后完成了六次实弹测试,并全部获得了成功,这样的成功率是美国都远远不及的。从中国国防技术的一贯规律来看,自然也意味着更尖端的反导技术很可能也已取得突破性进展。
为什么说中段反导至关重要?
目前,各拥核国家要想有效实施核打击,基本离不开洲际弹道导弹。多年来,围绕着洲际导弹攻防拦截,各军事大国之间不断展开深入研究。
洲际导弹发射后,其飞行阶段包括上升段(离开陆基/海基发射平台后依靠发动机推力向上飞行阶段)、中段(进入外大气层甚至更高的宇宙空间飞行阶段)和末段(弹头在重力作用下回到大气层并最终扑向目标)。
▲相比于助推段和末段,中段反导的可行性更大
理论上看,上升段时导弹要克服地球引力,其喷射的燃气可很快被红外装置发现,因此最容易拦截。
冷战时,美国曾提出依靠导弹预警卫星和天基/空基激光组合的构想,但该方案耗资巨大,且还会受到卫星轨迹高度、大气层内气象变化等因素影响。而空基搭载激光武器或反导导弹,则需要平台进入对方本土上空,这种风险很大但收益有限的尝试无疑也存在问题。
▲S-300V就属于末段拦截武器
而末段飞行时,弹头会和空气摩擦加热,红外制导拦截弹可有效发现目标,来袭的弹头也无法进行最后的规避。但末段拦截时,目标弹头的势能迅速转化为动能,速度急剧提升,拦截弹起飞后迎着弹头,相对速度极大,因此精度要求很高,一旦稍有偏差,就会万劫不复,拦截成功后的破片可能还会带来核污染,因此末段拦截也被视为“看人品”的最后手段。
导弹在中段飞行的距离,几乎占了飞行路程的八成左右,留给拦截方的窗口充裕得多。如果能在该阶段精确拦截,就会极大降低本土反导体系的压力,也会尽量避免其战斗部被摧毁后带来的核污染。
冷战后期,美国试图在低轨道大量部署天基拦截器,一旦雷达确定目标,拦截器们就会被激活,但该计划成本高昂。因此,中段反导最终发展为陆基和海基两大模式。
▲部署在阿拉斯加的GBI拦截弹
导弹进入中段飞行后,助推段发动机脱离,导致其体积降低,因此务必需要高性能大型相控阵雷达才能对其精确跟踪,进而指引拦截弹。由于拦截弹和导弹的相对速度很大,因此拦截弹还会在战斗部上配备多个小型姿态调整发动机,进而最终提升短距离机动,由此在对方释放诱饵目标或进行变轨机动时避免被诱导。
▲以美国现有的反导能力,很难对东风-41进行高精度拦截
毫无疑问,如果哪个国家能在中段反导上取得突破性进展,那么该国就攻克了本土反导最大的难题,在可能的核战争中的安全系数也会直线上升。同时,如果对方的中段反导技术与自己存在较大差距,那么即便己方的核弹及弹头载具数量明显较低,也能在核战中给对方带来更大损失,甚至由此制衡最终避免核战。
中段反导的难点都在哪里?
宏观意义上的中段反导,还会根据拦截点在导弹中段位置的不同,细分为上升段反导、早期中段反导和中段拦截打击。目前,美国开始寻求从中段拦截向早期中段拦截延伸,由此增加防御范围。然而美国陆基中段防御系统在对远程弹道导弹的拦截试验中,却暴露了实际拦截率相对较低的问题,这也充分彰显中段反导的技术十分复杂。
▲建立中段反导体系本身,已让多数国家望而却步
中段反导作战中,防御方务必需要针对不同弹道的导弹,进而在多个层次部署大量传感器进行防御,而对应的则是从天基轨道红外监控到大型雷达跟踪测量船等一系列平台。一旦进入工作状态,部分敏感度极高的卫星就会率先对所有可疑目标进行汇总,进而将信息传递给高速计算系统,最终找到真正的威胁,而相应的数据自然十分庞大。
▲准确识别和控制,是中段反导最主要的技术难题
判断出真正的目标后,配备高敏感度和高精度红外传感器的拦截弹才会发射。在拦截弹接近目标时,第三方遥感平台会通过数据链引导它准确向目标坐标飞去,抵达特定距离后,拦截弹才会开启自带的指引设备自动找到目标的战斗部并加以拦截。但大量诱饵弹头和多个可能进行机动变轨的分弹头出现后,拦截弹在最后阶段的容错率就会大幅下降。
▲中段反导本身,几乎意味着大气层外两枚超大型子弹准确对撞
要在大气层外进行类似子弹碰子弹的游戏并保证成功率,就需要先进的天基远程预警系统和陆基远程雷达,拦截弹也要达到上千千米的弹道高度,制导敏感性和机动性同样不可或缺。因此它的战斗部结构必然十分复杂,并需要一系列尖端的光学、电子等相关技术作为支撑,其难度甚至超过了大多数同类体积的弹道导弹!
▲爆破杀伤拦截的效果明显不够理想
尽管俄罗斯不缺乏大型陆基远程雷达和天基系统,但其此前长期使用爆破战斗部甚至核战斗部,但这种打击模式的毁伤率却远低于动能拦截弹。直到2021年,该国第一种动能拦截弹才完成了成功测试,其进度早已落后于中美两国,其他国家在此领域,差的只能更多,因此正如超级航母、太空项目等真正的尖端工程一样,中段反导也成了中美二分天下的舞台。
美国的反导体系如何运作?
长期以来,美国一直力求其天基系统在对方导弹点火阶段就通过红外探测设备对其尾焰进行锁定,目前美国天基预警单位主要包括DSP红外预警卫星和SBIRS导弹预警系统。
前者可在3.6万千米高度工作,每分钟可探测6次,并在60秒内完成识别,并在之后的90秒完成相关数据传输。海湾战争中,该卫星就屡屡准确捕捉到伊拉克导弹的信息。
而SBIRS系统则是美军计划取代DSP的新系统,该系统不但灵敏度远超过DSP,而且还能在20秒内回传数据,并兼顾国家和战区导弹预警、助推段和中段导弹目标跟踪,并由此提供技术情报和复杂战场态势。
整体而言,该系统对更快且更隐蔽的目标有更好的捕捉效率,更能与现有数据库迅速同步,但其弱点就是无法对目标进行测距。
▲标准-3拦截弹发射的瞬间
美军驱逐舰的宙斯盾系统也有相当的警戒能力,例如目前美军的AN/SPY-1系列就有两种专门跟踪对方弹道导弹的雷达,甚至能在740千米处探测到雷达截面1平方米的目标,该系列雷达最新改进型的敏感度甚至提升了30倍!而导弹进入中段飞行后,美军则会利用铺路爪、UEWR、前置X波段雷达、丹麦眼镜蛇系统和海基X波段雷达进行跟踪和制导。
▲目前,美国各类卫星已开始严密监控俄火箭军的动向
这些系统中,铺路爪和UEWR系统(3部部署于美国,2部分别部署于英国和丹麦)为P波段,但其弱点是只能识别潜在威胁和非威胁目标;而L波段的丹麦眼镜蛇则只在阿拉斯加部署一部,但它也存在跟踪精度不足和识别率低的问题。作为补充,X波段雷达就会利用其探测距离远和精度高的优势,最终完成跟踪和引导。
▲海基X波段雷达平台
在进行中段拦截打击时,美军则主要依靠地基的GBI和海基的标准-3两种拦截弹。GBI可分为三级和二级两种模式,其最大射高和射程分别达到2000千米和6000千米,可在命令接受后22秒内发射;而标准-3的最大射高和射程分别为500千米和1500千米。但美军认为,GBI的历次实际测试命中率并不理想,而标准-3的打击范围又相对较低。
中国中段反导有哪些利器?
上世纪60年代,基于整体战略防御方针,中国开始提高了导弹防御工程的建设力度,并最终开始了640工程,其核心就是利用反导拦截弹甚至特种火炮防御敌核导弹。
此后十多年里,中国完成了从反击一号到反击三号的导弹系统和先锋系列反导大炮,虽然反击系列早期的测试结果存在问题,但也为中国反导的发展积累了宝贵经验基础。
▲反击系列拦截弹
根据公开资料称,反击一号拦截弹可能与美国同期的斯普林特系列拦截弹存在近似之处,但美国在测试中发现该导弹加速水平、机动性和制导精度都存在问题。
此外,斯普林特同样具有核战斗部反导的特点,但这也使其对美军自己的雷达带来很大干扰。因此,反击一号的弱点却很可能和斯普利特系列近似。
▲先锋系列大炮
除拦截弹外,640工程还在侦察卫星和7010相控阵预警雷达等项目上大有斩获,其中7010雷达是中国第一代远程战略相控阵雷达,它能在一定范围内同时实现搜索和跟踪多批目标,并配备不同规格计算机对雷达站进行实时控制、处理和计算,这也标志中国反导项目的发展不但起步早,而且成就非凡。
▲7010巨型雷达是640工程最具代表性的成就之一
640工程暂停数年后的1986年,中国启动了著名的863工程,该工程的一大重点就是导弹防御。在接下来的岁月里,中国火箭、计算机和卫星技术取得了巨大突破,这就满足了中段反导所需的一系列复杂技术。目前,中国已建立起了完善的天基红外、陆基雷达探测体系,世界任何国家在陆地或海上发射的导弹,都会被我国迅速跟踪到。
▲动能-3除反导外,也能反卫星
2016年3月,《科技日报》报道了我国具有尖兵系列侦察卫星和前哨系列红外预警卫星这两大军用遥感卫星。2017年开始,巨型远程雷达也开始矗立于一些区域,这种雷达可监控数千千米外的目标,甚至还能干扰对方远程雷达,其规模几乎达到世界顶尖水平,这就意味着中国完成了反导工程的一大关键拼图。
▲中国航天业的发展,为陆基中段反导提供了重要支持
近年来,外媒对中国拦截弹给予了很大关注,并将其称为动能-3型。北约认为,动能-3的最大拦截射程可达8000千米,能在主动飞行阶段结束后搜寻导弹。同时,动能-3还携带了可靠的感测器和导引头,同时兼顾反卫星作战。此外,中国很可能还有其他反导/反卫星利器,诸如被西方称为动能-2、红旗-19和SC-19的拦截弹。
中段反导还有哪些地方可升级?
自2010年至今,中国官方公布的六次中段反导测试全部取得成功,另有消息指出,中国还在这期间完成了另外多次中段反导测试,也都获得了成功。
相比之下,美国20多年来的多次反导测试中,失败率达到一半左右。结合近年来中国综合技术体系的成长速度来看,自然会有不少网友认为中国在中段反导方面绝对超过了美国,但事实的确如此吗?
▲截至目前,中国陆基中段反导成功率为百分百
从外部环境来看,中国面临的首要洲际导弹威胁来自东部(太平洋内敌海基战略核潜艇为主),而西南部的陆地接壤假想对手同样开始发展了多型弹道导弹。此外,核武库规模十分庞大的北方邻国基于核战捆绑战略,同样不容忽略。作为对比,头号假想对手具有两大洋作为屏障,自然也给其经营多年的国家/战区导弹防御体系提供了足够充足的预警和拦截时间。
▲美国是目前唯一演练拦截过洲际导弹目标的国家
此外,美国利用其诸多海外基地,带来了他国无法比拟的全球地缘战略优势,因此美国也是目前唯一将洲际导弹作为目标靶弹并针对其进行打靶的国家。
而洲际导弹的拦截难度系数,显然也是不容忽视的。更主要的是,美国近年来不断以所谓他国战略导弹威胁为由,极速加大了反导拦截弹和天基警戒系统的发展幅度,甚至开始考虑如何拦截高超音速弹头。
▲美国的拦截弹产量将逐渐提升
由于大型拦截弹从弹道导弹改进而来,甚至要进行针对性升级,因此其成本也十分不菲。目前,美俄任何一方的核弹总数都远超过中国,因此以中国现有的拦截弹乃至在轨卫星的数量来看,要想应对这种饱和攻击,依旧存在相当的困难,所以要想进一步彻底改善战略安全环境,自然也需要另辟蹊径。
▲激光武器如果进一步发展,就会极大提升反导效率
正如其他国产武器一样,中段反导的相关画面得以公布,必然意味着中国在此领域获得了全新进展。随着中国激光武器的技术取得飞跃,并建成了世界唯一的激光卫星接力站和反射站,因此中国即可完成天基定位地面/海中/大气层内目标的定位。此时,中国即可使用新研发的大型激光武器通过无死角齐射,进而破坏对方密集发射的导弹,甚至进一步摧毁敌发射平台!
▲夜空中的异象背后,是中国构筑了愈发安全的战略防御神盾
2020年10月,央视军事频道在对南昌舰的报道中首次表示该舰的双波段雷达具备探测低轨卫星的能力,结合该舰服役时官方表示该舰具有一定反导能力的报道来看,055级完全可以成为一种海基反导平台。以055级垂直发射装置的深度、尺寸、兼容性和升级潜力来看,它甚至可能搭载射程和射高明显超过海红旗-9B的动能拦截弹,进而成为海基中段反导的中坚。
3年前,曾被国人视为年度最被期盼国产武器的首艘075级两栖攻击舰下水后不足一个月,就被国庆阅兵上的东风-17抢了风头。如今,从“过于先进,不便展示”,到大大方方将视频公布于众,也仅过了数月。也正因为这种中国国防建设特有的速度,才让军武菌和大量军迷的眼光变得愈发高了起来,也许这就是特殊的幸福感。
▲中国国家导弹防御系统,让祖国更加安全
但从另一方面看,我们的每一次进步,也在高度刺激假想敌。由于我国面对的战略环境依旧严峻,加上国际格局已发生了剧变,因此中国更要在国防安全建设方面下苦功,而中段反导拦截工程取得的成就,只能代表阶段性胜利。只有中国真正利用自己的最新技术,将昔日发达国家想过却无法实现的诸多反导技术变成现实,核威胁的阴云,才会彻底消散。