[科普中國]-擔(dān)心反導(dǎo)遇“克星” 美抓緊研發(fā)反高超音速武器

　　據(jù)美國媒體報道，五角大樓將制定一項專門的計劃，以應(yīng)對中國和俄羅斯正在研發(fā)的高速機(jī)動導(dǎo)彈帶來的“威脅”。報道稱，美國國會日前通過2017財政年度《國防授權(quán)法》中，要求導(dǎo)彈防御局制定專門應(yīng)對正在出現(xiàn)的高超音速導(dǎo)彈威脅的計劃。

?? 2014年8月25日，美軍在測試一種高超音速武器時出現(xiàn)技術(shù)故障，不得不在發(fā)射大約4秒鐘后將其遙控爆炸摧毀。（新華社/美聯(lián)社）

　　此前，由空軍專家組成的一個研究小組在上月公布的報告中認(rèn)定，奧巴馬政府和軍方未能充分應(yīng)對新的高超音速導(dǎo)彈威脅。研究發(fā)現(xiàn)，無論是研發(fā)高超音速導(dǎo)彈，還是應(yīng)對這類武器，五角大樓都沒有制定詳盡的計劃。新通過的法案一旦通過，五角大樓必須制定一項計劃“來研發(fā)防御系統(tǒng)并將其投入戰(zhàn)場，以挫敗高超音速助推滑翔和機(jī)動彈道導(dǎo)彈”。

　　美搭建多層反導(dǎo)體系

　　第二次世界大戰(zhàn)期間，納粹德國設(shè)計制造了世界上第一種彈道導(dǎo)彈：V-2導(dǎo)彈。從第一發(fā)V-2導(dǎo)彈命中盟軍目標(biāo)開始，美國軍方就開始了尋找反制彈道導(dǎo)彈的方法。從“奈基女神”系列防空導(dǎo)彈，到“斯巴達(dá)人”“哨兵”“愛國者”“薩德”等反導(dǎo)系統(tǒng)，美國反導(dǎo)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展一步步成熟。目前，美國已經(jīng)形成了從低到高、由近及遠(yuǎn)的多層反導(dǎo)體系。

　　核反導(dǎo)系統(tǒng)使用時產(chǎn)生的核爆炸對本國軍民設(shè)施也會造成破壞，尤其是會干擾制導(dǎo)雷達(dá)瞄準(zhǔn)后續(xù)目標(biāo)，是“殺敵一千，自損八百”的下策。隨著技術(shù)的進(jìn)步，美國軍方開始尋找非核手段來攔截來襲導(dǎo)彈。上世紀(jì)80年代，里根政府提出了“星球大戰(zhàn)”計劃，一系列非核反導(dǎo)研究計劃得以展開。為了定位并且分辨來襲的蘇聯(lián)核彈頭，美國開始研制一系列先進(jìn)傳感器系統(tǒng)，有些逐步完善成為了現(xiàn)今美軍使用的天基紅外系統(tǒng)預(yù)警星座。

　　冷戰(zhàn)結(jié)束后，星球大戰(zhàn)系統(tǒng)因為耗費(fèi)巨大而成果有限被提前結(jié)束。除了增程攔截器因為有反戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈需求而被發(fā)展成“愛國者-3”反導(dǎo)攔截彈以外，其余研究計劃均進(jìn)展緩慢。但美國政府內(nèi)部一直有呼聲要求全面重啟反導(dǎo)技術(shù)研究。2002年，布什政府正式退出美蘇于1972年簽署的《反導(dǎo)條約》，全面恢復(fù)包括反洲際導(dǎo)彈在內(nèi)的反導(dǎo)技術(shù)研究。

　　目前，美國已經(jīng)形成了從低到高、由近及遠(yuǎn)的多層反導(dǎo)體系。其中射程最遠(yuǎn)的陸基中段攔截器能夠在來襲洲際導(dǎo)彈飛出大氣層之后進(jìn)行攔截，待來襲的洲際導(dǎo)彈降低高度到彈道高點(diǎn)以下，?；臉?biāo)準(zhǔn)-3導(dǎo)彈能夠?qū)ζ溥M(jìn)行攔截。來襲彈頭繼續(xù)下降到大氣層外的臨近空間乃至高層大氣中時，“薩德”系統(tǒng)可以攔截它們。最后，如果還有漏網(wǎng)之魚，“愛國者-3”末端攔截導(dǎo)彈或者“標(biāo)準(zhǔn)-6”防空導(dǎo)彈可以在低層大氣內(nèi)對其進(jìn)行攔截。

　　高超音速武器成美反導(dǎo)“克星”

　　分析人士認(rèn)為，反導(dǎo)能力正成為美國鷹派進(jìn)行軍事訛詐的基石，將迫使被美國視為假想敵的國家采取多種措施來突破美國的導(dǎo)彈防御。

　　增強(qiáng)彈道導(dǎo)彈的突防能力主要集中在兩個方面：一種思路是讓反導(dǎo)系統(tǒng)無法有效跟蹤來襲導(dǎo)彈。對于洲際導(dǎo)彈，通過攜帶突防誘餌讓反導(dǎo)系統(tǒng)無法識別真彈頭，即可達(dá)到目的。對于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈而言，還可以采取低彈道突擊的方法。

　　另外一種思路就是“躲”，通過彈頭機(jī)動躲開反導(dǎo)攔截彈。反導(dǎo)攔截彈本身也是一種特殊的彈道導(dǎo)彈，在其強(qiáng)勁的主發(fā)動機(jī)工作結(jié)束后，攔截器以慣性飛向目標(biāo)，僅在航程末端由調(diào)姿發(fā)動機(jī)最后調(diào)整彈道，撞向目標(biāo)。調(diào)姿發(fā)動機(jī)攜帶的燃料非常有限，限制了動能攔截器在主發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)后的移動范圍，在示意圖上往往用一個“氣泡”表示。如果來襲彈頭在攔截彈關(guān)機(jī)之后機(jī)動逃出該“氣泡”范圍，就能避開這一發(fā)攔截彈。

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，彈道導(dǎo)彈的突防能力不斷提高，最終量變引發(fā)質(zhì)變，高超音速武器隨之誕生。高超音速武器的一個重要特征就是，它們不使用常規(guī)彈道導(dǎo)彈的拋物線彈道，而是大角度垂直上升，進(jìn)入太空后快速下降積攢速度，然后在臨近空間的稀薄大氣中高速拉起，利用稀薄大氣的升力迅速滑行。這被稱為“錢學(xué)森彈道”。與低彈道飛行的彈道導(dǎo)彈不同，高超音速武器在錢學(xué)森彈道下并不損失射程，甚至還有可能增加射程。

　　《華盛頓自由燈塔》等外媒認(rèn)為，目前中俄的高超音速武器具有如下特征：頭體分離，彈頭雷達(dá)和紅外特征小，不利于反導(dǎo)系統(tǒng)追蹤；速度快，平均速度在10馬赫左右，有效壓縮反導(dǎo)系統(tǒng)的反應(yīng)時間；飛行高度高，在大氣層邊緣飛行，直到末端再俯沖攻擊，既避開了“標(biāo)準(zhǔn)-3”和GBI這樣的大氣層外攔截器，又高于“愛國者-3”和“標(biāo)準(zhǔn)-6”等末端攔截器的飛行包線。

　　高超音速武器還能大范圍側(cè)向機(jī)動，可以從導(dǎo)彈防御系統(tǒng)有效范圍邊緣繞過去，更增加了攔截難度。再加上遠(yuǎn)射程等優(yōu)勢，高超音速武器對美國現(xiàn)行反導(dǎo)系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在高超音速武器面前，目前美國的反導(dǎo)武器中，只有“薩德”能夠?qū)Φ孛婺繕?biāo)提供有限的保護(hù)。

　　美加緊研究高超音速武器防御系統(tǒng)

　　美國國內(nèi)的一些政客追求美國和美軍的“絕對安全”，其他國家研究一種可能穿透導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的武器對于他們來說是不可接受的。11月，由美國科學(xué)院和美國空軍專家組成的委員會發(fā)表了一份研究報告，鼓吹高超音速武器對美國的威脅。12月，美國國會通過了2017年度的《國防授權(quán)法案》，明確要求美國導(dǎo)彈防御局設(shè)立一個機(jī)構(gòu)專門研發(fā)防御高超音速武器的系統(tǒng)。目前，美方正在兩個領(lǐng)域內(nèi)積極探索防御高超音速武器的手段。

　　第一個領(lǐng)域是改進(jìn)現(xiàn)有的大氣層內(nèi)外反導(dǎo)武器。目前，美國反導(dǎo)武器庫中唯一有攔截高超音速武器潛力就是“薩德”反導(dǎo)系統(tǒng)?！八_德”系統(tǒng)的攔截彈安裝了特殊的側(cè)窗紅外敏感器系統(tǒng)，是唯一可以在高層大氣乃至臨近空間工作的美國動能攔截器?！八_德”系統(tǒng)還配備了功能強(qiáng)大的AN/TPY-2雷達(dá)，其有效距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前裝備的攔截器的攔截范圍。

　　“薩德”的生產(chǎn)商洛克希德-馬丁公司一直在努力研發(fā)改進(jìn)型“薩德”攔截器（ETI），配屬原來的雷達(dá)和指控單元，構(gòu)成增程“薩德”系統(tǒng)。該攔截器的固體助推器比原版的“薩德”更粗，還從原版“薩德”的一級改為兩級。第二級助推器可以在分離后滑行一段時間再開機(jī)，極大地加強(qiáng)了ETI攔截器的最遠(yuǎn)距離。如果來襲高超音速武器在發(fā)射后進(jìn)行了規(guī)避機(jī)動，二級也可以推動導(dǎo)彈轉(zhuǎn)向，擴(kuò)大了攔截器的有效范圍。據(jù)稱，ETI攔截器比原版“薩德”攔截范圍增加3倍，攔截器機(jī)動能力更是提高了10倍以上。

　　第二個領(lǐng)域是研發(fā)空基激光反導(dǎo)系統(tǒng)。盡管洛克希德-馬丁公司不斷向美國國會和軍方推薦其增程“薩德”系統(tǒng)，美國導(dǎo)彈防御局卻沒有明確將其納入官方研究計劃并給予資助。相反，美國導(dǎo)彈防御局更青睞空基激光反導(dǎo)系統(tǒng)。空基激光反導(dǎo)系統(tǒng)用于攻擊上升段的火箭，在這個階段，火箭速度較慢，目標(biāo)識別相對簡單，沒有誘餌問題，彈頭也無法大范圍機(jī)動。無論是傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈彈頭還是高超音速滑翔器彈頭，都需要傳統(tǒng)火箭發(fā)射升空，因此一種激光平臺可以消滅兩種威脅，比反導(dǎo)攔截彈更劃算。據(jù)了解，在新的《國防授權(quán)法案》中，將分撥2300萬美元的經(jīng)費(fèi)用來研究一個無人機(jī)裝載的空基激光反導(dǎo)系統(tǒng)，以在2021年左右建造一個能量較低的驗證機(jī)。

　　同時，美國海軍進(jìn)行的自由電子激光器研究也取得了進(jìn)展。2005年，承擔(dān)海軍自由電子激光研究的杰弗遜國家實驗室意識到，可以制造一種空基兆瓦級自由電子激光器。自由電子激光器工作時不消耗化學(xué)物質(zhì)，只要有能源就可以一直工作。而且其小型化研究進(jìn)展迅速，因此美國導(dǎo)彈防御局希望在維持功率不變的情況下，將裝備的重量和體積再縮小10倍，以安裝在一個小型無人機(jī)上。該小型無人機(jī)可以長期巡航，滲透進(jìn)入敵方導(dǎo)彈發(fā)射場附近，在導(dǎo)彈發(fā)射的第一時間加以攔截。(國際先驅(qū)導(dǎo)報 趙一丁)