大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)正在進(jìn)行,各國(guó)都以開(kāi)發(fā)能夠擊落導(dǎo)彈的激光武器為目標(biāo)。
雖然里根政府的戰(zhàn)略防御計(jì)劃(SDI)的遺產(chǎn)最初可能使美國(guó)在基于定向能的導(dǎo)彈防御能力方面領(lǐng)先,但以色列、俄羅斯已經(jīng)開(kāi)始部署和加速開(kāi)發(fā)類(lèi)似的系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)新的導(dǎo)彈威脅和傳統(tǒng)導(dǎo)彈防御平臺(tái)充其量是好壞參半的情況。
有一些基本的物理學(xué)原理,使激光或其他基于定向能的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)比 "用子彈擊落子彈 "要好得多,因?yàn)榇蠖鄶?shù)現(xiàn)行系統(tǒng)的目的就是這樣。
1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間伊拉克的導(dǎo)彈襲擊,伊朗不斷擴(kuò)大的導(dǎo)彈庫(kù),以及2006年黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)期間以色列空襲未能摧毀真主黨的導(dǎo)彈發(fā)射器,都促使以色列建立一個(gè)分層導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。目前,以色列擁有 "鐵穹"、"大衛(wèi)投石索 "和 "箭 "系統(tǒng)。
以色列的大衛(wèi)投石索是很不錯(cuò)的反導(dǎo)系統(tǒng)
“鐵穹” 是一個(gè)地對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng),旨在防御短程彈丸。根據(jù)以色列國(guó)防官員公布的數(shù)字,鐵穹的命中率為90%,在2012年的 "防務(wù)之柱 "行動(dòng)中,該系統(tǒng)被認(rèn)為擊中了84%的來(lái)襲彈丸。
然而,這些數(shù)字受到了一些分析家的質(zhì)疑,他們聲稱(chēng)的90%的成功率沒(méi)有得到公開(kāi)證據(jù)的支持。此外,事實(shí)證明,鐵穹對(duì)從附近的加沙地帶發(fā)射的短程火箭和迫擊炮攻擊也沒(méi)有效果,這促使以色列開(kāi)發(fā)基于激光的防御系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)該系統(tǒng)。
以色列的激光防御系統(tǒng)“鐵束”,2022年4月中旬進(jìn)行了試驗(yàn),擊落了一架無(wú)人機(jī)
大衛(wèi)之箭是以色列分層導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的下一層。它被設(shè)計(jì)用來(lái)?yè)魯《坛虖椀缹?dǎo)彈、大口徑火箭和巡航導(dǎo)彈,攔截高度為15公里,射程為45至300公里。
與 "鐵穹 "的 "塔米爾 "攔截器不同,"大衛(wèi)之箭 "的 "奔跑者 "導(dǎo)彈不含爆炸性彈頭,并使用類(lèi)似于美國(guó)終端高空區(qū)域防御系統(tǒng)(THAAD)的命中摧毀目標(biāo)。然而,與鐵穹導(dǎo)彈每個(gè)攔截器5萬(wàn)美元的價(jià)格相比,每枚THAAD “投出槌子(Stunner)”導(dǎo)彈需要100萬(wàn)美元。
2018年3月8日,以色列“鐵穹”反火箭系統(tǒng)和美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)在美以聯(lián)合軍演中亮相。圖片來(lái)源:法新社/蓋蒂/杰克·蓋茲
同時(shí),"箭 "系統(tǒng)構(gòu)成了以色列導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的戰(zhàn)區(qū)級(jí)層,旨在擊敗短程和中程彈道導(dǎo)彈。它使用兩種攔截導(dǎo)彈,箭2和箭3,這兩種導(dǎo)彈都有定向碎裂的爆炸彈頭。
箭2的估計(jì)覆蓋范圍為90公里,最大攔截高度為50公里,而用于攔截外大氣層目標(biāo)的2級(jí)箭3可以達(dá)到箭2的兩倍高度。
俄羅斯開(kāi)發(fā)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的歷史悠久,蘇聯(lián)工程師在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始了這方面的工作,并在1961年成功攔截了一枚中程彈道導(dǎo)彈。蘇聯(lián)解體后,大多數(shù)導(dǎo)彈防御項(xiàng)目被停止,但有些被保留下來(lái)。
目前,俄羅斯的理論遵循一個(gè)三層的方法,允許建立反介入/區(qū)域拒止的防御網(wǎng),以維護(hù)其核威懾力并確保政權(quán)的生存。
俄羅斯導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的第一層包括遠(yuǎn)程系統(tǒng),如S-500、S-400和S-300。S-500是這些系統(tǒng)中最新的,今年進(jìn)入批量生產(chǎn)。它被設(shè)計(jì)用來(lái)對(duì)付隱形飛機(jī)、彈道和巡航導(dǎo)彈以及低軌道衛(wèi)星。
根據(jù)俄羅斯官方消息,S-500可以在100-200公里的高度和500-600公里的范圍內(nèi)打擊目標(biāo),這取決于目標(biāo)的大小、速度和雷達(dá)截面。2018年5月,一位美國(guó)情報(bào)人士說(shuō),S-500在一次測(cè)試中擊中了481公里外的目標(biāo),顯示了S-500的導(dǎo)彈打擊能力。
俄羅斯國(guó)防部2021年7月20日發(fā)布的視頻顯示,S-500防空系統(tǒng)在伏爾加格勒以東約100公里的卡普斯汀·亞爾訓(xùn)練場(chǎng)進(jìn)行了一次針對(duì)高速?gòu)椀滥繕?biāo)的測(cè)試發(fā)射,S-500的特征就是兩個(gè)巨大的發(fā)射筒,因?yàn)閷?dǎo)彈直徑比較大。
俄羅斯的第二級(jí)防御系統(tǒng)包括中程的山毛櫸 M3地對(duì)空導(dǎo)彈及其變種。山毛櫸M3的設(shè)計(jì)目的是增加防空區(qū)的雷達(dá)覆蓋范圍,同時(shí)補(bǔ)充有限的遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈庫(kù)存。
盡管該系統(tǒng)于1980年首次服役,但它一直在穩(wěn)步升級(jí),據(jù)說(shuō)最新的M3變體比老一代的S-300系統(tǒng)能力更強(qiáng)。憑借其新的9M317M導(dǎo)彈和升級(jí)的電子元件,山毛櫸 M3的最大交戰(zhàn)距離為70公里,最小交戰(zhàn)距離為2.4公里,最大交戰(zhàn)高度為35公里。
俄羅斯導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的最后一層由短程系統(tǒng)組成,這些系統(tǒng)通常附屬于地面部隊(duì),用于低空防衛(wèi),而更高級(jí)別的俄羅斯導(dǎo)彈防御系統(tǒng)則用于抵消其對(duì)低空威脅的脆弱性。它們還為關(guān)鍵資產(chǎn)提供點(diǎn)狀防御。這類(lèi)系統(tǒng)包括通古斯卡和鎧甲彈炮合一防空系統(tǒng)以及道爾短程導(dǎo)彈系統(tǒng)。
在俄羅斯符拉迪沃斯托克舉行的陸軍2020國(guó)際軍事和技術(shù)論壇上,展示的鎧甲-S防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。圖片來(lái)源:Sputnik / Vitaliy Ankov
中東和烏克蘭的戰(zhàn)爭(zhēng)使人們對(duì)俄羅斯的第二和第三級(jí)防御系統(tǒng)的性能產(chǎn)生懷疑。2020年,在敘利亞和利比亞,至少有23套鎧甲系統(tǒng)被土耳其的TB-2無(wú)人機(jī)(Bayraktar)和安卡(Anka)無(wú)人機(jī)摧毀,盡管這些系統(tǒng)被明確設(shè)計(jì)為對(duì)抗這些低速和緩慢飛行的威脅。
此外,盡管存在強(qiáng)大的俄羅斯電子戰(zhàn)能力和防空系統(tǒng),烏克蘭無(wú)人機(jī)仍在繼續(xù)飛行,一架老式的山毛櫸 M1發(fā)射器被烏克蘭TB-2無(wú)人機(jī)(Bayraktar)無(wú)人機(jī)摧毀。這些損失可能促使俄羅斯加快部署其激光武器以應(yīng)對(duì)烏克蘭無(wú)人機(jī)的威脅。
俄羅斯“佩列斯韋特”車(chē)載激光武器,俄羅斯2022年5月18日表示,它正在烏克蘭使用新一代強(qiáng)大的激光武器來(lái)燒毀無(wú)人機(jī),莫斯科部署了的一些秘密武器來(lái)對(duì)抗西方向?yàn)蹩颂m提供的大量武器,尤其是各種無(wú)人機(jī)。
雖然以色列、俄羅斯部署了強(qiáng)大、復(fù)雜和昂貴的分層導(dǎo)彈防御系統(tǒng),但它們絕不是萬(wàn)無(wú)一失的。幾乎在所有情況下,對(duì)這些分層防御系統(tǒng)構(gòu)成最大威脅的不是高科技導(dǎo)彈,而是低成本的飽和攻擊,包括蜂擁而至的無(wú)人機(jī)攻擊,它們擊敗了這些昂貴的、大多未經(jīng)驗(yàn)證的系統(tǒng)。
對(duì)于以色列來(lái)說(shuō),可以說(shuō)它在2014年的 "護(hù)刃行動(dòng) "中要求?;穑⒉皇且?yàn)樗呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了軍事目標(biāo),而是因?yàn)樗呀?jīng)用完了攔截用的導(dǎo)彈。哈馬斯向以色列發(fā)射了數(shù)千枚火箭彈,并在沖突結(jié)束時(shí),其能力仍然完好無(wú)損,基本上是不敗而勝。
對(duì)俄羅斯來(lái)說(shuō),烏克蘭無(wú)人機(jī)炸毀了其專(zhuān)門(mén)用于擊落無(wú)人機(jī)的防空系統(tǒng),這一事實(shí)令人困惑。烏克蘭無(wú)人機(jī)的這種驚人的成功可以歸因于多種因素,如烏克蘭的電子戰(zhàn)能力、聰明的無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)以及俄羅斯令人困惑的決定,即在烏克蘭的戰(zhàn)斗中損失了其大部分空軍力量。
反無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究和運(yùn)作努力有助于為無(wú)人機(jī)群的潛在威脅做好準(zhǔn)備。照片。洛克希德-馬丁公司
雖然目前沒(méi)有導(dǎo)彈防御系統(tǒng)可以防御高超聲速武器,但仍有可能防御它們。目前的中段攔截導(dǎo)彈防御系統(tǒng)無(wú)法防御高超聲速滑翔飛行器,因?yàn)樗鼈兊娘w行高度和所處大氣層分層比傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈低。
美國(guó)導(dǎo)彈防御概念攔截高超聲速導(dǎo)彈概念圖。來(lái)源:美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局,可見(jiàn)高超聲速導(dǎo)彈不出大氣層
現(xiàn)有的太空和地面雷達(dá)也可能難以追蹤低空可操縱滑翔機(jī)。然而,由于高超聲速武器在其終端階段比洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM)慢,意味著可能在該飛行階段攔截它們。
因此,未來(lái)的導(dǎo)彈防御概念可能會(huì)強(qiáng)調(diào)終端、狹窄區(qū)域的防御,而不是全球或區(qū)域的覆蓋。雖然基于攔截器的全球和區(qū)域防御系統(tǒng)不會(huì)在一夜之間過(guò)時(shí),但它們可能會(huì)被許多定向能點(diǎn)防御武器所補(bǔ)充,如激光,可以在導(dǎo)彈的終端飛行階段擊落導(dǎo)彈群、無(wú)人機(jī)和高超聲速。
美國(guó)、以色列、俄羅斯都已經(jīng)開(kāi)發(fā)了可以發(fā)揮這種作用的激光武器原型。然而,激光武器帶來(lái)了自己的技術(shù)挑戰(zhàn),如巨大的電力消耗,高初始成本和相對(duì)笨重的設(shè)備,限制了可操作性。
導(dǎo)彈在撞擊時(shí)瞬間摧毀目標(biāo),而激光必須在目標(biāo)上聚焦幾秒鐘才能摧毀它,這對(duì)于反制每秒移動(dòng)幾千公里的目標(biāo)來(lái)說(shuō)可能并不理想。
對(duì)付中小型無(wú)人機(jī)和迫擊炮的激光車(chē)目前中美俄都有投入實(shí)戰(zhàn),原理和上文一樣,但是用50W的激光瞄準(zhǔn)慢悠悠的無(wú)人機(jī)燒幾秒是一回事,用超大功率激光對(duì)付高空高超聲速的導(dǎo)彈這是另一回事。
盡管如此,激光技術(shù)的進(jìn)步,包括更有效和更緊湊的電源,人工智能輔助的光束調(diào)制和關(guān)鍵部件的進(jìn)一步小型化,正在使低成本、大量和分散的基于激光的導(dǎo)彈防御的想法成為一個(gè)新的現(xiàn)實(shí)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,正如里根的戰(zhàn)略防御計(jì)劃所設(shè)想的那樣,天基定向能武器將是對(duì)彈道導(dǎo)彈在助推和中途階段的最佳防御。這將不會(huì)使末端階段的導(dǎo)彈防御和對(duì)高超聲速的防御變得過(guò)時(shí)。然而,它將能夠使目前在役的10,000枚左右的核彈道導(dǎo)彈中的很大一部分失效--其中90%以上由美國(guó)和俄羅斯擁有和運(yùn)營(yíng)。
未來(lái)反高超聲速武器將會(huì)是各國(guó)的研究重點(diǎn)