别瞎担心,陆基中段反导拦截技术

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2018年2月5日,中国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。 此前,中国曾分别于2010年1月11日和2013年1月27日进行过陆基中段反导拦截技术试验,并于2014年7月23日进行了一次陆基反导技术试验。三次试验均达到预期目的。那么,陆基中段反导拦截技术是什么,世界各国进行试验的意义何在?本期《军视点》为您解读。

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导弹防御一直是近年来国际政治和军事领域的一个热词,但无论是在技术手段上还是试验次数上,美国都毫无意外地成为“主角”。5月30日,美国首次洲际弹道导弹拦截测试获得成功,给近年来不断升温的反导话题再添一把火。今日出版的《解放军报》对美国此次反导试验的特点及影响进行了解读——

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拦截洲际导弹?实战化还远着呢 近日,美军从范登堡空军基地发射了一枚拦截导弹,目标是一枚从太平洋马绍尔群岛夸贾林环礁试验场发射的模拟洲际弹道导弹。拦截导弹进入外层空间后,释放出“外大气层杀伤飞行器”,在太平洋上空摧毁了来袭目标。这是美军首次进行洲际弹道导弹拦截测试。 科技日报记者了解到,美国此次测试的陆基中段反导系统,属于美国反导体系中的核心部分,它来自于美国原来的国家导弹防御系统。美国反导体系还有其他三个部分,一个是海基中段反导系统,即大名鼎鼎的舰载“宙斯盾”系统,另外就是“萨德”末段高空系统和“爱国者-3”末段低空系统。此次成功拦截洲际弹道导弹,预示着GMD技术有了新的提升,可以拦截所有射程的弹道导弹。 国防科技大学国家安全与军事战略研究中心王群教授对此表示:“在飞行试验阶段,美军GMD曾做过一次拦截洲际弹道导弹的测试,因此准确地说,这次应该是它自2004年实战部署以来,所进行的第一次洲际弹道导弹的拦截测试。试验的成功,表明GMD防御洲际弹道导弹已不再是纸上谈兵,对世界军事平衡和安全局势都将有一定影响。” 陆基中段拦截难度大,成功率不足50% 谈陆基中段反导系统,必须先了解洲际弹道导弹飞行的三个过程:初始段,即导弹发射后向大气层外爬升的有动力阶段;中段,即导弹重返大气层前的自由飞行阶段;末段,即导弹再入大气层到落地的阶段。中段反导拦截,就是说导弹在大气层外飞行时对其拦截。在该段拦截有一定优势,如弹道最长、平稳固定、能精确预测,拦截阵地设置要求低,提供的拦截时间长,拦截后附带损伤小等。 然而,陆基中段反导并不简单,需要天基、地基、海基等多个侦察预警平台对弹道导弹的接力探测与跟踪。同时,还需要有大推力的拦截导弹高速飞向太空,以动能撞击的方式迎头拦截,这就像是“用子弹打子弹”。 美国反导系统建设基本采取“边部署、边研究、边试验、边提高”的策略,即部署后通过不断研究、改进和试验,提升反导系统的性能。 “1999年10月以来,GMD一直在进行拦截试验,至今共进行了19次,美国对外宣布成功10次。”王群介绍,“可以说,在美国目前实战部署的4种反导系统中,它投资花费最多,400多亿美元,但拦截成功率却最低,而且此前的18次拦截测试,大都以速度较慢的中程弹道导弹为目标。就是这些成功的试验中,据美国媒体透露有些也只能算是部分成功,所以即使按美军的标准,GMD的拦截成功率也不到50%。” “特别是2010年到2013年,连续3次反导拦截试验均告失败。这与海基‘宙斯盾’系统相比,简直是天壤之别。要知道2002年至2014年,后者35次拦截试验29次都成功。因此,GMD的连续失败,美国国内舆论几乎是一边倒的质疑声浪,政治压力巨大,让它灰头土脸、挺不起腰板,同时国际影响也不好,威慑力下降。”王群说。 近几年,美军顶着压力又进行了一系列的改进。2014年6月22日,GMD成功拦截了太平洋上空一枚“来袭”的远程弹道导弹。这是它2008年以来首次成功实施拦截,一扫连续失败的阴霾。 时隔3年后,美军再次成功进行了陆基中段反导系统试验,不过目标是洲际弹道导弹。

美国首次洲际弹道导弹拦截测试影响几何——

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“矛盾之争”再次升级

此前中国进行过3次试验 2010年1月11日中国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,而在2010年1月7日,美国宣布将向台湾出售“爱国者”导弹系统,有专家推测中国导弹试验很可能和美国向台湾军售有关。但中国外交部称这一试验是防御性的,不针对任何国家。 2013年1月27日,中国在境内再次进行了陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。 2014年7月23日,中国在境内进行了一次陆基反导技术试验,试验达到了预期目的。

既能反导也能反卫,且能力更强 “弹道导弹的射程越远,它的弹道最高点就越高,速度也就越快。洲际弹道导弹的关机速度能达到20多个马赫,接近第一宇宙速度7.91千米/秒。这样高的速度,极大地压缩了实施预警、跟踪的时间,给洲际弹道导弹的拦截带来很大的难度。”王群指出,目前,美国GMD的拦截弹基本是由“民兵-2”洲际弹道导弹改进而来,其速度达到7千米/秒甚至更高,已逼近了洲际弹道导弹的最高速度,因此具备了拦截条件。 对于刚结束的史无前例的试验,王群表示:“此次模拟的洲际弹道导弹在性能上接近美国‘民兵-3’洲际弹道导弹,射程最大应该也能达到1万千米。‘民兵-3’是目前美国唯一的陆基洲际弹道导弹。GMD成功拦截洲际弹道导弹,表明了美军对它的改进是有效的。” 此次试验中,导弹先升入太空,之后释放“外大气层杀伤飞行器”,利用其动能摧毁目标。那么,“外大气层杀伤飞行器”是否意味着美国拥有了可打击外太空装备的另一种打击方式? “陆基中段拦截弹的射高可达上千千米,理论上讲对付低轨卫星绰绰有余。而且,由于卫星是按照固定轨迹飞行,又缺乏规避和防御措施,打卫星比打导弹会更容易一些。”王群说,“事实上,美国‘宙斯盾’系统就不但能反导,而且能反卫,这也是美国更看好它的一个重要原因。早在2008年2月,美国就利用它击落了其一颗高度247千米的失控卫星。从性能上看,GMD的反卫能力应该更强。此次拦截试验成功后,不排除美国未来将对它进行反卫试验,让它实际上也具备反卫能力。” 虽打破战略平衡,但距离实战还很远 2016年我国首次公开了2010年、2013年两次反导试验的视频录像。2010年进行的试验是我国第一次陆基中段反导拦截技术试验,此举使中国成为当今世界除美国之外唯一掌握中段反导动能拦截技术的国家。 有专家分析,我国中段反导系统研究与应用当前尚处于起步阶段,基本只能进行技术验证试验。比如,中国还缺乏天基预警系统,反导试验时不得不用地基雷达模拟预警卫星获取导弹发射信号,体系方面缺项,无法进行实战模拟试验。 王群介绍,此次试验中,美国利用天基预警系统在洲际弹道导弹发射的瞬间就获得情报,这时受地球曲率限制,海基和陆基预警系统还不能发现来袭导弹。随后,天基预警系统将信息传递给预警和跟踪雷达,持续地对来袭导弹探测和跟踪,同时跟踪雷达引导拦截弹到达交战区,释放“外大气层杀伤飞行器”实现对来袭导弹的拦截。 “这套系统美国现在已经比较齐全,但包括我国和俄罗斯等国还远远达不到美国的水平,因此肯定会有危机感。换句话说,此次试验进一步打破了目前的核威慑和战略平衡。”王群说。 但是,王群也特别指出:“这也没有必要过分担心其威胁。这些年GMD的拦截试验,实际上并不是‘背靠背’进行的,基本都事先知道时间、地点等信息,而且‘来袭’导弹上往往带有信标,引导拦截弹找到它,这有‘作假’嫌疑,离实战环境相去甚远。况且,它拦截的还仅仅是单弹头,对分导式多弹头或有先进突防掩护措施的弹头,能否拦截还是未知数。因此,此次试验的意义更多的是在政治上,以威慑诸如朝鲜和伊朗这样的国家,但对俄罗斯、中国来说却是另一回事,毕竟它们洲际导弹不但数量多,且技术先进,突防手段强,更重要的是它们对付反导系统的‘矛’日益锋利。”

■王明志

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5月30日,一枚拦截导弹从美国加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空。

新华社北京 2010年1月11日电中国11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。

导弹防御一直是近年来国际政治和军事领域的一个热词,但无论是在技术手段上还是试验次数上,美国都毫无意外地成为“主角”。5月30日,美国首次洲际弹道导弹拦截测试获得成功,给近年来不断升温的反导话题再添一把火。

中国初具反导能力中段拦截技术难度大 中段是弹道导弹飞行高度最高、速度极快的一段,在理论上拦截难度比“爱国者”防空系统更高,因此试验的意义很重大。陆基中段导弹防御系统,是从陆地发射平台对敌方弹道导弹进行探测和跟踪,然后从地上或海上发射拦截器,在敌方系统曾弹道导弹尚未到达目标之前,在其飞行弹道中段,也就是太空中对其进行拦截并将其战斗部摧毁。 陆基中段导弹防御系统的系统组成庞杂、技术难度极高,此前世界上只有美国一家进行研发。中国2010年1月11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。外交部表示,这一试验是防御性的,不针对任何国家。

根据美国国防部导弹防御局发布的声明,美军当天从位于太平洋马绍尔群岛夸贾林环礁的里根试验场发射了一枚模拟洲际弹道导弹,在分析计算海基X波段雷达以及其他传感器监测跟踪数据后,再从加利福尼亚州范登堡空军基地发射一枚拦截导弹,通过直接撞击摧毁了模拟洲际弹道导弹。美国防部导弹防御局局长詹姆斯·叙林评价称,此次拦截测试对美国本土防御具有重要意义,是美发展“陆基中段防御”系统的“重要里程碑”。

能在中段拦截意义重大 陆基中段防御系统由远程预警系统、拦截系统和指挥管理系统组成,主要用来对敌方中远程弹道导弹进行探测和跟踪,然后从陆地发射拦截器,在敌方弹道导弹飞行中段将其拦截,使其无法飞临我方本土。 中段是弹道导弹飞行高度最高的一段,远程弹道导弹的中段是在大气层以外飞行。根据当前导弹技术水平,只有大推力陆基导弹才有能力拦截中段飞行的弹道导弹,而舰载防空导弹受到舰艇吨位以及导弹、雷达性能限制,还无法拦截中段飞行的弹道导弹。

根据披露的情况,美国这次反导试验有如下几个明显特点:

美10多次试验有成有败 在中国进行陆基中段反导试验之前,只有美国在高调进行此类反导系统的研发工作。拥有陆基中段反导能力是上世纪美国“星球大战”计划的一部分,但由于技术难度非常大,直到1999年10月2日,美国才首次进行真正的陆基中段反导试验,即首次国家导弹防御系统飞行拦截试验。 在那次试验中,美军从加州范登堡基地发射了一枚洲际弹道导弹作为靶弹,从7000多公里外的马绍尔群岛夸贾林环礁发射了一枚外大气层拦截导弹。拦截导弹在太平洋上空将靶弹击毁。此后,美国先后进行了10多次陆基中段反导试验,其中多次失败,问题主要集中在拦截弹丢失目标、拦截弹头未及时与助推器分离等方面。 由于反弹道导弹研发周期长,制造成本高且工艺复杂,即使以美国的实力目前也难以大量部署。据报道,美国现在仅在加州范登堡空军基地和阿拉斯加州葛利里堡部署了数十枚陆基拦截导弹,以防范其所谓的“流氓国家”洲际弹道导弹威胁。

首先,武器系统为陆基拦截系统。陆基拦截系统与海基拦截系统、末段高空及低空拦截系统共同构成美国的多层次反导防御体系,是美国“看家护院”的战略防御系统。10多年来,美国在该系统上的投入已高达400亿美元。这个庞大的系统究竟效果如何,需要通过一次次的试验来加以证明。但美国近年来进行的反导拦截试验,多为基于“宙斯盾”系统的海基反导拦截试验以及基于“萨德”系统的末段高空反导拦截试验。此次测试,不仅进一步验证了美国本土陆基反导系统,而且再次升级了围绕这一技术的“矛盾之争”。

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其次,拦截区域为弹道导弹的飞行中段。弹道导弹飞行的全过程可分为上升段、中段和末段三部分。上升段通常处在对手区域内,实施拦截的时间窗口很小,技术难度很大;末段拦截时,由于弹道导弹飞行速度快,弹道俯角大,拦截资源分配余地很小,且容易造成附带损伤;而在飞行中段,弹道导弹飞行时间相对较长,弹道也比较稳定,可获得多个前伸拦截窗口,因而一直是反导防御的重点区域。作为两洋国家,美国一直注重通过海基“宙斯盾系统”实现对弹道导弹的前伸拦截,而此次测试的成功,表明“陆基中段防御”系统已成为美军实施中段反导的“双保险”之一。

中国曾在07年1月11日进行过反卫星试验,图为国外绘制的中国摧毁报废卫星示意图

第三,首次成功拦截洲际弹道导弹。美国先后进行了17次陆基中段拦截试验,只有9次取得成功,2010年以来进行的5次拦截试验只有40%的成功率,足见反导技术的复杂性。根据公布的信息,这是美军首次进行洲际弹道导弹拦截测试,所使用的模拟导弹飞行速度比以往更快,由此可见,美国的战略反导技术可能又有新提升。

陆基中段反导拦截技术是指在弹道导弹的飞行中段,也就是在大气层外实施拦截的技术。世界上只有中国、美国和日本进行过类似中段反导拦截试验。2013年1月27日,中国在境内再次进行了陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。2014年7月23日,中国在境内进行了一次陆基反导技术试验,试验达到了预期目的。

美国首次洲际弹道导弹拦截测试的成功,是其战略防御技术进步的标志,但放在全球范围来看,这对于维持大国间现有的战略平衡却不是什么利好。

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现有的战略平衡,很大程度上是建立在第二次核打击的“相互确保摧毁”能力的基础上。这种能力对于遏制核战争、确保战略稳定起到了一定作用。然而,美国反导能力的提升,在理论上可以降低主要战略对手核反击的效能,从而强化了美国的霸权地位。另一方面,美国反导能力的提升,也将刺激其他国家加速发展战略突防技术,或者提升自己的战略防御能力,这对国际安全带来新的冲击。

陆基中段反导拦截示意图

关于导弹拦截技术,你想知道的

弹道导弹的飞行分三个阶段 第一个阶段是导弹从发射架发射到导弹飞出大气层的过程,这个阶段是在大气层内的飞行,一般称为导弹的上升段。 第二个阶段就是导弹飞出大气层外,在大气层外向目标区域飞行的过称,一般称为飞行中段。 第三个阶段就是导弹到达目标区域上空附近,重返大气层,命中目标的过程,一般称为重返大气层阶段或再入段。

针对三个不同飞行阶段的拦截技术 实际上,目前的反导技术主要是针对这三个不同的飞行阶段进行拦截的技术: 针对上升段的拦截技术就是上升段拦截技术,从导弹飞行的阶段来看,拦截的越早效果会越好,因此国际反导技术的发展趋势是尽可能地提前拦截,如果能在上升段拦截是最好的,但难度也是最大的。目前典型的上升段拦截技术有美国试验的装在波音747飞机上的ABL机载反导武器系统。 第二种是在弹道导弹的飞行中段,也就是在大气层外实施拦截的技术,这就是我们所说的陆基中段反导拦截技术。这个阶段的拦截效果也是比较好的。 最后,就是针对导弹飞行的末段,也就是再入段进行拦截的技术,一般称为末段拦截技术。末段拦截实际上是在大气层内实施拦截的。目前,我们看到最多的应该是末段拦截技术的武器,比如美国的"爱国者3"、俄罗斯的S-300和S-400等。这些导弹都具备在大气层内针对导弹的末段进行拦截的能力,它们都属于末段反导技术的范畴。

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中段拦截与末段拦截的拦截弹、高度、范围、目标不同 就末段拦截来说,它的拦截高度是几十公里,一般为20-30公里,拦截范围的半径也是几十公里。而弹道导弹在大气层外的中段飞行的飞行高度是很高的。一般而言,中段拦截弹的拦截高度和范围比末段拦截弹要大得多,通常都在几百公里以上。所以中段拦截所使用的拦截弹与末段拦截完全不同。 中段拦截技术和末段拦截技术还有一个很大的区别就是所拦截的目标有很大差别。末段拦截针对多种目标,可以针对中远程弹道导弹,但更多的是针对近程弹道导弹,比如"飞毛腿"。而中段拦截弹则是针对中远程乃至洲际弹道导弹。

中段拦截的拦截弹是一个"小导弹" 中段拦截导弹实际上是由一个大型的助推火箭和拦截弹头这两部分组成。助推火箭我们都理解,就相当于运载火箭,把弹头送到大气层。 那么,弹头是什么样的呢?实际上,中段拦截的弹头相当于一个小的"导弹",不过这个弹头在外观上看起来与一般的导弹有所不同,因为是在外太空飞行,没有空气阻力,所以外型不像在大气层内飞行的导弹那么"讲究",不需要做空气动力学等方面的考虑。 虽然外型有所不同,但"麻雀虽小,五脏俱全"。这个"小导弹"有动力、跟踪、目标识别等系统,同时有自己的杀伤部分。动力系统要推动弹头,最终瞄准目标弹;制导系统捕捉目标导弹的物理特征,特别是红外特征,对它进行跟踪、识别,引导带有动力的弹头和目标弹相撞,将其摧毁。

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资料图:10月1日,首都各界庆祝中华人民共和国成立60周年大会在北京举行。这是红旗-12地空导弹方队通过天安门广场。新华社记者李晓果摄

中段拦截武器系统的技术难点在拦截弹头 中段拦截的武器系统就是由助推火箭和弹头组成的,而技术难点就在拦截弹头。由于不能做得很大、很重,因此,拦截弹头拥有小型化的结构。同时,弹头的飞行精度要求很高,要有很灵敏的目标捕获的制导系统。另外,指挥系统计算机的计算能力也要很强,速度要很快。 当然,助推火箭也要有一定的要求,最好是速燃火箭,这样才能在尽可能短的时间里把反导拦截弹头送入到大气层。另外,助推火箭的控制精度要求也相当高,如果误差超过弹头制导系统所能捕获的范围,也不能达成拦截效果。

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美国防御系统的拦截弹发射

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日本自卫队装备的“爱国者-3”型防空导弹

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俄罗斯S300V防空导弹系统

2017年5月30日,美军曾进行首次洲际弹道导弹拦截测试并获得成功,那次测试正是美“陆基中段防御”系统测试的一部分。 根据拦截目标阶段的特点,反导拦截通常分为四步:预警、探测、跟踪、拦截。

以2017年5月30日美军试验为例,部署在太平洋上空的美军卫星首先捕捉到马绍尔群岛发射的导弹的尾焰,向美军战略司令部报警;其后美军通过部署的X波段雷达和其他传感器对目标进行分析和跟踪,计算其目标、弹道、速度等参数,并把数据传给相关拦截单位;最终从位于加利福尼亚州的范登堡空军基地发射一枚拦截导弹,将目标导弹击毁在太平洋上空。根据目前的信息,此次试验应该是在目标导弹飞行的中段将其击毁的。

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美国洲际弹道导弹防御拦截试验示意图。图片来自网络

但是,应当看到反导是一盘大棋,是一个复杂的体系,中段反导只是其中的一个部分而已。理论而言,在目标导弹飞行的各个阶段都可以进行拦截,有不同的效果和各自的难点。反导是一个大系统,是侦查、跟踪、打击多种能力的综合体现,反导的手段也是多种多样的。美军此次即便成功也只是取得了一次试验性的成功,其稳定性、实战能力到底如何仍然不得而知。所以,美军此次成功确实是在其中的一个方面取得了一定的进步,但是相对于复杂的全面的反导技术而言还有很长的路要走。

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美军部署的X波段雷达。图片来自网络

美国反导系统是美苏争霸时期遗留的产物,也是冷战思维的延续。由于一切武器的发展都有其理论极限。比如弹道导弹发展到一定程度就很难再有突破性的进步,当大家都发展到同一水平,就形成了一种恐怖的平衡。此时,谁拥有了更加完善的防御能力,在战略上就会形成巨大的优势,这也是美国不惜重金发展反导系统的原因。

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