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弹道导弹的尺寸虽然和飞机差不多,但飞行速度要快几倍甚至几十倍。一枚射程3000千米的弹道导弹,整个飞行时间则不超过15分钟,接近目标时速度大约为声速的14倍,正因为如此,要拦截和防御来袭的弹道导弹,技术难度比起针对飞机的传统防空要高得多。

人们通常所说的反导,是反导弹道导弹的简称。它与导弹武器相伴而生,早在20世纪60年代,美苏两个核大国就相继研制了哨兵、A-35等第一代反导导弹。第一代反导导弹由于受到当初技术条件的限制,制导精度普遍不高,远远达不到现在反导作战中用子弹击落子弹所需要的精度,所以在拦截过程中,只能大致接近目标。由于当时的防空导弹普遍采用了常规装药战斗部,这样相对于再入段,速度高达十几个马赫的弹道导弹,毁伤威力明显不足,所以第一代反导导弹普遍采用了核战斗部,目的是通过核爆的巨大威力,来抵消精度和威力的不足。但是,美苏这种在自己头顶上放核弹的所谓自卫,从一开始就无法让自己的人民信服,也正因为如此,两国终于在1972年签署了反导条约,两国双方不研制、实验或部署反导系统。事实上,美苏所谓的不研制,说白了不是不愿,而是不能。

时过境迁,冷战结束后,针对所谓流氓国家的导弹威胁,美军再次提出了一系列纷繁复杂的反导武器系统的发展计划,那么今天研制中的新一代反导系统,与当年的核盾牌比起来又有什么不同呢?

新一代的反导系统,和以前的核盾牌相比较,有很多优势。首先是预警探测系统有了质的飞跃,随着天基系统的发展,现在的侦察预警卫星,通过组网侦察,能够在全球范围内在第一时间发现弹道导弹,发射和飞行过程中发动机所排出的炙热尾焰。另外,在反导系统中,还专门设置了用于中断探测的陆基、海基X波段雷达,这些雷达分辨率非常高,工作频段比较窄,能够探测到高空飞行的弹道导弹。弹道导弹从发射到落地不过几分钟、十几分钟,因此,从预警卫星发现敌方导弹升空到发射拦截导弹,必须在很短时间内完成。一系列的探测、计算、决策、数据传输等工作,都必须要求快。

第二段是指挥控制和通讯系统,这是反导系统的“大脑”,能够决定什么时候发射,向什么目标发射,协调整个反导拦截行动。

第三是导弹拦截武器,这是整个拦截系统的核心,也是难度最大的一个部分,因为要靠它和弹道导弹进行会面和交手,它是摧毁目标导弹的拳头。从毁伤方式上来区分,拦截武器系统基本上有三类,即高能激光、传统的破片杀伤以及动能拦截。

高能激光作为反导武器有不少独特的优点,首先是反应快,也不需要计算射击提前量。其次是对抗电磁干扰的能力很强,它还能对付多个来袭的目标等。激光作为一种反导武器,也存在着自身的一些弱点,一是激光在传输过程中,能量有衰减现象,特别是在对激光具有较强吸附作用的气溶胶中传输,这种现象会更加明显,这样对于采取了加固措施和对抗措施的目标,毁伤效果不够理想。从技术上成熟度来看,用性能优异的中远程防空导弹进行反导是很自然的选择。

美国的爱国者II型、俄罗斯的S-300系列以及欧洲的紫苑30系列等,都是可以用于反导的防空导弹,这些导弹采用破片式或连续杆式战斗部,依靠爆炸后跑出的几百个高速破片,或者是金属环杀伤目标,用防空导弹进行反导拦截,虽然能迅速转换,但效能有限也是不争的事实。

海湾战争中,爱国者防空导弹虽然多次击中伊拉克的飞毛腿导弹,可都无法阻止导弹落地和爆炸。一个基本的理论是,对于拦截飞行速度本来就很高的弹道导弹高速小破片远不如低速的大破片有效。为此,美国为新一代爱国者III研制了新型杀伤增强器战斗部。正是这种杀伤增强器,开创了反导系统的动能拦截时代。

杀伤增强器长127毫米、重11.1千克,内部包含24个重214克的破片,它们飞两圈布置,爆炸后向周围低速散开等着弹道导弹自己撞上来,由于每一个破片都比较重,因此只要来袭导弹碰上就能被摧毁,也就是说,这种反导拦截的毁伤能量来自于敌方导弹飞行时自身的动能,这也是动能拦截弹名称的由来。

爱国者III的弹头里还有少量的炸药,而美国海军研制中的标准III动能拦截弹,弹头里甚至连一点儿炸药都没有,完全靠单头本身与目标弹碰撞拦截,这就好像用一枚子弹拦截另一枚飞行中的子弹。对于拦截者自身的命中精度,提出了极为苛刻的要求。具体的说,就是拦截弹头与和目标导弹弹头在数十倍声速的相对速度下碰面时的距离,不能超过几十厘米。

那么,动能拦截弹怎样才能达到如此之高的精度呢?提高动能弹的拦截精度,最重要的是提高拦截弹的末制导精度,比如用于防空作战的“爱国者”II导弹,导引头工作波长是3.75-7.5厘米,而用于反导作战的“爱国者”III导弹的导引头,工作的毫米波频段,由于比长短、分辨率高,导弹的导引头可以更精确地测定拦截目标的运动要素,比如速度、距离、方位等等。与雷达相比,红外探测器的分辨率更高,标准III反导拦截弹,就采用了这种更精确的制导方式, 当标准III飞到80千米高空后,将抛开弹头上的防护罩露出动能拦截器,它的前端就是一个长波红外导引头,弹道导弹的弹头体积与一般的飞机相比要小很多,导弹在共计阶段也不会喷出高温的燃气。

那么拦截弹上的红外导引头,又如何在几秒钟的反应时间内,准确探测来袭导弹呢?为了提高灵敏度,反导拦截弹的导引头大多采用了红外制冷型的探测器。通过液氮等物质把导引头的温度降低到零下200度的超低温,这样就可以大幅度的提高导引头和被探测目标的温度差。导引头和被探测目标的温度差,使目标的热图像更加清晰,从而提高跟踪、拦截的概率。

除了探测,拦截弹头能更准、更快的接近目标也至关重要。一般防空导弹上的启动控制舵,已经很难满足动能拦截时的精确行动控制要求,因此,动能拦截弹上直接采用微型火箭发动机来实现机动。例如,标准III的弹头,包括一个主发动机和数个脉冲发动机,共同推动弹头向需要的方向移动。它具备大约3千米的机动范围,这对微型火箭发动机技术要求极高,它们不仅要有足够的推力,而且还要尽量小而轻,并能多次精确点火。

今天以及可预见的未来,动能拦截将成为反导系统的主流,但是盾在发展,作为矛的弹道导弹也没有停下脚步。为躲避拦截,研制中的下一代弹道导弹,将能在共计末端进行机动飞行,或释放多个诱饵,在空中形成一团由弹头、弹体、诱饵形成的云团,使反导系统无法准确找到真正的目标。

面对众多或真或假的目标,动能拦截弹又如何应对呢?要解决这个问题,思路并不复杂,就是要实现“以多对多”。通过拦截弹携带多枚,甚至十多枚“微型杀伤拦截器”就能够实现这一点。“卫星杀伤拦截器”重量只有几千克,采用了小巧的引导装置和姿态控制发动机。这样一枚拦截弹就可以携带大量这样的“卫星杀伤拦截器”,从而实现对多目标和真假目标同时拦截。拦截弹飞到高空后,首先由母舱的远程红外探测器探测、跟踪、识别威胁云团,从里面找出最有可能是弹头的几个点,然后瞄准信息被分配给每个拦截器,拦截器与母舱分离后便飞向各自的目标。

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