技術原理
“陸基中段反導攔截技術”通俗地講是預警系統(tǒng)對目標進行早期預警,在大氣層外進行捕獲。所謂“中段”則是按導彈發(fā)射過程劃分的。由于導彈從發(fā)射到命中目標要經(jīng)歷三個飛行階段:即初始段、中段和末段。中段反導攔截就是說在導彈的中段即大氣層外飛行過程中將其攔截。[1]
中段是彈道導彈飛行高度最高、速度極快的一段,在理論上攔截難度比“愛國者”防空系統(tǒng)更高,因此試驗的意義很重大。陸基中段導彈防御系統(tǒng),是從陸地發(fā)射平臺對敵方彈道導彈進行探測和跟蹤,然后從地上或海上發(fā)射攔截器,在敵方系統(tǒng)曾彈道導彈尚未到達目標之前,在其飛行彈道中段,也就是太空中對其進行攔截并將其戰(zhàn)斗部摧毀。[1]
陸基中段導彈防御系統(tǒng)的系統(tǒng)組成龐雜、技術難度極高,此前世界上只有美國和日本進行過類似中段反導攔截試驗。
彈道導彈的飛行是拋物線狀的,一般分為三個階段:
第一個階段就是導彈從發(fā)射架發(fā)射到導彈飛出大氣層的過程,這個階段是在大氣層內(nèi)的飛行,一般稱為導彈的上升段。
第二個階段就是導彈飛出大氣層外,在大氣層外向目標區(qū)域飛行的過稱,一般稱為飛行中段。
第三個階段就是導彈到達目標區(qū)域上空附近,重返大氣層,命中目標的過程,一般稱為重返大氣層階段或再入段。
陸基中段反導攔截技術是指在彈道導彈的飛行中段,也就是在大氣層外實施攔截的技術。
攔截技術
實際上,目前的反導技術主要是針對這三個不同的飛行階段進行攔截的技術:
針對上升段的攔截技術就是上升段攔截技術,從導彈飛行的階段來看,攔截的越早效果會越好,因此國際反導技術的發(fā)展趨勢是盡可能地提前攔截,如果能在上升段攔截是最好的,但難度也是最大的。目前典型的上升段攔截技術有美國試驗的裝在波音747飛機上的ABL機載反導武器系統(tǒng)。
第二種是在彈道導彈的飛行中段,也就是在大氣層外實施攔截的技術,這就是我們所說的陸基中段反導攔截技術。這個階段的攔截效果也是比較好的。
最后,就是針對導彈飛行的末段,也就是再入段進行攔截的技術,一般稱為末段攔截技術。末段攔截實際上是在大氣層內(nèi)實施攔截的。目前,我們看到最多的應該是末段攔截技術的武器,比如美國的"愛國者3"、俄羅斯的S-300和S-400等。這些導彈都具備在大氣層內(nèi)針對導彈的末段進行攔截的能力,它們都屬于末段反導技術的范疇。[2]
中段攔截與末段攔截的不同
中段攔截與末端攔截的攔截彈、高度、范圍、目標都是不同的。就末段攔截來說,它的攔截高度是幾十公里,一般為20-30公里,攔截范圍的半徑也是幾十公里。而彈道導彈在大氣層外的中段飛行的飛行高度是很高的。一般而言,中段攔截彈的攔截高度和范圍比末段攔截彈要大得多,通常都在幾百公里以上。所以中段攔截所使用的攔截彈與末段攔截完全不同。
中段攔截技術和末段攔截技術還有一個很大的區(qū)別就是所攔截的目標有很大差別。末段攔截針對多種目標,可以針對中遠程彈道導彈,但更多的是針對近程彈道導彈,比如"飛毛腿"。而中段攔截彈則是針對中遠程乃至洲際彈道導彈。[2]
中段攔截的攔截彈是一個"小導彈"
中段攔截的武器系統(tǒng)就是由助推火箭和彈頭組成的,而技術難點就在攔截彈頭。由于不能做得很大、很重,因此,攔截彈頭擁有小型化的結構。同時,彈頭的飛行精度要求很高,要有很靈敏的目標捕獲的制導系統(tǒng)。另外,指揮系統(tǒng)計算機的計算能力也要很強,速度要很快。
當然,助推火箭也要有一定的要求,最好是速燃火箭,這樣才能在盡可能短的時間里把反導攔截彈頭送入到大氣層。另外,助推火箭的控制精度要求也相當高,如果誤差超過彈頭制導系統(tǒng)所能捕獲的范圍,也不能達成攔截效果。[2]
中段反導攔截是一個實戰(zhàn)系統(tǒng)
中段反導攔截系統(tǒng),不僅有導彈,還要有強大的預警和監(jiān)測網(wǎng)絡,是一個實戰(zhàn)系統(tǒng)。
彈道導彈從發(fā)射到進入中段飛行的時間很短,如果想要在中段實施攔截,就要盡可能提前發(fā)現(xiàn)對方發(fā)射的彈道導彈,同時要在其上方進行跟蹤、計算飛行彈道,這樣才能計算出最佳攔截點,緊接著將中段攔截彈發(fā)射到攔截點的位置,釋放攔截彈頭。這樣才算完成一個完整的攔截過程。[2]
系統(tǒng)結構
陸基中段防御系統(tǒng)由遠程預警系統(tǒng)、攔截系統(tǒng)和指揮管理系統(tǒng)組成,主要用來對敵方中遠程彈道導彈進行探測和跟蹤,然后從陸地發(fā)射攔截器,在敵方彈道導彈飛行中段將其攔截,使其無法飛臨我方本土,將有效防止敵方對我的核打擊,降低敵方對我國的核威懾。
陸基中段導彈防御系統(tǒng)技術難點在于目標的預警,攔截彈對目標的跟蹤、攔截彈頭與助推器分離等方面。飛行中段是彈道導彈飛行高度最高的一段,遠程彈道導彈的中段是在大氣層以外飛行。
做為中段導彈攔截系統(tǒng),其技術難度要遠大于愛國者PAC-3之類的末段攔截系統(tǒng),中段導彈攔截首先需要克服大氣層外惡劣的工況條件,必須具備動能攔截器(KKV)、精確探測跟蹤與末制導技術、空間作戰(zhàn)平臺總體技術與平臺戰(zhàn)時測控技術等等一系列當今導彈和空間作戰(zhàn)武器的前沿科技。而目前能夠具備如此強大技術能力的國家僅有美、中兩家。[1]
重要意義
導彈防御系統(tǒng)決定國家最終戰(zhàn)略威懾力,意義十分重大。
根據(jù)當前導彈技術水平,只有大推力陸基導彈才有能力攔截中段飛行的彈道導彈,而艦載防空導彈受到艦艇噸位以及導彈、雷達性能限制,還無法攔截中段飛行的彈道導彈。
因此,我國的陸基中段反導技術試驗,理論上遠比美制“愛國者”防空導彈系統(tǒng)只在彈道導彈幾十公里的末段進行攔截要更難實現(xiàn)。
陸基中段反導技術僅我國和美國掌握,陸基反導系統(tǒng)走向?qū)嵱没€需要加強早期衛(wèi)星預警系統(tǒng)。要能夠攔截中遠程彈道導彈,需要強大的早期預警能力。要使得陸基中段反導攔截系統(tǒng)能夠達到真正的實戰(zhàn)部署,必須發(fā)展自己的早期預警衛(wèi)星,如果沒有自己的彈道導彈預警衛(wèi)星,中段攔截是無法投入實際使用的。
發(fā)展狀況
綜述反導攔截技術以陸基和?;鶠橹?。美國擁有全球最成熟的?;磳Ъ夹g,以“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)為支撐的彈道導彈防御系統(tǒng)試驗成功率超過90%。相比之下,其陸基反導系統(tǒng)仍有待完善,基于陸基雷達和固定攔截彈發(fā)射井的陸基反導試驗多次失敗。
世界上有能力制造導彈的國家有30多個,擁有導彈的超過100個,但能研發(fā)反導武器和技術的國家只有美俄。就整個世界反導攔截技術發(fā)展水平來看,美國、中國、俄羅斯、以色列都已具有開發(fā)末段攔截技術的能力,英國、印度由于購買了美、俄的反導產(chǎn)品,也具備這樣的能力。
高技術條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)略防御武器和戰(zhàn)略進攻武器之間的界限已經(jīng)越來越模糊,一旦需要,戰(zhàn)略防御武器可以立即轉(zhuǎn)入戰(zhàn)略進攻狀態(tài),并成為重要的戰(zhàn)略威脅力量。毫不夸張地說,中國打造中段反導能力的戰(zhàn)略意義絕不亞于“兩彈一星”工程。中國已經(jīng)三次成功進行反導試驗,標志著包括信息處理、偵查預警、攔截武器、武器傳輸、制導精度和反應速度在內(nèi)的反導技術達到一個新的階段。
目前,與中國中段反導試驗處在同一技術水平線上的相應陸基系統(tǒng)僅有美國的GMD系統(tǒng)。[1]
中國試驗2010年1月11日中國在境內(nèi)進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,而在2010年1月7日,美國宣布將向臺灣出售“愛國者”導彈系統(tǒng),有專家推測中國導彈試驗很可能和美國向臺灣軍售有關。但中國外交部稱這一試驗是防御性的,不針對任何國家。
2013年1月27日,中國在境內(nèi)再次進行了陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到了預期目的。這一試驗是防御性的,不針對任何國家。
2014年7月23日,中國在境內(nèi)進行了一次陸基反導技術試驗,試驗達到了預期目的。
2018年2月5日,中國在境內(nèi)進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到了預期目的。這一試驗是防御性的,不針對任何國家。
2021年2月4日,中國在境內(nèi)進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到了預期目的。這一試驗是防御性的,不針對任何國家。[3]
2022年6月19日晚,中國在境內(nèi)進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到了預期目的。這一試驗是防御性的,不針對任何國家。[4]
美國試驗1999年10月2日,美國首次進行真正的陸基中段反導試驗,即首次國家導彈防御系統(tǒng)(NMD)飛行攔截試驗。
在那次試驗中,美軍從加州范登堡基地發(fā)射了一枚洲際彈道導彈作為靶彈,從7000多公里外的馬紹爾群島夸賈林環(huán)礁發(fā)射了一枚外大氣層攔截導彈。攔截導彈在太平洋上空將靶彈擊毀。此后,美國先后進行了10多次陸基中段反導試驗,其中多次失敗,問題主要集中在攔截彈丟失目標、攔截彈頭未及時與助推器分離等方面。
由于反彈道導彈研發(fā)周期長,制造成本高且工藝復雜,即使以美國的實力也難以大量部署。美國僅在加州范登堡空軍基地和阿拉斯加州葛利里堡部署了數(shù)十枚陸基攔截導彈,以防范其所謂的“流氓國家”洲際彈道導彈威脅。
2013年1月27日,美國軍方當日試射了"地基中段防御"導彈防御系統(tǒng)(GMD)攔截導彈。
當?shù)貢r間晚間加利福尼亞州范登堡空軍基地進行了導彈試射。期間導彈成功完成預定動作,而后飛向外太空。此次試射并沒有預定目標。這次試射是2010年12月失敗以來GMD攔截導彈第一次試射。
資料圖

美國陸基中段反導系統(tǒng)(GMD)發(fā)射攔截彈

美國陸基中段導彈防御系統(tǒng)的攔截彈發(fā)射

日本自衛(wèi)隊裝備的愛國者-3型防空導彈