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主题:美国论文写作 时间:2024-02-05

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特朗普上台后,以“不断增长的战略核导弹威胁”为借口,积极推进打造导弹防御系统的“升级版”.自上世纪五六十年代研发反导系统起,美国依据其国家战略及国际局势的变化,曾做过多次调整.特朗普此番要耗巨资打造“升级版”的战略反导系统,无疑是想继续保持美国在反导领域一家独大的局面.既然是要打造“升级版”,那就有必要先了解美国当前全球反导系统的现状,以及其面临的困境,唯如此,才能更准确判定“升级版”反导系统的作用及意义到底有多大.

反导系统宏观解析

美国的反导系统庞杂且在不断变化中,好像从未有一个固定的模式,所以要跳出其复杂的演进过程,从宏观上解析.任何反导系统简言之,都由预警系统、火控雷达、指挥控制系统、反导武器这几部分组成.当然,在每个发展阶段,又会以其中一个或几个部分为发展重点.

预警卫星系统

天基预警卫星系统主要由各类侦察、通信卫星组成,随着技术的不断演进,已由单传感器卫星,逐步发展为多功能综合、多传感器融合、在轨信息处理为一体的天基预警控制系统,形成信息获取、处理、识别、分发、指挥的快速应用能力.由于此前的国防支援计划(DSP),不能有效预警战术弹道导弹,且存在过分依赖地面站、虚警率高、对火灾也报警等问题,目前,它已逐步被“天基红外系统”(SBIRS)取代.SBIRS拥有多种传感器、多种探测手段结合和多种轨道卫星网,它与其他系统联合,以扩展红外预警卫星系统能力.其星载设备主要功能为——

合成孔径雷达,主要用于监视分析地面、水面导弹发射区的动目标情况,为反导系统提前进入准备状态提供支持.

红外与可见光的配合,可进行空中目标的广域搜索探测与连续跟踪监视.红外波段,可获取空中目标红外辐射信息,根据目标辐射特性,判断空中目标的类型,实现对空中目标实施全天时搜索探测和跟踪.可见光,利用其高分辨的成像能力,可识别空中目标的外形轮廓信息,实现对战斗机的目标识别任务.

雷达辐射源侦察,搜索与截获敌方导弹雷达辐射源信号,分析其技术参数和特征,研判其活动情况.通信情报侦察,通过信号搜索与截获等方式,实现对敌方通信信号的检测、识别、信息提取和解译等,以获取敌方通信信号的内涵信息,查明敌方企图.

卫星通信,包括星地通信和星际通信,为反导体系的信息传递和指挥通信、武器控制等提供信道支撑.

空基预警主要以预警机为主,也兼容其他飞机所载的传感器(主要是由雷达及红外设备组成),通过数据链向系统提供目标信息.美国的空基预警主要由空军的E-3系列空中预警机,海军E-2系列预警机,以及系留航空器雷达系统(TARS)、临近空间探测器等组成.

陆基预警主要靠由各种雷达构成的雷达网络.陆基防空预警装备主要包括:联合监视系统、远程预警系统、近程预警系统、改进的地基超视距雷达、早期预警雷达系统和升级早期预警雷达系统、冰岛防空系统、海盆地雷达网等.

海基预警主要包括AN/SPS——29、AN/SPS——40、AN/SPS——48E、AN/SPS——49(V)四种对空警戒雷达和AN/SPS——58/65搜索与目标采集雷达、AN/SPS——67(V)搜索雷达、AN/SPY——1多功能雷达等.

雷达及指挥控制

陆基X波段雷达,是宽频带、大孔径相控阵雷达,探测距离可达4000千米,对于减低信号的弹道导弹,其探测距离也可达2000千米.海基X波段雷达(SBX),是安装在半潜式石油钻井平台顶部、自身带有动力、可在海上移动的雷达,探测距离约4800千米.可前沿部署的X波段雷达(FBX-T),用于在弹道导弹飞行的早期阶段探测、跟踪和威胁识别.“萨德”系统配备的AN/TPY——2型陆基移动X波段雷达,它对于上升段中远程和洲际导弹头体分离前的探测距离在2000千米以上,不仅可早期跟踪监视目标,也可配合大型X波段雷达,尽早完成真假目标的识别.是中段反导的主火控雷达,可对来袭目标进行跟踪、识别、锁定,引导拦截弹飞向目标,对拦截效果进行评估.“宙斯盾”舰上的主要对空对海雷达AN/PY-1,采用四面阵被动式相位阵列,工作在E/F频段,可提供360°,仰角90°的覆盖范围,作用距离超过250海里,可对空中和海面目标进行自动搜索、检测、跟踪,并对——2/-3导弹进行中段制导,也可引导X波段雷达尽早远程跟踪目标.“爱国者”系统配备有AN/MPO53C波段频率捷变相控阵雷达,在对来袭导弹进行预警和跟踪同时,还能提供与飞行中的拦截弹的地空通信.

基于全球信息栅格和全球指挥控制系统等建设,美国反导系统与国土防空、地基中段防御和末段高低层防御等作战系统集成为有机整体,实现了防空与反导预警、指挥决策、防空与反导防御作战的一体化.

反导武器

反导弹由战斗部、弹上制导设备或系统、动力装置、弹体、电源系统等组成.

陆基拦截弹(GBI),有两种火箭推进器.LM—BV火箭最大作战距离4500千米、最大速度20.6马赫.OBV火箭最大作战距离5000千米,最大速度24.4马赫.

一旦敌方弹头进入射程,GBI发射升空,在距离目标2000多千米时,释放大气层外动能拦截载具(EKV),然后,在相距约1000多千米时探测到来袭目标.在红外导引头截获敌方弹头后,EKV进行变轨机动,使其飞行轨道与敌方弹头的飞行轨道交会,并直接将敌方弹头撞毁.目前,美国仅在加州范登堡空军基地和阿拉斯加州葛利里堡部署了44枚陆基拦截导弹.

“标准”系列舰对空导弹,包括——2/——3,——3(RIM——16lA)使用——2ERBlock4A基本型号的弹身和推进装置,采用火箭发动机,一个GPS/INS导航部分(GAINS,GPS辅助惯性导航系统),一个轻型大气层外动能拦截弹头(LEAP),射高大于160千米,射程大于500千米.目前,——3用的还是IA和IB导弹,弹体更粗、速度更快的ⅡA还没用.

“爱国者”导弹,是全天候多用途地空战术导弹.目前,主要装备为PAC——3,每一个发射装置可携带填装16枚导弹的弹箱.PAC-3导弹的弹头,以“碰撞杀伤”方式取代了过去的“碎片杀伤”方式,杀伤力更大.

目前,美国已提出构建“空射反弹道导弹防御系统”,开始研究在先进战机上加装网络中心机载防御单元,其拦截弹是一种两级助推导弹,可在大气层外飞行.

空中激光拦截项目,虽然号称已被取消,但从美国的传统路径看,它只是暂时搁置罢了,与之相关的研究工作其实不会停止,是要等待关键技术的突破及应用前景的成熟.不仅如此,外界猜测,该项目很可能会出现在未来的陆基、空基、海基乃至天基拦截平台.

导弹突防技术不断挑战反导系统

反导系统这个“盾”,无疑是为了进攻导弹这个“矛”而存在的.为此,了解导弹武器发展的最新动态,才有助于看清反导系统的发展方向.

多平台机动发射,使预警系统必须尽可能做到全域覆盖.机载、潜载、导弹列车、车载机动等导弹运载方式均迅速发展,这些平台不仅可在广阔的空间范围快速机动,而且可在一定程度上避开陆基远程监视雷达的监视区域,使跟踪监视发射点变得异常困难.

分导式多弹头数量陡增,使跟踪打击同一枚导弹的难度加大.各国都在尽力发展分导式多弹头导弹,俄罗斯在这方面一路领先.例如,RS——28“萨尔马特”(北约代号:SATAN2),其最大有效载荷将允许多达10至15枚分导式多弹头,或高达24枚Yu-71高超声速滑翔飞行器.有的导弹甚至采用的是全程式多弹头技术,比如俄罗斯的RS——26“边界”导弹.这无疑是对防御系统的一大考验.

速燃火箭技术成熟,红外探测系统早期发现困难.导弹防御系统拦截导弹第一步是发现目标,这个任务由预警卫星来完成.预警卫星又是怎么发现目标的呢?我们都知道,洲际导弹发射之后,发动机工作时尾焰的温度高达几千度,时间持续四分钟以上,红外特征非常明显,预警卫星的红外探测器很容易发现导弹,并测得它的关机点参数.然而,新型的速燃火箭技术,可以缩短发动机工作时间,并使它在大气层内关机,这样就可以降低导弹尾焰的红外辐射,增大预警卫星红外探测器发现导弹及对其定位的难度,增强导弹主动段的突防能力.

弹头机动和特殊弹道飞行,使预测导弹轨迹变得更为艰难.机动变轨技术使导弹在飞行中可以神出鬼没,随机改变弹道,防御系统即便发现了导弹,也无法对弹头的轨迹进行预测,从而使导弹达到突防目的.

突防干扰装置种类不断增加,弹载数量惊人,使真假识别困难重重.突防干扰装置,已从最初的金属丝、金属箔条、角反射器、气球等,逐步向有源干扰发展,有针对性地对付敌方的雷达、红外侦察、红外导引头,使得将真弹头从一片假目标中识别出来变得异常困难.

弹头隐身技术更新迭代.发现来袭目标变得更为困难.目前,降低雷达横截面的主要手段是,使用吸波材料实现弹头的雷达谐振区隐身和使弹头的鼻锥锐化,实现雷达光学区隐身.此外,通过在弹头周围产生超过防御雷达探测频率的高频振荡,以形成等离子体鞘套,来吸收和反射防御雷达的探测电磁波,从而达到使防御雷达致盲的效果.此外,“冷屏”技术,则通过在弹头外做一个金属夹层(其中注入液氮和冷却剂),将整个弹头罩起来降低弹头温度,以极大降低弹头与周围环境和假目标的反差,对抗防御体系中“天基红外系统”和“陆基拦截弹”红外寻的器的探测.

弹头抗核、防激光加固,使能量方式拦截的难度变得更大.弹头的抗核加固,也是突防措施之一.具体而言,是指采用高原子量的吸收材料(如碳化钽)和低原子量的多孔膨胀材料,包覆在弹头表面上,从而屏蔽保护弹头,增强其防核辐射和抗电磁咏冲能力.弹头防核辐射时,由于场强高、脉冲宽度窄、频带宽,电磁脉冲就成了抗核加固技术对付的重要对象.

惯性器件的精度不断提高,使反导系统对来袭导弹的干扰变得越发困难.用惯性制导的弹道导弹,其命中精度主要受限于惯性仪表的误差累积.新的振梁式加速度计和光纤陀螺、激光陀螺等器件,可靠性大幅提升,使得导弹依靠自身制导保证较高的命中精度变得更为可行.同时,新的导弹还利用地磁、天文、地形地图匹配等外界信息,来提高制导精度.这些都是在目前情况下很难被干扰的制导方式.

最大问题是假想敌太多

而对导弹技术日新月异的发展,美国反导系统的牢固性越来越受到冲击.但从其反导体系的运用及后续计划来看,美国也进行了针对性很强的改进,因而绝不能等闲视之.然而,如果美国依旧一意孤行要把全世界都当成假想敌,那么无论它编织多么强大的反导系统,都将防不胜防.

反导体系的运用

全程防御一般根据敌方导弹飞行过程的三段(上升段、中段、末段),将防御网划分为四层:

第一层,是大气层助推段拦截层.从导弹点火起飞再到穿过大气层的三至五分钟这一阶段,助推器燃烧会释放出大量炽热气体,并产生强烈的红外线或可见光,很容易被探测到.这是防御的极佳时段,因为这时导弹的速度还不够快,轨迹相对固定,易于跟踪和打击,且分弹头和假目标还没有释放,可以免去识别真弹头的麻烦.其被击落后,也是掉在敌人领土,造成的附带损伤较小,反导的效费比较高.然而,这只有靠前部署的反导系统才能实现,反导系统面临的危险将非常大,一般由机载激光武器、“空射反弹道导弹防御系统”来实施拦截.

第二层,是后助推段拦截层.这一阶段通常持续六分钟,导弹母舱将放出多个弹头飞向不同的目标,再入飞行器、假目标和其他辅助穿透设备也在此时被释放.它们沿弹道曲线惯性飞行,穿过大气层飞向目标,可由“萨德”系统、“宙斯盾”系统、“空射反弹道导弹防御系统”拦截.

第三层,为中段拦截层,即导弹飞行至再人大气层之前约10至15分钟(视射程而定)飞行的导弹弹头和突防装置,按不同的轨迹飞向目标,弹道相对平稳和固定.如果拦截及时,那么掉落的残骸也不会进入本国领土.

但此时,弹头数量多,真假混杂,识别难度大,一般由“陆基中段防御”、“宙斯盾”系统、“萨德”系统负责拦截.

第四层,为末端拦截层,即对重返大气层后的弹头进行拦截.此时,弹道导弹进入大气层开始俯冲阶段,弹头轨迹倾角大,速度通常在七八倍声速以上,反导系统要捕捉它相当困难.但假目标受大气层影响,与弹头区分相对容易.根据其高度由“爱国者”系统、“宙斯盾”、“萨德”系统负责拦截.

通常情况下,一种反导系统只能拦截一定射程、一定飞行高度的弹道导弹.为确保拦截来袭导弹,美国反导系统采取陆海空基多系统全程拦截方式.目前,美军正着力将这些系统集成为功能相互弥补的一体化反导体系,将指挥机构、作战分队、陆海空天传感器和拦截平台通过信息网络连接起来,充分发挥各分系统的功能,更加有效监测、追踪和识别各种来袭弹道导弹,更有效地实施分层拦截.因此,未来美军反导系统建设,将从重点进行关键装备研制阶段转入到重点进行系统集成的新阶段一一将反导系统的传感器向全世界延伸,着力提升预警速度;将越来越多的国家纳入其反导体系;将反导阵地不断地推向前沿.

反导系统的局限

美国反导体系虽然规模宏大,且经历几十年的建设,取得举世瞩目的成果,但其漏洞依旧层出不穷,因而有评论称其为“一张千疮百孔的破网”.

首先,侦察预警系统还不够完善,还不能做到全域全时覆盖.天基红外系统有临空间隙,远程识别雷达无法完全覆盖,对X波段雷达依赖大,但其数量少;大西洋地区缺少类似的规程识别雷达.无法应对来自中东地区的威胁.有报道称,为此,美国将在阿拉斯加和夏威夷各部署一部价值约10亿美元的S波段雷达.

其次,反导武器数量不足,还无法应对大规模的导弹攻击.

再次,的命中率还不高,功能还有待完善,因为研发多目标杀伤器的工作尚需经过检验.

第四,目标识别困难.据称,美国正在设计新的天基反导传感器系统,为此约需再部署24颗新卫星.

第五,指挥控制战场管理和通信系统,还处于初步构想和部分试验中.短期内,尚不能实现全球范围内的反导系统一体联动、优化打击.目前看,2020年左右,美国可能建立“爱国者”导弹与“萨德”系统之间的网络连接,使“爱国者”既可以利用“萨德”系统的远程雷达尽早发现目标,又可保护“萨德”系统免受空中威胁.2022年完成一体化防空反导作战指挥系统网络,在所有防空反导系统之间共享目标信息,使任意发射平台都可以打击任意雷达发现的目标,且可进行火力优化分配.这一点,特别值得关注.

以全世界为假想敌

当今世界,全球约有30多个国家拥有50多种型号弹道导弹,而且各国的导弹突防技术正飞速发展.美国认为,对其导弹威胁最大的对手是俄罗斯,其次是崛起中的中国.近年来,随着国际形势的发展变化,朝鲜和伊朗已被美国视为重要的潜在威胁国.此外,由于美国频繁发动局部战争、肆意干涉别国内政,导致像阿富汗、伊拉克、叙利亚等国家长期动荡不安,造成一些国家的反政府武装乃至盘踞在动荡区域的恐怖组织,通过多种渠道获得导弹,对美国造成事实威胁.

不仅如此,那些目前已拥有导弹,但尚未与美国结盟的国家,也被美国视为某种潜在威胁.如果这些国家一旦出现政权不稳、局势动荡,那么很难保证反美力量不会掌握导弹的使用权并对美国形成威胁.因而,美国认为,从长远看,其面临的导弹威胁是多方向多维度的,甚至可能来自世界上任何一个角落.正因这种理念不断被强化,美国才会孜孜以求企图建立一个全方位的导弹防御体系.

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