2004年第6期导弹与航天运载技术No.62004
总第273期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.273
文章编号:1004-7182(2004)06-0049-08
美俄空间攻防武器装备的发展趋势
童雄辉,才满瑞,齐艳丽,陈允宗
(北京长征科技信息研究所,100076,北京)
摘要:未来战争是陆、海、空、天一体化的战争,制天权将成为决定未来战争胜负的关键。就这一问题主要对美国和俄罗斯的空间攻防武器装备的发展现状和发展趋势进行了分析和研究。
关键词:战略弹道导弹;反导武器;反卫星武器;轨道武器
中图分类号:TJ86 文献标识码:A
TheTrendofForeignSpaceAttackandDefenseWeapons
TongXionghui,CaiManrui,QiYanli,ChenYunzong
(BeijingAerospaceLongMarchScientificandTechnicalInformationInstitute,100076,Beijing)
Abstract:Futurewarmaycarryoutintheland,sea,air,andspaceatthesametime,andspace-controllingcapabilitywillbecomethekeyfactortowinawar.Thepapermainlystudiesthedevelop-mentsituationandtrendofspaceattackanddefenseweapons,mainlyincludingstrategicweapons,an-ti-missileweapons,anti-satelliteweaponsandorbitweapons.
KeyWords:Strategicweapon;Anti-missileweapon;Anti-satelliteweapon;Orbitweapon
1 引 言
早在20世纪60年代初,美国和前苏联除大力发展各类军用卫星外,还竞相研制反导弹、反卫星和攻击性空间武器,并于20世纪90年代组建了军事航天力量。随着制天权的重要性在近4次主要局部战争中得到不断的证明,美俄又制定了一系列新的空间攻防武器及其相关技术的发展计划,以加速空间攻防武器装备的发展。按照武器的用途和
性质,空间攻防武器装备可分为战略、反导、反卫星和轨道武器等。
以下将就美俄空间攻防武器装备的发展作一介绍。
2 空间攻防武器装备的发展趋势
2.1 战略弹道导弹
目前美俄两国主要依靠陆基战略弹道导弹和潜射弹道导弹作为核攻击和核威慑武器。2.1.1 美国
目前美国装备部队的战略弹道导弹都是1970年以后部署的,参见表1。
2.1.1.1 陆基战略导弹
a)民兵3导弹。它是目前美国陆基战略导弹的支柱力量,也是美国第1种分导式多弹头的固体洲际弹道导弹。美国目前着重改进民兵3导弹,提高武器系统的可靠性、可维护性和作战效率。改进
收稿日期:2004-08-03
作者简介:童雄辉(1978-),男,硕士,主要从事航天科技信息研究工作
50导弹与航天运载技术 2004年
后,民兵3导弹的服役寿命将延长到2020年,其单个弹头打击俄罗斯SS-19导弹超硬地下井的摧毁概率从0.299提高到0.726,两枚弹头打击一个地下井的摧毁概率达到0.925。虽然民兵3导弹的弹头数最后将减少到1枚,但是导弹母舱没有改变,如果需要弹头数可以很快恢复。
表1 美国战略弹道导弹装备现状
武器系统kmm枚民兵39800～/W62500 MK1213000/W78150 MK1250 MK300SLBM384三叉戟17400～50096/4三叉戟27400/12 MK4210216合计924
时间[***********]924480
/个1200
1W62×1501W62×1503W78×33.59002880
6W76×10576
2304
8W76×101920量/万吨
个MK5弹头,核装置代号W88,可用于攻击导弹地下井和加固的指挥控制中心。1992年,美国停止生产W88弹头,三叉戟2导弹上开始装备三叉戟1上拆卸下来的MK4/W76弹头,作为MK5/W88弹头的补充。每枚导弹可装备8个MK4/W76弹头。
在未来20年里美国还将继续部署该型导弹。美国已经着手改进三叉戟2导弹,使其服役寿命从30年延长至44年。改进后的导弹命名为D5A,预计2005年开始投入资金,2015年进行生产。计划生产约300枚D5A导弹,可装备10艘潜艇。2.1.2 俄罗斯
俄罗斯继续奉行核遏止战略,以维护其大国地位和应付北约的军事威胁。一方面根据国家经济状况和军队建设需求,削减战略核武器数量,保持最低限度的战略核力量。另一方面不断加强核力量的威慑能力和战备水平,重点提高战略核武器的机动发射能力和命中精度,增强生存能力。俄罗斯仍将保留“三位一体”的战略核武器结构,优先考虑发展海基核力量。
表2 俄罗斯战略弹道导弹装备现状
武器系统ICBMSS-18SS-19SS-24/机动SS-25SLBMSS-N-18SS-N-20SS-N-23
合计
射程[***********][1**********]300
数量枚686138
[1**********]≤600342232
140096～[1**********]18CEP部署弹头×当核弹时间量/万吨/个
2916
1979×55/[1**********]×55/[1**********]×5536019851×[1**********]78
3×20288
198310×1040019864×103843994
b)MX导弹。四级固体洲际弹道导弹,射程达
到11100km,命中精度110m,采用惯性制导。MX导弹携带10个MK21分导式多弹头。MX导弹部署在改进的民兵3导弹地下井内,美国曾考虑将部分导弹以铁路机动的方式部署,但仅作过模型试验,后因苏联解体,1991年试验工作停止。
从2002年10月1日起,MX导弹将在之后3年里陆续退役。按照SALT和START的规定,所有MX导弹地下井必须销毁。MX导弹的弹头大部分将装备民兵3导弹。
c)考虑研制新型民兵4导弹。为保持2020年后陆基洲际弹道导弹的能力,美空军正在考虑性能提高的措施,包括改进通信装置、采用新型火箭发动机,并且增加末推进器,使弹头脱离弹体后仍可机动飞行,研制新型民兵4导弹。2.1.1.2 潜射战略导弹
三叉戟1潜射弹道导弹装备6个MK4/W76分导式多弹头,1984年美国在三叉戟1基础上开始研制三叉戟2导弹。目前三叉戟1导弹已经开始退役,最终将由性能更先进的三叉戟2全部代替。
三叉戟2导弹采用MK-6型星光惯性制导系统,精度有显著提高。导弹接收来自GPS信号使。2.1.2.1 陆基洲际弹道导弹
1990年以来,俄罗斯根据STARTI条约的规定,已经先后淘汰了SS-11、SS-13以及SS-17等陆基战略弹道导弹,SS-18、SS-19和SS-24导弹的数量也大幅减少。但目前无论从数量和质量上来看,俄罗斯陆基洲际弹道导弹仍然是“三位一体”战略核力量的主力。2002年,俄罗斯针对美国退出《反弹道导弹条约》决定,将不受STARTII条约的约束,继续保留SS-18等分导式多弹头洲144
第6期 童雄辉等 美俄空间攻防武器装备的发展趋势51
18和SS-24分导式多弹头洲际导弹进行彻底的检修和改造,使其退役期限延长到2014年。
由于前苏联在上个世纪80年代部署的SS-18、SS-19、SS-24和SS-25等战略导弹型号都将超出服役期限,而且按照当时STARTII的规定,俄罗斯最重要的两种多弹头战略型号SS-18和SS-24最迟在2007年必须撤除。在这种背景
下,为适应21世纪核战略需求,俄罗斯于1993年开始SS-27导弹的工程研制。1998年底,SS-27导弹系统完成最后试飞并进入俄战略核力量作战序列,正式担任战略火箭军的作战值班任务。
SS-27导弹是在SS-25导弹基础上进行改进的,外型和发射重量与SS-25导弹基本相同,但在推进、弹头、制导等分系统上应用了较成熟的新技术成果,导弹的战术技术性能、投掷重量和命中精度得到明显提高。S-27是目前世界上最先进的单弹头战略弹道导弹。俄罗斯声称,SS-27导弹比美国洲际弹道导弹要先进5～6年。SS-27导弹有两种发射方式:公路机动发射和地下井发射。目前,已经装备部队36枚。
在2004年2月俄罗斯举行的安全-2004战略演习中,成功进行了SS-25导弹的发射试验,检验一种专门为SS-25和SS-27研制的新型高速机动弹头的战术技术性能。这种弹头带有3个分弹头,配备一种名为”寒冷”的发动机系统,由数十个小型发动机构成,可以轮流启动,在飞行中改变轨迹,进行战略机动,突破反导系统的防御。在飞行末段,可以6倍音速的速度接近目标,任何反导系统都无法进行成功的拦截。这种弹头所具备的高速度、机动能力与非弹道轨道飞行相结合,将对导弹防御提出新的挑战。
2.1.2.2 潜射弹道导弹
俄罗斯国防部承认,俄罗斯正在从根本上修改核战略发展构想。随着战略核力量的调整,陆基战略核力量的比重面临削减,海基核力量将得到加强。预计到2010年,俄罗斯可能拥有12艘德尔它IV和新型北风级潜艇。
2003年,俄罗斯正式宣布恢复生产北风级新型核潜艇,该潜艇将装备新型布拉瓦潜射弹道导弹科热工技术研究所研制,导弹携带分导式多弹头,射程为8300km。俄罗斯计划在2010年前,3艘北风级潜艇将装备布拉瓦导弹,每艘携带12枚。2.1.3 发展趋势
小布什入主白宫后,对美国的核战略进行了重大调整,实行由核和非核的进攻性打击系统、主动与被动的防御系统以及具有灵活反应能力的国防基础设施组成的“新三位一体”战略。新的核战略降低了核武器的门槛,扩大了核威慑所针对的对象,将拥有大规模杀伤性武器、或者谋求大规模杀伤性武器能力同时又敌视美国的国家,也视为可以发动核攻击的对象。
而在俄罗斯,2000年普京正式批准了新的《俄联邦国家安全构想》和《俄联邦军事学说》,加强了对核武器的依赖,首次将“保留首先使用核武器”作为条文颁布,以法律的形式确认了核遏制战略。新军事学说宣布俄联邦保留使用核武器的权利,以便回击对俄联邦及(或)其盟国使用核武器和其它大规模毁灭性武器,以及在俄联邦国家安全面临危急局势时回击使用常规武器实施的大规模入侵。这说明俄罗斯不仅需要核武器遏止核战争,而且需要核武器遏止常规战争。新军事学说还将核遏制的范围由原来的对有核国家扩大到对有核国家结盟的无核国家。具体发展趋势表现在:
a)整体数量进一步减少,武器性能将大幅提高。美、俄签署了一系列战略武器削减条约,使战略弹道导弹的型号和数量大规模减少,但是应该看到,保留下来的一两个型号的性能都很高,集中了战略弹道导弹的主要性能,仍然保持足够的威慑能力。而且为保持今后较长一段时间内核威慑力量,美、俄等军事强国在淘汰陈旧型号的同时,更加重视加紧改进现役型号、研制部署新型号,进一步提高战略导弹的生存能力、突防能力、打击精度和延长服役期限。
b)潜射导弹的比重逐渐加大。海基核力量具有机动性和隐蔽性较好的特点,可以利用海洋进行远距离战略机动作战,而且拦截难度大,突防能力强。今后美国仍将保留海基、陆基和机载核力量,但传统的“三位一体”格局将转变为以海基为主,陆,
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基战略核力量的比重面临削减。
c)增强导弹可用性,发展新的用途。采用精确制导技术,研制1000吨级甚至10吨级当量的新一代核技术,非核电磁脉冲弹头和非核钻地弹头,增强核导弹的可用性,发展常规精确打击能力。美国正在研制10吨级当量核弹头。此外,还为常规战略导弹研制命中精度CEP小于10m的制导系统和触地速度超过1800m/s的钻地弹头,力争在2005年前后拥有全球非核精确打击能力。
d)提高反探测、反拦截能力。随着弹道导弹防御系统的发展,国外战略导弹应用速燃助推、弹头机动再入、组合诱饵、隐身、干扰电子战等多种技术全面提高突防反拦截能力。SS-27导弹采用了机动弹道反拦截技术;三叉戟2导弹使用了红外传感器难于探测的无焰末助推进系统。民兵3导弹的弹头装备了针对反导系统的综合电子干扰系统和专门用于攻击防御雷达的反辐射弹头。2.2 反导武器
洲际导弹的发展和装备,引发了导弹防御系统的发展,反导弹武器也就应运而生。反导弹武器系统是空间军事系统的重要组成部分,它们交战在空间,有些作战平台也部署在空间,且其反导作战的保障系统更离不开空间。
2.2.1 美国反导弹武器系统
美国早期曾部署过卫兵反导系统,用于重点保护民兵洲际弹道导弹基地,后因经济、技术、军事等因素关闭。1983年,里根政府提出战略防御计划(SDI),设想建立以非核的、多层次、多手段的导弹防御系统。90年代初,布什政府提出“防御有限攻击的全球防护(GPALS)”系统,它是一个战区和战略防御一体化的防御方案。克林顿执政期间,又将反导弹系统分为国家导弹防御系统(NMD)和战区导弹防御系统(TMD)。2001年小布什入主白宫后,推行单边主义,更加强调导弹防御在美国军事战略中的重要作用,将研制部署弹道导弹防御系统作为美国谋求“绝对安全”和巩固“一超独霸”地位的重要步骤和手段。为此小布什政府大幅增加导弹防御系统的研制经费,单方面退出《反弹道导弹御计划、不再区分TMD系统和NMD系统,统称导弹防御(MD)系统,全面发展由助推段防御系统、中段防御系统和末段防御系统组成的一体化导弹防御体系。在决定退出《反弹道导弹条约》1年后,又于2002年12月17日宣布美国国防部着手部署导弹防御系统,以预防大规模杀伤性武器造成的“灾难性破坏”,并在2004～2005年具备初始作战能力,可抵御近期弹道导弹威胁目标。
美国导弹防御体系所使用的武器包括:a)助推段防御系统:机载激光器(ABL)、天基激光器(SBL)、天基和海基助推段动能拦截系统;b)中段防御系统:地基中段防御系统(GMD)、海基中段防御系统(SMD);
c)末段防御系统:战区高空区域防御系统(THAAD)、爱国者PAC-3、增程中程防空系统(MEADS)、海军末段防御系统等。
a)机载激光器(ABL)。ABL主要用于拦截助推段飞行的远程战略弹道导弹,它也是MD系统重点研制的项目之一。ABL系统由飞机平台、高能激光器装置以及探测、瞄准与跟踪系统(光束控制系统)等组成。美国原计划采购7架机载激光器作战飞机,用于两个战区,现时情况下决定将这些飞机全部部署在美国本土,需要时飞往战区。
2002年7月,第1架ABL试验飞机进行了首次飞行,该飞机是在波音747飞机基础上改进而来的,飞机上没有装备激光器。2002年12月,将武器系统部件集成到这架飞机上,并进行了试验。按计划,2005年左右ABL将进行拦截导弹的杀伤性演示试验,交付1架飞机,集成到导弹防御系统中。因此,ABL系统很可能在2005年左右具备初始应急能力,将在2010年全面部署。
b)天基激光器(SBL)。SBL是把激光器与跟踪瞄准系统集成到一个卫星平台上而构成的一种部署在空间的定向能武器。SBL可以用于战略、战术导弹的助推段拦截,同时能够促进美国安全和全球安全的一致化,提高美国在外层空间的优势,以及促使其它国家参与美国导弹防御系统的部署。
SBL由空间平台、传感器系统、高能激光器、光束控制系统以及跟踪系统、瞄准与发射控制系统等
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kg,总的作战时间为200s。SBL计划现阶段的重点是降低关键分系统技术风险和研制系统方案。SBL将作为远期目标在2015年以后投入使用。c)助推段动能拦截计划。小布什政府的该计划主要包括两个方面:一是恢复克林顿时期终止的天基动能拦截弹研究计划,二是以标准-3动能拦截弹为基础,研制海基助推段防御系统。
2003年12月,导弹防御局(MDA)称助推段动能拦截弹(KEI)将在2008年进行首飞。KEI系统能在敌方导弹发射后的几分钟内摧毁它。KEI系统将由一个机动发射台、拦截弹、指挥控制战斗管理和通讯装置组成。该系统可以用波音C-17飞机部署到世界各地。
d)地基中段防御系统(GMD)。地基中段防御系统是以”碰撞杀伤”的方式在大气层外拦截来袭的远程弹道导弹,它由预警卫星、改进的预警雷达(UEWR)、X波段雷达、地基拦截弹(GBI)和作战管理与指挥、控制、通信(BMC)系统等部分组成,它是美国目前重点研制的战略弹道导弹防御系统之一。自1997年6月以来,美国先后进行了10次综合飞行试验(IFT),第1次、第2次飞行试验为非拦截试验。之后进行的8次拦截中5次成功,3次失败。目前,GMD计划已经验证了在有限的打击条件下碰撞杀伤简单目标靶弹的能力。
e)海基中段防御系统(SMD)。小布什政府调整后的海基中段防御系统(SMD)将在原海军全战区防御系统(NTW)的基础上进行研制,采用碰撞杀伤技术,在外大气层拦截中段飞行的中近程至洲际弹道导弹。SMD以美国海军宙斯盾巡洋舰(CG)和驱逐舰(DDG)上现有的设备为基础,主要由宙斯盾作战系统和新研制的标准-3动能杀伤拦截弹组成。
海军中段防御计划目前正处于外大气层轻型射弹(LEAP)拦截(ALI)计划的飞行试验阶段,主要验证利用标准-3导弹拦截弹道导弹的能力。目前,共进行了5次拦截试验,其中4次取得成功。这些飞行试验验证了拦截处于下降和上升阶段的短程简单整体弹头的能力。
f)战区高空区域防御系统(THAAD)。3
以机动部署的高层战区导弹防御系统。THAAD系统可用现有的军用飞机空运到需要的地区;一旦到达战区,该系统可在公路上机动。这些能力将允许在接到通知后,迅速把THAAD系统部署到任何战区。THAAD系统由THAAD拦截弹导弹及其发射车、作战管理/指挥、控制、通信、情报(BM/CI)系统和THAAD雷达等4部分组成。
THAAD在几年前经历一系列的飞行试验失败后进行了重新调整和设计,以避免重复过去的问题。目前正在进行大量的地面试验,检验其可维护性、可靠性和可试验性,计划今年恢复飞行试验。
g)近期部署情况。在退出反导条约后,美国就开始部署导弹防御系统,2004～2005年具备初始作战能力,抵御近期弹道导弹威胁目标。具体包括:1)20枚具备摧毁中段飞行的洲际弹道导弹地基拦截弹(GBI),其中16枚部署于阿拉斯加州格里历堡(已经在今年7月部署了第1枚),4枚部署于加利福尼亚州范登堡空军基地;2)20枚海基拦截弹,部署于现有宙斯盾军舰上,防御处于中段飞行的中短程弹道导弹;3)部署可空运的PAC-3系统,拦截中短程弹道导弹;4)地基、海基及天基探测器,包括:现有早期预警卫星、位于阿拉斯加州谢米亚的改进雷达、新型海基X波段雷达,对部署于英国与格陵兰岛早期预警雷达进行改进,以及使用宙斯盾巡洋舰和驱逐舰上的雷达和其它探测器。2.2.2 前苏联/俄罗斯反导弹武器系统
早在20世纪50年代,前苏联就开始研究弹道导弹的防御问题,到1959年通过了名为“系统A”的导弹防御系统方案,它以常规战斗部拦截核导弹。1960年开始拦截试验。演示试验证明,对弹道导弹常规弹头进行拦截是可行的,并有一定的摧毁效率,但用常规战斗部破片杀伤弹头具有很多不确定性,因此随后研究采用核弹头拦截弹道导弹弹头的防御系统,这就是第1代莫斯科防区弹道导弹防御系统,代号A-35。A-35系统中的反导弹为A-350,西方称“橡皮套鞋”。1977年A-35系统正式装备。鉴于A-35系统性能不佳,防御能力有限,因此几乎与第1代防御系统研究的同时,开展了第2代导弹防御系统的研究。1975年,苏联政,,第3
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对第1代防区设备进行改进,第2阶段从1978年开始再建设新的两层的反导弹防区。1984年,完成第2代战略反导弹国家靶场飞行试验,并决定扩大莫斯科反导防区的功能。采用双层拦截的第2代莫斯科防御系统,其防御能力大大加强,至今该系统仍在服役。2.3 反卫星武器
反卫星武器是专门用于攻击航天器的空间武器,按部署位置的不同,可分为地基、空基和天基3种;按杀伤手段不同,又可分为核能、动能和定向能(激光、微波、粒子束)3种。因此,根据各种反卫星武器的性能特点和作战需要,反卫星武器既可部署在陆地或舰船上,又可装载在飞机或航天器上,具有较强的生存能力,是控制空间的有效手段。2.3.1 美国
美国于1959年率先进行了高空核爆炸试验,利用核爆炸效应能量进行反卫星;1964年美首次部署雷神陆基反卫星核导弹;从70年代后期起,重点转向研制动能和定向能非核反卫星武器。1978年研制了一种带自动寻的两级固体反卫星导弹,其全长5.4m,直径约0.5m,重1179kg,弹头部分装有小型拦截器。导弹由F-15战斗机携带到高空发射,在第1、第2级助推器的推动下弹头相对速度达到约13km/s时自动跟踪目标并与其相撞。1984～1985年美国用反卫星导弹进行了5次实弹跟踪目标与打靶试验,原计划再经过7次飞行试验后即可装备部队。后由于前苏联在1983年采取单方面停止向空间发射反卫星武器的行动,美国国防部于1988年3月宣布终止这项历时10年的机载反卫星导弹计划。
20世纪90年代中后期,为了确保美国军事航天力量的绝对优势,反卫星武器又重新受到重视。美国在1996年9月公布的国家航天政策中,明确提出要对关键的航天技术设施和运行中的航天器提供保护,发展外层空间的控制能力,确保美国在外层空间的活动自由,并有能力剥夺敌人的这种自由。在1998年4月公布的《美国空军航天司令部2020年发展构想》长远规划中,明确提出“美国及是否受到攻击,而且还应有阻止或直接摧毁敌方空间系统的能力,包括干扰或破坏敌方天地通信链路,精确打击敌方卫星或其数据接收系统。”1997年10月17日,美国陆军在新墨西哥州白沙导弹靶场进行了激光反卫星试验。试验使用了两种激光器,一种是氟化氘中红外先进化学激光器(MIRACL),功率2.2MW,波长3.6～4.8μm;另一种是低功率化学激光器(LPCL),功率200W,波长3.6～4.8μm。靶星是红外地面监控导航卫星-3号(MSTI-3)。LPCL用于激光跟踪和定位,MIRACL用于对目标卫星进行照射,照射功率小于500kW(最大功率为2.2MW)。试验结果表明激光照射使星上传感器达到饱和状态(暂时失效但不被破坏)。这次试验成功是美军激光反卫星武器的一个重要里程碑,标志着美国激光反卫星武器开始或即将拥有实战能力。
美国除了进行激光反卫星试验外,还在继续实施“战术反卫星技术计划”,研究和演示验证地基动能反卫星武器。1997年拨款5000万美元对动能反卫星(KE-ASAT)拦截弹样机进行改进,并于1997年8月12日在爱德华兹空军基地完成了动能反卫星拦截弹样机的悬停试验。另外,美国正在研制的一些弹道导弹拦截系统有相当一部分技术可用于反卫星,从而可以显著提高美国反卫星作战能力。在美国空军最近出台的“转型飞行计划(TFP)”中,提出研制和部署空射反卫星导弹(ALASM)、地基激光器和改进型空天激光全球作战(EAGLE)中继镜等,在2015年以后部署。空射反卫星导弹(ALASM)是一种小型空射导弹,能够拦截近地轨道卫星;地基激光器能够穿透大气层向近地轨道卫星照射激光束,从而提供强大的、攻防兼备的空间控制能力;改进型空天激光全球作战(EAGLE)中继镜利用机载、地基或者天基激光器与天基中继镜,投射不同能量的激光,从而扩大机载与陆基激光器的射程,实现大范围的杀伤。要求在2010年前具有反卫星通信能力,能阻止或中断敌方空间通信和预警信号。2.3.2 俄罗斯
苏联从1964年开始研制反卫星武器,在1968、
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行试验,1976～1982年又进行了旨在提高实战能力的快速发射、拦截和新型制导技术的试验,从而已具备了反卫星作战的能力。苏联的反卫星武器是一种带有雷达或红外制导装置、轨道机动发动机和高能炸药破片杀伤战斗部的卫星,质量为2.5～3t,长4.5～6m,直径1.5m,由液体运载火箭从地面基地发射到与目标航天器同一平面的轨道,然后通过地面制导使它与目标交会,最后利用自身的制导装置接近目标到一定距离后爆炸,并摧毁目标。俄罗斯还研制了另外一种号称天雷的卫星,它更加先进,具有一定的轨道机动能力,可以在5°～10°范围内改变轨道角,拦截不同高度敌方卫星。俄军在1992年已经承认其已经拥有和随时可以投入实战的这两种共轨式反卫星武器。但由于其发射阵地固定,因此只能攻击地球低轨道卫星。
苏联1983年后停止了反卫星卫星的空间试验活动,但仍然是目前世界上唯一保持反卫星武器能力的国家。在此之后,苏联加紧研制天基反卫星导弹和激光武器。1981年,苏联在宇宙-1276号飞船上试验了光学制导的二级轻体反卫星导弹。1987年,苏联成功研制了太空激光武器系统。
2001年6月俄罗斯把军事航天部队和军事导弹防御部队从战略火箭军中分离出来,并在其基础上组建新的军种———航天部队。俄表示,就算再困难,也不能延误航天部队的建设。新组建的航天部队将装备新型反卫星卫星,作战高度为5000km,可攻击敌方部署在地球低轨道上的侦察、导航、气象卫星和航天飞机。面对美国空间优势的压力,俄罗斯有可能重新开始发展反卫星武器。
总之,反卫星武器已从以前的战略威慑作用转向战术应用,在未来战争中将作为一种战术性武器发挥作用。当前,美俄均已具有研制实战用反卫星武器的能力,但能力还很有限。今后将着重发展反卫星武器的精确制导技术、跟踪瞄准与传输技术、小型化技术等,以进一步提高反卫星武器的性能。为了争夺空间优势,保证国家安全,今后反卫星武器的竞赛将愈演愈烈。
2.4 轨道武器
,究和理解,将其定义为:由运载工具发射到各种空间轨道上对空间或地球上的目标进行攻击的武器,包括天基平台和飞船、空间飞机或空天飞机等。2.4.1 天基平台和飞船
部署在轨道相对固定的天基平台上的武器,在可预见的将来主要用于反卫星和反导。而轨道相对不算很固定的空间飞船目前还仅用于执行空间探测任务,但它具有潜在的军用价值。过去美国开展过水星、双子星座和阿波罗计划,俄罗斯有东方号、上升号、进步号和联盟号。
未来,按照美国总统布什2004年1月宣布的新的空间计划,在2008年前将研制和试验一种新型载人探测飞行器(CEV),并在2014年前完成首次载人任务。目前,NASA正在进行方案论证和选择,近期可能采用一次性使用运载火箭发射,采用弹道式返回的方案,类似于过去的阿波罗飞船,但所采用的都是当今最先进的技术。
另外,根据美国空军“转型飞行计划”(TFP),美国将在2015年以后部署一种轨道转移飞行器(OTV),对美国空间资源进行在轨服务,显着提高这些空间资源的灵活性和作战能力,并对其提供有效的保护。而对敌方卫星,可以将其推离轨道或使其功能丧失。2.4.2 空间飞行器
空间飞行器是21世纪空间攻防对抗、全面夺取制天权的必不可缺的武器装备。其特点首先是反应速度快,只需几个小时就可抵达地球上任何一个地方执行作战任务,满足全球作战的需要;其次是生存能力强,将在任何防空火力范围之外飞行;第3是作战用途广泛,不仅可用作全球打击和空间激光反弹道导弹的平台,而且还可用作部署空间卫星和在全球范围内快速运送军事物资和人员的平台;第4是使用灵活,由于空间飞行器在大气层外飞行,在目前国际社会对空间的界定尚未确定的情况下,不存在侵犯别国领空的问题。
到目前为止,航天飞机是第1种能实用的空间飞行器。按照布什总统的最新空间计划,到2010年,美国所有航天飞机都将退役,届时美国需要另外一种能载人的飞行器进出空间。
、,
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和X-20发展计划,两个项目都取得了一定的效果,X-15的速度曾达到了马赫数6.7;X-20的研究成果为美国NASA在1981年4月成功发射第1架航天飞机提供了有益的经验。
1986年,里根总统再次提出研究跨大气层航天飞机的设想,为X-30超高速国家航空航天飞机(NASP)的研制提供了契机。但由于研制费用过高和严重拖后,再加上90年代初国防经费大幅度削减,该研制项目终于在1994年停止了。
进入90年代后,NASA在研制航天飞机方面处于领先地位,分别与美空军及波音、洛克希德等公司先后研制了DC-XA、X-33、X-34、X-37、X-40、OSP和X-43等试验性空间飞机,对空间飞机整机的技术要求,包括发动机,进行了全面试验。目前,DC-XA试验工作已经完成,X-33和X-34研制计划已经停止,但所取得的一些研究和试验成果将用于后续计划中。
在2003年11月美空军公布的“转型飞行计划”(TFP)中,明确提出研发一种可以按需发射、具有空间运输和作战能力的空间操作飞行器(SOV)。SOV可在各种弹道轨迹上飞行,能重复使用,用于执行范围广泛的空间控制任务。SOV在军事上的作用非常突出,它能在48h内将空间机动飞行器(SMV)、通用航空飞行器(CAV)或者普通载荷发射升空,具有按需快速升空、高发射率、任务间隔时间短、类似飞机的操作等特点。SMV最多可在轨道上停留12个月,并可以携带武器,对地面目标实施攻击,也可运送更换的卫星,替换已经损坏的卫星。
目前,美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国空军正在联合执行“猎鹰”(从美国本土进行兵力应用和发射,FALCON)计划,旨在开发和验证可以使美国进行全球快速打击的近期和远期目标变
为现实的一通用套技术,同时还将验证低成本、快速空间发射和运输的能力。“猎鹰”计划的近期目标(2010年)是通用航空飞行器(CAV)/小型发射火箭(SLV)系统具备初始作战能力;远期目标
(2025年)是研制出高超声速巡航飞行器(HCV)。
CAV是一种无动力、可机动的高超声速滑翔飞行器,可由SOV、一次性运载火箭、洲际弹道导弹等多种平台发射,CAV可以携带454kg的子弹药,在1h内穿越大气层精确打击全球范围内任何地方的目标:移动目标、时间敏感目标、坚固且深埋地下的目标(HDBT)等,打击精度为3m。
HCV能够从美国的常规军用飞机跑道上起飞的高超声速飞行器,又称高超声速轰炸机,可在2h内打击最远达16700km之外的目标。携带5443kg有效载荷,可与多种不同、广泛分布的目标进行交战,并可进行目标重新确定。HCV还可以充当“母舰”,同时携载2～3架CAV进行作战。总之,美国正在加大对轨道武器的研制力度,以进一步确立和巩固自己在轨道武器研制方面的优势地位。在未来,美国将重点发展空间操作飞行器、空间机动飞行器、轨道转移飞行器、通用航空飞行器等,其中将优先发展可通过空间或从空间进行对地攻击的轨道武器系统。
3 结 语
美俄两国已经初步创立了系统的空间攻防作战理论,并制定了空间武器装备的发展战略和一系列的研究与发展计划,全面开发先进的空间攻防武器装备,为未来的空间攻防作战打造“利器”。可以预期,在今后10年到20多年内,争夺制天权、制信息权、通过空间或从空间对地的战斗,将依次展开。
参 考 文 献
1 刘桐林等.世界导弹大全[M].北京:军事科学出版社(第2版),1998-01:772～774
2 U.S.NuclearForces,2002[J].TheBulletinoftheAtomicScientist,2002-05～06.
3 RussianNuclearForces,2002[J].TheBulletinoftheAtomicScientist,2002-07～08.4 外军战略核武器装备现状和发展趋势[R].中国国防科技信息中心,2000-12.5 秦之瑾,张宗美.俄罗斯的白杨-M洲际弹道导弹[J].导弹与航天运载技术,2001(1):55～62
2004年第6期导弹与航天运载技术No.62004
总第273期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.273
文章编号:1004-7182(2004)06-0049-08
美俄空间攻防武器装备的发展趋势
童雄辉,才满瑞,齐艳丽,陈允宗
(北京长征科技信息研究所,100076,北京)
摘要:未来战争是陆、海、空、天一体化的战争,制天权将成为决定未来战争胜负的关键。就这一问题主要对美国和俄罗斯的空间攻防武器装备的发展现状和发展趋势进行了分析和研究。
关键词:战略弹道导弹;反导武器;反卫星武器;轨道武器
中图分类号:TJ86 文献标识码:A
TheTrendofForeignSpaceAttackandDefenseWeapons
TongXionghui,CaiManrui,QiYanli,ChenYunzong
(BeijingAerospaceLongMarchScientificandTechnicalInformationInstitute,100076,Beijing)
Abstract:Futurewarmaycarryoutintheland,sea,air,andspaceatthesametime,andspace-controllingcapabilitywillbecomethekeyfactortowinawar.Thepapermainlystudiesthedevelop-mentsituationandtrendofspaceattackanddefenseweapons,mainlyincludingstrategicweapons,an-ti-missileweapons,anti-satelliteweaponsandorbitweapons.
KeyWords:Strategicweapon;Anti-missileweapon;Anti-satelliteweapon;Orbitweapon
1 引 言
早在20世纪60年代初,美国和前苏联除大力发展各类军用卫星外,还竞相研制反导弹、反卫星和攻击性空间武器,并于20世纪90年代组建了军事航天力量。随着制天权的重要性在近4次主要局部战争中得到不断的证明,美俄又制定了一系列新的空间攻防武器及其相关技术的发展计划,以加速空间攻防武器装备的发展。按照武器的用途和
性质,空间攻防武器装备可分为战略、反导、反卫星和轨道武器等。
以下将就美俄空间攻防武器装备的发展作一介绍。
2 空间攻防武器装备的发展趋势
2.1 战略弹道导弹
目前美俄两国主要依靠陆基战略弹道导弹和潜射弹道导弹作为核攻击和核威慑武器。2.1.1 美国
目前美国装备部队的战略弹道导弹都是1970年以后部署的,参见表1。
2.1.1.1 陆基战略导弹
a)民兵3导弹。它是目前美国陆基战略导弹的支柱力量,也是美国第1种分导式多弹头的固体洲际弹道导弹。美国目前着重改进民兵3导弹,提高武器系统的可靠性、可维护性和作战效率。改进
收稿日期:2004-08-03
作者简介:童雄辉(1978-),男,硕士,主要从事航天科技信息研究工作
50导弹与航天运载技术 2004年
后,民兵3导弹的服役寿命将延长到2020年,其单个弹头打击俄罗斯SS-19导弹超硬地下井的摧毁概率从0.299提高到0.726,两枚弹头打击一个地下井的摧毁概率达到0.925。虽然民兵3导弹的弹头数最后将减少到1枚,但是导弹母舱没有改变,如果需要弹头数可以很快恢复。
表1 美国战略弹道导弹装备现状
武器系统kmm枚民兵39800～/W62500 MK1213000/W78150 MK1250 MK300SLBM384三叉戟17400～50096/4三叉戟27400/12 MK4210216合计924
时间[***********]924480
/个1200
1W62×1501W62×1503W78×33.59002880
6W76×10576
2304
8W76×101920量/万吨
个MK5弹头,核装置代号W88,可用于攻击导弹地下井和加固的指挥控制中心。1992年,美国停止生产W88弹头,三叉戟2导弹上开始装备三叉戟1上拆卸下来的MK4/W76弹头,作为MK5/W88弹头的补充。每枚导弹可装备8个MK4/W76弹头。
在未来20年里美国还将继续部署该型导弹。美国已经着手改进三叉戟2导弹,使其服役寿命从30年延长至44年。改进后的导弹命名为D5A,预计2005年开始投入资金,2015年进行生产。计划生产约300枚D5A导弹,可装备10艘潜艇。2.1.2 俄罗斯
俄罗斯继续奉行核遏止战略,以维护其大国地位和应付北约的军事威胁。一方面根据国家经济状况和军队建设需求,削减战略核武器数量,保持最低限度的战略核力量。另一方面不断加强核力量的威慑能力和战备水平,重点提高战略核武器的机动发射能力和命中精度,增强生存能力。俄罗斯仍将保留“三位一体”的战略核武器结构,优先考虑发展海基核力量。
表2 俄罗斯战略弹道导弹装备现状
武器系统ICBMSS-18SS-19SS-24/机动SS-25SLBMSS-N-18SS-N-20SS-N-23
合计
射程[***********][1**********]300
数量枚686138
[1**********]≤600342232
140096～[1**********]18CEP部署弹头×当核弹时间量/万吨/个
2916
1979×55/[1**********]×55/[1**********]×5536019851×[1**********]78
3×20288
198310×1040019864×103843994
b)MX导弹。四级固体洲际弹道导弹,射程达
到11100km,命中精度110m,采用惯性制导。MX导弹携带10个MK21分导式多弹头。MX导弹部署在改进的民兵3导弹地下井内,美国曾考虑将部分导弹以铁路机动的方式部署,但仅作过模型试验,后因苏联解体,1991年试验工作停止。
从2002年10月1日起,MX导弹将在之后3年里陆续退役。按照SALT和START的规定,所有MX导弹地下井必须销毁。MX导弹的弹头大部分将装备民兵3导弹。
c)考虑研制新型民兵4导弹。为保持2020年后陆基洲际弹道导弹的能力,美空军正在考虑性能提高的措施,包括改进通信装置、采用新型火箭发动机,并且增加末推进器,使弹头脱离弹体后仍可机动飞行,研制新型民兵4导弹。2.1.1.2 潜射战略导弹
三叉戟1潜射弹道导弹装备6个MK4/W76分导式多弹头,1984年美国在三叉戟1基础上开始研制三叉戟2导弹。目前三叉戟1导弹已经开始退役,最终将由性能更先进的三叉戟2全部代替。
三叉戟2导弹采用MK-6型星光惯性制导系统,精度有显著提高。导弹接收来自GPS信号使。2.1.2.1 陆基洲际弹道导弹
1990年以来,俄罗斯根据STARTI条约的规定,已经先后淘汰了SS-11、SS-13以及SS-17等陆基战略弹道导弹,SS-18、SS-19和SS-24导弹的数量也大幅减少。但目前无论从数量和质量上来看,俄罗斯陆基洲际弹道导弹仍然是“三位一体”战略核力量的主力。2002年,俄罗斯针对美国退出《反弹道导弹条约》决定,将不受STARTII条约的约束,继续保留SS-18等分导式多弹头洲144
第6期 童雄辉等 美俄空间攻防武器装备的发展趋势51
18和SS-24分导式多弹头洲际导弹进行彻底的检修和改造,使其退役期限延长到2014年。
由于前苏联在上个世纪80年代部署的SS-18、SS-19、SS-24和SS-25等战略导弹型号都将超出服役期限,而且按照当时STARTII的规定,俄罗斯最重要的两种多弹头战略型号SS-18和SS-24最迟在2007年必须撤除。在这种背景
下,为适应21世纪核战略需求,俄罗斯于1993年开始SS-27导弹的工程研制。1998年底,SS-27导弹系统完成最后试飞并进入俄战略核力量作战序列,正式担任战略火箭军的作战值班任务。
SS-27导弹是在SS-25导弹基础上进行改进的,外型和发射重量与SS-25导弹基本相同,但在推进、弹头、制导等分系统上应用了较成熟的新技术成果,导弹的战术技术性能、投掷重量和命中精度得到明显提高。S-27是目前世界上最先进的单弹头战略弹道导弹。俄罗斯声称,SS-27导弹比美国洲际弹道导弹要先进5～6年。SS-27导弹有两种发射方式:公路机动发射和地下井发射。目前,已经装备部队36枚。
在2004年2月俄罗斯举行的安全-2004战略演习中,成功进行了SS-25导弹的发射试验,检验一种专门为SS-25和SS-27研制的新型高速机动弹头的战术技术性能。这种弹头带有3个分弹头,配备一种名为”寒冷”的发动机系统,由数十个小型发动机构成,可以轮流启动,在飞行中改变轨迹,进行战略机动,突破反导系统的防御。在飞行末段,可以6倍音速的速度接近目标,任何反导系统都无法进行成功的拦截。这种弹头所具备的高速度、机动能力与非弹道轨道飞行相结合,将对导弹防御提出新的挑战。
2.1.2.2 潜射弹道导弹
俄罗斯国防部承认,俄罗斯正在从根本上修改核战略发展构想。随着战略核力量的调整,陆基战略核力量的比重面临削减,海基核力量将得到加强。预计到2010年,俄罗斯可能拥有12艘德尔它IV和新型北风级潜艇。
2003年,俄罗斯正式宣布恢复生产北风级新型核潜艇,该潜艇将装备新型布拉瓦潜射弹道导弹科热工技术研究所研制,导弹携带分导式多弹头,射程为8300km。俄罗斯计划在2010年前,3艘北风级潜艇将装备布拉瓦导弹,每艘携带12枚。2.1.3 发展趋势
小布什入主白宫后,对美国的核战略进行了重大调整,实行由核和非核的进攻性打击系统、主动与被动的防御系统以及具有灵活反应能力的国防基础设施组成的“新三位一体”战略。新的核战略降低了核武器的门槛,扩大了核威慑所针对的对象,将拥有大规模杀伤性武器、或者谋求大规模杀伤性武器能力同时又敌视美国的国家,也视为可以发动核攻击的对象。
而在俄罗斯,2000年普京正式批准了新的《俄联邦国家安全构想》和《俄联邦军事学说》,加强了对核武器的依赖,首次将“保留首先使用核武器”作为条文颁布,以法律的形式确认了核遏制战略。新军事学说宣布俄联邦保留使用核武器的权利,以便回击对俄联邦及(或)其盟国使用核武器和其它大规模毁灭性武器,以及在俄联邦国家安全面临危急局势时回击使用常规武器实施的大规模入侵。这说明俄罗斯不仅需要核武器遏止核战争,而且需要核武器遏止常规战争。新军事学说还将核遏制的范围由原来的对有核国家扩大到对有核国家结盟的无核国家。具体发展趋势表现在:
a)整体数量进一步减少,武器性能将大幅提高。美、俄签署了一系列战略武器削减条约,使战略弹道导弹的型号和数量大规模减少,但是应该看到,保留下来的一两个型号的性能都很高,集中了战略弹道导弹的主要性能,仍然保持足够的威慑能力。而且为保持今后较长一段时间内核威慑力量,美、俄等军事强国在淘汰陈旧型号的同时,更加重视加紧改进现役型号、研制部署新型号,进一步提高战略导弹的生存能力、突防能力、打击精度和延长服役期限。
b)潜射导弹的比重逐渐加大。海基核力量具有机动性和隐蔽性较好的特点,可以利用海洋进行远距离战略机动作战,而且拦截难度大,突防能力强。今后美国仍将保留海基、陆基和机载核力量,但传统的“三位一体”格局将转变为以海基为主,陆,
52导弹与航天运载技术 2004年
基战略核力量的比重面临削减。
c)增强导弹可用性,发展新的用途。采用精确制导技术,研制1000吨级甚至10吨级当量的新一代核技术,非核电磁脉冲弹头和非核钻地弹头,增强核导弹的可用性,发展常规精确打击能力。美国正在研制10吨级当量核弹头。此外,还为常规战略导弹研制命中精度CEP小于10m的制导系统和触地速度超过1800m/s的钻地弹头,力争在2005年前后拥有全球非核精确打击能力。
d)提高反探测、反拦截能力。随着弹道导弹防御系统的发展,国外战略导弹应用速燃助推、弹头机动再入、组合诱饵、隐身、干扰电子战等多种技术全面提高突防反拦截能力。SS-27导弹采用了机动弹道反拦截技术;三叉戟2导弹使用了红外传感器难于探测的无焰末助推进系统。民兵3导弹的弹头装备了针对反导系统的综合电子干扰系统和专门用于攻击防御雷达的反辐射弹头。2.2 反导武器
洲际导弹的发展和装备,引发了导弹防御系统的发展,反导弹武器也就应运而生。反导弹武器系统是空间军事系统的重要组成部分,它们交战在空间,有些作战平台也部署在空间,且其反导作战的保障系统更离不开空间。
2.2.1 美国反导弹武器系统
美国早期曾部署过卫兵反导系统,用于重点保护民兵洲际弹道导弹基地,后因经济、技术、军事等因素关闭。1983年,里根政府提出战略防御计划(SDI),设想建立以非核的、多层次、多手段的导弹防御系统。90年代初,布什政府提出“防御有限攻击的全球防护(GPALS)”系统,它是一个战区和战略防御一体化的防御方案。克林顿执政期间,又将反导弹系统分为国家导弹防御系统(NMD)和战区导弹防御系统(TMD)。2001年小布什入主白宫后,推行单边主义,更加强调导弹防御在美国军事战略中的重要作用,将研制部署弹道导弹防御系统作为美国谋求“绝对安全”和巩固“一超独霸”地位的重要步骤和手段。为此小布什政府大幅增加导弹防御系统的研制经费,单方面退出《反弹道导弹御计划、不再区分TMD系统和NMD系统,统称导弹防御(MD)系统,全面发展由助推段防御系统、中段防御系统和末段防御系统组成的一体化导弹防御体系。在决定退出《反弹道导弹条约》1年后,又于2002年12月17日宣布美国国防部着手部署导弹防御系统,以预防大规模杀伤性武器造成的“灾难性破坏”,并在2004～2005年具备初始作战能力,可抵御近期弹道导弹威胁目标。
美国导弹防御体系所使用的武器包括:a)助推段防御系统:机载激光器(ABL)、天基激光器(SBL)、天基和海基助推段动能拦截系统;b)中段防御系统:地基中段防御系统(GMD)、海基中段防御系统(SMD);
c)末段防御系统:战区高空区域防御系统(THAAD)、爱国者PAC-3、增程中程防空系统(MEADS)、海军末段防御系统等。
a)机载激光器(ABL)。ABL主要用于拦截助推段飞行的远程战略弹道导弹,它也是MD系统重点研制的项目之一。ABL系统由飞机平台、高能激光器装置以及探测、瞄准与跟踪系统(光束控制系统)等组成。美国原计划采购7架机载激光器作战飞机,用于两个战区,现时情况下决定将这些飞机全部部署在美国本土,需要时飞往战区。
2002年7月,第1架ABL试验飞机进行了首次飞行,该飞机是在波音747飞机基础上改进而来的,飞机上没有装备激光器。2002年12月,将武器系统部件集成到这架飞机上,并进行了试验。按计划,2005年左右ABL将进行拦截导弹的杀伤性演示试验,交付1架飞机,集成到导弹防御系统中。因此,ABL系统很可能在2005年左右具备初始应急能力,将在2010年全面部署。
b)天基激光器(SBL)。SBL是把激光器与跟踪瞄准系统集成到一个卫星平台上而构成的一种部署在空间的定向能武器。SBL可以用于战略、战术导弹的助推段拦截,同时能够促进美国安全和全球安全的一致化,提高美国在外层空间的优势,以及促使其它国家参与美国导弹防御系统的部署。
SBL由空间平台、传感器系统、高能激光器、光束控制系统以及跟踪系统、瞄准与发射控制系统等
第6期 童雄辉等 美俄空间攻防武器装备的发展趋势53
kg,总的作战时间为200s。SBL计划现阶段的重点是降低关键分系统技术风险和研制系统方案。SBL将作为远期目标在2015年以后投入使用。c)助推段动能拦截计划。小布什政府的该计划主要包括两个方面:一是恢复克林顿时期终止的天基动能拦截弹研究计划,二是以标准-3动能拦截弹为基础,研制海基助推段防御系统。
2003年12月,导弹防御局(MDA)称助推段动能拦截弹(KEI)将在2008年进行首飞。KEI系统能在敌方导弹发射后的几分钟内摧毁它。KEI系统将由一个机动发射台、拦截弹、指挥控制战斗管理和通讯装置组成。该系统可以用波音C-17飞机部署到世界各地。
d)地基中段防御系统(GMD)。地基中段防御系统是以”碰撞杀伤”的方式在大气层外拦截来袭的远程弹道导弹,它由预警卫星、改进的预警雷达(UEWR)、X波段雷达、地基拦截弹(GBI)和作战管理与指挥、控制、通信(BMC)系统等部分组成,它是美国目前重点研制的战略弹道导弹防御系统之一。自1997年6月以来,美国先后进行了10次综合飞行试验(IFT),第1次、第2次飞行试验为非拦截试验。之后进行的8次拦截中5次成功,3次失败。目前,GMD计划已经验证了在有限的打击条件下碰撞杀伤简单目标靶弹的能力。
e)海基中段防御系统(SMD)。小布什政府调整后的海基中段防御系统(SMD)将在原海军全战区防御系统(NTW)的基础上进行研制,采用碰撞杀伤技术,在外大气层拦截中段飞行的中近程至洲际弹道导弹。SMD以美国海军宙斯盾巡洋舰(CG)和驱逐舰(DDG)上现有的设备为基础,主要由宙斯盾作战系统和新研制的标准-3动能杀伤拦截弹组成。
海军中段防御计划目前正处于外大气层轻型射弹(LEAP)拦截(ALI)计划的飞行试验阶段,主要验证利用标准-3导弹拦截弹道导弹的能力。目前,共进行了5次拦截试验,其中4次取得成功。这些飞行试验验证了拦截处于下降和上升阶段的短程简单整体弹头的能力。
f)战区高空区域防御系统(THAAD)。3
以机动部署的高层战区导弹防御系统。THAAD系统可用现有的军用飞机空运到需要的地区;一旦到达战区,该系统可在公路上机动。这些能力将允许在接到通知后,迅速把THAAD系统部署到任何战区。THAAD系统由THAAD拦截弹导弹及其发射车、作战管理/指挥、控制、通信、情报(BM/CI)系统和THAAD雷达等4部分组成。
THAAD在几年前经历一系列的飞行试验失败后进行了重新调整和设计,以避免重复过去的问题。目前正在进行大量的地面试验,检验其可维护性、可靠性和可试验性,计划今年恢复飞行试验。
g)近期部署情况。在退出反导条约后,美国就开始部署导弹防御系统,2004～2005年具备初始作战能力,抵御近期弹道导弹威胁目标。具体包括:1)20枚具备摧毁中段飞行的洲际弹道导弹地基拦截弹(GBI),其中16枚部署于阿拉斯加州格里历堡(已经在今年7月部署了第1枚),4枚部署于加利福尼亚州范登堡空军基地;2)20枚海基拦截弹,部署于现有宙斯盾军舰上,防御处于中段飞行的中短程弹道导弹;3)部署可空运的PAC-3系统,拦截中短程弹道导弹;4)地基、海基及天基探测器,包括:现有早期预警卫星、位于阿拉斯加州谢米亚的改进雷达、新型海基X波段雷达,对部署于英国与格陵兰岛早期预警雷达进行改进,以及使用宙斯盾巡洋舰和驱逐舰上的雷达和其它探测器。2.2.2 前苏联/俄罗斯反导弹武器系统
早在20世纪50年代,前苏联就开始研究弹道导弹的防御问题,到1959年通过了名为“系统A”的导弹防御系统方案,它以常规战斗部拦截核导弹。1960年开始拦截试验。演示试验证明,对弹道导弹常规弹头进行拦截是可行的,并有一定的摧毁效率,但用常规战斗部破片杀伤弹头具有很多不确定性,因此随后研究采用核弹头拦截弹道导弹弹头的防御系统,这就是第1代莫斯科防区弹道导弹防御系统,代号A-35。A-35系统中的反导弹为A-350,西方称“橡皮套鞋”。1977年A-35系统正式装备。鉴于A-35系统性能不佳,防御能力有限,因此几乎与第1代防御系统研究的同时,开展了第2代导弹防御系统的研究。1975年,苏联政,,第3
54导弹与航天运载技术 2004年
对第1代防区设备进行改进,第2阶段从1978年开始再建设新的两层的反导弹防区。1984年,完成第2代战略反导弹国家靶场飞行试验,并决定扩大莫斯科反导防区的功能。采用双层拦截的第2代莫斯科防御系统,其防御能力大大加强,至今该系统仍在服役。2.3 反卫星武器
反卫星武器是专门用于攻击航天器的空间武器,按部署位置的不同,可分为地基、空基和天基3种;按杀伤手段不同,又可分为核能、动能和定向能(激光、微波、粒子束)3种。因此,根据各种反卫星武器的性能特点和作战需要,反卫星武器既可部署在陆地或舰船上,又可装载在飞机或航天器上,具有较强的生存能力,是控制空间的有效手段。2.3.1 美国
美国于1959年率先进行了高空核爆炸试验,利用核爆炸效应能量进行反卫星;1964年美首次部署雷神陆基反卫星核导弹;从70年代后期起,重点转向研制动能和定向能非核反卫星武器。1978年研制了一种带自动寻的两级固体反卫星导弹,其全长5.4m,直径约0.5m,重1179kg,弹头部分装有小型拦截器。导弹由F-15战斗机携带到高空发射,在第1、第2级助推器的推动下弹头相对速度达到约13km/s时自动跟踪目标并与其相撞。1984～1985年美国用反卫星导弹进行了5次实弹跟踪目标与打靶试验,原计划再经过7次飞行试验后即可装备部队。后由于前苏联在1983年采取单方面停止向空间发射反卫星武器的行动,美国国防部于1988年3月宣布终止这项历时10年的机载反卫星导弹计划。
20世纪90年代中后期,为了确保美国军事航天力量的绝对优势,反卫星武器又重新受到重视。美国在1996年9月公布的国家航天政策中,明确提出要对关键的航天技术设施和运行中的航天器提供保护,发展外层空间的控制能力,确保美国在外层空间的活动自由,并有能力剥夺敌人的这种自由。在1998年4月公布的《美国空军航天司令部2020年发展构想》长远规划中,明确提出“美国及是否受到攻击,而且还应有阻止或直接摧毁敌方空间系统的能力,包括干扰或破坏敌方天地通信链路,精确打击敌方卫星或其数据接收系统。”1997年10月17日,美国陆军在新墨西哥州白沙导弹靶场进行了激光反卫星试验。试验使用了两种激光器,一种是氟化氘中红外先进化学激光器(MIRACL),功率2.2MW,波长3.6～4.8μm;另一种是低功率化学激光器(LPCL),功率200W,波长3.6～4.8μm。靶星是红外地面监控导航卫星-3号(MSTI-3)。LPCL用于激光跟踪和定位,MIRACL用于对目标卫星进行照射,照射功率小于500kW(最大功率为2.2MW)。试验结果表明激光照射使星上传感器达到饱和状态(暂时失效但不被破坏)。这次试验成功是美军激光反卫星武器的一个重要里程碑,标志着美国激光反卫星武器开始或即将拥有实战能力。
美国除了进行激光反卫星试验外,还在继续实施“战术反卫星技术计划”,研究和演示验证地基动能反卫星武器。1997年拨款5000万美元对动能反卫星(KE-ASAT)拦截弹样机进行改进,并于1997年8月12日在爱德华兹空军基地完成了动能反卫星拦截弹样机的悬停试验。另外,美国正在研制的一些弹道导弹拦截系统有相当一部分技术可用于反卫星,从而可以显著提高美国反卫星作战能力。在美国空军最近出台的“转型飞行计划(TFP)”中,提出研制和部署空射反卫星导弹(ALASM)、地基激光器和改进型空天激光全球作战(EAGLE)中继镜等,在2015年以后部署。空射反卫星导弹(ALASM)是一种小型空射导弹,能够拦截近地轨道卫星;地基激光器能够穿透大气层向近地轨道卫星照射激光束,从而提供强大的、攻防兼备的空间控制能力;改进型空天激光全球作战(EAGLE)中继镜利用机载、地基或者天基激光器与天基中继镜,投射不同能量的激光,从而扩大机载与陆基激光器的射程,实现大范围的杀伤。要求在2010年前具有反卫星通信能力,能阻止或中断敌方空间通信和预警信号。2.3.2 俄罗斯
苏联从1964年开始研制反卫星武器,在1968、
第6期 童雄辉等 美俄空间攻防武器装备的发展趋势55
行试验,1976～1982年又进行了旨在提高实战能力的快速发射、拦截和新型制导技术的试验,从而已具备了反卫星作战的能力。苏联的反卫星武器是一种带有雷达或红外制导装置、轨道机动发动机和高能炸药破片杀伤战斗部的卫星,质量为2.5～3t,长4.5～6m,直径1.5m,由液体运载火箭从地面基地发射到与目标航天器同一平面的轨道,然后通过地面制导使它与目标交会,最后利用自身的制导装置接近目标到一定距离后爆炸,并摧毁目标。俄罗斯还研制了另外一种号称天雷的卫星,它更加先进,具有一定的轨道机动能力,可以在5°～10°范围内改变轨道角,拦截不同高度敌方卫星。俄军在1992年已经承认其已经拥有和随时可以投入实战的这两种共轨式反卫星武器。但由于其发射阵地固定,因此只能攻击地球低轨道卫星。
苏联1983年后停止了反卫星卫星的空间试验活动,但仍然是目前世界上唯一保持反卫星武器能力的国家。在此之后,苏联加紧研制天基反卫星导弹和激光武器。1981年,苏联在宇宙-1276号飞船上试验了光学制导的二级轻体反卫星导弹。1987年,苏联成功研制了太空激光武器系统。
2001年6月俄罗斯把军事航天部队和军事导弹防御部队从战略火箭军中分离出来,并在其基础上组建新的军种———航天部队。俄表示,就算再困难,也不能延误航天部队的建设。新组建的航天部队将装备新型反卫星卫星,作战高度为5000km,可攻击敌方部署在地球低轨道上的侦察、导航、气象卫星和航天飞机。面对美国空间优势的压力,俄罗斯有可能重新开始发展反卫星武器。
总之,反卫星武器已从以前的战略威慑作用转向战术应用,在未来战争中将作为一种战术性武器发挥作用。当前,美俄均已具有研制实战用反卫星武器的能力,但能力还很有限。今后将着重发展反卫星武器的精确制导技术、跟踪瞄准与传输技术、小型化技术等,以进一步提高反卫星武器的性能。为了争夺空间优势,保证国家安全,今后反卫星武器的竞赛将愈演愈烈。
2.4 轨道武器
,究和理解,将其定义为:由运载工具发射到各种空间轨道上对空间或地球上的目标进行攻击的武器,包括天基平台和飞船、空间飞机或空天飞机等。2.4.1 天基平台和飞船
部署在轨道相对固定的天基平台上的武器,在可预见的将来主要用于反卫星和反导。而轨道相对不算很固定的空间飞船目前还仅用于执行空间探测任务,但它具有潜在的军用价值。过去美国开展过水星、双子星座和阿波罗计划,俄罗斯有东方号、上升号、进步号和联盟号。
未来,按照美国总统布什2004年1月宣布的新的空间计划,在2008年前将研制和试验一种新型载人探测飞行器(CEV),并在2014年前完成首次载人任务。目前,NASA正在进行方案论证和选择,近期可能采用一次性使用运载火箭发射,采用弹道式返回的方案,类似于过去的阿波罗飞船,但所采用的都是当今最先进的技术。
另外,根据美国空军“转型飞行计划”(TFP),美国将在2015年以后部署一种轨道转移飞行器(OTV),对美国空间资源进行在轨服务,显着提高这些空间资源的灵活性和作战能力,并对其提供有效的保护。而对敌方卫星,可以将其推离轨道或使其功能丧失。2.4.2 空间飞行器
空间飞行器是21世纪空间攻防对抗、全面夺取制天权的必不可缺的武器装备。其特点首先是反应速度快,只需几个小时就可抵达地球上任何一个地方执行作战任务,满足全球作战的需要;其次是生存能力强,将在任何防空火力范围之外飞行;第3是作战用途广泛,不仅可用作全球打击和空间激光反弹道导弹的平台,而且还可用作部署空间卫星和在全球范围内快速运送军事物资和人员的平台;第4是使用灵活,由于空间飞行器在大气层外飞行,在目前国际社会对空间的界定尚未确定的情况下,不存在侵犯别国领空的问题。
到目前为止,航天飞机是第1种能实用的空间飞行器。按照布什总统的最新空间计划,到2010年,美国所有航天飞机都将退役,届时美国需要另外一种能载人的飞行器进出空间。
、,
56导弹与航天运载技术 2004年
和X-20发展计划,两个项目都取得了一定的效果,X-15的速度曾达到了马赫数6.7;X-20的研究成果为美国NASA在1981年4月成功发射第1架航天飞机提供了有益的经验。
1986年,里根总统再次提出研究跨大气层航天飞机的设想,为X-30超高速国家航空航天飞机(NASP)的研制提供了契机。但由于研制费用过高和严重拖后,再加上90年代初国防经费大幅度削减,该研制项目终于在1994年停止了。
进入90年代后,NASA在研制航天飞机方面处于领先地位,分别与美空军及波音、洛克希德等公司先后研制了DC-XA、X-33、X-34、X-37、X-40、OSP和X-43等试验性空间飞机,对空间飞机整机的技术要求,包括发动机,进行了全面试验。目前,DC-XA试验工作已经完成,X-33和X-34研制计划已经停止,但所取得的一些研究和试验成果将用于后续计划中。
在2003年11月美空军公布的“转型飞行计划”(TFP)中,明确提出研发一种可以按需发射、具有空间运输和作战能力的空间操作飞行器(SOV)。SOV可在各种弹道轨迹上飞行,能重复使用,用于执行范围广泛的空间控制任务。SOV在军事上的作用非常突出,它能在48h内将空间机动飞行器(SMV)、通用航空飞行器(CAV)或者普通载荷发射升空,具有按需快速升空、高发射率、任务间隔时间短、类似飞机的操作等特点。SMV最多可在轨道上停留12个月,并可以携带武器,对地面目标实施攻击,也可运送更换的卫星,替换已经损坏的卫星。
目前,美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国空军正在联合执行“猎鹰”(从美国本土进行兵力应用和发射,FALCON)计划,旨在开发和验证可以使美国进行全球快速打击的近期和远期目标变
为现实的一通用套技术,同时还将验证低成本、快速空间发射和运输的能力。“猎鹰”计划的近期目标(2010年)是通用航空飞行器(CAV)/小型发射火箭(SLV)系统具备初始作战能力;远期目标
(2025年)是研制出高超声速巡航飞行器(HCV)。
CAV是一种无动力、可机动的高超声速滑翔飞行器,可由SOV、一次性运载火箭、洲际弹道导弹等多种平台发射,CAV可以携带454kg的子弹药,在1h内穿越大气层精确打击全球范围内任何地方的目标:移动目标、时间敏感目标、坚固且深埋地下的目标(HDBT)等,打击精度为3m。
HCV能够从美国的常规军用飞机跑道上起飞的高超声速飞行器,又称高超声速轰炸机,可在2h内打击最远达16700km之外的目标。携带5443kg有效载荷,可与多种不同、广泛分布的目标进行交战,并可进行目标重新确定。HCV还可以充当“母舰”,同时携载2～3架CAV进行作战。总之,美国正在加大对轨道武器的研制力度,以进一步确立和巩固自己在轨道武器研制方面的优势地位。在未来,美国将重点发展空间操作飞行器、空间机动飞行器、轨道转移飞行器、通用航空飞行器等,其中将优先发展可通过空间或从空间进行对地攻击的轨道武器系统。
3 结 语
美俄两国已经初步创立了系统的空间攻防作战理论,并制定了空间武器装备的发展战略和一系列的研究与发展计划,全面开发先进的空间攻防武器装备,为未来的空间攻防作战打造“利器”。可以预期,在今后10年到20多年内,争夺制天权、制信息权、通过空间或从空间对地的战斗,将依次展开。
参 考 文 献
1 刘桐林等.世界导弹大全[M].北京:军事科学出版社(第2版),1998-01:772～774
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3 RussianNuclearForces,2002[J].TheBulletinoftheAtomicScientist,2002-07～08.4 外军战略核武器装备现状和发展趋势[R].中国国防科技信息中心,2000-12.5 秦之瑾,张宗美.俄罗斯的白杨-M洲际弹道导弹[J].导弹与航天运载技术,2001(1):55～62