防空反导系统发展动向与趋势
2016-10-13 11:13:00        今日中国www.chinatodayclub.com                     来源:今日中国

【引言】防空反导系统是一个集防空、反导等多项功能为一体的综合性武器系统,主要用于遂行空天作战任务,对保卫国家安全具有重大战略意义。

防空反导系统自上世纪50 年代起,到目前已发展至第四代,对付目标从传统战机向弹道导弹、巡航导弹、无人机等发展,信息化、网络化作战能力显著提升。近年来,作战环境日益复杂,空天威胁日趋严峻,对下一代防空反导系统的发展提出了更加严苛的要求。面对新需求,国外防空反导系统的发展趋势已产生重要变化,将对未来空天作战产生重大影响。

北京航天情报与信息研究所吴勤主任在一次业务交流中就相关问题提出了自己的看法。以下为交流材料,供大家参考。

一、防空反导系统面临的威胁和挑战

世界空天军事变革加速,空天威胁样式、威胁形态持续升级,呈现出许多新情况、新特点和新趋势,对现有防空反导系统发展,提出新挑战。

空天进攻性武器不断发展

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世界军事强国已开始探索发展五代后战机,寻求更好的隐身和机动性能;无人机多任务能力、自主/协同作战能力达到新高度,将成为未来空袭主导力量;精确打击武器突防、毁伤、抗干扰等能力显著提升,防区外远程精确打击能力不断增强;弹道导弹更新换代持续加速,新型号杀伤威力更大、突防与生存能力更强;高超声速飞行技术武器化进程明显加快,临近空间进攻武器将成为现实威胁;网电空间环境日趋复杂,电子对抗更加激烈。

未来,空天进攻性武器将形成以空中为主体、网络为中心、空间为支援、临近空间为补充的“空天一体、跨域融合、多维联动、体系作战”的空袭体系。

空天进攻性作战样式与概念持续创新

美军针对未来空天作战需求提出了一系列新概念、新战法,启动了一批演示验证项目,其发展、应用将对未来防空反导作战产生重大影响。将老旧轰炸机或运输机改装成携带大量精确制导弹药的“武库机”,协同五代战机作战,对重要目标实施远程防区外打击;研发“忠诚僚机”项目,推进实现五代战机、无人型四代战机协同作战,充分发挥各自优势,增强空战杀伤能力;无人机“蜂群”作战已进入演示验证阶段,吸引多方关注,将显著提升强对抗环境下突破敌防空系统能力;探索分布式空战概念,把空战能力分散部署于大量互操作的有人和无人平台,形成作战体系;发展海上分布式打击,使更多的水面舰船具备更强的中远程火力打击能力,形成绝对火力压制。

技术创新发展与应用推动空天威胁升级

国防关键技术与前沿技术突破不断,这些技术的发展成熟与广泛应用,将进一步加剧空天威胁态势。超材料,在隐身领域显示出巨大的应用价值和发展空间,美国研究人员已成功研发可帮助战机躲过雷达侦察的柔性、可伸缩超材料蒙皮;定向能武器,计划部署美军六代战机,届时将实现功率可调,满足干扰敌方雷达、摧毁防空导弹、打击空中和地面目标等多种作战需求;网电攻击技术,美国空军高度重视其发展,将网电空间能力列入2030年前重点发展的关键能力,以期利用网络战压制敌方防空系统。

此外,高效毁伤、综合射频、变循环发动机等技术的发展,也将对未来空天作战产生重要影响。

二、国外防空反导系统发展新动向

美国、俄罗斯等军事强国正在加速推进下一代防空反导系统研制与关键技术研究,呈现出的诸多新特点、新趋势,值得我们研究、参考和借鉴。

面向防空目标

反隐身作战,采用米波、毫米波雷达和雷达组网解决预警探测问题,采用毫米波相控阵雷达导引头、低频射频复合制导等技术增强导弹目标跟踪能力;未来或将利用太赫兹、量子雷达等技术解决反隐身探测难题,使用高功率微波杀伤目标。反巡航导弹作战,采用浮空器雷达、主动和半主动雷达制导、激光主动成像制导、多色/多光谱识别等技术支持超视距作战;采用“超高速制导炮弹”实现低成本、高效费比拦截,应对大规模饱和攻击;发展一体化防空反导能力,形成“按需选用、即插即用”的作战模式。反火箭弹、炮弹、迫击炮弹和无人机作战,运用近炸引信、简易制导、预制破片、动能拦截等精确拦截技术,对付“低、快、小”目标;采用相控阵雷达等先进预警探测技术,实现360°立体防护能力;发展基于多种拦截武器的系统,实现多任务能力。

面向弹道导弹目标

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以美国为首的军事强国正成体系推进反导系统建设,形成跨地域分布、信息交联和多系统一体化的体系作战能力;完善多层拦截手段,通过对弹道导弹助推段、上升段、中段和末段拦截,实现对各种射程弹道导弹的全程分段拦截;升级改进预警探测系统,在完善天基预警系统的同时,利用氮化镓等技术提升地基雷达作战性能,有效支撑拦截作战;持续发展反导关键技术,提升反导作战能力,传感器识别技术、新型杀伤器技术、高能激光器技术等成为优先投入领域。

面向临近空间高超声速目标

美国与俄罗斯均采用基于反导技术形成临近空间高超声速目标防御能力的发展思路。美国导弹防御局正开展大气层内拦截器、敏捷拦截器等项目,验证复合力控制、直接碰撞杀伤、先进制导等关键技术,为研发临近空间高超声速目标拦截器奠定基础;洛克希德•马丁公司正着手研发增程型“萨德”拦截弹,通过配备两级固体火箭发动机、改进软件等获得高超声速目标防御能力;俄罗斯S-500 系统采用多功能有源相控阵雷达、多波段导引头高空高速导弹、导弹燃气动力侧向控制、自适应引信等先进技术,具备一定的高超声速目标防御能力。

三、下一代防空反导系统发展趋势

下一代防空反导系统将具备应对全谱系空天威胁,适应复杂战场环境,超低空到太空的大空域,体系化、一体化防空反导作战能力。发展特点与趋势可概括为以下五个方面:

1.系统研制方面

采用基本型、系列化、通用化发展模式,致力于提升多任务能力。为降低装备研制、部署与维护成本,适应日趋复杂的战场环境,应对种类繁多的威胁目标,下一代防空反导导弹系统将不以发展全新型号为主,而是根据实战需求在现有型号基础上改进升级,以减少导弹种类,实现三军通用与多任务能力。典型代表:美国“标准-6”导弹在防空能力基础上增加了反导能力,正在发展反舰能力;俄罗斯S-300 系统初步实现了三军通用,计划在S-400 系统基础上发展舰载型防空系统。

2.防御能力方面

拓展至临近空间、外层空间、网电空间“三空”新域,实现作战空间全域覆盖。为有效应对全方位立体式打击,下一代防空反导系统需形成覆盖超低空到太空,末端到远程、超远程,横跨空、天、网的防御能力。美军正开展的“扩展防护区域与生存力系统”项目,旨在研发微型拦截弹,提升末端防御能力;“萨德”拦截弹将加装一级发动机,获得临近空间防御能力;“标准-3”导弹已验证应对空间目标能力,正推进Block2型导弹研发;俄罗斯计划在2020 年前建成由末端、近程、中程、远程四层拦截系统构成的空天防御体系,新研制的Nudol 反导拦截弹或具备防天能力。

3.体系建设方面

重视开放协同、即插即用、互联互通,打造一体化防空反导作战体系。下一代防空反导系统将采用模块化设计与开放式体系架构,打破单套系统作战模式,针对来袭威胁选择分属不同系统、位于不同区域的传感器和拦截武器,形成最优作战方案。美国陆军和海军一体化防空反导已取得了阶段性重大进展,形成区域一体化防空反导能力。美国陆军借助“一体化防空反导指挥作战系统”,成功试验了“哨兵”雷达与“爱国者-3”导弹联合应对巡航导弹能力;“宙斯盾”基线9 系统通过加装“多任务信号处理器”,获得了多任务并行处理能力,实现了防空反导一体化作战。

4.技术发展方面

面向新型空天威胁,注重增强实战能力,系统作战效能显著增强。下一代防空反导系统技术发展将回归其武器装备本质,在满足战术技术指标前提下,更加强调实战应用效果,提高系统复杂战场环境下抗干扰、抗欺骗、高毁伤等能力。相控阵雷达导引头、氮化镓器件、高性能处理器、动能拦截器、微小型拦截器等技术已发展成熟并广泛应用;未来,太赫兹、微系统、定向能、人工智能、含能材料等前沿技术的逐步应用,将极大提升防空反导系统作战效能。

5.制造生产方面

运用智能制造、增材制造等方式,生产效率不断提高,制造成本显著降低。下一代防空反导系统将利用先进制造技术取代传统制造手段,以简化生产工艺,减少使用部件,缩短供应链与开发周期,加快零部件生产与系统集成速度。雷声公司已实现利用增材制造技术制造制导武器所需的大部分组件,包括火箭发动机、弹翼、制导和控制系统组件等。该公司正研究利用增材制造技术生产用于防空反导系统的精密雷达和导航系统。随着先进制造技术的不断成熟,在战场上制造武器系统将变为可能。

中美俄三国,反导系统哪家强

来源:中青报·中青在线

作者:邓立中 李伟(国防大学)

9月5日,G20杭州峰会上,国家主席习近平在会见韩国总统朴槿惠时强调,我们反对美国在韩国部署“萨德”反导系统。这个问题处理不好,不利于地区战略稳定,会加剧各方矛盾。朴槿惠表示愿就有关问题同中方保持密切沟通。

就在前不久,我国还首次公开了2010年、2013年两次反导试验的视频录像,并且大力宣传了反导专家的感人事迹。这说明,中国在反导领域已经占有一席之地。

反导作战被称为茫茫太空中“子弹打子弹”,其技术难点体现在四个方面:一是应对多目标难。当有多个来袭导弹进入一个反导系统防御范围内,将很难应对这种饱和式或多波次连续打击;二是识别真假弹头难。当假弹头的物理特征和运动轨迹与真弹头相似时,反导系统很难将二者区别开来;三是系统配合难。反导系统的预警、识别、指挥、拦截等多个子系统,只有在时间上分秒不差、在任务上环环相扣,才能成功反导,其配合难度可想而知;四是应对多种突防措施难。随着进攻性导弹突防能力的提高,特别是速燃火箭技术、机动变轨技术的不断发展,反导系统侦察和预测来袭弹头轨迹的难度越来越大,实施拦截的难度也随之增大。

正因如此,目前世界上只有少数国家掌握反导技术。由于中段拦截的技术难度更大,只有大推力陆基导弹才有能力实施中段拦截。所以,陆基中段反导系统成为大国构建自身反导体系的最重要一环,是拥有真正意义上反导能力的标志。目前,只有美国、俄罗斯、中国掌握中段反导技术。

美国高空区域防御系统即“萨德”系统。视觉中国供图

美国反导系统世界领先

为确保自身绝对安全,美国把导弹防御作为军事战略的重要组成部分。经过几十年的发展,美国已经建成了世界上最全面的弹道导弹防御系统,并具备一定的防御能力。

冷战时期,为了应对苏联的导弹威胁,保护美国本土人口密集地区以及核力量的安全,美国开始研制反导系统。20世纪六七十年代,美国先后研制部署有“奈基-宙斯”“奈基-X”“哨兵”“卫兵”等反导系统。由于费用高、系统生存能力差、拦截数量有限,这些系统很快就被拆除。1983年,为了使苏联的核武器“成为无效的武器”,美国提出战略防御计划,即“星球大战”计划。苏联解体后,美国于1993年将“星球大战”计划改为弹道导弹防御系统。该系统包括用于保护美国本土的“国家导弹防御系统”和用于保护美国海外驻军及相关盟国的“战区导弹防御系统”两个部分。

2001年,美国又将“国家导弹防御系统”和 “战区导弹防御系统”合二为一,统称“导弹防御系统”。2004年,美国正式在阿拉斯加州格里利堡部署地基拦截导弹。2010年,美国决定在欧洲分阶段扩大部署反导系统。两年后,又提出分阶段建立亚太反导系统的构想。2013年,美国再次调整导弹防御计划,决定在阿拉斯加新增14个地基导弹拦截装置,以应对未来远程导弹威胁。

美国反导系统采取陆海空基多系统全程拦截方式。主要包括以下六大系统:

一是用于拦截洲际导弹的“陆基中段防御”系统(GMD)。该系统研制于1997年,主要对来袭导弹实施高层中段拦截,重点是保护美国本土免遭战略弹道导弹的袭击。2004年,布什政府宣布该系统具备初始作战能力。但系统没有经过充分能力验证,实际效能受到质疑。为此,美国正在采取系统部署与先进技术均衡发展、进行更多综合试验等举措提高系统的可靠性。

二是用于拦截中远程弹道导弹的“宙斯盾”反导系统。主要对飞行中段下降阶段的来袭导弹实施拦截,重点是保护战区内美军免遭敌军战役战术弹道导弹的打击。其拦截导弹主要有“标准-2”“标准-3”“标准-6”等系列导弹。

三是用于拦截射程3500公里以内弹道导弹的“萨德”系统(THAAD)。“萨德”系统又称为“战区高空区域防御”系统、“末端高空防御系统”。该系统可实施大气高层和大气层外低层拦截,填补了“标准”导弹和“爱国者-3”的拦截空白。系统于2000年开始研制,具备扩展成防御中远程弹道导弹和洲际弹道导弹的潜力。与系统配套的AN/TPY-2雷达除部署在美国本土、关岛,还前置部署在日本、以色列、土耳其、卡塔尔、韩国等国。

四是用于拦截中、近程弹道导弹的“爱国者”(PAC)系统。该系统主要在大气层内实施末端点防御。其中,“爱国者-2”使用高爆弹头,“爱国者-3”选用了小型的“命中杀伤”弹头,其重量比“爱国者-2”轻70%,但作战能力更强。1990年海湾战争中,美军成功运用“爱国者-2”导弹拦截了伊拉克“飞毛腿”导弹,开创了以导反导的实战先例。“爱国者”导弹从此一举成名,引起了世界各国的高度关注。

五是用于击落处于助推段导弹的机载激光武器(ABL)。该激光武器可防御从近程到洲际不同射程的弹道导弹,并且能够实施助推段拦截。系统安装在“波音747—400F”飞机上,采用氧碘化学激光器,射程为300~580公里,可进行30次持续5秒的激光发射。

六是用于拦截战术导弹“扩展的中程防空系统”(MEADS)。这种中低空防空系统具有对弹道导弹、巡航导弹的大范围面防御和点防御能力。

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。要确保拦截来袭导弹,最直接的办法就是实施“多层多段”拦截。为此,美军先后研发了多种不同功能的反导系统。这些分散和独立的反导系统各自为战,整个反导体系的综合作战效能并不高。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,更加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,将会加大传感器、火力控制系统和拦截武器系统综合集成的力度,着力提升预警速度、发展基于远程信息系统的拦截能力,最大限度地利用各种反导系统资源,推动美国一体化反导体系具备更强的实战化能力。

为尽快建立全球一体化反导系统,美军特别强调反导系统结构的开放性。在欧洲,美军不断加强与英国、法国、德国、罗马尼亚、波兰、捷克等国在反导体系建设上的合作;在亚太地区,除继续与日本、韩国、澳大利亚加强合作,还积极寻求与印度合作开发反导预警系统。这些国家在与美国合作的过程中,将会接受美国的反导技术标准、融入美国的全球军事体系,从而与美国在政治上建立更紧密的关系。所以,反导问题已经超越了军事层面,成为美国全球政治博弈的手段与工具。

俄罗斯反导系统规模有限

俄罗斯在发展反导系统的过程中,始终着眼自己的国情,走自己的发展道路。目前,俄罗斯已经拥有战略与战术相结合的反导系统,正致力于发展空天一体防御系统。

俄罗斯(苏联)根据其大陆型国家的特点,反导系统建设始终以首都为中心。苏联从20世纪50年代中期就开始研究弹道导弹防御问题。1957年,苏联将“格里丰”地空导弹改装成反导系统,并于1962年进行部署。为拥有战略反导能力,1964年11月,苏联在莫斯科周围建成A-35战略反导系统。随着洲际弹道导弹的大规模发展及多弹头的出现,1975年,苏联决定研制“阿穆尔”A-135反导系统。该系统直到1995年才在莫斯科投入使用。

为进一步提升反导能力,近年来,俄罗斯重新启用和恢复了苏联遗留下来的导弹预警系统,适度恢复了A-135的拦截能力。还分别于1999年、2007年开始研制S-400、S-500防空反导系统。目前,正加快S-400的部署力度和S-500的研制步伐,并着手发展核常兼备的A-235战略反导系统。

俄罗斯的反导系统主要由A-135战略反导系统及S系列战术反导系统共3个主要型号构成。

一是A-135战略反导系统。该系统是目前世界上唯一一种实战部署、以核爆方式实施拦截的反导系统,其53T6、51T6拦截弹采用地下井发射,可分别实施大气层内外双层拦截。系统最大射程600公里,拦截目标概率高达95%,还可遂行打击低轨道卫星等任务。其“顿河”-2H和“多瑙河”-3Y多功能相控阵雷达具有多个制导通道和多目标跟踪能力,可同时追踪100个弹道导弹目标并引导36枚拦截弹同时拦截目标。由于核爆的附带破坏大,特别是会对己方城市和居民造成损害。因此,拦截导弹从未装载过核弹头。

二是S-400“凯旋”防空反导系统。该系统于2004年列装,最大拦截距离250公里,拦截高度60公里。主要用于对中近程弹道导弹实施末端拦截,且具有多目标拦截能力。按照计划,俄军将于2020年前在沿海和边境地区部署28个S-400导弹团,以扩大防御范围。

三是S-500新一代防空反导系统。该系统于2015年6月试射成功,是一款类似美国“萨德”的反导系统,兼具备防空能力,用以替代S-400。其拦截距离超过500公里,可同时拦截多个中远程来袭导弹及高超声速飞行器。值得一提的是,该系统的分米波有源相控阵雷达对弹道导弹目标探测距离达2000公里。

根据发展规划,未来俄罗斯反导系统将朝着空天防御系统逐步融合、防空反导防天“三位一体”方向发展。

反导武器是以防空武器平台为基础发展起来的,反导与防空在技术原理上具有相似性,利用防空系统的基本设备可以大大节省反导系统的研制经费。所以,俄罗斯新一代防空导弹在研制的同时,都赋予了反导能力,其S-400、S-500就是典型的防空反导一体化作战系统。

俄罗斯正在发展的第三代战略反导系统A-235,主要用于替代第二代的A-135。系统具有融合性强、机动性能好、反应速度快等特点。拦截导弹由A-135的二层增加为三层,以提高拦截概率。其外层仍采用核拦截方式,内两层则采用常规碎片杀伤战斗部拦截方式。核拦截弹拦截时不必分辨真假弹头、不必过多考虑精度问题,可拦截多弹头导弹,射程达1500公里,其中层拦截导弹射程1000公里,近层拦截导弹射程350公里。

为提高空天防御能力,俄罗斯不仅计划装备一定数量的海基S-400、S-500反导系统,还计划整合S-400、S-500与A-135系统,并将A-235系统的77N6拦截弹配备到S-500中,以增强反导系统的通用性,建立起统一的防空反导空天防御体系。最终将形成“高低搭配”“核常搭配”的空天防御一体化格局。

中国发展反导系统意义重大

中国的反导计划起步于上世纪60年代。1963年,毛泽东在听取战略武器问题汇报时指示:“我们……还要搞些防御武器。”1964年,毛泽东接见钱学森时专门谈到反导问题:“5年不行,10年;10年不行,15年。总要搞出来的。”为此,我国于1967年正式启动了反导拦截弹攻关项目。尽管该项目最后无果而终,却取得了超高速导弹和相控阵雷达技术的突破。20世纪80年代,我国在导弹预警探测、拦截技术等方面又进行了一些探索和技术储备。正是有了这些技术基础,才有了2010年、2013年两次反导试验的成功,使中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个掌握陆基中段反导技术的国家,也是当今世界除美国之外唯一掌握动能拦截技术的国家。

当前,我国反导技术研究与应用尚处于试验、起步阶段,还不能与美国的反导技术水平和发展程度相提并论。即使未来建立了自己的反导系统,由于我们一直奉行积极防御的军事战略,未来我国的反导系统也将部署于国内,用于担负本土防御任务。不会将反导阵地建在他国领土、别人的家门口。

但中国发展反导防御系统,却有着重大的现实意义和深远的历史意义。

一是可充分展示中国反导技术的成果和保护国家安全的自信心。反导武器是一种信息高度密集的精确制导武器,中国着手组建自己的反导系统,将缩短与美国、俄罗斯等军事强国在反导领域的差距,标志着我国在信息处理、侦察预警、弹头识别、机动拦截、精确制导和反应速度等技术上都达到了新的水平。不仅进一步展示了我国导弹防御能力和军事现代化的新成就,展示了中国坚定发展和构建反导体系的决心,而且向世界表明中国具有保卫国家安全的信心、能力和手段。

二是可进一步完善我国武器装备体系。如果说,中国当年的原子弹属于进攻的“矛”,那么,试验并构建反导系统,则属于防御的“盾”。所以,有人将我国的反导试验与当年原子弹爆炸相提并论。一旦我们有了自己的反导系统,就可以与各种进攻性导弹结合起来,形成攻防兼备的完整武器装备体系。

三是可更好保护自身安全,应对各种威胁。目前,中国作为世界上陆地和海洋邻国数量最多的国家,存在许多陆上边界和海洋权益纠纷。同时,周边热点地区的核问题和弹道导弹问题层出不穷,使中国面临着复杂的核威胁和多样化导弹威胁。构建自己的反导体系,能够有效提升中国对弹道导弹、特别是远程洲际弹道导弹的拦截能力,提升我军保卫本土的能力,实现“御敌于国门之外”。

四是有利于更好实行防御性威慑,维护地区战略平衡。近年来,美国加快了围绕中国构建亚太反导同盟的步伐。特别是“萨德”系统入韩,虽然名为应对朝鲜导弹威胁,却在行围堵中国之实。在这种咄咄逼人的形势下,中国构筑自己的反导之“盾”,能够增强防御性威慑效能,使他国在挑战中国核心利益之前,必须考虑可能出现的后果。不仅能增大中国在世界上的话语权,提高我国的大国地位,还可以让“矛”和“盾”的战略天平重新摆向平衡,有利于保持地区战略稳定,维护世界和平。

原文来自:中国财经界

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