淺析美高超聲速武器防御體系

高超聲速武器具備打擊速度快、攻擊范圍廣、突防能力強(qiáng)以及毀傷效果高的特點(diǎn)，被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進(jìn)器之后航空史上的第三次革命性成果，是各大軍事強(qiáng)國競相發(fā)展的武器之一。近年來，美加大高超聲速武器研發(fā)力度，強(qiáng)化現(xiàn)役導(dǎo)彈防御系統(tǒng)攔截高超聲速武器的能力。那么，高超聲速武器防御的難點(diǎn)有哪些呢，美高超聲速武器防御體系建設(shè)又有哪些體現(xiàn)呢？

高超聲速武器是指大部分時段處于馬赫數(shù)5以上高超聲速狀態(tài)的各類武器，作為新型威脅，其突防能力和打擊能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的彈道導(dǎo)彈，對現(xiàn)有防空體系構(gòu)成極大威脅。美國擁有世界上最先進(jìn)的一體化彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但在應(yīng)對高超聲速威脅時，仍有些力不從心。現(xiàn)有防空體系對高超聲速武器的防御難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.預(yù)警探測系統(tǒng)能力不足

高超聲速武器的飛行速度極快，飛行高度較低，現(xiàn)有預(yù)警探測系統(tǒng)很難發(fā)現(xiàn)。高超聲速武器助推段紅外特性類似于彈道導(dǎo)彈，現(xiàn)役天基預(yù)警系統(tǒng)能夠探測導(dǎo)彈發(fā)射，但無法持續(xù)跟蹤目標(biāo)，而且天基預(yù)警衛(wèi)星探測到高超聲速武器的亮度比普通導(dǎo)彈目標(biāo)暗10到20倍；而具有較高探測精度的陸/?；A(yù)警雷達(dá)受地球曲率影響，一般只有其飛行末端才能探測到目標(biāo)；來襲的高超聲速武器一般會采取必要的雷達(dá)隱身措施來提高突防能力，大大降低防御系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率。這要求預(yù)警探測系統(tǒng)需要盡可能早的發(fā)現(xiàn)高超聲速目標(biāo)，才能為攔截系統(tǒng)提供足夠的反應(yīng)時間。

2.防御系統(tǒng)制導(dǎo)控制能力不足

高超聲速武器飛行速度快、反射面積較小，常規(guī)防空系統(tǒng)的制導(dǎo)雷達(dá)和導(dǎo)引頭很難對其穩(wěn)定跟蹤。臨近空間空氣稀薄，攔截器高速飛行時伴隨著復(fù)雜的氣動光學(xué)效應(yīng)，這將影響光學(xué)設(shè)備對目標(biāo)的探測和識別，而且高超聲速武器與攔截彈彈體周圍均會形成等離子體鞘套影響電磁波傳播，從而影響正常通信，增大攔截彈的控制難度與目標(biāo)探測難度。其中的誤差使得主要以動能形式攔截的攔截彈很難擊中高超聲速目標(biāo)。

3.現(xiàn)有攔截彈能力能力不足

高超聲速武器在40～100千米之間的臨近空間機(jī)動滑翔，現(xiàn)有攔截彈的攔截速度和攔截高度很難將其攔截高，而且高超聲速武器一般采用高升阻比的升力體氣動布局，具有較大的氣動力機(jī)動過載能力，可在滑翔段機(jī)動飛行?，F(xiàn)有防御系統(tǒng)很難對其飛行運(yùn)行軌跡進(jìn)行預(yù)測，基于預(yù)測制導(dǎo)的攔截彈難以有效攔截，若采用追蹤目標(biāo)制導(dǎo)的攔截彈攔截，則攔截彈的機(jī)動過載能力要達(dá)到目標(biāo)的3倍，而現(xiàn)有攔截彈很難達(dá)到這一目標(biāo)。

為保持在全球的軍事戰(zhàn)略優(yōu)勢，美國在不影響高超聲速武器研發(fā)速度的基礎(chǔ)上，加速推進(jìn)美高超聲速武器防御體系建設(shè)，尤其從2018年以來，在大量經(jīng)費(fèi)的支持下，美高超聲速武器防御體系發(fā)展迅速。美高超聲速防御體系建設(shè)將主要以現(xiàn)有彈道導(dǎo)彈防御體系為基礎(chǔ)，通過改進(jìn)和新研的方式在預(yù)警探測、指揮控制、攔截打擊等多個維度推動高超聲速防御能力發(fā)展，最終形成對高超聲速威脅和彈道導(dǎo)彈威脅的一體化防御能力。

1.預(yù)警探測系統(tǒng)

美國認(rèn)為，對高超聲速威脅的探測與跟蹤是實現(xiàn)有效防御的前提和基礎(chǔ)。因此，將形成針對高超聲速武器的預(yù)警探測與跟蹤識別能力作為防御裝備體系構(gòu)建的第一步，尤其是將提高天基預(yù)警探測能力作為優(yōu)先發(fā)展目標(biāo)。

（1）天基預(yù)警探測系統(tǒng)

天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）衛(wèi)星與空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)（STSS）是美國現(xiàn)役的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，但能力有限，無法對高超聲速武器進(jìn)行全程跟蹤?，F(xiàn)階段美國正在發(fā)展的天基預(yù)警系統(tǒng)主要包括：下一代“過頂持續(xù)紅外”（OPIR）系統(tǒng)、高超聲速與彈道導(dǎo)彈跟蹤傳感器（HBTSS）、擴(kuò)散作戰(zhàn)人員空間架構(gòu)（PWSA）跟蹤層衛(wèi)星星座和天基殺傷評估系統(tǒng)（SKA）。下一代OPIR處在高軌道，主要負(fù)責(zé)高超聲速武器的助推段預(yù)警，并在中段引導(dǎo)低軌衛(wèi)星對高超聲速武器進(jìn)行探測跟蹤，預(yù)計2029年能實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行；HBTSS將是由多個低軌衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座，能更精準(zhǔn)的探測跟蹤高超聲速武器，其獲取的目標(biāo)數(shù)據(jù)可引導(dǎo)攔截彈攔截高超聲速武器，預(yù)計2025年能實現(xiàn)部署運(yùn)行；PWSA跟蹤層衛(wèi)星星座相較于HBTSS有更寬的視場，能更早的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，可以與HBTSS一起協(xié)同工作，預(yù)計在2030完成三個階段的部署并具備作戰(zhàn)能力；SKA主要觀測攔截過程，評估殺傷效果，輔助二次攔截決策，現(xiàn)已具備作戰(zhàn)能力。

（2）空基預(yù)警探測系統(tǒng)

受搭載空間和駐空時間的限制，空基預(yù)警能力相對薄弱，主要通過改進(jìn)升級大型偵察機(jī)獲得一定的高超聲速武器預(yù)警能力。美軍計劃對MQ-9A察打一體無人機(jī)和RC-135S戰(zhàn)略偵察機(jī)進(jìn)行升級改造，并搭載先進(jìn)的光電/紅外傳感器，作為天基預(yù)警探測的補(bǔ)充手段，探測助推段的高超聲速武器。采用這種可快速部署、機(jī)動性好、生存能力強(qiáng)的探測手段，可以有效提升美軍導(dǎo)彈防御系統(tǒng)遠(yuǎn)程發(fā)射作戰(zhàn)能力。

（3）陸基預(yù)警探測系統(tǒng)

美國主要通過升級現(xiàn)有雷達(dá)和研發(fā)新的雷達(dá)來提升陸基預(yù)警探測能力，并將預(yù)警雷達(dá)進(jìn)行前沿部署和組網(wǎng)，提升雷達(dá)系統(tǒng)間的信息交互能力。AN/TPY-2固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)探測距離遠(yuǎn)、分辨率高，可通過公路機(jī)動或用大型運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)至防御前沿，戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略機(jī)動性好。2017年4月，美國導(dǎo)彈防御局與雷神公司簽署了價值1000萬美元的合約，用于升級AN/TPY-2雷達(dá)系統(tǒng)的軟件和硬件，使其具備對高超聲速威脅的探測跟蹤能力。遠(yuǎn)程識別雷達(dá)是美陸基固態(tài)S波段預(yù)警雷達(dá)，部署于美阿拉斯加州克利爾空軍基地，是美國導(dǎo)彈防御局分層防御戰(zhàn)略的關(guān)鍵傳感器，具備極強(qiáng)的探測能力和精確跟蹤能力，能滿足探測高超聲速時敏目標(biāo)要求。遠(yuǎn)程識別雷達(dá)于2021年12月初完成初始部署，計劃2023年12月完成軟件升級并用于遠(yuǎn)程識別，升級后的遠(yuǎn)程識別雷達(dá)能夠更準(zhǔn)確檢測和跟蹤來襲的敵方導(dǎo)彈。

2.指揮控制系統(tǒng)

高超聲速武器的飛行彈道低，需要高覆蓋率的天基預(yù)警衛(wèi)星首先發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并將目標(biāo)信息通過指揮控制系統(tǒng)傳輸給地面各防御系統(tǒng)，地基組網(wǎng)的大型預(yù)警雷達(dá)依據(jù)得到的目標(biāo)信息搜索和識別目標(biāo)，這些雷達(dá)搜索到的海量信息也需要實時的傳輸?shù)街笓]控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。相比于彈道導(dǎo)彈防御，指揮控制系統(tǒng)在高超聲速防御中發(fā)揮的“神經(jīng)中樞”作用更加明顯。美正在不斷擴(kuò)大C2BMC系統(tǒng)集成范圍、推進(jìn)基線升級工作，開發(fā)基于聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)的高超聲速威脅航跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，提高數(shù)據(jù)分發(fā)、傳輸?shù)哪芰?，提升指揮控制效率，滿足應(yīng)對高超聲速威脅對指控、管理與通信的要求。同時，正在發(fā)展建設(shè)的PWSA傳輸層衛(wèi)星星座旨在將指揮和控制系統(tǒng)與傳感器系統(tǒng)、攔截系統(tǒng)等連接起來，為高超聲速武器預(yù)警、探測、跟蹤、攔截等防御各階段的數(shù)據(jù)傳輸、信息通信、作戰(zhàn)管理和指揮控制提供可靠、無縫、彈性、低延遲的傳輸連接保障。

3.攔截打擊系統(tǒng)

（1）提升現(xiàn)有反導(dǎo)系統(tǒng)能力

美導(dǎo)彈防御局希望升級末段防御系統(tǒng)，形成區(qū)域性的高超聲速武器防御能力。美計劃對“薩德”系統(tǒng)的攔截彈進(jìn)行升級，將原有單級助推改為兩級助推，以獲得更大的攔截距離和更高的燃盡速度，升級后的“薩德”系統(tǒng)攔截距離可拓展至660km，攔截高度有望增至450km。根據(jù)美導(dǎo)彈防御局公布的高超聲速防御作戰(zhàn)構(gòu)想，SM-6導(dǎo)彈將作為末段攔截武器應(yīng)對高超助推滑翔飛行器威脅，保護(hù)航母等高價值目標(biāo)。對SM-6導(dǎo)彈的升級主要體現(xiàn)在采用先進(jìn)的AIM-120中程空空導(dǎo)彈主動雷達(dá)導(dǎo)引頭和533毫米發(fā)動機(jī)。

（2）研發(fā)新的高超聲速防御武器

美啟動了多個高超聲速防御武器項目，但最具發(fā)展?jié)摿κ腔杵茐恼撸℅lide Breaker）項目和滑翔段攔截彈（GPI）項目。Glide Breaker主要開發(fā)高超聲速攔截器的關(guān)鍵組件技術(shù)，降低攔截器研發(fā)風(fēng)險，是攻防兼?zhèn)涞难邪l(fā)項目，其發(fā)展迅速，但短時間內(nèi)無法形成作戰(zhàn)能力。預(yù)計GPI將采用動能毀傷方式攔截滑翔段的高超聲速目標(biāo)，并被集成到宙斯盾艦上，為?；淦髌脚_增加新型能力。2022年9月，GPI項目已經(jīng)選出了成熟的武器構(gòu)想方案，并進(jìn)入了下一發(fā)展階段。

通過對美高超防御裝備體系建設(shè)的梳理可以看到，美立足于現(xiàn)有裝備能力發(fā)展，以現(xiàn)有彈道導(dǎo)彈防御和防空能力為基礎(chǔ)，針對高超武器特點(diǎn)和防御難點(diǎn)，首先解決高超聲速防御能力有無的問題，同時美致力于防御裝備和相應(yīng)技術(shù)研發(fā)，加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，探索、研發(fā)高超聲速防御武器裝備，再解決高超聲速防御能力強(qiáng)弱的問題，其建設(shè)思路和相應(yīng)措施有著很好的啟示和借鑒作用。

審核編輯 ：李倩