CSIS最新《助推段导弹防御》报告概要解读 |
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虽然技术层面取得了较大进步,但作者认为,助推段导弹防御有一个绕不过去的难题——陆基或空基拦截弹的发射阵位需要位于敌方导弹发射场附近,这对发射平台构成了较大的安全威胁。只有面对朝鲜这类纵深较小的对手时,陆基或空基拦截方案才具备现实可行性。 基于技术成熟度考虑,作者认为在技术开发和系统集成方面进行额外投资,克服现有工程问题后,基于无人空基平台的动能拦截方案将会是国土导弹防御系统的最佳选择。 当拦截弹的速度达到4-5千米/秒时,飞行于国际空域的无人空基平台可以在助推段拦截使用液体推进剂的朝鲜洲际弹道导弹。虽然拦截来自伊朗的洲际弹道导弹难度更大,但在某些突发事件中,基于无人空基平台的动能拦截方案可以为中段反导系统等提供有益补充。 作者也坦言,对俄罗斯或中国发射的洲际导弹实施助推段拦截是截然不同的挑战。陆基或空基拦截平台深入中、俄领土实施拦截行动的场景只会出现在大规模战争中,平台的生存能力也将大幅下降。因此,需要针对不同对手制定不同的助推段拦截方案。 与此同时,提升助推段拦截能力意味着要从用于导弹防御的总体预算中切走一块蛋糕,但目前陆基中段防御系统重大更新、优化天基导弹探测系统、高超声速武器防御等计划,以及提升针对巡航导弹和无人机的低层防御能力都是MDA最优先考虑的资金黑洞。当美国将其战略重点从所谓“流氓国家”和反恐转向大国竞争时,哪怕其会在朝鲜等威权主义政府的核讹诈面前的暴露出脆弱性,该方向的新型导弹防御计划恐怕也难以获得所需的政策及资金支持。 基于作者定义的反导交战流程,他推导了基于不同类型导弹发动机、不同速度拦截弹的若干助推段拦截场景。 反导交战流程 导弹发动机工作时间 助推段拦截时间窗口 定义拦截目标为朝鲜发射的洲际弹道导弹,以拦截器的平均速度为4千米/秒,发射高度为15000米,传感器完全覆盖发射地域,杀伤评估耗时15秒为计算基点。红色阴影表示助推段防御无法掩护的区域。黄色阴影表示拦截平台将有足够的时间和空间进行一次拦截,可为国土弹道导弹防御系统提供一次额外防御机会的区域,绿色区域显示拦截平台可为国土弹道导弹防御系统提供两次额外防御机会的区域。 拦截弹速度4千米/秒,以下三图交战延时分别为75-50-30秒 定义拦截目标为朝鲜发射的洲际弹道导弹,以交战延时50秒,发射高度为15000米,传感器完全覆盖发射地域,杀伤评估耗时15秒为计算基点。 交战延时50秒,以下三图拦截弹速度分别为3-4-5千米/秒 定义拦截目标为伊朗发射的洲际弹道导弹,以交战延时50秒,发射高度为15000米,传感器完全覆盖发射地域,杀伤评估耗时15秒为计算基点。 交战延时50秒,以下二图拦截弹速度分为4-5千米/秒 基于文献研究及推导,作者认为随着朝鲜和伊朗洲际弹道导弹技术的不断进步,美国应该重新审视助推段导弹防御系统的重要性,将其作为提升国土导弹防御系统能力的一个必要选项。 航天发射技术进步对天基拦截系统的贡献 根据2004年版本的方案,天基助推段拦截系统由1646个拦截器组成,每个拦截器的质量为991千克。以当时最具性价比的“阿特拉斯-V”火箭发射,发射成本约130亿美元,以当时性价比最低的“德尔塔-II”火箭发射,发射成本可达630亿美元,而使用当今最具成本效益的“猎鹰”系列火箭,发射成本仅需25-43亿美元。 根据2006年版本的方案,天基助推段拦截系统由128个拦截器组成,每个拦截器的质量为907千克。若以“德尔塔-II”或重载“德尔塔-IV”火箭发射,发射成本可达12-13亿美元。使用“猎鹰”系列火箭,发射成本仅需1.8-3亿美元。 根据2012年版本的方案,天基助推段拦截系统由650个拦截器组成,每个拦截器的质量为1796千克。若以重载“德尔塔-IV”火箭发射,发射成本140亿美元。使用“重型猎鹰”火箭,发射成本仅需18亿美元。 无人机技术进步对空基拦截系统的贡献 2012年,美国估算保持三架配备红外传感器的“捕食者”无人机连续在轨运行20年可能花费高达50亿美元。高空长航时无人机技术的进步可能会使未来的助推段拦截系统更具经济性及可行性。无人机滞空时间的增加将减少维持一定数量载具在轨所需的机队数量,更高的工作高度也将有利于传感器和武器系统工作。 近期,美国国防部调研了滞空时间达数周的无人机系统,调研报告认为短期内该机型可实现30千米高度巡航。空气动力技术及复合材料的使用、主流涡扇发动机热效率的提升、电池或氢能推进系统甚至光伏电源也都有益于无人机实现超长续航。2016-2018年,Meta(Facebook)公司对一型90天滞空时间的无人机进行了原型机飞行测试。在2020年,Alphabet和软银公司对一架高空长航时无人机进行了飞行测试。 得益于传感器技术和算力的提升,未来的天基助推段拦截载具可能会是高空长航时、电力驱动的无人机群,机上配备更小、更轻、可联网的传感器。 报告主要研究结论 —机动再入、多弹头、诱饵弹头等弹道导弹技术的进步让助推段拦截变得更加重要。 —虽然美国之前的助推段拦截方案没有成熟,但动能拦截技术的进步正在提升助推段拦截的可行性。 —地理特征是助推段导弹防御必须高度关注的因素,其重要性高于该因素对其他导弹防御体系的影响。 —长航时无人机技术的进步可以为传感器和拦截器提供一个持久的空基平台,提升了实施空基助推段防御的可行性。红外传感和图像处理技术的进步可能会进一步缩短未来的天基导弹探测时间。 —持续(“从发射到击中”)跟踪导弹威胁对任何助推段防御系统都至关重要。助推段防御传感器网络应包括多种传感器平台和类型,以确保快速检测和跟踪敌方导弹。快速毁伤评估对于实施分层防御非常重要,可避免浪费中段拦截器或在有利条件下创造多次助推段拦截的机会。 陆基拦截 —受地理条件的限制,陆基拦截器几乎不可能在助推段拦截朝鲜或伊朗发射的洲际弹道。 —海军舰艇是更为理想的拦截平台,但在军事危机期间,海军可能没有足量水面舰艇用于导弹拦截任务,而且为海军舰艇新增弹道导弹拦截任务可能会遇到来自海军的巨大阻力。 空基截击 —装备动能拦截弹的高空长航时无人机具有良好的性能和经济性,是当前阶段的较好选择。 —F-35的高性能传感器和作战系统使其成为助推段防御的可选平台,但它续航能力不强、经济性和可用性不高。而且F-35是一种多任务平台,在军事危机期间,难以保证有足量飞机可用于执行反导任务。 —与拥有更大陆地面积的其他对手相比,朝鲜缺乏地理纵深,这使得其洲际弹道导弹相对更容易受到机载助推段防御系统的拦截。 —使用高速动能拦截器,从盟国领空对伊朗发射的洲际弹道导弹实施早期拦截是可能的。 天基拦截 —天基系统是美国对来自中国和俄罗斯的洲际导弹实施助推段拦截的唯一选择。 —即便规模有限的天基拦截系统也是一项巨大的工程,需要投入大量财政资源。但可重复使用的运载火箭降低了空间发射成本,传感器小型化、航电设备和推进技术的进步可以降低拦截器总重量,总成本会在可接受范围内。 —随着各种形式的反卫星手段逐渐成熟,在面对同质竞争对手时,天基拦截平台的生存能力将是一个主要问题。 关注公众号了解更多 会员申请 请在公众号内回复“个人会员”或“单位会员 欢迎关注中国指挥与控制学会媒体矩阵 CICC官方网站 CICC官方微信公众号 《指挥与控制学报》官网 国际无人系统大会官网 中国指挥控制大会官网 全国兵棋推演大赛 全国空中智能博弈大赛 搜狐号 一点号 返回搜狐,查看更多 |
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