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无人机助推段反导技术发展现状及应用前景

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在各种可执行助推段反导任务的作战平台中;无人机的综合效费比最高!适合以其为基础发展专用的助推反导空中平台。

自上世纪80年代、尤其是冷战结束以来,弹道导弹及其技术扩散的问题逐渐凸现,并成为影响全球和地区安全的重要问题之一,这促使弹道导弹防御武器在相关国家得到发展并投入使用。但迄今为止世界现役的反导武器均集中在末段反导(如美国THAAD“末段高空区域防御系统”和俄罗斯A-135反导系统)或中段反导(如美国GBI“地基拦截弹”)领域,而助推段反导由于技术难度大等原因,一直没能有实用化的武器入役,由此造成的反导火力空白亟待填补。目前美国等国已在此领域加大了投入,并取得相当的技术进展(如已下马的美国ABL“机载激光器”)。随着近年来无人机技术的发展,其在助推段反导领域内的应用前景日渐引起了相关各国的关注和重视。

助推段反导的主要特点

众所周知,根据弹道导弹全程飞行的不同阶段,可以将反导作战分为助推段、中段和末段反导。而助推段反导具有不同于中/末段反导的特点和独特优势,美国等国一直对其怀有浓厚的兴趣,并为此进行了多年探索。

助推段反导的优势

在弹道导弹三个飞行阶段中,从易摧毁性的角度来看,助推段可以说是其全程飞行中最脆弱的时段,此时最容易被拦截:

(1)处于助推段的弹道导弹弹头与弹体没有分离,整个导弹体型巨大,同时发动机尾焰红外特征信号强因而易被对方探测。

(2)处于助推段的弹道导弹飞行速度较慢,并且无法像飞行中段/末段那样采取机动变轨、有源/无源干扰等突防措施,因而更易于跟踪和拦截。

(3)助推段导弹燃料箱内充满燃料,同时导弹因处于加速状态而承受气动压力,弹体较为脆弱,很容易因外部打击而破损、断裂以至完全解体。

(4)对多弹头弹道导弹来说,助推段飞行时其全部弹头(包括诱饵弹头)尚未投放,“全部鸡蛋在一个篮子里”,此时对其实施拦截可将其携带的所有弹头一网打尽,避免后续拦截时所面临的多目标识别、跟踪和打击的麻烦。

(5)对于目前正在探讨发展中的激光武器等新概念反导武器来说,用于助推段反导时才能发挥出最佳的拦截效果。因为目前的弹道导弹为解决重入大气层时与空气摩擦产生高温的问题,其弹头通常都配备有高性能的耐热防护层,这意外地增大了激光武器对其打击时的难度,而在助推段则不存在这样的问题。

(6)对于部分携带特殊弹头的弹道导弹,只有在助推段对其实施拦截才能有效防止或消除其打击效果。例如,若敌方弹道导弹携带的是电磁脉冲弹头,这种弹头通常是在离地球表面数十至数百千米的高度引爆,此时导弹尚未进入末段甚至中段,己方的末端或中段反导武器对其基本失效,助推段拦截则是最有效、甚至是唯一的对付手段。

助推段反导的作战效果

从作战效果的角度来看,选择助推段对敌方弹道导弹实施拦截可谓事半功倍,因而对各国军方极富吸引力:

(1)通过助推段反导,可以扩大己方反导系统的作战纵深,增加拦截层次,实现对来袭导弹的分层防御,提高己方导弹防御系统的综合作战效能和整体拦截概率。尤其是对于短程弹道导弹来说,由于其全程飞行时间短,弹道低伸,单靠中、末段反导往往防不胜防,而将助推段反导作为分层拦截的第一层,将有助于减轻中、末段反导作战的压力。

(2)一旦助推段拦截成功,被击落的敌方弹道导弹残骸碎片和战斗部(包括其可能携带的核、生、化弹头)都将落在敌国境内,不会给己方带来任何附带损伤,而敌方必须考虑由此带来的严重后果,从而影响其战时使用弹道导弹的决心。

(3)通过实施助推段反导,可由其协助己方预警卫星对敌方弹道导弹实施早期预警(因为助推段反导平台比卫星更接近目标),为己方反导系统提供更多的预警时间和更精确的目标数据,提升其整体作战效能。

(4)敌方要应对助推段反导,将被迫采用速燃火箭(以缩短助推段飞行时间)等措施,不仅技术要求高,经济代价大,还会导致导弹重量增加、载荷减少、射程减小、杀伤力减弱、突防力降低等一系列弊端,严重影响其战术使用效果,以至背离弹道导弹作为一种廉价、高效威慑武器的初衷。

实施助推段反导面临的困难

尽管助推段反导有着上述诱人的应用前景,但各国在该领域内的进展却并不大,这主要是因为助推段反导实现起来面临着技术和战术上的巨大困难,其中最主要的有两点:

(1)由于弹道导弹助推段飞行时间非常短暂(通常为1~5分钟),要在此阶段内实施反导,需要在极短的时间内完成导弹预警、探测、跟踪、决策、射击等一系列动作,这在目前技术条件下具有极大的难度。美国物理协会(APs)的专家曾评估,在实施助推段反导作战时,从探测、跟踪到制定出拦截计划至少需要45~65秒的时间,此后直到助推段结束,为拦截器摧毁目标留下的时间仅仅为200秒左右。

(2)由于弹道导弹助推段持续时间短,造成反导拦截武器的射击窗口狭小,须分秒必争,这要求己方反导平台的部署地点不能太远以保证快速反应。同时,为了获得更加精确的目标数据,也要求己方反导平台应尽可能靠近敌方导弹发射阵地。在各种中远程武器不断扩散的今天,这将使反导平台的战时生存力面临极大考验。

无人机用于助推段反导的可行性分析

反导作战系统按照其发射平台的不同,可分为陆基、海基、空基(其中包括有人机和无人机)和天基四大类,从理论上讲这四类反导系统均具备实施助推段反导的潜力,但由于平台自身性能的不同,它们在进行助推段反导作战时的任务效能存在明显差异。结合前述助推段反导的主要特点,表一从以下几个方面对此进行对比分析:

从表中可以看出,在各种可执行助推段反导任务的作战平台中,无人机的综合效费比最高,适合以其为基础发展专用的助推段反导空中平台。同时,与空战、近距支援、远程打击等任务相比,助推段反导任务所面临的作战环境较为简单,对平台有无人员的要求相对较低(其任务效能更多地是依赖技术力量),也比较适合由无人机来承担。因此可以说,发展助推段反导无人机不仅能最大程度地满足相关战术需求,在技术上也是可行的。助推段反导无人机的能力需求