陆基中段反导系统 陆基中段反导系统-简介,陆基中段反导系统-起

陆基中段导弹防御系统,是从陆地发射平台对敌方弹道导弹进行探测和跟踪,然后从地上或海上发射拦截器,在敌方系统曾弹道导弹尚未到达目标之前,在其飞行弹道中段,也就是太空中对其进行拦截并将其战斗部摧毁。陆基中段导弹防御系统的系统组成庞杂、技术难度极高,此前世界上只有美国一家进行研发。2013年1月27日,中国在境内再次进行了陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。

中段反导_陆基中段反导系统 -简介


陆基中段反导拦截示意图陆基中段反导弹拦截技术主要由拦截器、传感器和战斗管理系统组成,用来对敌方弹道导弹进行探测和跟踪,然后从陆地上发射拦截器,在敌方系统弹道导弹尚未到达本土之前,对其拦截并将其战斗部摧毁。

反导弹拦截技术按发射地分为陆基、海基和天基。按照拦截时机不同可分为三大类。一是“助推段”防御系统,它是指在助推阶段对来袭导弹进行拦截,一般是导弹发射后、尚未投放弹头的数分钟内进行拦截。二是“末段”防御系统,它是指在弹道飞行最后阶段,即在来袭导弹在进入大气层并即将击中目标时,对来袭导弹进行拦截。三是“中段”防御系统,拦截范围是以上两者之间的广大区域,旨在对脱离导弹弹体后尚未再入大气层、处于太空真空飞行状态的来袭弹头进行拦截。中国的陆基中段反导弹拦截技术属于后者。

中段反导_陆基中段反导系统 -起源

反导防御系统的需求最早可追溯到第二次世界大战中伦敦和安特卫普(Antwerp)成功地抗击了德国的近程弹道导弹(见2008年1-2月号的《火力》杂志退休中校约翰・A・汉密尔顿的文章“巡航导弹防御:保卫安特卫普(荷兰城市)不受V-1打击”)。这一威胁随着20世纪50年代远程精确制导系统和核弹头的发展而不断加强。对这些杀伤性、远程导弹的作战需求直接引发了反弹道导弹的研发项目。

中段反导_陆基中段反导系统 -研究历史


美国陆基中段反导系统(GMD)发射拦截弹,此前仅有美国进行过此种试验。世纪60年代,苏联和美国拉锯式地反复试验配备有核弹头并由复杂雷达网络监控的防御系统。

苏联的A350或ABM-1“橡皮套鞋”(galosh)反弹道导弹系统是世界第一套反弹道导弹系统。它最早在1964年的莫斯科红场阅兵中亮相。1972年,“橡皮套鞋”反弹道导弹系统通过系统测试并进行了作战部署。同年5月,苏联和美国签署了美苏反弹道导弹条约。1969年战略军备限制会谈的结果是将美国或苏联只能将反导系统用于保卫他们的首都或洲际弹道导弹(ICBM)发射场。“橡皮套鞋”(Galosh)反弹道导弹系统部署在莫斯科周围用以保护克里姆林宫不受核攻击。经过不断更新换代,该反导系统型号已经发展为ABM-4型。1998年,俄罗斯宣布已经采用常规弹头替换了其核弹头。

奈克・宙斯(Nike-Zeus)反弹道导弹系统。第一种引发了技术和政治混乱的反弹道导弹系统。在单方面性能的测试中,该系统的要素表现令人印象深刻,但全面审查时宣称该系统是不切实际的,因为它不能判断出诱饵与真实威胁之间的细微差别,同时还存在一些其它的不足,如它应该在什么位置打击目标以及它应该同时跟踪多少个分离的目标。1963年,美国国防部长决定不部署这一系统,但将其作为深入研究的基础。

“哨兵”系统的一个目标是提供针对有限核攻击的防护。理查德・尼克松当选总统后,他将该系统名称改为“保护者”,并决定部署该系统于北达科他州的大福克斯(GrandForks)市。1975年,“保护者”在部署时就因为政治原因和技术上的不足而关闭。在其运作仅24小时后,国会通过了关闭它的决议。“保护者”用于准备军事行动中使用花费了三个月。

中段反导_陆基中段反导系统 -解读陆基中段反导拦截技术

弹道导弹的三个飞行阶段


拦截示意图第一个阶段是导弹从发射架发射到导弹飞出大气层的过程,这个阶段是在大气层内的飞行,一般称为导弹的上升段。

第二个阶段就是导弹飞出大气层外,在大气层外向目标区域飞行的过称,一般称为飞行中段。

第三个阶段就是导弹到达目标区域上空附近,重返大气层,命中目标的过程,一般称为重返大气层阶段或再入段。

针对三个飞行阶段的拦截技术

实际上,目前的反导技术主要是针对这三个不同的飞行阶段进行拦截的技术:

针对上升段的拦截技术就是上升段拦截技术,从导弹飞行的阶段来看,拦截的越早效果会越好,因此国际反导技术的发展趋势是尽可能地提前拦截,如果能在上升段拦截是最好的,但难度也是最大的。目前典型的上升段拦截技术有美国试验的装在波音747飞机上的ABL机载反导武器系统。

第二种是在弹道导弹的飞行中段,也就是在大气层外实施拦截的技术,这就是我们所说的陆基中段反导拦截技术。这个阶段的拦截效果也是比较好的。

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最后,就是针对导弹飞行的末段,也就是再入段进行拦截的技术,一般称为末段拦截技术。末段拦截实际上是在大气层内实施拦截的。目前,我们看到最多的应该是末段拦截技术的武器,比如美国的"爱国者3"、俄罗斯的S-300和S-400等。这些导弹都具备在大气层内针对导弹的末段进行拦截的能力,它们都属于末段反导技术的范畴。

中段拦截与末段拦截的区别

就末段拦截来说,它的拦截高度是几十公里,一般为20-30公里,拦截范围的半径也是几十公里。而弹道导弹在大气层外的中段飞行的飞行高度是很高的。一般而言,中段拦截弹的拦截高度和范围比末段拦截弹要大得多,通常都在几百公里以上。所以中段拦截所使用的拦截弹与末段拦截完全不同。

中段拦截技术和末段拦截技术还有一个很大的区别就是所拦截的目标有很大差别。末段拦截针对多种目标,可以针对中远程弹道导弹,但更多的是针对近程弹道导弹,比如"飞毛腿"。而中段拦截弹则是针对中远程乃至洲际弹道导弹。

中段拦截导弹的组成

中段拦截导弹实际上是由一个大型的助推火箭和拦截弹头这两部分组成。

助推火箭相当于运载火箭,把弹头送到大气层。而中段拦截的弹头相当于一个小的"导弹",这个弹头在外观上看起来与一般的导弹有所不同,因为是在外太空飞行,没有空气阻力,所以外型不像在大气层内飞行的导弹那么"讲究",不需要做空气动力学等方面的考虑。并且这个"小导弹"有动力、跟踪、目标识别等系统,同时有自己的杀伤部分。动力系统要推动弹头,最终瞄准目标弹;制导系统捕捉目标导弹的物理特征,特别是红外特征,对它进行跟踪、识别,引导带有动力的弹头和目标弹相撞,将其摧毁。

中段拦截武器系统的技术难点

中段拦截武器系统技术难点就在拦截弹头。由于不能做得很大、很重,因此,拦截弹头拥有小型化的结构。同时,弹头的飞行精度要求很高,要有很灵敏的目标捕获的制导系统。另外,指挥系统计算机的计算能力也要很强,速度要很快。

但同时,对助推火箭也要有一定的要求,最好是速燃火箭,这样才能在尽可能短的时间里把反导拦截弹头送入到大气层。另外,助推火箭的控制精度要求也相当高,如果误差超过弹头制导系统所能捕获的范围,也不能达成拦截效果。

实战系统

中段反导拦截系统,不仅有导弹,还要有强大的预警和监测网络,是一个实战系统。

弹道导弹从发射到进入中段飞行的时间很短,如果想要在中段实施拦截,就要尽可能提前发现对方发射的弹道导弹,同时要在其上方进行跟踪、计算飞行弹道,这样才能计算出最佳拦截点,紧接着将中段拦截弹发射到拦截点的位置,释放拦截弹头。这样才算完成一个完整的拦截过程。

因此,构成一个完善的中段反导拦截系统是很复杂的工程,要有强大的导弹预警监测系统,而构成这个预警监测系统的核心就是导弹预警卫星,还要辅助于一些远程测控雷达,同时还要有高效、快捷指挥系统。信息系统获取的信息进入到指挥系统后,要通过计算机快速处理,为拦截段设计拦截诸元、设计拦截弹;拦截弹以足够的精度进入到空间位置,释放弹头,弹头工作,捕捉到目标弹;弹头的推进系统推进拦截弹头,在制导系统的制导下,精确地到达拦截目标附近,摧毁所要拦截的弹道导弹。

中段反导_陆基中段反导系统 -中国陆基中段反导拦截

2013年1月27日,中国在境内再次进行了陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。

中段是弹道导弹飞行高度最高的一段,远程弹道导弹的中段是在大气层以外飞行。根据当前导弹技术水平,只有大推力陆基导弹才有能力拦截中段飞行的弹道导弹,而舰载防空导弹受到舰艇吨位以及导弹、雷达性能限制,还无法拦截中段飞行的弹道导弹。

因此,中国的陆基中段反导技术试验,理论上远比美制“爱国者”防空导弹系统只在弹道导弹几十公里的末段进行拦截要更难实现。

之前,中国曾在2010年1月11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。

中段反导_陆基中段反导系统 -美国陆基中段防御系统

在中国进行陆基中段反导试验之前,只有美国进行此类反导系统的研发工作。拥有陆基中段反导能力是20世纪美国“星球大战”计划的一部分,但由于技术难度非常大,直到1999年10月2日,美国才首次进行真正的陆基中段反导试验,即首次国家导弹防御系统(NMD)飞行拦截试验。



美国陆基中段防御系统拦截示意图2004年,美国部署了第一枚GMD陆基中段导弹拦截系统。但由于反弹道导弹研发周期长,制造成本高且工艺复杂,即使以美国的实力目前也难以大量部署。美国现在仅在加州范登堡空军基地和阿拉斯加州葛利里堡部署了数十枚陆基拦截导弹,以防范其他国家的洲际弹道导弹威胁。

美国陆基中段导弹防御系统(GMD)的主要作战目标是敌方远程弹道导弹、洲际弹道导弹。GMD系统可以在弹道最高点拦截最大射程超过10000公里、最大速度达到24倍音速的洲际导弹,目前已开始初步部署,是世界上反导作战能力最强的系统。

整个项目一旦完成,GMD系统将由DSP导弹预警卫星(或SBIRS天基红外系统)、STSS空间跟踪及监测系统、陆基远程跟踪雷达、海基远程跟踪雷达(SBX)、陆基拦截弹(GBI),以及一系列战斗管理中心、司令部、控制及通信中心组成。

当敌方导弹发射时,DSP导弹预警卫星利用红外探测仪可以及时发现弹道导弹发射时和助推段产生的激烈尾焰,并作出预警。当敌方导弹结束助推段,弹体与弹头分离后,STSS空间跟踪及监测系统承接起跟踪敌方弹头的任务,STSS的卫星装有更灵敏的红外探测仪器,可以跟踪低红外特征的弹头。当敌方弹头进入陆基或海基远程雷达的探测范围后,雷达展开对敌方弹头的跟踪,并计算火控诸元。

一旦敌方弹头进入射程,陆基拦截弹(GBI)发射升空,远程跟踪雷达保持对敌方弹头和己方拦截弹的跟踪,并引导己方拦截弹进行拦截。陆基拦截弹(GBI)在达到适当的高度、速度后,进行弹体分离,释放大气层外动能拦截载具(EKV)。EKV上搭载有红外导引头,变轨推进器等;在红外导引头截获敌方弹头后,EKV进行变轨机动使自己的飞行轨道与敌方弹头的飞行轨道交汇,最后直接将敌方弹头撞毁。

  

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