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美军F-35战斗机或将承担空基助推段反导任务

导读: 2018年1月17日,美国防部发布了2019年《导弹防御审查》报告,其中提及:F-35战斗机能探测到弹道导弹的红外特征、其计算机能够识别威胁导弹的发射位置;该机还可以将跟踪数据传送到以网络为中心的联合部队(以支持反导)。

2018年1月17日,美国防部发布了2019年《导弹防御审查》报告,其中提及:F-35战斗机能探测到弹道导弹的红外特征、其计算机能够识别威胁导弹的发射位置;该机还可以将跟踪数据传送到以网络为中心的联合部队(以支持反导)。该机已具备跟踪和摧毁敌方巡航导弹能力,并且在未来可配装新的或改造的拦截弹,在助推阶段击落敌方的弹道导弹。美国防部将在6个月内开展一项将该机综合到美国弹道导弹防御系统中的研究。

考虑到这种情况,本期《空天防务观察》刊发我中心张洋先生的相关文章,供各位读者参考。

2017年年底以来,美军多次提出发展空基助推段反导能力,特别是提出可使用F-35隐身战斗机承担该任务,甚至给出了具体时间节点。先是2017年11月,美国国会重量级议员和美空军F-35战斗机项目办公室主任透露:若有需要,F-35战斗机可以在三年内具备空基助推段反导能力,发射AIM-120D空空导弹拦截处于助推段的朝鲜弹道导弹;美国防部导弹防御局(MDA)副局长则透露:正进行的弹道导弹防御评审考虑为美军增加助推段拦截能力。接着2018年1月,当时候任的美国防部主管研究与工程的副部长迈克尔·格里芬(已就职)表示他强力支持发展空基助推段反导能力,并称这种技术“非常可行”,且在对付像朝鲜这样的国家时尤其有用。2018年4月,MDA局长又表示:F-35战斗机将于2025年具备探测、跟踪弹道导弹的能力,甚至有可能直接实施拦截,该能力可为美军未来的弹道导弹防御做出巨大贡献。

尽管美军在提及F-35反导的时候总提及如图所示的朝鲜弹道导弹,但实际上该能力也同样可能威慑其他大国,原因是美军空中力量一直采取进攻性空中战略,同时也强调并演练F-35等隐身作战飞机突破诸如S-300PMS-400防空系统的战术(美国防部图片)

以上情况表明,空基助推段拦截是美国正面向实战发展的能力。弹道导弹防御系统一直以来是美国追求所谓绝对安全、打破战略平衡的一个关键工具,美军在空基助推段拦截方面的新动向值得特别关注。

一、美军认为空基助推段反导具有独特的优势

美国通过长期的研究分析和科研实践,认为与中段、末段拦截相比,助推段反导具有独特优势;与其他装备相比,航空装备是助推段反导的最佳选择。

助推段反导具备独特的优势。与中段和末段反导相比,助推段反导的最大优势是:助推段弹道导弹因发动机的高温喷焰而易被探测,因速度低和未施用释放诱饵等对抗措施而易拦截。此外,助推段拦截能取得最好的作战效果和威慑作用。另外,美国乔治·马歇尔研究所在其《助推段导弹防御的当前挑战和未来前景》报告中指出:对于在40~400千米高度引爆、以电磁脉冲方式进行杀伤的弹道导弹,只能在助推段拦截。

航空装备是实现助推段反导最有吸引力的选择。虽然理论上说,助推段反导可能通过陆、海、空、天基装备实现,但美国认为空基装备最有优势,原因是:①陆基和海基助推段拦截受地理因素限制。美国斯坦福大学在其《空基助推段导弹防御》报告指出:只有在靠近发射点部署的情况下,陆基和海基系统才可能实现助推段拦截;即使部署这类系统,受地表曲率和地形遮挡限制,传感器发现助推段弹道导弹的时间会较晚,仍需天基或空基传感器提供目标指示才能提高拦截成功率。②天基助推段拦截受政治因素限制,且成本很高。乔治·马歇尔研究所的前述《助推段导弹防御的当前挑战和未来前景》报告指出:不存在只能拦截伊拉克、朝鲜和伊朗的弹道导弹,却不会对俄罗斯和中国的战略导弹产生影响的天基拦截系统,因此部署天基拦截武器将引发严重的战略和太空对抗。美国国会预算办公室的《助推段弹道导弹拦截的选择》和美国科学院的《弹道导弹防御决策评估:助推段拦截与其他方案的选择》报告则指出:天基拦截系统的成本过于高昂,可能需要部署数百颗卫星,如果使用20年,寿命周期成本预计高达5000多亿美元;此外,天基助推段拦截系统面临不能对付射程较短的弹道导弹等一些固有限制。③空基助推段拦截系统的以上缺点不明显,还可与军机原有任务紧密结合。它可突破地理因素限制,尽早发现助推段弹道导弹,并可适当抵近发射点实施拦截;可采用现成的传感器,武器则可改进自现有拦截弹或空空导弹,因此能够使军机保持原有的任务能力;可在执行猎杀弹道导弹发射车任务时顺带拦截,还可提供高质量的预警和为后方反导系统提供目标指示。

美国国家科学院研究委员会对各种反导解决方案的评估,考虑了20年内使用与维持成本的估算。可见,天基助推段拦截方案的总成本遥遥领先(美国国家研究委员会图片)

正因如此,斯坦福大学在《空基助推段导弹防御》报告中明确指出:空基反导是实现助推段拦截“最有吸引力的方案”。

二、实施空基助推段反导需要三大领域的技术支撑

从美军自冷战结束以来开展的空基助推段反导技术研究、演示验证和装备发展尝试来看,实施空基助推段反导需要平台、传感器和武器三大领域的相关关键技术支撑。

一是平台最好具备隐身或高空长航时性能。冷战结束之后,美国对空基助推段拦截的研究从未间断,虽然考虑过的平台包括各种战斗机、轰炸机和无人机,但最终倾向于选择隐身作战飞机或长航时无人机。这是因为隐身飞机可以穿透防空系统,抵近至距敌方弹道导弹发射点一两百千米或更近进行拦截;长航时无人机可利用高飞、久航性能长时间监视敌方弹道导弹发射情况,并在高空及时实施拦截。

二是需要有能远程探测和精确跟踪目标的传感器。发动机的高温喷焰是助推段弹道导弹最大的目标特征,通过覆盖了红外波段的光学传感器,航空装备可以在发射之后10秒左右的时间内发现助推段弹道导弹(如能获得反导体系中天基探测系统等传感器的提示,还可以更快),发现距离可达500千米甚至1000千米以上。为了给拦截弹或激光提供精确制导,传感器还需要能持续精确跟踪助推段弹道导弹,确保拦截武器能“打得准”。有这样的传感器,即使航空装备搭载的拦截武器不能使用了,也能为后方的反导系统提供精确的目标指示,使它们不用自己看到目标,就能提前发射导弹进行拦截。

正在为美国导弹防御局进行新型探测传感器实验的一架MQ-9“死神”无人机。新型传感器装载了机头下方,朝前伸出。导弹防御局进行的多次试验显示,美空军MQ-9飞机标配的“多光谱瞄准系统”就能在1300千米之外发现助推段弹道导弹,但需要两架或以上的飞机组网跟踪。图示新型传感器修改了光路设计,导弹防御局称可实现单机探测和精确跟踪,以便更好地为后方拦截系统提供目标指示,实现远程发射和交战(美国导弹防御局图片)

三是要能有效摧毁助推段弹道导弹的武器。拦截武器可以是拦截弹或激光武器。拦截弹要有200千米左右或更远的射程,能很快加速并具有高的平均飞行速度,以便及时拦截。通常需要安装配装有红外成像导引头的杀伤飞行器,在靠近目标后识别出弹体,然后直接撞击弹体以实现高效杀伤。在能够抵近目标并用机载雷达探测目标的情况下,拦截弹的也可以采用雷达制导的中远距空空导弹。激光武器则需要有足够的功率,以便在穿透大气环境并在较短时间内摧毁目标;要能补偿运动和大气紊流对瞄准目标的影响。同时,激光武器还需要高的能量密度,以便减少体积、重量和功耗,以便航空装备配装。

原欧洲航宇防务集团(今空客公司)德国分部曾提出“台风”战斗机携带动能拦截弹执行助推段反导任务的构想。设想“台风”在不影响打击和制空任务的情况下,也能携带4枚“空射拦截弹”(ALI)进行反导拦截。ALI概念基于德国分部的高超声速技术演示器,发射重量不超过350千克,长度不超过5米,飞行速度大于马赫数10(最大可超过马赫数12)。图中的“台风”战斗机除携带4ALI之外,还携带了2枚“风暴阴影”防区外空地导弹、4AIM-120中距空空导弹、2AIM-9近距空空导弹和11000升的副油箱(原欧洲航宇防务集团图片)


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