“金穹”系统的实际可能性

美国最近宣布将要在2028年前进行“金穹”天基拦截系统的试验,同时又有消息称可能并不会一上来就进行从轨道上发射拦截器的试验,而是从地面发射进行试验。

这其实倒也很合理,一方面是在地球轨道上部署长期在轨值班的反导拦截器技术上存在相当多的不确定性,理论上来说也应该是首先进行从地面发射的试验,进行拦截试验,然后再进行在轨的相关测试。

毕竟反导拦截这件事,最复杂的不是拦截器本身,而是保障拦截器能够在合适的时间出现在合适位置,以及对来袭目标的预警、跟踪。

这里要解释天基反导的好处我们要先解释一下反导系统工作原理和弹道导弹、高超声速导弹的突防原理。我们知道,按照目前常见的比例拦截法的理论计算,有个经验公式,就是拦截目标的过载是来袭目标的4倍。冷战时期,美国在开发“星球大战”计划中的末段拦截项目中做过计算并进行试验验证的结果是,拦截来袭的洲际导弹弹头,反导拦截弹要具有100G以上过载,这个水平目前美国THAAD,中国的红旗-19等导弹都已经具备或者超过。

另一方面,对高超声速目标时,还有个问题,就是当高超声速目标并不是直接向着反导拦截阵地正上方,或者直接冲着反导拦截阵地过来的时候,拦截弹需要从侧面追赶来袭导弹,而此时双方都是在大气层内,就会使得拦截弹不仅要承受更大的过载,还会更快的消耗能量,因此此时拦截弹的实际有效射程会非常非常小。

我们知道美国的爱国者3导弹之前有个数据,就是它拦截飞机目标时,射程仅有30公里,实际上就是这样的原理,因为它设计上就是部署在拦截目标的附近的。后来美国人开发了爱国者3MSE,通过增大发动机尺寸,并采用双脉冲技术,才使得爱国者3MSE可以兼顾反弹道导弹和攻击飞机。

但爱国者3MSE的反空气动力学目标120公里的射程是在拦截飞行速度不超过2马赫的常规飞行器的前提下,如果目标速度超过5马赫,那么它的射程又会发生急剧缩水,回到类似爱国者3打飞机的情况。

另一方面,对于洲际导弹来说,目前大部分洲际导弹还是弹道式飞行,即使高超声速洲际导弹,也是先进行一段弹道飞行,再进入大气进行滑翔。

那么,这里就是天基反导可以发挥作用的时候了,其实天基反导的拦截器与现有的GBI导弹的拦截器区别并不大,都是要在大气层外与导弹或者天基发射平台分离出来,只不过可能天基平台的拦截器发射出来的时候还要首先降低高度到亚轨道,因为弹道导弹的弹头一般都会在亚轨道高度飞行,而天基平台要部署在低轨道上,所以需要首先迅速降低轨道高度,使之进入亚轨道高度,来与弹头交汇。

也就是说,天基反导系统相当于占据了一个较有利的拦截发射阵位,相比之下, GBI目前实际上拦截距离是几千公里,也就是说要从发射阵地发射出来飞行十几分钟才能开始拦截。

如果要真正建立一个随时值班的,没有漏洞可钻的反导系统,那么就需要在低轨道上部署大量的拦截系统平台——这就是为什么spaceX部署星链的时候有人就谈论反导的问题,其实并不是星链本身具有反导能力,而是它所研究的大规模在轨的低轨道巨型星座系统,是天基反导技术的前置技术。

也就是说,天基反导需要在低轨道上部署大量的反导卫星,这些卫星要如同珍珠项链一样,前后相继的从敌方可能的发射阵地上空过顶,当前一枚反导卫星离开有效拦截阵位时,后一枚卫星就跟上来。

另一方面,这些反导卫星理论上最好能够携带多个拦截器,因为正如我们上面所说,在这样的值班过程中,轨道上部署的反导卫星需要轮番进入战斗位置,同一时间只有一枚卫星在一个阵位上空,而如果敌方从一个阵地进行多枚导弹齐射,那么这枚卫星能够携带多少反导拦截器,它就能够在最佳时机进行几次拦截。

当然理论上在对手导弹飞行过程中,后续卫星也能进行拦截,尤其是当对手是常规的弹道导弹的情况下,足够在其飞行弹道上进行多波次的高效率拦截,理论上会有非常强的效果。但是,当对手采用诸如压低弹道,或者直接就是在临近空间飞行的高超声速导弹的话,那么拦截的时间窗口就会缩小,可能只有一枚卫星有机会对上升段的目标进行拦截,效率大大降低。

当年“星球大战”计划中除了“智能卵石”动能反导系统外,还有粒子束、激光等多种设计方案,实际上这和动能拦截弹方案相比,这也只是最后攻击手段的差别,真正让“星球大战”无法落实的问题是当时世界上还没有在低轨道上部署如此巨量的卫星星座系统的先例,而以当时的航天发射技术,要实现这样规模的部署就更加困难,因为要实现反导拦截这样复杂的任务,需要部署到轨道上的卫星,在当年是小不了的,那么也就是说需要用航天飞机,一次飞行部署几发的方式来进行部署,现在我们都知道设计这套系统时,美国人还想着航天飞机技术成熟后每个月甚至每周能发射一次呢,但后来发现根本做不到。而使用一次性火箭的话,一次发射一枚卫星,就要烧掉几千万到一个亿美元,然后你要部署几百上千枚卫星……这成本是根本实现不了的。

所以星球大战当中的天基部署部分,现在美国人说好听点说是故意战略欺骗,实际上更多的是因为他们在早期的时候过高估计了航天飞机的经济性。不过大气层外拦截弹头这件事情,后来随着NMD系统的相关研发,算是落实了,也算是星球大战的遗产了吧。

从上述分析可知,天基反导拦截是针对分导式多弹头洲际弹道导弹大规模攻击的最有效方法,“星球大战”计划在上世纪80年代-90年代仍然是非常有效的系统,是真正有可能阻止大规模弹道导弹齐射的技术方案。而21世纪的今天,随着星链系统、“星舰”巨型运载火箭的出现,再加上技术进步使得能携带多个KKV杀伤器的反导卫星的尺寸重量和成本都有希望被控制下来。因此理论上来说,似乎“金穹”是有可能实现“星球大战”计划中的部分设想的。

这是“金穹”系统科学的一面。

但问题是,有矛必有盾,从“星球大战”计划制定的时候开始,苏联就已经在琢磨破解的办法,同时他们也在研究自己的轨道拦截和反轨道系统,比如今天大家都知道的“金刚石”军用空间站,或者说太空战斗机,其外形就像是个没有机翼,长期部署在轨道上的“暴风雪”号航天飞机,近几年俄罗斯公开展示了当年为它研制的太空导弹和可以在太空射击的23毫米机炮,现在想来,或许它的任务就是先干掉美国人的反导卫星,给导弹铺路。大不了我就用“金刚石”盯着你的“智能卵石”,我们前面说过了,为了实现拦截任务,需要在一条轨道上同时部署多枚卫星,前后相连的通过发射场上空,那么理论上我只要有一架太空战斗机,在一条临近的轨道上和你逆向飞行,你的反导卫星就会依次通过我的杀伤区,我就可以把你挨个打爆。所以苏联不需要部署很多“杀手卫星”,而是只需要一个“金刚石”军用空间站。

当然,另一个办法就是在距离现有导弹发射场很远的位置,再造新的发射场,反正我每造一个发射场,你就得一溜十三章的再部署很多反导卫星来覆盖我。更甭提苏联后期已经有很多公路和铁路机动导弹了,这些机动式导弹能够随停随打,就意味着美国人要部署的反导卫星数量必须指数级上升。

当然在今天你可以说美国人可以部署很多很多的卫星,就像星链能够覆盖全球一样,给你覆盖上……这话说得就好像美国人钱花不完似的,你要真有那么多钱,政府别关门啊。

再就是我们前面说的,高超声速滑翔导弹使得在轨拦截的优势大减,从原来可以全程多次进行拦截,变成只有一次拦截机会,而且这次机会还不理想。更不用说,吸气式高超声速技术现在我们已经知道,美国也已经落后于中国了。其实东风-1000巡航导弹已经可以达到中远程,只不过可能要采取平均飞行速度较慢的方式来飞行,但这仍然意味着现有的反导系统无法对其进行有效拦截,更不用提你在大气层外的金穹系统了。

那么东风-10000导弹,如果有的话,是不是可以更进一步,直接给你干到远程导弹,甚至洲际导弹的射程呢?

并非不可想象。

所以怎么说呢,金穹系统听起来很厉害,但它的意义更多不是针对这些新型的导弹,也针对不了。如果我们一定要说技术上它的威胁,那么就是针对我们目前正在扩大部署的发射井的,毕竟按照美国人现在的估计,中国的目标可能是与美俄在导弹和弹头数量上并驾齐驱嘛,那美国岂不是就要面临一打二了,那我部署上金穹,至少让俄罗斯和中国的发射井里的导弹威胁降低,那理论上就只有诸如“先锋”,或者中国的XX-XXB导弹有威胁了,只是——且不说十有八九经济上,工程实践上美国的现状不太可能支撑得起这样一个超级工程,更重要的是,那到时候我只要把发射井里的导弹换成XX-XXBJ,那……你又当如何呢?

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