在国庆节期间,央视《追光》节目对我国陆基中段反导拦截试验进行了极为罕见的报道,这个“过于先进,不便展示”的尖端军事科技终于与大家见了面。从公布的视频中可以看出,位于我国西北某处的反导拦截指挥中心科技感十足,巨大的显示屏上展示了反导拦截试验的核心数据画面,虽然指挥中心所有显示器均打上了厚厚的马赛克,但是官方却通过动画演示的方式解密了我国返单拦截试验的整个过程,让我们对这个拦截难度超乎想象的技术有了更为直观的认识。

根据公开的报道,我国先后已经进行了6次陆基中段反导拦截试验,均取得了成功,反导系统可靠性远超美国。既然我国能够如此自信展示陆基中段反导拦截系统,那么我国的这套系统很有可能已经开始了战备值班,具备了拦截各类远程弹道导弹的能力。

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众所周知,弹道导弹的飞行路线大致可以分为三个阶段,即上升段、飞行中段以及重返大气层阶段,整个飞行过程大致呈抛物线形状。其中上升段又被称为助推段,弹道导弹借助助推发动机快速的上升,逐步冲出大气层;飞行中段是弹道导弹助推火箭发动机分离后,导弹在大气层外飞行的阶段,一般高度为200~2000千米;而重返大气层阶段是飞行的末段,弹道导弹在此阶段分离出打击弹头,直至击中目标。

弹道导弹的三个飞行阶段

而根据弹道导弹的飞行特点,对其拦截手段也分为三种,分别是助推段拦截,中段拦截以及末段拦截。为了防范中俄弹道导弹的威胁,美国的弹道导弹防御系统包含了三种拦截手段。在导弹的助推起飞阶段,导弹的红外信号特征异常明显,且速度较慢,理论上是最好拦截的阶段。但是弹道导弹一般是在腹地发射的,要想在助推阶段拦截就必须把预警系统以及拦截系统搬到对方的家门口,风险极大,此外助推段时间很短,强大的火箭发动机在很短的时间之内就能把导弹推倒大气层外,拦截的窗口期相对就短了许多。美国之前发展的空基激光武器系统(ABL)就是一种助推段拦截系统,前前后后折腾了很多年,最终存在很大的技术风险而不了了之。

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末端反导是在弹道导弹再入大气层后实施拦截的技术,在这个阶段弹道导弹已经分离出分导弹头。与助推段以及中段反导相比,末端反导的技术难度最低,目前世界上很多导弹系统都具有末段反导拦截能力,如美国的爱国者Ⅲ以及萨德导弹系统以及俄罗斯的S-300、S-400导弹系统都具有末段反导能力。不过,末端反导存在巨大的系统风险,因为一旦拦截不成功就再也没有回旋的余地,即使拦截成功巨大的冲击波也会波及自身领土,生化弹头产生的污染会随着大气层降落到地面,附带损伤很大。

萨德导弹

中段反导就是在弹道导弹的飞行中段进行拦截,通常的拦截的高度在1000千米以上。在弹道导弹飞行的中段,其飞行轨迹较为固定,速度较为均衡,在远程预警雷达发现其踪迹后,可以通过大型的计算机计算其接下来的飞行路线以及将要攻击的区域。以射程上万公里的洲际弹道导弹为例,其飞行的时间为30~40分钟,在中段飞行的时间就长达20~30分钟,是拦截时间窗口最长的一个阶段。

那么为什么中段反导如此重要呢?

第一,由于弹道导弹飞行中段时间较长,给予拦截的机会就相对较多,如果一次拦截不成功就可以进行下一次的拦截,成功的几率大大提升。第二,中段反导是造大气层外进行的拦截,在这里碰撞拦截后碎片会在进入大气层后焚毁,没有附带损害,是一种较为干净的拦截方式。第三,目标特征相对简单,中段时的导弹的速度相对是最低的,弹道相对平稳固定,有利于拦截弹追踪并撞击目标。第四,中段拦截的大气层外空间背景较为单纯,温度较低,有利于拦截弹上的红外导引头发现并锁定温度较高的目标。正是基于此,中段反导才显得异常重要!

中国国家导弹防御系统

中段反导被称为反导技术皇冠上的宝石,是因为其拦截难度最大,技术要求最高,具体体现在以下几点难度上。

第一,探测难。虽然弹道导弹体积较大,但是在浩瀚的太空中发现其踪迹并不是一件容易的事情,需要建设强大的预警探测系统。以美国为例,为了实现对弹道导弹的探测目的,在世界各地建造了很多大型X波段雷达基站,加上海基的宙斯盾作战系统,才勉强实现了弹道导弹的中段预警探测能力。

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美国中段反导用的大型X波段雷达

海基的宙斯盾战舰

第二,拦截难。在弹道导弹的飞行中段,其飞行速度可达10马赫以上,且具备了变轨的能力,这就需要拦截弹的速度能够追上弹道导弹的速度且具有较高的灵活性。以美国拦截弹为例,海基的标准-3型防空导弹在大气层外关机的速度达到了5.5千米/秒,陆基的三级GBI拦截弹的关机速度达到了7千米/秒。而拦截弹的飞行姿态调整涉及到空间矢量火箭发动机技术,目前仅有少数的几个航空大国具备此技术。

标准-3防空导弹

第三,识别难。在中段的飞行末端,来袭的弹道导弹通常会释放大量的诱饵弹头,以消耗对方的拦截弹。而在大气层外,没有空气阻力,诱饵弹头可以随着真弹头同步飞行,很难分辨其真伪。目前最有效的方式是利用大功率的X波段雷达,扫描外太空,穿透大部分的气球薄壁,从而分辨真假弹头。

我国的洲际弹道导弹通常会带有诱饵弹头

第四,碰撞难。通常来说,拦截弹道导弹并不会利用爆炸来摧毁来袭的弹头,而是利用超高速的动能弹直接撞击摧毁。弹道导弹的弹头为了应对再入大气的超高温难题,通常异常坚固。如果拦截的动能弹没有较大的速度,即使直接撞击到来袭的弹头,也只能改变其航向,并不能把其摧毁。而中段反导动能拦截器的技术难度很高,目前仅有中美掌握,俄罗斯还停留在利用核爆炸摧毁来袭导弹的阶段。

美国是世界上最早开展反导拦截试验的国家,已经建立了海、陆两套反导拦截系统,目前已经在阿拉斯加州的格里利堡基地部署了40个陆基拦截弹, 在范登堡基地也部署了4个拦截弹。美国的GMD系统从1999年开始到现在总共进行了20次左右的测试,其中拦截成功的次数仅为10次,成功率仅为50%。

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美国陆基反导拦截弹

我国从2010年开始进行了6次中段反导拦截测试,均取得了成功。从反导的实际效果来看,我国掌握了中段反导拦截的关键技术,性能更加可靠,整理上优于美国的陆基中段反导拦截系统,实现了反超。

我国反导拦截画面

美国陆基反导拦截弹发射