俄高超聲速武器防御技術發展特點分析
發射中的“先鋒”高超聲速導彈“先鋒”高超聲速導彈運輸裝填現場 俄羅斯電視1臺公布的“鋯石”導彈CG圖米格-31攜帶“匕首”高超聲速導彈
高超聲速武器以獨特的作戰優勢對未來戰爭樣式和作戰形式產生顛覆性影響,高超聲速武器及防御成為大國競爭的重要領域。
俄羅斯在發展高超聲速武器領域取得先發優勢,已形成由“鋯石”“先鋒”“匕首”等組成的高超聲速武器打擊體系,基本具備覆蓋陸海空的能力。
與此同時,俄著手構建高超聲速武器防御體系建設,通過系列演習重新評估現有反導攔截體系的作戰效能,推進高超聲速武器防御體系的能力生成。
俄軍近期舉行高超聲速武器聯合防御演習后表示,初步形成對高超聲速武器探測和攔截能力,擴大非對稱優勢,可抵消美國防御導彈力量,具有超前的戰略意義。
基本情況
2002年美國退出《反導條約》,單方面恢復不受地區和數量限制部署反導系統的權利。美國逐漸建成利用全球不同地域、不同平臺對來襲彈道導彈進行分段、分層攔截的全球一體化的戰略反導系統,對俄羅斯的戰略核力量構成了顯著威脅。
俄羅斯針對性致力于現有導彈系統突破性反導技術和先進的高超聲速武器的研發,希望通過搶占前沿領域的先機來尋求不對稱優勢,突破美國的全球反導防御系統。
隨著俄羅斯“鋯石”“先鋒”“匕首”等不同型號高超聲速導彈列裝,顛覆傳統的導彈突防與攔截防御模式,迫使美國將更多精力和經費投入到導彈防御系統的升級,以及高超聲速技術等相應前沿領域的發展上,以此達到爭取戰略主動目的。
目前,美正開展AGM-183A、“暗鷹”等多型高超聲速武器的研發與測試,為應對新的威脅,俄積極推進高超防御能力建設。
2021年10月俄首次舉行反高超聲速武器聯合演習,防空作戰單元在阿斯特拉罕州阿沙盧克靶場對模擬超高速目標靶彈進行了實彈射擊;在攔截武器方面,具備反高超聲速武器能力的S-500系統于2021年12月在北極地區成功測試攔截高超武器能力。
2021年12月17日,適值俄羅斯戰略導彈部隊日,戰略導彈部隊總司令謝爾蓋·卡拉卡耶夫上將在《紅星報》采訪時強調,鑒于國外高超聲速武器和防御系統的最新發展趨勢,最早在2030年前美國新一代導彈防御系統投入使用,可以實現理論上對抗戰略高超聲速武器的能力。
高超聲速武器防御難點
高超聲速武器是指以高超聲速飛行技術為基礎,飛行速度超過5馬赫的武器,主要包括高超聲速滑翔飛行器、高超聲速巡航導彈、高超聲速航空彈道導彈,具有飛行速度快、突防能力強、高毀傷、高生存力以及遠程精確打擊等諸多優點。
(一)飛行速度快,打擊決策反應時間短。
高超聲速武器主要是在高度20千米到40千米的臨近空間飛行,在這一高度上受制于地球曲率的影響,雷達很難在遠距離上進行探測與預警,直到導彈飛行末段才能探測到高超聲速武器,使得指揮層正確評估應對方案和防御系統有效攔截武器的效率大大降低,對當前的導彈防御系統構成巨大威脅。
(二)機動能力強,變軌隨機性,攔截命中概率低。
可變軌技術,是高超聲速武器的標志性技術特征。傳統導彈的突防變軌能力有限,只能夠進行有限機動,而高超聲速武器不遵循彈道軌跡,具備三維機動變軌能力,軌跡毫無規律,通過控制飛行姿態改變主要升力矢量的方向,實現大范圍的變軌機動。高超聲速武器的高超聲速、高機動性對攔截系統的快速反應能力與分析計算能力都提出了更高的要求。高超聲速武器純動能攔截方案由于打擊精度問題無法保證有效命中,為確保可靠攔截將會需要采用動能攔截與非動能攔截兩種路線,動能殺傷彈頭與破片殺傷彈頭兩種手段結合的方式。未來高超聲速武器突防手段發展必須以人工智能為技術支撐,提前規避攔截,則攔截難度將會進一步增大。
(三)預警探測跟蹤難。有效探測與跟蹤是攔截系統實現成功攔截高超聲速武器的前提。高超聲速武器的雷達反射面積較小,外形設計上具有一定的隱身能力及低探測性。現有攔截系統探測設備,包括陸基雷達、空中預警機和天基低軌衛星,在探測范圍上都存在相當大的盲區。高超聲速武器在助推段和滑翔段,主要飛行狀態處在探測系統的盲區,可以有效地規避反導系統探測。
俄高超聲速武器防御發展特點
由于防御高超聲速武器預警決策時間極大壓縮,受防御技術難度和效費比的制約,有效高超聲速武器防御體系很難短時期內形成。俄軍通過不斷摸索戰法創新和先進防空反導系統作戰使用的協同指揮,充分利用俄羅斯廣闊的國土縱深,初步形成對高超聲速武器探測和攔截的初始作戰能力。
(一)思路:先易后難,先系統后體系。
俄軍大力發展高超聲速武器的同時,積極推進先進攔截系統的研發。具備反高超聲速武器能力的S-500系統于2021年10月列裝,并參與去年俄羅斯首次反高超聯合演習,順利完成戰備等級轉換、機動部署、模擬攔截發射等作戰課目,凸顯俄反高超先系統后體系的發展思路。
(二)技術:發展先進攔截技術,加速新型裝備研發。
俄“鋯石”導彈由于殼體外的等離子體鞘可以吸收雷達波,因此具有較強的隱身性能,超快的飛行速度加上強大突防和隱身能力,對高超聲速武器探測攔截手段構成更為復雜的挑戰。俄充分利用天基和地基預警系統與跟蹤和火控系統相結合,引導高性能攔截器或定向能武器是未來防御高超聲速武器可行的選擇。同時積極探索全維化人工智能技術的應用,加速高超聲速武器防御系統的發展。
(三)攔截:分段多層攔截,優先發展末端攔截能力。
俄羅斯重新規劃防空部隊遠中近結合的組織部署,現有各攔截系統互相整合,達到深度互聯要求。“鎧甲”-SM彈炮合一防空系統并入S-500防空體系,依次部署S-400、S-350和“山毛櫸”防空系統形成梯次配置防御,實現多層攔截。飛行末段是高超聲速武器的弱點與攔截窗口。高超聲速武器飛行末段飛行速度降低,機動能力下降,存在著進行攔截的有利條件。俄軍在聯合演習中利用多源預警探測信息協同,預先防御在高超靶彈飛行末段成功實現攔截。
(四)手段:重視電磁頻譜對抗手段運用。
俄加快推進電磁頻譜作戰部署與實施,可能成為主動防御高超聲速武器的長遠解決手段。俄羅斯的“季夫諾莫里耶”電子戰系統采用人工智能,能夠自主分析戰場環境,快速識別來襲超高聲速武器的類型、制導方式,并且及時地實施干擾,為未來高超聲速武器防御提供有效手段。
觀點
高超聲速武器突防能力的全方位發展對預警探測、跟蹤識別和攔截手段提出了更高的要求,未來的高超防御將有效融入“協同組網探測”“電子戰”“干擾-打擊一體”“空基助推段激光攔截”等多種攔截手段概念,發揮體系化作戰優勢,逐步實現陸海空天一體化、多方位、多手段空天防御高超聲速武器作戰能力。與此同時,俄方大力運用輿論宣傳手段,展示高超防御能力,迫使對手加大投入保持戰略主動優勢。
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