彈道導(dǎo)彈突防措施分析

李士剛，張力爭

(1.海軍駐上海地區(qū)航天系統(tǒng)軍事代表室，上海 200001;2.北京機(jī)電工程總體設(shè)計部，北京 100854)

彈道導(dǎo)彈憑借其反應(yīng)快、射程遠(yuǎn)、精度高、威力大、突防能力強(qiáng)、可全天候作戰(zhàn)使用等特點，在戰(zhàn)場上發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著導(dǎo)彈技術(shù)與反導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，以美、俄等大國為首的國家相繼建立了全方位的反導(dǎo)體系以應(yīng)對彈道導(dǎo)彈的威脅。彈道導(dǎo)彈能否突破敵方反導(dǎo)系統(tǒng)攔截，是衡量彈道導(dǎo)彈生存能力和戰(zhàn)斗力的重要指標(biāo)。彈道導(dǎo)彈突防技術(shù)已成為軍事強(qiáng)國新一代彈道導(dǎo)彈的基本設(shè)計要素［1-2］。

從目前導(dǎo)彈的技術(shù)發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)使用來看，未來彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的命中精度、殺傷能力、生存能力、突防能力、可靠性、操作性、成本等，一直是倍受關(guān)注的指標(biāo)［3］。開展彈道導(dǎo)彈突防技術(shù)、突防裝置和突防戰(zhàn)術(shù)的研究，實現(xiàn)全程彈道反攔截戰(zhàn)術(shù)，對于提高彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能具有十分重要的意義。

1 典型反導(dǎo)系統(tǒng)簡介

美國是世界上最積極發(fā)展彈道導(dǎo)彈防御的國家，其彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)是迄今為止最為復(fù)雜和龐大的武器系統(tǒng)，現(xiàn)行的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是三段式多層攔截模式，即助推段防御、中間段防御和末段防御，其組成關(guān)系如圖1所示。每段防御系統(tǒng)由警戒系統(tǒng)和攔截系統(tǒng)組成。警戒系統(tǒng)實現(xiàn)對彈道導(dǎo)彈從發(fā)射到命中目標(biāo)全過程的探測、發(fā)現(xiàn)、跟蹤和威脅分析，引導(dǎo)攔截系統(tǒng)在合適階段實施攔截。

圖1 美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)組成

2 彈道導(dǎo)彈主要突防策略

面對日益完善、健全的彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，如何提高彈道導(dǎo)彈突防能力成為彈道導(dǎo)彈從預(yù)研或研制立項前亟需考慮的問題。根據(jù)現(xiàn)階段彈道導(dǎo)彈突防手段來看，常見的彈道導(dǎo)彈突防策略主要分為兩大類，即反偵察類和反攔截類，反攔截類突防策略又包括導(dǎo)彈機(jī)動、加強(qiáng)防御策略兩大類。圖2為彈道導(dǎo)彈突防策略分類圖［4］。

圖2 彈道導(dǎo)彈突防策略分類

2.1 電子干擾與誘餌策略

電子干擾與誘餌策略是目前彈道導(dǎo)彈最常見的突防手段。電子干擾泛指一切能夠破壞或擾亂雷達(dá)正常探測目標(biāo)的戰(zhàn)術(shù)或技術(shù)措施［1］。隨著雷達(dá)技術(shù)不斷進(jìn)步，雷達(dá)對彈道導(dǎo)彈的預(yù)警、探測、彈道計算能力越來越高。要求彈道導(dǎo)彈具備強(qiáng)大的電子干擾能力，降低敵方雷達(dá)的預(yù)警水平，提高導(dǎo)彈生存能力。

電子干擾是通過輻射、轉(zhuǎn)發(fā)、反射或吸收電磁能，削弱或破壞敵方雷達(dá)對目標(biāo)的探測跟蹤能力。按干擾能量來源劃分，可將電子干擾分為有源干擾和無源干擾兩類，按干擾的作用機(jī)理可將電子干擾分為壓制干擾和欺騙干擾。如圖3所示。

圖3 彈道導(dǎo)彈電子干擾分類

彈道導(dǎo)彈突防措施中的有源電子干擾是通過有源電子干擾機(jī)發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)電磁干擾信號，擾亂或欺騙敵方雷達(dá)探測設(shè)備，使其不能正常工作，甚至無法工作或上當(dāng)受騙，從而掩護(hù)導(dǎo)彈順利突防。

彈道導(dǎo)彈施放有源電子干擾最常用的手段是彈頭上安裝彈載干擾機(jī)或?qū)Ｓ脵C(jī)，主動發(fā)射噪聲、連續(xù)波、脈沖干擾或者復(fù)制對方探測雷達(dá)信號進(jìn)行假目標(biāo)、距離、速度干擾。由于彈載干擾機(jī)隨彈頭共同飛行，因此該方法比較適用于機(jī)動彈道導(dǎo)彈。此外，對于傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈，或機(jī)動彈道導(dǎo)彈拋物線段也可將電子干擾機(jī)或?qū)Ｓ脵C(jī)進(jìn)行拋擲，實現(xiàn)距離、速度欺騙干擾外還可實現(xiàn)角度欺騙干擾。在多重電子干擾條件下，對方雷達(dá)探測范圍整體縮小，并在干擾機(jī)方向形成內(nèi)凹，產(chǎn)生盲區(qū)，通過規(guī)劃適合的飛行路徑，可以有效回避威脅，提高突防效果［5］。資料顯示，美國的Mk500彈道導(dǎo)彈“特拉依金特”的彈頭就加裝了彈載有源電子干擾機(jī)。

無源干擾原理主要包括兩個:一是利用箔條掩護(hù)目標(biāo)，使目標(biāo)淹沒在箔條的反射信號中，從而降低雷達(dá)對目標(biāo)的檢測概率;二是模擬目標(biāo)的電磁反射特性和運(yùn)動特性，迷惑雷達(dá)的目標(biāo)識別系統(tǒng)，使雷達(dá)處理能力飽和而失效。

彈道導(dǎo)彈另一常見的突防手段是施放誘餌干擾。誘餌干擾要求誘餌必須具有與被掩護(hù)真目標(biāo)相同的回波特征，能夠產(chǎn)生虛假信息，有效地破壞雷達(dá)對真實目標(biāo)的探測和跟蹤。誘餌干擾可分為輕誘餌、重誘餌及智能誘餌等。導(dǎo)彈在大氣層之外的被動段階段，可以施放輕質(zhì)形狀似真實彈頭的誘餌，包括用金屬涂層柔性塑料制成許多“氣球”。重誘餌具有與彈頭同樣的彈道特性和可被探測特性，增加探測器發(fā)生錯誤識別的概率或消耗攔截彈，主要用于中末段突防。智能誘餌能夠根據(jù)敵方探測雷達(dá)信息確定誘餌應(yīng)發(fā)射的脈沖信號，從而實現(xiàn)距離、速度、角度欺騙。此外，智能誘餌還能引誘攔截彈的能力，將攔截彈引導(dǎo)向誘餌，從而保證彈頭的生存能力。

受彈頭空間、重量限制，彈道導(dǎo)彈無論加裝電子干擾設(shè)備還是誘餌均占用彈頭內(nèi)有限的空間、載荷資源。因此，需對彈頭開展總體優(yōu)化設(shè)計，既要提高導(dǎo)彈的突防能力，又不能因加裝電子干擾設(shè)備或誘餌而影響導(dǎo)彈總體性能。

2.2 助推段策略

彈道導(dǎo)彈助推段飛行過程中，發(fā)動機(jī)工作時間長，且發(fā)動機(jī)火焰紅外特性明顯;加之彈頭與發(fā)動機(jī)未分離導(dǎo)彈雷達(dá)散射截面積較大，因此易于被反導(dǎo)探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。因此，對彈道導(dǎo)彈攔截的最佳時機(jī)是在助推段進(jìn)行攔截。為避免在助推段被攔截，典型的助推段突防策略是研制速燃助推技術(shù)，縮短導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)工作時間并使其在大氣層內(nèi)關(guān)機(jī)。該突防技術(shù)可以不降低發(fā)動機(jī)動力性能前提下降低助推發(fā)動機(jī)工作時間;能夠保證發(fā)動機(jī)在大氣層內(nèi)關(guān)機(jī)，從而為對方預(yù)警衛(wèi)星的紅外探測發(fā)現(xiàn)定位增加難度;速然助推能夠壓低彈道最高點，使導(dǎo)彈快速進(jìn)入大氣層，從而使用于攔截的X射線激光器、中性粒子束等武器在大氣層內(nèi)衰減大大增大、效能顯著降低。美國的“三叉戟2”彈道導(dǎo)彈即采用了固體無焰末助推系統(tǒng)，能夠降低導(dǎo)彈末助推艙進(jìn)行末段修正時被敵方預(yù)警衛(wèi)星紅外探測系統(tǒng)的探測概率。

2.3 隱身策略

由雷達(dá)方程可知，雷達(dá)探測距離R與目標(biāo)雷達(dá)截面積σ的四次方根成正比，即

因此，通過各種隱身措施降低彈道導(dǎo)彈的雷達(dá)截面積σ，能夠大大減小反導(dǎo)探測系統(tǒng)的探測距離，從而降低反導(dǎo)系統(tǒng)反應(yīng)時間。

雷達(dá)隱身技術(shù)主要通過采取彈頭外形優(yōu)化設(shè)計、涂覆雷達(dá)隱身材料、導(dǎo)彈使用策略優(yōu)化等措施，降低導(dǎo)彈的雷達(dá)散射截面積，從而降低敵方雷達(dá)的探測能力，壓縮敵方反導(dǎo)系統(tǒng)反應(yīng)時間，提高導(dǎo)彈突防能力。彈頭優(yōu)化設(shè)計主要是針對彈頭上的雷達(dá)強(qiáng)散射點進(jìn)行外形優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合吸波涂層處理，達(dá)到削弱彈頭雷達(dá)強(qiáng)散射點的目的;涂覆雷達(dá)隱身材料主要針對彈頭大面積隱身處理或局部隱身處理，通常是采用涂覆吸波材料的方法，降低彈頭的雷達(dá)回波強(qiáng)度;導(dǎo)彈使用策略優(yōu)化主要針對導(dǎo)彈飛行過程中采取隱身措施，如導(dǎo)彈姿態(tài)優(yōu)化設(shè)計、導(dǎo)引頭開機(jī)前天線偏轉(zhuǎn)、空氣舵偏轉(zhuǎn)等措施。

此外，隱身技術(shù)還包括紅外隱身技術(shù)。紅外隱身措施主要包括:在固體推進(jìn)燃料中加入特殊添加劑等手段改變發(fā)動機(jī)尾焰亮度、形狀等紅外信號特征，或是在彈頭上覆蓋冷卻金屬包絡(luò)層，降低導(dǎo)彈飛行過程中由于氣動熱導(dǎo)致的彈體表面溫度升高，降低彈頭自身紅外輻射，最終有效縮短反導(dǎo)系統(tǒng)的紅外探測距離。

2.4 加強(qiáng)防御策略

加強(qiáng)防御策略主要包括彈頭加固、攜帶護(hù)衛(wèi)導(dǎo)彈等措施。彈頭加固主要是對彈體表面進(jìn)行處理，如包覆吸收材料或多孔膨脹材料，降低攔截彈爆破沖擊波;為防電磁脈沖，需對彈上含射頻天線的電子設(shè)備內(nèi)部采用增加濾波器、限幅器、特種保護(hù)線路等措施避免設(shè)備被強(qiáng)電磁脈沖燒毀。

攜帶護(hù)衛(wèi)導(dǎo)彈是彈道導(dǎo)彈加強(qiáng)防御策略，提高導(dǎo)彈突防能力的新的舉措。護(hù)衛(wèi)彈能夠?qū)撤綌r截彈發(fā)動主動進(jìn)攻，從而保護(hù)進(jìn)攻導(dǎo)彈不被攔截。攜帶護(hù)衛(wèi)彈要求進(jìn)攻導(dǎo)彈空間及載荷較大，在裝載有效載荷的同時需考慮護(hù)衛(wèi)彈所帶來的資源消耗。本突防方法適用于具有戰(zhàn)略地位的大型彈道導(dǎo)彈，如戰(zhàn)略核導(dǎo)彈、遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈等。

2.5 導(dǎo)彈機(jī)動發(fā)射與機(jī)動彈道飛行

導(dǎo)彈機(jī)動發(fā)射和機(jī)動彈道飛行是導(dǎo)彈機(jī)動策略的兩大主要措施。彈道導(dǎo)彈機(jī)動發(fā)射，可采用發(fā)射車、大型艦船、潛艇平臺發(fā)射，代替導(dǎo)彈發(fā)射井發(fā)射方式，從而提高彈道導(dǎo)彈的發(fā)射位置的不確定性，降低敵方預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警時間，為導(dǎo)彈突防創(chuàng)造較好的條件。

導(dǎo)彈機(jī)動飛行主要目的是增加敵方反導(dǎo)系統(tǒng)對導(dǎo)彈彈道預(yù)測難度，同時利于躲避攔截彈的攔截。導(dǎo)彈機(jī)動飛行通常有全彈道變軌和彈道末段機(jī)動飛行。全彈道變軌采取高彈道彈頭、機(jī)動彈頭、部分軌道轟炸技術(shù)等。高彈道機(jī)動是指彈頭以近似垂直的角度再入大氣層，彈頭速度高，敵方防御系統(tǒng)較難對垂直方向進(jìn)行探測覆蓋及攔截。機(jī)動彈頭指彈頭與助推發(fā)動機(jī)分離后，按照拋物線彈道進(jìn)入大氣層外，隨后彈頭到達(dá)預(yù)定位置再入，彈頭再入初期仍采用拋物線彈道形式，當(dāng)彈頭控制系統(tǒng)判斷到達(dá)機(jī)動飛行點后，控制系統(tǒng)控制彈頭按預(yù)定機(jī)動彈道飛行，直至命中目標(biāo)。機(jī)動彈頭的優(yōu)點是彈頭飛行彈道低，且彈道機(jī)動，不易被防御系統(tǒng)準(zhǔn)確預(yù)測彈道并實施攔截。資料顯示，美國的“潘興”導(dǎo)彈末段突防采用的是螺旋彈道技術(shù)，該導(dǎo)彈再入時采用螺旋式飛行軌跡，增加了末段的機(jī)動能力。

2.6 多彈頭策略

多彈頭技術(shù)分為兩種:一是集束式彈頭［7］，即一枚導(dǎo)彈攜帶裝有數(shù)個子彈頭的母艙，打擊目標(biāo)時，各子彈頭沿著大致相同的彈道攻擊同一面目標(biāo);二是分導(dǎo)式多彈頭，即一枚導(dǎo)彈攜帶多個沿不同軌道瞄準(zhǔn)不同目標(biāo)的子彈頭，每個子彈頭就是一枚可以產(chǎn)生巨大殺傷效果的炸彈，即使這些彈頭被擊毀，也可以大大消耗攔截導(dǎo)彈數(shù)量，從而使后續(xù)導(dǎo)彈得以突防。實施多彈頭的主要目的是進(jìn)行飽和攻擊，使敵方防御系統(tǒng)信息處理能力攔截彈發(fā)射及制導(dǎo)能力達(dá)到飽和，從而提高打擊目標(biāo)的成功概率。有關(guān)研究證明，當(dāng)子彈頭為5～15枚時，攔截導(dǎo)彈基本上無法應(yīng)付。

3 結(jié)束語

彈道導(dǎo)彈突防與防御系統(tǒng)是一對矛與盾的關(guān)系，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)彈防御系統(tǒng)不斷進(jìn)步，對彈道導(dǎo)彈突防能力提出更高要求。要實現(xiàn)彈道導(dǎo)彈的真正突防，需要綜合運(yùn)用電子干擾、誘餌、隱身、加強(qiáng)防御、導(dǎo)彈機(jī)動等多種突防策略。本文介紹了彈道導(dǎo)彈常用的突防策略，并重點對電子干擾與誘餌、隱身、彈道機(jī)動策略進(jìn)行論述。上述三種手段是彈道導(dǎo)彈突防措施中應(yīng)用較多的方法。隨著時代的發(fā)展，需要彈道導(dǎo)彈在突防手段、導(dǎo)引控制、機(jī)動能力、導(dǎo)彈使用策略等方面不斷優(yōu)化，提高導(dǎo)彈突防能力。

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