機載反導(dǎo)攔截武器的發(fā)展與思考

張笑顏，鄒　強，辛　偉

（1.海軍航空工程學(xué)院飛行器工程系，山東煙臺264001；2.92819部隊，遼寧大連114401）

機載反導(dǎo)攔截武器的發(fā)展與思考

張笑顏1，鄒強1，辛偉2

（1.海軍航空工程學(xué)院飛行器工程系，山東煙臺264001；2.92819部隊，遼寧大連114401）

考慮機載反導(dǎo)攔截武器在目標(biāo)攔截匹配性、作戰(zhàn)使用靈活性方面的優(yōu)勢，借鑒美國機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)在定向能和動能攔截武器兩條路線的發(fā)展思路，分析機載反導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)在空基平臺、預(yù)警探測、指揮控制和攔截武器等方面的能力需求，引發(fā)依托岸基飛機平臺和艦載飛機平臺發(fā)展機載反導(dǎo)攔截武器的思考，梳理出發(fā)展機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)所需的關(guān)鍵技術(shù)，從而對反導(dǎo)防御體系和機載武器體系的發(fā)展具有良好的參考和借鑒價值。

機載武器；反導(dǎo)攔截；定向能武器；動能武器

提高攔截防御效果、確保國土和要地安全，實現(xiàn)對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的“全程全段”覆蓋式攔截，始終是彈道導(dǎo)彈防御攔截體系的追求和發(fā)展方向。目前發(fā)展比較成熟的是主要用于彈道導(dǎo)彈目標(biāo)中、末段攔截的陸基、?；鶖r截系統(tǒng)，其比較突出的優(yōu)勢，是作戰(zhàn)使用上能夠在己方控制區(qū)域（地域、海域）內(nèi)方便的部署，能夠突出對重點區(qū)域的保護需求。但是，海基尤其是陸基攔截方式，受使用環(huán)境、平臺機動能力等限制，在機動作戰(zhàn)、保衛(wèi)區(qū)域覆蓋程度等方面具有較大的天然局限性，特別是難以前出至敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射地域、海域附近實施助推段攔截，帶來了彈道導(dǎo)彈防御體系發(fā)展的瓶頸問題。

而采用機載反導(dǎo)攔截武器的空基攔截系統(tǒng)以其特有的靈活機動作戰(zhàn)能力，能夠在良好匹配助推段攔截需求的同時，較好兼顧末段甚至中段攔截需求，成為彈道導(dǎo)彈防御體系不斷發(fā)展完善的一個重要環(huán)節(jié)。基于以上認(rèn)識，美國自20世紀(jì)60年代啟動反導(dǎo)防御體系建設(shè)以來，盡管面臨諸多困難和失敗，卻始終沒有放棄對機載反導(dǎo)攔截武器的研究和發(fā)展，迄今已經(jīng)走過了50多年的探索過程，目前仍在積極開展工作［1-3］，這對于處于威脅形勢、發(fā)展需求不斷深化變化的我國反導(dǎo)防御體系和機載武器體系而言，是值得持續(xù)深入追蹤、剖析和探討、借鑒的課題。

1　機載反導(dǎo)攔截武器的發(fā)展需求

受制于技術(shù)的復(fù)雜性、平臺使用條件的局限性等問題，發(fā)展機載反導(dǎo)攔截武器的難度大、費用高。然而，由于機載反導(dǎo)攔截武器在目標(biāo)攔截匹配性、作戰(zhàn)使用靈活性等方面具有難以替代的優(yōu)勢，始終對美國的導(dǎo)彈防御計劃具有獨特的吸引力而延續(xù)發(fā)展至今。

1.1彈道目標(biāo)飛行過程攔截的匹配性

彈道導(dǎo)彈發(fā)射后的飛行過程，一般可分為助推段、中段、末段等階段，彈道導(dǎo)彈防御體系“全程全段”攔截能力的發(fā)展方向，即是實現(xiàn)對彈道導(dǎo)彈飛行全程各階段的攔截能力。

陸基彈道導(dǎo)彈發(fā)射區(qū)域一般處于受到嚴(yán)密安全保衛(wèi)的腹地，陸基、海基攔截系統(tǒng)難以抵近部署使用，實現(xiàn)對陸基彈道導(dǎo)彈的助推段攔截幾乎不可能。?；鶖r截系統(tǒng)在理論上具有抵近潛射彈道導(dǎo)彈發(fā)射海域附近實施助推段攔截的可能性，但由于彈道導(dǎo)彈潛艇平臺水下活動的高度隱蔽性，且機動能力與海基攔截系統(tǒng)艦艇平臺基本相當(dāng)，造成海基攔截系統(tǒng)在實際作戰(zhàn)使用中，能否及時發(fā)現(xiàn)彈道導(dǎo)彈潛艇平臺、發(fā)現(xiàn)之后能否快速抵近潛射彈道導(dǎo)彈發(fā)射海域、潛射彈道導(dǎo)彈發(fā)射后能否及時予以攔截，都存在著很大的不確定性，使得?；鶖r截系統(tǒng)難以實際用于潛射彈道導(dǎo)彈攔截。因此，陸基、?；鶖r截系統(tǒng)一般只適用于對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)進行中段、末段攔截，而難以滿足助推段攔截的需要。而彈道導(dǎo)彈中、末段飛行中日益廣泛采用的多誘餌假目標(biāo)、中段彈道機動、分導(dǎo)式多彈頭、再入機動變軌等突防技術(shù)和手段，使得主要依賴于陸基、?；鶖r截系統(tǒng)建立的中、末段攔截體系面臨著極為苛刻的攔截能力需求。

而基于機載攔截武器的空基攔截系統(tǒng)，采用戰(zhàn)斗機發(fā)射平臺，或者戰(zhàn)斗機編隊護航的大型空中發(fā)射平臺，利用空中平臺所具有的飛行機動能力，在反導(dǎo)預(yù)警探測系統(tǒng)支援下，具有快速抵近敵方陸基、潛射彈道導(dǎo)彈發(fā)射區(qū)域?qū)嵤┲贫螖r截的現(xiàn)實可能性。而彈道導(dǎo)彈目標(biāo)在助推段所具有的紅外輻射特征強、飛行速度慢、機動能力弱、頭體未分離等特點，也非常適合在該段對其實施可靠、高效的攔截毀傷。

1.2作戰(zhàn)使用的靈活性

隨著技術(shù)、裝備的日益發(fā)展，機動發(fā)射的潛射、陸基彈道導(dǎo)彈逐步成為當(dāng)前主流，特別是潛射彈道導(dǎo)彈，依托廣闊的海洋進行隱蔽機動、部署、作戰(zhàn)，其發(fā)射位置、發(fā)射時機、進襲方向等都具有較大的不確定性，給防御、攔截帶來了很大的挑戰(zhàn)。采用陸基甚至海基攔截方式，受限于平臺機動能力和部署、使用地域或海域范圍等問題，僅適用于在相對穩(wěn)定的保衛(wèi)區(qū)域附近實施末段攔截，或有限前出實施中段攔截，難以實現(xiàn)助推段攔截以及“全程全段”覆蓋式攔截。

而采用機載攔截武器的空基攔截方式，由于空中平臺機動能力好、飛行速度快，可以根據(jù)敵方彈道導(dǎo)彈威脅的具體形勢和變化情況，快速在范圍廣闊、布局分散的各保衛(wèi)區(qū)域內(nèi)進行調(diào)動部署，迅速對敵方威脅變化做出反應(yīng)，從而更加機動靈活地在更大的地域、海域范圍內(nèi)實現(xiàn)有針對性的部署使用［4］。

更重要的是，采用戰(zhàn)斗機平臺、編隊護航的大型空中平臺，可以前出實施助推段攔截，補充空白、基本自成體系，與陸基、?；到y(tǒng)一起可以構(gòu)成比較完善的“全程全段”覆蓋式攔截體系。

2　美機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的發(fā)展思路

在軍事需求牽引下，美國的機載反導(dǎo)攔截武器研究始于20世紀(jì)60年代［2］，自從1960年首臺激光器問世后，美國國防部在1962年就對利用激光來防御彈道導(dǎo)彈產(chǎn)生了興趣，提出了包括機載激光器在內(nèi)的定向能反導(dǎo)攔截武器發(fā)展設(shè)想［5］。然而，隨后的30年中，由于戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用層面的機載激光武器技術(shù)尚不成熟，在20世紀(jì)七、八十年代，隨著防空導(dǎo)彈特別是空空導(dǎo)彈技術(shù)的飛速發(fā)展，在以戰(zhàn)略性天基激光反導(dǎo)武器發(fā)展為核心內(nèi)容的美國“星球大戰(zhàn)（SDI）”計劃中，輔助的機載反導(dǎo)攔截武器的發(fā)展重點，卻是機載動能攔截武器。

50多年來，美國機載反導(dǎo)攔截武器始終主要圍繞機載定向能（主要是激光）反導(dǎo)攔截武器、機載動能反導(dǎo)攔截彈兩條技術(shù)路線交替發(fā)展，實質(zhì)性發(fā)展主要歷經(jīng)了早期的“星球大戰(zhàn)（SDI）”計劃、近期的機載激光系統(tǒng)（Airborne Laser，ABL）項目和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中心機載防御層（Network-Centric Airborne Defense Element，NCADE）、空射撞擊殺傷系統(tǒng)（Air-Launched Hit-to-Kill，ALHTK）項目、動能攔截器（KEI）系統(tǒng)和無人機助推段反導(dǎo)等階段。

2.1定向能武器

以激光為代表的定向能武器的主要優(yōu)點包括［3］：①能量傳輸速度快（激光、微波等以光速傳播），作戰(zhàn)反應(yīng)時間短，可將攻擊目標(biāo)視為靜止目標(biāo)，適合攻擊彈道導(dǎo)彈等高速、大機動、作戰(zhàn)使用靈活的目標(biāo)；②抗干擾性能好，激光傳輸幾乎不受電磁環(huán)境干擾影響；③殺傷效果多樣化，可對導(dǎo)彈目標(biāo)產(chǎn)生燒穿、解體、引燃、引爆、致盲等多種毀傷效果，利于提高攔截效率；④可迅速改變攻擊方向和攻擊目標(biāo)，火力轉(zhuǎn)移速度快，抗飽和攻擊能力強；⑤發(fā)射時無后坐力影響、動力學(xué)干擾效應(yīng)等不利影響，適合空中平臺使用；⑥使用成本低廉，可高強度多次射擊、重復(fù)使用，附帶損害小，作戰(zhàn)效費比高。

進入20世紀(jì)90年代后，隨著美國相關(guān)軍事需求、基礎(chǔ)技術(shù)以及世界政治、軍事格局的發(fā)展變化，自1992年至2011年的近20年中，美國的彈道導(dǎo)彈空基攔截系統(tǒng)主要依托導(dǎo)彈防御（MD）計劃發(fā)展機載激光武器（ABL）對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)進行助推段攔截［6-8］。

ABL項目采用兆瓦級（14個激光器模塊、共3MW）的高能氧碘化學(xué)激光器（COIL），安裝在經(jīng)過改裝的波音747-400F型飛機上，與紅外捕獲系統(tǒng)、光束控制系統(tǒng)等主要組成單元結(jié)合在一起，構(gòu)成YAL-1A激光武器飛機。

ABL的基本原理和工作過程是：YAL-1A載機平臺在距敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射區(qū)300～400km遠(yuǎn)的高空巡邏，外部預(yù)警偵察系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射后，通過數(shù)據(jù)鏈把相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給YAL-1A載機，載機接收數(shù)據(jù)后通過機載指示與跟蹤系統(tǒng)控制機上的360°視場紅外傳感器探測目標(biāo)，用波長為1.06 μm的多光束激光照射器照射目標(biāo)，用高分辨率成像器進行成像，通過主望遠(yuǎn)鏡獲得良好的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)，并隨后引導(dǎo)信標(biāo)光束和殺傷光束。信標(biāo)光束比殺傷光束稍早發(fā)出，對殺傷光束所要經(jīng)過的大氣路徑進行測量并據(jù)此對自適應(yīng)反射鏡進行大氣畸變補償；激光照射器和被動紅外傳感器繼續(xù)跟蹤目標(biāo)的同時，安裝在機頭轉(zhuǎn)塔內(nèi)直徑為1.5 m的反射鏡把波長為1.315 μm的殺傷激光束集中照射處于助推段飛行的彈道導(dǎo)彈燃料箱，以摧毀目標(biāo)，最大殺傷距離可達600km。

ABL每次射擊照射目標(biāo)的時間為3～5 s，激光器所耗費的化學(xué)燃料成本僅為約1000美元，成本極其低廉，并可用于偵察評估、目標(biāo)指示以及殺傷、壓制其它導(dǎo)彈目標(biāo)等用途，曾經(jīng)是美國助推段反導(dǎo)武器發(fā)展中優(yōu)先考慮的內(nèi)容。

針對空基激光攔截武器與作戰(zhàn)環(huán)境、攻擊目標(biāo)、使用平臺的匹配問題，美國目前已經(jīng)提出了1.315 μm波長氧碘激光適應(yīng)大氣傳輸窗口、信標(biāo)激光測量校正大氣傳輸畸變、目標(biāo)部位精確識別與照射毀傷、模塊化組合配置等解決思路和途徑，為突破限制空基激光武器實用的“瓶頸”問題提供了可能［5］。盡管如此，空基激光攔截武器的實戰(zhàn)化發(fā)展，目前仍然面臨嚴(yán)峻的問題和挑戰(zhàn)，主要包括［2，5，9］：①攔截目標(biāo)的射程、毀傷目標(biāo)的能量強度等需求，使得武器系統(tǒng)設(shè)備重量、尺寸大，近期只能以運輸機、客機等大中型空中平臺為基礎(chǔ)進行改裝配置，難以采用戰(zhàn)斗機、無人機特別是隱身化空中作戰(zhàn)飛機上使用，給助推段攔截的前出部署實戰(zhàn)運用帶來很大限制，在新一代小型化、高功率激光器技術(shù)成熟之前難以有效解決；②大射程激光束能量高度集中、方向精度高的要求，使得高能激光束的聚焦、反射、校正等光學(xué)和控制系統(tǒng)等設(shè)備十分復(fù)雜、精密，化學(xué)激光器的冷卻技術(shù)也要求很高，導(dǎo)致系統(tǒng)技術(shù)難度大、可靠性差、保障困難；③大氣濕度、空氣擾動等因素會影響激光束的傳輸質(zhì)量，特別是在雨、雪、霧等氣象條件下難以使用，限制了激光武器使用的有效性和靈活性。

上述問題，使得美國的ABL計劃技術(shù)風(fēng)險大、發(fā)展成本高、研制進度一再拖延，加之動能攔截技術(shù)的逐步成熟、美國經(jīng)濟發(fā)展緩慢，2011年底，美國政府終止了ABL項目的發(fā)展，空基激光攔截武器改為長期進行研究的儲備技術(shù)。

2.2動能武器

1）動能武器的早期發(fā)展。20世紀(jì)七、八十年代，隨著防空導(dǎo)彈特別是空空導(dǎo)彈技術(shù)的飛速發(fā)展，在以戰(zhàn)略性天基激光反導(dǎo)武器發(fā)展為核心內(nèi)容的美國“星球大戰(zhàn)（SDI）”計劃中，輔助的機載反導(dǎo)攔截武器的發(fā)展重點就是機載動能攔截武器。

SDI空基攔截系統(tǒng)主要由地面衛(wèi)星觀測站指揮中心、出擊基地、載機平臺、機載攔截彈、作戰(zhàn)效果核查裝置等組成，其主要作戰(zhàn)目標(biāo)是低軌道情報和監(jiān)視衛(wèi)星、彈道導(dǎo)彈再入彈頭，作戰(zhàn)高度約400～1 000km，機載攔截彈的發(fā)射高度約為10～15km。

SDI空基攔截系統(tǒng)機載攔截彈的載機平臺采用稍作改裝的F-15戰(zhàn)斗機，作戰(zhàn)時每架F-15戰(zhàn)斗機在腹部掛載一枚攔截彈。

1985年9月13日，美國空軍對SDI空基攔截系統(tǒng)進行了打靶試驗，機載攔截彈的動能殺傷器直接命中了一個廢棄的衛(wèi)星。至1986年8月22日，美國空軍對SDI空基攔截系統(tǒng)共進行了4次發(fā)射打靶試驗，成功驗證了機載攔截彈紅外導(dǎo)引頭的熱敏感性能和動能殺傷器發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標(biāo)等方面的性能。

美國依托“星球大戰(zhàn)（SDI）”計劃發(fā)展的空基攔截系統(tǒng)，是結(jié)合機載反衛(wèi)星需求聯(lián)合發(fā)展的動能攔截技術(shù)，主要適用于對彈道導(dǎo)彈進行助推段、中段攔截，而助推段攔截的諸多優(yōu)勢難以得到充分體現(xiàn)，在較大程度上限制了其作戰(zhàn)效果和效能，未能投入成熟部署應(yīng)用。

2）動能武器的近期發(fā)展。圍繞以機載動能攔截彈為武器的新一代空基攔截系統(tǒng)發(fā)展問題，美國相關(guān)軍火公司提出了2種具體方案［10］。

一種是雷錫恩（Rathon）公司提出的網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元（NCADE）方案。該方案是一個以AIM-120先進中距空空導(dǎo)彈（AMRAAM）為基礎(chǔ)、安裝AIM-9X格斗空空導(dǎo)彈的紅外成像導(dǎo)引頭的兩級構(gòu)型機載攔截彈，最大射程約150km，具有在大氣層外飛行的能力，尺寸、重量與AIM-120相仿，最大射程約150km，所有能掛載AIM-120的飛機（如F-15、F/A-18、F-22、F-35等）均可掛載NCADE攔截彈，主要用于對彈道導(dǎo)彈進行助推段攔截。［11］NCADE主要用來攔截處于推進階段的彈道導(dǎo)彈，NCADE對彈道導(dǎo)彈進行階段攔截示意圖如圖1所示，NCADE攔截彈參數(shù)見表1。

圖1　NCADE對彈道導(dǎo)彈進行階段攔截示意圖Fig.1 Schematic diagram of NCADE’s phase intercept to ballistic missile

該方案于2006年5月由美國雷錫恩公司和導(dǎo)彈防御局（MDA）簽訂合同正式啟動，2007年12月份首次試驗成功，目前尚未有項目終止的消息。

表1　NCADE攔截彈參數(shù)Tab.1 Parameter of NCADE

另一種是洛克希德·馬丁公司提出的空射碰撞殺傷（ALHTK）方案。該方案考慮把“愛國者”PAC-3等陸基動能攔截彈集成到F-15C及新一代作戰(zhàn)飛機上使用，開發(fā)一個“低成本、多任務(wù)、閉鎖式”空基助推段攔截系統(tǒng)，并兼顧滿足巡航導(dǎo)彈目標(biāo)的攔截需求?！皭蹏摺盤AC-3比NCADE攔截彈具有更高的飛行速度，作戰(zhàn)性能會更加突出；但“愛國者”PAC-3的尺寸、重量也更大，增加了飛機的掛載難度并限制了單機攜彈數(shù)量。該方案于2007年1月由洛馬公司與導(dǎo)彈防御局簽訂合同，開展基于“愛國者”PAC-3的ALHTK工程發(fā)展研究工作，目前尚未有項目終止的消息。

從本質(zhì)上來說，新陳代謝就是身體一天之內(nèi)消耗的所有能量。身體不只是在運動時才消耗能量，每一分鐘都在消耗。美國北卡羅來納州大學(xué)助教史密斯·瑞恩表示，從消化食物到呼吸，包括用手機發(fā)短消息，身體無時無刻不在消耗能量，不管你是被動還是主動。

上述2種方案的基本思路，都是基于當(dāng)前基本成熟的機載、陸基防空反導(dǎo)導(dǎo)彈和空中作戰(zhàn)飛機技術(shù)發(fā)展空基動能攔截系統(tǒng)，具有技術(shù)基礎(chǔ)扎實、成本低、可行性好的特點，可采用作戰(zhàn)飛機特別是具有良好隱身性能的新一代作戰(zhàn)飛機作為發(fā)射平臺，使其具有較好的部署使用現(xiàn)實性，能夠滿足彈道導(dǎo)彈助推段攔截、末段低層攔截的能力需求，并可兼顧巡航導(dǎo)彈攔截等其他作戰(zhàn)需求。

在上述2種方案基礎(chǔ)上，美國還考慮過無人機反導(dǎo)系統(tǒng)和動能攔截器（KEI）系統(tǒng)。無人機反導(dǎo)系統(tǒng)考慮使用已部署的無人機（如X-47B）傳感器和配備輕型攔截器的“標(biāo)準(zhǔn)”3導(dǎo)彈，作為助推段彈道導(dǎo)彈的攔截方案。動能攔截器（KEI）系統(tǒng)則具備獨特的能力，部署后能攔截助推段或處于飛行中段初期的彈道導(dǎo)彈，作為機載激光助推段攔截系統(tǒng)的后備方案。KEI屬可機動部署型，利用7架C-17運輸機可以在24 h內(nèi)將一個KEI連部署到世界任何地方，并且能在部署后3 h內(nèi)做好作戰(zhàn)準(zhǔn)備，它的機動性和靈活性是以往系統(tǒng)所不具備的，能夠在來襲導(dǎo)彈最脆弱的階段摧毀中程和遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈［2］。但是總體上來說，這2種系統(tǒng)尚不成熟，達不到實戰(zhàn)的需要。

此外，美國還計劃在NCADE、ALHTK計劃的助推段攔截能力基礎(chǔ)上，還有可能延伸發(fā)展彈道導(dǎo)彈高層空間的中段、末段機載攔截系統(tǒng)，從而形成比較完備的機載反導(dǎo)攔截體系［4］。

3　機載反導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)能力需求

考慮機載反導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)的軍事需求并參考美機載反導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)的發(fā)展，可從空基平臺、預(yù)警探測、指揮控制、攔截武器等方面來分析機載反導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)的能力需求［1，12-13］。

3.1空基平臺

空基平臺的主要任務(wù)是為攔截武器提供發(fā)射平臺，接收、發(fā)送目標(biāo)預(yù)警信息，截獲、跟蹤和指示目標(biāo)，實施攔截武器瞄準(zhǔn)、（中）制導(dǎo)和射擊效果評估等。對于彈道導(dǎo)彈助推段攔截，空基平臺的各項能力需求如表2所示。

表2　空基平臺能力需求Tab.2 Capacity requirement of air-based platform

文獻［1，13］等資料研究表明，采用機載動能攔截彈實施彈道導(dǎo)彈目標(biāo)助推段攔截時，需要空基平臺具有不低于2 000kg的掛載能力（單個平臺）、同時攜帶5～10枚攔截彈，單架次留空值班時間應(yīng)不小于12 h。

3.2預(yù)警探測系統(tǒng)

由于彈道導(dǎo)彈助推段飛行時間短，且空基攔截系統(tǒng)一般難以在其發(fā)射陣地附近空域隨時監(jiān)控待命，為及時掌握戰(zhàn)場態(tài)勢、捕捉作戰(zhàn)時機，除空基平臺自身的預(yù)警探測設(shè)備外，還需要與其他多維外部預(yù)警探測系統(tǒng)一起構(gòu)成一個大范圍、全方位的預(yù)警探測系統(tǒng)。一方面用于對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的發(fā)射及準(zhǔn)備活動、助推段飛行情況進行監(jiān)視預(yù)警；另一方面用于對空基攔截系統(tǒng)的攔截作戰(zhàn)過程進行監(jiān)視和評估。比較完善的預(yù)警探測系統(tǒng)能力需求如表3所示。

表3　預(yù)警探測系統(tǒng)能力需求Tab.3 Capacity requirement of early-warning and detection system

文獻［1，13］等資料表明，實現(xiàn)對全球范圍的24 h覆蓋，至少需要4顆GEO（地球同步軌道）、2顆HEO（大橢圓軌道）、24顆LEO（低軌）衛(wèi)星。

3.3指揮控制系統(tǒng)

指揮控制系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著空基攔截反導(dǎo)的作戰(zhàn)管理、指揮決策、信息處理與分發(fā)、火力分配等任務(wù)。與陸基、海基中末段攔截相比，助推段空基攔截屬于樣式更為主動、時機更為敏感、過程更為緊湊的攔截作戰(zhàn)，相應(yīng)需要有更為高效的作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)，其功能如圖2所示。

圖2　指揮控制系統(tǒng)功能示意圖Fig.2 Schematic diagram of command and control system

空基攔截指揮控制系統(tǒng)的能力需求主要包括以下方面。

一是預(yù)警信息的融合處理與分發(fā)能力。指控系統(tǒng)要對不同來源的預(yù)警信息進行有效鑒別、核對、融合處理，形成預(yù)警數(shù)據(jù)，并分發(fā)到空基平臺和其他配套作戰(zhàn)平臺。主要指標(biāo)包括信息處理和分發(fā)時間、信息時延、信息可靠性等。

二是空基攔截任務(wù)規(guī)劃能力。指控系統(tǒng)要對整個空基攔截作戰(zhàn)過程進行詳盡的任務(wù)規(guī)劃，實現(xiàn)空基平臺部署配置、巡邏與攻擊航線、戰(zhàn)斗等級轉(zhuǎn)進、戰(zhàn)斗調(diào)度、戰(zhàn)斗過程、效能評估等一系列作戰(zhàn)要素的合理規(guī)劃。根據(jù)戰(zhàn)備程度包括平時規(guī)劃、戰(zhàn)時規(guī)劃、隨機規(guī)劃能力。

三是攔截作戰(zhàn)決策能力。針對是否攔截、何時攔截、效果如何等決策點，從助推段空基攔截的特點出發(fā)，準(zhǔn)確、快速、高效實現(xiàn)目標(biāo)威脅評估、攔截時機判斷、射擊諸元確定、攔截效果評估等決策。

3.4攔截武器

攔截武器是摧毀目標(biāo)的直接執(zhí)行者，其能力水平直接關(guān)系到反導(dǎo)攔截作戰(zhàn)的效果、武器系統(tǒng)的組成配置與使用方式等問題。攔截武器的能力需求主要包括以下方面。

一是攔截作戰(zhàn)空間范圍。主要是可對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)實施有效攔截的高度范圍、距離范圍、射界范圍等。對于空基激光武器，主要取決于激光束能量強度及匯聚性能、傳輸距離、傳輸精度等因素；對于空基動能攔截武器，主要取決于攔截彈的動力推進效率、飛行速度、制導(dǎo)精度等因素。

二是攔截有效性。主要是一次使用攔截武器能夠殺傷目標(biāo)的可能性和效果。對于空基激光武器，主要取決于激光束的能量密度、持續(xù)照射目標(biāo)的時間、照射目標(biāo)的部位等因素；對于空基動能攔截武器，主要取決于攔截彈的制導(dǎo)精度、抗干擾性能、命中目標(biāo)時的相對速度/動能等因素。

三是攔截反應(yīng)速度。主要是收到目標(biāo)指示信息后完成發(fā)射準(zhǔn)備、開始實際發(fā)射殺傷激光束或攔截彈所需要的時間。主要取決于攔截武器及武器系統(tǒng)相關(guān)配套設(shè)備的啟動、射前檢查、諸元解算與裝訂、發(fā)控與發(fā)射等過程因素。

四是使用可靠性。主要是一次掛機使用（從掛機到命中目標(biāo)）過程中，攔截武器始終保持正常技術(shù)狀態(tài)、工作過程的能力。主要取決于攔截武器及武器系統(tǒng)配套設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)成熟度、產(chǎn)品質(zhì)量等因素。

五是平臺匹配性。主要是空基攔截武器對理想空基平臺的功能、性能適裝程度。主要取決于攔截武器及武器系統(tǒng)配套設(shè)備的尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、功率，機械、電氣、信息接口需求，作戰(zhàn)準(zhǔn)備、使用過程等因素。

4　相關(guān)啟示

總體上看，彈道導(dǎo)彈攔截防御體系單純依賴陸基、?；卸魏湍┒螖r截系統(tǒng)，必然面臨攔截效果、作戰(zhàn)效能、建設(shè)規(guī)模、使用強度和靈活性等方面的問題，很難保證國家安全以及核反擊力量的生存。在此背景和前提下，發(fā)展實用的機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)，具備對來襲彈道導(dǎo)彈實施包括助推段攔截在內(nèi)的“全程全段”攔截防御能力是十分必要和重要的。

4.1機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務(wù)

從前述機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的使用特點看，其適合用于彈道導(dǎo)彈助推段攔截，能夠彌補彈道導(dǎo)彈“全程全段”攔截體系針對目標(biāo)飛行初段的攔截能力空白。作戰(zhàn)使用時，可依托臨近目標(biāo)發(fā)射地域或海域的前沿機場、航母編隊進行部署，在天基、空基、地/海基預(yù)警系統(tǒng)及航母編隊自身預(yù)警系統(tǒng)的支援下，對潛在敵方的彈道導(dǎo)彈發(fā)射基地、戰(zhàn)略核潛艇的相關(guān)活動實施偵察和監(jiān)視，并進行威懾。預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)潛在敵方的異?；顒踊蛘骱驎r，攜帶機載反導(dǎo)攔截武器的作戰(zhàn)平臺升空在目標(biāo)的可能發(fā)射點近區(qū)空域巡邏，作戰(zhàn)平臺傳感器在預(yù)警系統(tǒng)、配套警戒系統(tǒng)支援下，對目標(biāo)可能的發(fā)射飛臨空域進行監(jiān)視。一旦敵方彈道導(dǎo)彈目標(biāo)發(fā)射，作戰(zhàn)平臺的相關(guān)傳感器系統(tǒng)快速截獲目標(biāo)并進行跟蹤，獲得目標(biāo)信息進行諸元解算和攔截武器裝訂，并發(fā)射攔截。從目前的機載武器技術(shù)發(fā)展情況看，上述作戰(zhàn)過程并不存在功能上的瓶頸，主要是在現(xiàn)有機載武器系統(tǒng)、彈道導(dǎo)彈防御體系技術(shù)基礎(chǔ)上的性能改進提升問題。因此，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)主要用于彈道導(dǎo)彈助推段攔截時在需求上是合理的、在技術(shù)上是有可行性的。

另一方面，從技術(shù)原理上看，助推段攔截的難度，主要是空中作戰(zhàn)平臺和配套作戰(zhàn)力量的前出部署、使用問題，就攔截系統(tǒng)本身而言，助推段攔截與中、末段攔截沒有本質(zhì)的不同，只有針對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)在不同飛行階段目標(biāo)特性的匹配性問題。因此，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)除主要用于彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的助推段攔截之外，還可以改進用于目標(biāo)的中、末段攔截。而且，空中平臺的良好機動性和使用靈活性，可以方便地在不同保衛(wèi)地點之間快速機動部署，能夠與陸基和海基中、末段?；鶖r截系統(tǒng)形成良好的搭配?；驹瓌t可以是對于既是高價值又是高威脅的保衛(wèi)地點，應(yīng)采用陸基、?；鶖r截系統(tǒng)實施專守或有限機動中、末段防御；其他保衛(wèi)地點，可采用機載攔截系統(tǒng)進行快速機動防御，以提高整個中、末段防御體系的效能。

綜上，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務(wù)，應(yīng)以助推段攔截為主要任務(wù)，同時形成對陸基和?；?、末段攔截的合理、有效補充。

4.2機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的統(tǒng)籌發(fā)展

彈道導(dǎo)彈助推段攔截的優(yōu)勢是否能夠有效實現(xiàn)和充分發(fā)揮，其關(guān)鍵問題是攔截系統(tǒng)能否實現(xiàn)前沿部署問題，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的優(yōu)勢正在于此。但是，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)空中作戰(zhàn)平臺的前沿部署問題，仍需進行進一步的深入分析。

對于在潛在敵方彈道導(dǎo)彈的陸基發(fā)射基地和?；鶓?zhàn)略核潛艇活動海域附近具有一定數(shù)量的可用前沿機場的國家而言，可以充分采用岸基作戰(zhàn)飛機作為機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的作戰(zhàn)平臺，并且可以考慮采用能夠滿足各種能力需求的較大型空中作戰(zhàn)飛機作為平臺，以降低機載攔截系統(tǒng)的技術(shù)難度、提高作戰(zhàn)平臺的使用效能。

但是，對于在潛在敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射基地和?；鶓?zhàn)略核潛艇活動海域附近缺乏足夠可用前沿機場的國家，或者面臨潛在敵方?；鶓?zhàn)略核潛艇活動海域范圍廣闊而無法采用岸基前沿機場的國家而言，則有必要充分考慮并重視利用航母艦載機作為機載攔截系統(tǒng)的海基作戰(zhàn)平臺，以實現(xiàn)機載攔截系統(tǒng)的實用部署和使用。特別是對于能夠在廣闊大洋中活動、作戰(zhàn)的彈道導(dǎo)彈戰(zhàn)略核潛艇而言，航母編隊可以充分利用其強大的空中、水下綜合作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)對敵方彈道導(dǎo)彈核潛艇及其發(fā)射活動的有效偵察預(yù)警和探測跟蹤，這是岸基航空兵力量難以實現(xiàn)的效果。因此，美國正在發(fā)展的NCADE、ALHTK攔截系統(tǒng)，均考慮了采用F/A-18、F-35C、X-47B等航母艦載機作為使用平臺的問題。采用航母艦載機作為機載攔截系統(tǒng)的使用平臺時，有必要從機載攔截系統(tǒng)與航母艦載機使用特點的匹配性、彈道導(dǎo)彈攔截防御與航母編隊裝備、力量體系特點匹配性等方面，對機載攔截系統(tǒng)、艦載機、航母及編隊裝備進行體系統(tǒng)籌建設(shè)。

綜上，機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)根據(jù)所面臨的彈道導(dǎo)彈威脅特點，對陸基、海基機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的發(fā)展進行合理統(tǒng)籌，以提高機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的有效性與合理性。同時，在航母作戰(zhàn)體系的發(fā)展過程中，也應(yīng)該統(tǒng)籌考慮其用于機載反導(dǎo)攔截的可能性與必要配套基礎(chǔ)。

4.3機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

一是機載攔截武器的小型化與低使用成本問題。小型化的攔截武器是空基使用特別是依托戰(zhàn)斗機、無人機平臺使用的關(guān)鍵問題。對于機載動能攔截武器，掛載隱身平臺使用應(yīng)盡量實現(xiàn)內(nèi)埋式發(fā)射方式；必須采用外掛式發(fā)射方式時，應(yīng)當(dāng)與平臺進行隱身及氣動一體化設(shè)計。對于著眼長遠(yuǎn)的激光攔截武器等定向能武器，應(yīng)在努力發(fā)展新一代小型化能量發(fā)射器的同時，充分考慮能源系統(tǒng)的小型化與高效轉(zhuǎn)換技術(shù)。低使用成本是保證空基攔截系統(tǒng)必要部署規(guī)模、降低作戰(zhàn)消耗的重要前提，應(yīng)充分考慮現(xiàn)有空空導(dǎo)彈、面空導(dǎo)彈及機載系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)的充分利用問題以降低使用成本。小型化、低成本是空基反導(dǎo)攔截系統(tǒng)實用化的必要基礎(chǔ)。

二是機載攔截武器大射程、小型化、高精度的總體綜合優(yōu)化技術(shù)。從作戰(zhàn)使用的角度，使用的機載反導(dǎo)攔截武器應(yīng)至少具備200～300km以上的有效射程。在此基礎(chǔ)上，要實現(xiàn)對彈道導(dǎo)彈目標(biāo)及其有效毀傷部位的直接碰撞動能殺傷或者高能光束/波束精確照射殺傷，以及前述小型化設(shè)計，需要針對機載動能攔截武器突破彈體、動力、彈道、制導(dǎo)控制等綜合優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)，針對機載激光攔截武器突破激光發(fā)射器、激光能源系統(tǒng)、光束控制系統(tǒng)等綜合優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。

三是空基反導(dǎo)攔截系統(tǒng)與國家綜合反導(dǎo)防御體系、其他配套系統(tǒng)的綜合匹配技術(shù)?？栈鶖r截系統(tǒng)作為國家綜合反導(dǎo)防御體系的一個有機組成部分，需要與陸基、海基攔截系統(tǒng)等國家綜合反導(dǎo)防御體系的其他組成部分協(xié)同使用、形成“全程全段”整體作戰(zhàn)能力，應(yīng)當(dāng)充分參考、借鑒美國發(fā)展空基攔截系統(tǒng)的思路，從預(yù)警探測、戰(zhàn)場監(jiān)視、目標(biāo)指示、協(xié)同指揮控制等方面，開展體系信息、硬件資源、任務(wù)協(xié)同等方面的功能、性能綜合匹配關(guān)鍵技術(shù)研究。從技術(shù)途徑的角度考慮，還應(yīng)開展與空基反衛(wèi)星攔截系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合匹配技術(shù)研究。此外，還應(yīng)開展空基攔截系統(tǒng)與空中平臺特別是戰(zhàn)斗機、無人機平臺其他功能系統(tǒng)的綜合匹配關(guān)鍵技術(shù)研究，充分利用和兼容平臺其他功能系統(tǒng)的能力，在實現(xiàn)彈道導(dǎo)彈目標(biāo)有效攔截能力的基礎(chǔ)上，盡可能減少對平臺其他作戰(zhàn)能力的影響，以滿足空中平臺的多用途能力和在反導(dǎo)攔截作戰(zhàn)中的多任務(wù)能力需求。

5　結(jié)論

從美國探索空基反導(dǎo)攔截系統(tǒng)兩條主要技術(shù)途徑的過程、現(xiàn)狀及趨勢考慮，發(fā)展機載反導(dǎo)攔截武器應(yīng)當(dāng)在已有得空空導(dǎo)彈、面空導(dǎo)彈技術(shù)基礎(chǔ)上，優(yōu)先考慮發(fā)展、建設(shè)基于第四代戰(zhàn)斗機、無人機平臺的空基動能反導(dǎo)攔截系統(tǒng)；同時，加強對小型化、高功率固體激光器等新一代定向能武器及應(yīng)用技術(shù)的先期研究，及早為將來的空基化發(fā)展運用奠定堅實的基礎(chǔ)。

在發(fā)展機載反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的過程中，有必要考慮岸基、艦載使用平臺的同步發(fā)展，注重依托海軍航母作戰(zhàn)力量進行協(xié)調(diào)發(fā)展和建設(shè)，從發(fā)展源頭上即考慮將來的高效部署使用問題，發(fā)展實用的空基反導(dǎo)攔截系統(tǒng)，具備對來襲彈道導(dǎo)彈實施包括助推段攔截在內(nèi)的“全程全段”攔截防御能力。

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Development and Analysis of Airborne Anti-Missile Interception Weapons

ZHANG Xiaoyan1，ZOU Qiang1，XIN Wei2
（1.Department of Airborne Vehicle Engineering，NAAU，Yantai Shandong 264001，China；2.The 92819thUnit of PLA，Dalian Liaoning 114401，China）

According to the superiority of airborne interception weapon on target interception matching performance and operational application flexibility，meanwhile，referring to the USA development train thoughts on DEW（Directed Energy Weapon）and KEI（Kinetic Energy Interceptor），the capacity requirements of airborne interception weapons on air-based platform，early-warning and detection，command and control，and interception weapon were analyzed.The analysis led to thinking deeply about how to develop airborne interception weapon，which relying on air force aircraft platform or naval force aircraft platform.The key technology of airborne interception system was carded as well，which provides reference and value to anti-missile defense system and aircraft weapon system.

airborne weapon；anti-missile interception；directed energy weapon；kinetic energy weapon

V271.4

A

1673-1522（2016）04-0467-08

10.7682/j.issn.1673-1522.2016.04.011

2016-03-20；

2016-05-20

張笑顏（1978-），女，講師，碩士。