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人类科学技术的尖端领域

2020-03-30 18:40 浏览量:

人类科学技术的尖端领域

3月27日引述俄罗斯媒体的消息称,俄罗斯正在测试一款被称为"奴多利河"的全新反卫星武器。奴多利河系统最大的特点是,它是一款机动式反卫星导弹系统,全套系统都装备在大型多轴重载卡车上,可以根据需要进行远程机动,而不像过去的反卫星武器一样,只能部署在固定地点,因此该系统具备强大的作战效能,用俄罗斯官方的说法是:西方根本无法反击。

(媒体曝光的俄罗斯"奴多利河"反卫星导弹的14P222型运载发射车,以及其携带的导弹)

反卫星作战,是目前各国的尖端国防技术之一,其难度甚至高于反导作战。从1957年苏联把人类历史上第一颗人造卫星斯普特尼克一号送上太空至今,卫星已经成为各主要强国军事力量的重要组成部分,这其中有间谍卫星可以长期监视、监听对手国家的军队调动,武器研制以及部队的各种电子信号等等;通信卫星可以作为长距离联络的手段,以保持国家最高层对本国军队的实时掌控能力;气象卫星可以观测战区气候和气象情况,为己方军队的作战规划提供必要的气象资料;导航定位卫星可以为自己的部队提供导航和定位服务,以免部队迷路贻误战机……

总之,卫星已经成为各国军队不可或缺的重要装备。而在这种条件下,反卫星作战也成为了各国越来越关注的任务,换句话说,打掉对手的卫星,保全自己的卫星,这也是大国战争所必然会采用的手段。而反卫星武器,正是为了消灭对手的卫星而研发的一种尖端武器。

反卫星武器的分类

时至今日,反卫星武器依照弹头的不同,主要分为几大类:

1、核弹反卫星武器,也就是一枚装备核弹头的导弹,在太空中利用核爆产生的冲击波和电磁脉冲摧毁敌方卫星。这种武器的优势在于杀伤面积大,对于制导精度的要求比较低,在早期美苏两国都曾经有规划,因为上个世纪六七十年代,各国的制导技术还不够,所以只能指望大型核弹头扩大杀伤面积,进而摧毁敌方卫星。

(使用核弹头的苏联A-35型反卫星导弹,这种导弹还兼顾反导功能)

2、破片武器,因为早期的核武反卫星导弹弹头杀伤威力过大,而且即使在外太空使用核武器,也有可能会对其他国家造成影响,所以美苏等强国经过协商而签署了禁止太空核武化的条约。为此各国相继开发了破片杀伤型的反卫星导弹。这种导弹主要使用杀伤弹头,也就是类似于炮弹中的榴弹,内置大量的钢珠或者钢箭,在太空中爆炸后靠破片杀伤过往的卫星。这种武器的杀伤半径要明显小于装核弹头的反卫星导弹,不过由于使用常规弹头,没有放射性污染,因此是目前主要研究的反卫星武器之一。

3、动能武器,这种武器不装战斗部,完全依靠弹头自身精确飞行然后采用撞击的方式摧毁敌方卫星。由于不装战斗部,所以动能武器可以做得很小,这让动能武器具备很好的机动性能。但是也正是因为不装战斗部,动能武器需要极高的命中精度,因此对于观瞄系统和导弹自身的飞控系统有极高要求,目前仅有中美两国具备这一技术。

(陆基激光武器反卫星示意图)

4、粒子束武器,也就是常说的激光武器。激光武器最大的优势就是速度快,不需要计算提前量,在射程范围内,只需要瞄准目标就能确保命中。不过由于激光武器对能量需要巨大,因此通常情况下激光武器只能进行陆基固定部署,因此射界受到一定的影响。虽然美苏在冷战时期都测试过机载激光武器,不过总体上而言,机载系统的能源供应还是跟不上,射程有限,反卫星效果不好。

美俄现役反卫星武器

反卫星武器并不仅仅是一枚导弹或者一门激光大炮这么简单,反卫星作战是一个综合性的高科技作战任务,需要多部门通力配合才能实现,其过程堪比"星球大战"。这其中需要强大的观瞄系统、目标识别系统以及高精度导航系统。

(美军曾经测试的陆基激光炮,并且成功击毁过太空中的卫星)

卫星飞翔在高高的太空中,要想把它打下来,首先就需要足够强大且精密的观测系统。因为人类目前发射的卫星总数超过4000颗,其中有超过2000颗是迄今为止依然在有效运转的。而即使是因为故障失效的卫星,有相当数量依然飞行在太空之中,也就是我们常说的太空垃圾。而要从这2000多颗现役卫星和一大堆太空垃圾中准确区分出所要攻击的那颗卫星,这就需要非常强大的观瞄系统。美国军方研制的用于监视弹道导弹的远程X波段雷达、俄罗斯现役的"第聂伯河"超大型雷达系统,除了相互监视来袭的弹道导弹外,同样可以监视太空中的各种飞行物。

根据公开的媒体报道,美军的巨型海基X波段雷达可以有效监视距离陆地4000公里处篮球大小的物体,凭借这样的高精度监视能力,大型导弹预警雷达才能够监视在太空中飞行的弹道导弹核弹头。而反过来,这样高精度的监视能力,同样可以精确锁定太空中飞行的卫星。

(巨大的海基X波段雷达,这是反卫星系统的"眼睛")

在巨型太空监视雷达锁定目标之后,就该反卫星导弹登场。不过有趣的是,人类第一种实用型的反卫星导弹其实很小,小到战斗机就可以挂载。这就是美国研制的ASM-135机载反卫星导弹。1976年沃特公司与波音公司联手,赢得美国国防部反卫星导弹招标,开始研制反卫星导弹。1983年3月反卫星导弹计划被里根总统纳入"星球大战"计划,1985年9月ASM-135反卫星导弹首次由美军F-15战斗机成功发射。

ASM-135反卫星导弹是人类第一种进入实战领域的反卫星导弹。该导弹长5.42米,直径0.5米,翼展0.75米,导弹全重1.22吨,装备一台固体脉冲式火箭助推器和一台固体火箭发动机,最大飞行速度高达40马赫。ASM-135导弹的最大作战距离648公里,可以拦截400~480公里高度的近地轨道卫星,并且也可以兼顾拦截战略导弹核弹头。该导弹可以由F-15战斗机、B-52轰炸机、B-2隐身轰炸机等多种飞机携带,并在空中发射,因此具备极高的战术灵活性。不过由于其是机载设计,弹体和重量都受到较大限制,因此最大拦截高度也只有480公里。目前世界主要国家的很多人造卫星飞行高度在1000公里以上。所以ASM-135项目在导弹本身研制成功后不久即转入技术封存,不再使用。

(世界第一种实用的反卫星导弹,美制ASM-135型,图为1984年某次美军F-15战斗机进行高空发射测试)

苏联在漫长的冷战时期一直是可以和美国平起平坐的世界大国,早在1963年苏联就开始研制自己的反卫星系统,而且在整个冷战期间,苏联的反卫星武器和反导武器其实是走的同一条研发路径。1971年时苏联在莫斯科周边部署的A-35和A-135反导系统不仅能够摧毁美国来袭的弹道导弹,也能够有效对抗美国的卫星。当时苏联的A-35系统使用的就是小型核弹头,利用核爆产生的冲击波和电磁脉冲来摧毁周边的卫星。到1982年时苏联已经具备了稳定打击距离地面250~1000公里范围内的各种轨道卫星的能力,在反卫星导弹技术方面,苏联反而走在了美国前面。

(机载反卫星导弹攻击卫星示意图)

尽管1991年苏联解体,但是继承了原苏联70%左右"遗产"的俄罗斯依然在世界军事政治领域中有着举足轻重的地位。如今俄罗斯正在研制的"奴多利河"反卫星导弹,就是俄罗斯科学技术水平的重要体现。"奴多利河"系统采用了和"白杨-M"洲际战略导弹相同的轮式发射车,这意味着该导弹是一种大型陆基机动式反卫星导弹。

(白杨M洲际弹道导弹)

白杨-M洲际导弹的射程约为1.3万公里,是一种大型洲际导弹,用白杨的发射车作为运载工具,并且仅携带2枚导弹,可以推测"奴多利河"导弹的发射重量应该在25吨左右,如此巨大的发射重量,如果使用小型动能弹头,完全可以攻击距地球三万六千公里高度同步轨道卫星。为此,美国方面有军事分析家认为:"只需要20多枚反卫星导弹,俄罗斯就能够令美国的情报、导航和通信能力陷入瘫痪。"

反卫星武器未来发展

目前世界上主要的反卫星武器正在向动能武器方向发展,也就是通过高精度直接撞击的方式摧毁敌方卫星。这样的导弹弹头可以做到很小,导弹本身质量可以相对减轻,从而增强导弹的机动性。同时,如果使用大当量弹头甚至核弹头用于反卫星作战,由于其杀伤半径过大,极有可能会误伤自己和盟友的卫星,从而造成不必要的连带损失,这对于己方显然是不利的。