太空中的攻防大戰 — 中美陸基中段反導的首席之爭
作者:刀口
20XX年,美國部署在蒙大拿、北達科他和懷俄明3個州,由地下發射井發射的450枚"民兵3"洲際彈道導彈騰空而起,導彈尾噴口噴吐出數不清的林立的煙柱仿佛在這三個州一下子豎起瞭直達太空的巨大樹林,此番景象像極瞭美國電影《翌日》中令人驚悚的可怖場面,然而它卻是真的。
一場導致世界末日的核大戰拉開序幕!
450枚民兵3洲際彈道導彈分兩批進入太空,目標是越過俄羅斯的西伯利亞上空和太平洋上空再進行多彈頭分導再入大氣層,這段彈道恰恰就是被稱為彈道中段的拋物線的弧頂。
東亞某國,接到美國超大規模的核攻擊信號後,位於東北部、中部、西北部的900枚紅旗26R型中段反導導彈也在接到最高統帥的命令後將反導導彈發射升空,各大城市和鄉鎮的群眾都仰頭觀看這無數烈焰升騰的壯麗奇景,甚至鼓掌歡呼。
沒有人知道發生瞭什麼事兒,隻有幾個軍迷臉色蒼白出現異樣,額頭冒出大滴大滴的汗水,張大瞭嘴巴,臉部肌肉凝固,定格在那裡。
東亞某國發射的紅旗26R中段反導導彈以每秒10公裡的速度閃電般的升騰至3600公裡高的太空,不等美國的民兵和三叉戟II放出分彈頭,就率先噼噼啪啪的拋掉彈頭上的整流罩,將"多目標殺傷器"CMOKV放出,放出的"多目標殺傷器"CMOKV(國內叫蜂群式中段反導攔截系統)多達3000枚到5000枚。
果然不出所料,民兵3和三叉戟II幾乎同時放出分彈頭和誘餌,但是東亞某國放出的CMOKV已經早於來襲導彈激活,然後對號入座,完美的調整在三維空間的姿態噴射出絢麗的火焰,直撲來襲的各個目標直接撞擊摧毀,太空中立即爆發出燦爛的超新星爆發般的光焰,照亮瞭宇宙空間!
這就是東亞某國中段反導系統未來要達到的目標場景。
中段反導關乎一個國傢的命運。
中段反導關乎一個國傢的生死存亡。
中段反導關乎世界和平。
中段反導關乎人類的未來。
2018年2月5日是一個非常值得紀念的日子,雖然這個偉大的日子裡發生的這樣偉大的事沒過幾天就湮沒在數不清的後來發生的各種大事中。
但是在大洋彼岸,有些人卻心心念念,念念不忘,臉色越來越陰沉。
他們肯定是美國人,還能有誰如此的關註著這個東亞大國如此迅疾的發展這種改變世界的武器系統呢?
記住,世界上隻剩下兩個國傢還在發展這種決定人類命運的武器系統,其中一個就是中國!其他國傢都被遠遠的甩在瞭身後。
2月5日,中國在境內進行瞭一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到瞭預期目的。針對此次試驗。6日,國防部官方微博@國防部發佈發博公佈這一消息,並稱,"這一試驗是防禦性的,不針對任何國傢"。
2月7日馬斯克的美國發射SpaceX9獵鷹火箭,並將一輛電動車送上瞭軌道,隻可惜由於技術漏洞太多,失之毫厘謬之千裡,最後這輛電動車未能進入軌道,成為瞭一坨巨大的太空垃圾,獵鷹火箭被稱為另外一個奇跡的火箭回收,芯級也落在海裡。不過即便如此,一群親美跪舔族立刻就跪在地上,對著美國高呼萬歲,稱中國人正在睡覺,就已被美國甩開一光年而不自知。
這種情形好像在跑道上看見一個參賽者摔瞭個"狗啃屎",卻立即爆發出震耳欲聾的歡呼,還掀起瞭人浪,而跑在前面的獲勝者已經撞線卻無人喝彩一樣令人莫名其妙!
從技術的角度,向天空發射一輛電動車和在太空攔截一枚洲際彈道導彈,誰的技術更尖端其實不言自明。從現實的、冷酷的、關系到一個國傢生死存亡的核大戰角度,中段反導更像是刺向對手心臟的一柄利刃,獵鷹火箭更像是扔向對手的一坨狗屎。
有機會我們再好好數落一下這個一坨狗屎的獵鷹火箭,我們先說說中國的陸基中段反導。
什麼是陸基中段反導攔截試驗?
要搞清楚這個問題很重要。
一般理解的中段反導第一印象是在導彈飛行的中間那段攔截導彈,但是所謂"中段"可沒有這麼簡單。
我們先說說中段反導的難度。
首先是高度
洲際導彈飛行的中段高度一般都是3600公裡以上,所謂彈道導彈的"彈道"就是個大弧度的拋物線,拋物線弧頂的高度一般都超過3600公裡,這樣才能打到8000公裡以上,這和我們理解的低軌道衛星軌道是兩碼事,千萬別理解錯瞭。
朝鮮去年用"火星-15"洲際導彈打瞭個高彈道,高度在4000公裡左右,這才真把美國的臉打白瞭(嚇白瞭)。雖然"火星-15"的技術還很粗糙,但是打到美國全境是沒有一點問題瞭,這就是我們前面說的拋物線弧頂的高度,弧頂的高度再乘以3就是洲際導彈的全射程。
我們先不說朝鮮的導彈,就說中段反導要反的這個高度,一般都在導彈飛行高度在1000公裡到4000公裡這個弧線的中間段上。
我們再來說全世界的反導導彈,能在這個高度段進行攔截的導彈,全世界超不過4種4型,都在美國和中國,俄羅斯都不行。
至於我們常常在嘴邊說的愛國者I、II、III型,標準I、II、III型、薩德I、II型,還有S300S400S500,法國的紫苑、以色列的"箭3",包括我國的紅旗9和紅旗9B這些反導導彈的攔截高度都在300-400公裡以下。
這就像幼兒園的孩子與姚明比賽摸籃筐,差的不是一星半點。
性能好的可以叫高高空反導攔截系統(末端反導),比如薩德、標準23,S400和S500,一般都是戰區反導或者叫區域防空反導,還有一種歸納,比如這些反導的導彈都歸納為"低層反導"。
第二個難度是速度
我們先說說清楚,本節標題是"第二個難度是速度",並不是說從難度的角度,是第二難的,不是這個意思。速度是反導難度的另外一個最難的難度,甚至難過反導需要的高度。
我們先列舉美國公開的一組數據:
美國陸基中段攔截彈
基本參數:
彈長:16.8米
彈徑:1.27米
航速
兩級助推攔截彈。7千米/秒,時速2.78萬公裡
三級助推攔截彈。8.5千米/秒,時速3萬公裡
射高:2000公裡
彈頭:外大氣層摧毀器(EKV)
圖一、中國反導系統CNMD的KKV彈頭進行最後的調整,箭頭所指是KKV彈頭彈道的變軌機動,伺服小火箭發動機進行三維的姿態、方向修正的工作狀態。
圖二、KKV彈頭的調整結束,開始直接撞擊"來襲"的彈道導彈靶彈的彈頭。
圖三、撞擊後的萬千碎片。
CNMD非常精準的攔截!這樣打一次成功一次,會把美國逼瘋的!
反導導彈要能攔截洲際導彈,速度就不能低於洲際導彈,我們看見的反導導彈個頭都很大,前面已經列出數據,美國國傢導彈防禦系統的陸基攔截彈GBI,長度就有16.8米之長,直徑1.27米(下圖)。
下圖:我國公開報道的中段反導導彈,彈身長度與直徑接近東風21彈道導彈
反導導彈做的如此長大,主要是追求攔截需要的高速度,這是因為洲際導彈的速度本身就很高。洲際導彈具有每秒8-9公裡的極高速度,再入大氣層的速度一般都有27馬赫(大氣層內稱馬赫速)的速度,如此的高速度就要求攔截彈的速度也必須這樣高。
這也是衡量什麼是中段反導什麼是末端反導的標準,實在找不出形象的比喻,我們可以參照什麼是F1賽車,什麼是房車,找到它們之間的區別。
美國民兵3洲際彈道導彈
美國國傢導彈防禦系統的陸基攔截彈GBI的速度是:
兩級助推攔截彈。7千米/秒,時速2.78萬公裡
三級助推攔截彈。8.5千米/秒,時速3萬公裡
這就是說,如果號稱是中段反導,攔截彈就要達到每秒7-8.5公裡的速度水平!(也就是要達到第一宇宙速度的每秒7.9公裡以上的速度)中國在中國國防部公佈的幾次陸基中段反導試驗中,斬釘截鐵的說就是陸基中段反導,一點不含糊。
那麼,為什麼中國的這型反導導彈看上去要比美國的GBI小一圈呢?
道理很簡單,中國的中段反導導彈是車載型,美國的GBI是井藏型,美國的允許大一點,而中國的要根據車載的特點做的小一點,但是既然都是中段反導,中美的射高、射遠都是一樣的。
相同性能的導彈並不是越大越好,而是越小越好。
為什麼做的小還能有大的效能和戰鬥力?主要是中國的中段反導在固體推進劑上更勝一籌,也就是中國的固體推進劑要比美國的效能高(比沖高),根據已經公開的資料顯示,中國的中段反導導彈的推進劑是最先進的N15,而美國的還是落後一代的NEPE,美國的固體推進劑在比沖和推進劑的密度上差中國一籌。
震驚世界的沖天一射!
有關推進劑的效能,大傢都忘瞭2013年05月13日中國發射的這枚"探空火箭"當時引起全世界的轟動,因為之前隻有美國在1976年發射過高度超過一萬公裡的火箭(1976年美國用的是個頭巨大的大力神洲際導彈發射的這個載體)。
當年有報道說中國的這枚探空火箭甚至打到瞭36000公裡的高度,暗示中國在試驗打美國的GPS衛星,美國的GPS衛星的高度是23000公裡。如果說還有什麼衛星在36000公裡,那就是美國的紅外預警衛星,也就是每次中國有什麼發射動靜,美國馬上就知道的這種紅外預警衛星(DSP)。
中國的這枚探空火箭極大的震懾瞭美國和西方,因為她證明瞭中國反衛星的超強能力,中國不但能打低軌道的偵查衛星也能打高軌道的GPS定位衛星和DSP預警衛星、通信衛星。另外,也顯示瞭中國應對核大戰和高烈度大規模戰爭的能力,試想,有打掉對方的預警衛星和通信衛星和GPS定位衛星的能力,基本上就將美國戰略系統全部打瞎瞭。美國雖然號稱能在短時間補星,但是一直到2018年的今天,這樣的補星計劃還隻是停留在紙面上。
美國停留在紙面上的道理也很簡單,發射補星也需要可以機動部署的車載型火箭,而美國至今沒有發展這樣的火箭,如果用固定發射架發射大型火箭,戰時又有個生存力的問題,對手是不會將大型的火箭基地給你留著補星的。
我們返回來說我們這次"探空火箭",中國這次發射可不是用什麼巨型火箭打上去的,既不是長三捆綁,也不是長二、長四,外電說是KT3(開拓3),KT3就是東風21的變種,也就是東風21的2級再加2級,是個4級火箭而已。
下圖,中國用於補星的長征11火箭,註意是車載型
2013年05月13日的這次36000公裡高度的沖天一射,充分證明瞭中國掌握瞭中段反導有關的關鍵技術的能力。
要知道打36000公裡這樣的高度是"直升式"的,什麼是直升式?就是從發射到到達36000公裡是直接打上去的,而不是像發射同步衛星那樣,首先將衛星打到轉移軌道,再用幾天的時間調整到同步軌道。這對導彈提出瞭極高的要求,就是推進劑的比沖要高,燃燒和工作的時間要長,而且具有推進劑多脈沖燃燒的能力,這都是目前隻有中國才能掌握的尖端技術。
比如,發射低軌道衛星需要高於第一宇宙速度,就是每秒7.9公裡。
第一宇宙速度:
航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的發射速度,也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出V1=7.9公裡/秒。航天器在距離地面表面數百公裡以上的高空運行,天空對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於V1。
如果中國的直升式導彈要打到36000公裡的高度,需要接近第二宇宙速度。
第二宇宙速度:
當航天器超過第一宇宙速度V1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度V2=11.2公裡/秒。由於月球還未超出地球引力的范圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公裡/秒即可。
簡單說,探月航天器是幾經周折經過幾次轉移軌道才能到達月球的,但是與直升式導彈在技術上仍然有極大的差距。
當年的報道是這樣的:
中新網北京2013年5月14日電 (記者孫自法)記者14日從中國科學院國傢空間科學中心獲悉,繼2013年4月5日中國成功進行首次空間環境垂直探測及空間科學主動試驗後,5月13日又成功進行瞭一次更高高度的高空科學探測試驗。
本次試驗總指揮、中科院國傢空間科學中心副主任龔建村研究員介紹說,這次主動式的試驗與今年4月5日在海南儋州進行的空間探測試驗相比,探測高度有瞭較大提高,由數百公裡提升到1萬公裡以上;搭載瞭更多的科學探測儀器,獲取的數據涉及空間范圍更廣、數據量更多。初步分析表明,此次試驗已獲取瞭不同高度上空間環境參數垂直分佈的第一手科學數據,對空間科學研究具有十分重要的價值。
此次試驗,探空火箭穿越地球高層大氣和電離層,最後進入磁層。探空火箭攜帶的科學探測儀器,對中低緯度空間輻射帶高能粒子、電離層等離子體和磁場分佈進行瞭原位探測。同時,探空火箭在1萬公裡高度附近釋放瞭金屬鋇粉,在空間形成鋇雲,地面光學望遠鏡對鋇雲演化過程進行瞭跟蹤觀測,為研究這一區域的磁層動力學特征提供瞭實測數據。
據悉,此次空間科學試驗在西昌衛星發射中心進行,高能粒子探測器、朗繆爾探針、磁強計、金屬鋇粉釋放裝置等科學探測儀器由中科院國傢空間科學中心自行設計研制,運載火箭"鯤鵬七號"由中國航天科工集團研制。(編者:註意研制單位,號稱航天科技送人上藍天,航天科工送人上西天的航天科工集團,就是造導彈的)
官方證實昨晚中國成功進行高空探空火箭試驗。
截止2017年6月,美軍的19次攔截試驗中,僅成功10次,概率剛超過50%而已
截至2018年2月5日,中國已進行N次陸基中段反導系統的試驗,均達到瞭預期的目的。2018年2月6日上午,中國國防部主動發佈信息,證明2月5日在境內進行瞭一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到瞭預期目的。這一試驗是防禦性的,不針對任何國傢。
這是迄今為止中國軍方第三次公開陸基中段反導攔截技術試驗成功的消息。 此前兩次分別發生在2010年1月11日,中國在境內進行瞭一次陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到瞭預期目的;2013年1月27日,中國在境內再次進行瞭陸基中段反導攔截技術試驗,試驗達到瞭預期目的。目前世界上隻有中國、美國進行過類似中段反導攔截試驗。
由中國國防部公開報道是三次,但是實際上至少是9次。
下圖統計的是7次,不包括2015年後的N次發射,也不包括2018年2月5日的本次發射。
下圖是2005年中國進行的第一次動能武器試驗,這次中國首次運用KKV彈頭太空實際打靶的試驗,雖然沒有公開報道,但是內部頒發瞭紀念章作證。
美國原來有個很邪惡的項目叫MKV,這個技術簡單說就是為瞭對付多彈頭和眾多的誘餌彈頭由一個大的KKV帶一群小KKV,在攔截的過程中小KKV各自找一個彈頭攻擊,KKV彈頭也由三軸穩定進步到單軸穩定,就是說是姿態、方向、高低的三軸進步到利用渾身上下的小噴管調整的單軸穩定,難度是非常高的,但是,好貨不便宜需要大筆的錢。奧巴馬上臺後削減瞭這個項目。
2018年,特朗普上臺後美國又恢復瞭"多目標殺傷器"的研制,新項目改為MOKV,而中國一直沒有中斷自己的"多目標殺傷器"的研制,這個項目被稱為"蜂群式反導",表達上更加確切。
2012年已經有幾則消息預示著中國在反導上的進展
一、嫦娥的精確變軌,因為變軌超出預期的精準,嫦娥的燃料非常富裕,可以使嫦娥多運行數年。
二、神州飛船的那顆小伴星,精靈般的圍繞神州和後來的軌道艙飛行,遠則幾百公裡,近則近在咫尺,技術非常先進。
三、就是最近的氣象衛星互換軌道。
民用技術已經如此先進,它預示著的軍事技術就更上一層樓瞭。
但是,作為軍事上的反導,反導的預警技術、發現技術、測量技術、定位技術、引導技術、彈頭的KKV技術,特別是現在正在發展的"多目標殺傷器"CMOKV(國內叫蜂群式中段反導攔截系統)都要遠高於以上提到的技術,這主要是體現在實時操作上的難度上。畢竟,成功的攔截隻能有一次,特別是在不知道對方的具體參數上,每次試驗其實就是一次實戰,實戰與試驗並沒有區別。
當然,反導的核心技術還是那三級火箭技術,每一級都飽含精妙的制導技術,最後三次交班,直達這次互動的最後一站,放出驚天地泣鬼神燦爛一擊的KKV,完成這個復雜程序不斷繼承的巔峰!
如果我們更進一步分析,中段攔截的難度分兩部分,而各有不同。
首先我們把中段再分成兩段,既中段的前半段和後半段,所謂中段是指導彈在經過上升段和初始的彈道調整後以第一宇宙速度進入軌道最高點以後到再入大氣層的這一段,這一段既中段,導彈還有在中段的前半段進行微調的一段,一般來說是由彈上的彈道計算機完成的。
簡單說,中段的前半段,導彈是一個母彈頭在飛行,後半段就要釋放子彈頭和誘餌彈頭瞭,所以,在中段的前半段將來襲彈頭擊毀是最佳選擇,但是,這樣一來又給攔截彈帶來瞭需要更短時間捕捉彈頭的難度,要趁母彈頭還沒有分導子彈頭強就把它擊毀當然是最好的,否則,一旦母彈頭釋放子彈頭和誘餌,攔截就會變的更加困難瞭。
我們的攔截彈選擇的是在敵人彈頭在中段飛行的前半段進行攔截,絕不會選擇在它釋放子彈頭和誘餌後。
所以,當我們掌握瞭這個中段的前半段攔截技術後,技術上已經足夠讓我們的敵人膽戰心驚瞭!因為這個技術實在是太難瞭,沒有非常先進和可靠的技術手段,這樣的攔截絕對是神話!
真正的神話是什麼?就是攔截彈背後強大和先進的技術支持!
最後說一說有關陸基中段反導的話語權。
中國發展陸基中段反導實際上與美國基本上是同步的,我們這裡所說的"陸基中段反導"特指使用"動能撞擊攔截"技術,也就是KKV與"多目標殺傷器"MOKV(我國稱蜂群式反導技術)。這種技術目前隻有美中兩國具備,世界上其他國傢都不具備。
但是從輿論宣傳上,美國始終說中國發展的是攻擊衛星的技術,不是反導技術。美國的做法首先是占領道德高地,畢竟,反導從某種意義上是褒義,有保護、保衛的意思。而宣傳中國用於攻擊衛星,就是惡毒的貶義瞭。
美國這麼說,也有從技術上貶低中國中段反導的用意,就是你不具備這樣高精尖的技術,這是美國獨有的。同時與臺灣省創造的"一切盡在掌控之中"的詞兒有異曲同工之妙,還挺耐人尋味。美國這樣說,也為推銷反導、售賣反導、部署反導做輿論宣傳,
其實,中國打的是不是陸基中段反導美國人心裡很清楚。前面已經介紹過瞭,如果中國這樣發展下去,美國在中段反導上早晚要搬起石頭砸瞭自己的腳。就目前的成功率上,美國並沒有領先中國,反而失敗率還要高於中國。假以時日,美國會發現,就像在電磁彈射器和電磁炮上一樣,不知道哪天就會落後於中國瞭,而這種可能性現在看來越來越大。
所以,我們回過頭來看2018年2月5日這個偉大的日子,回想起這種沉甸甸的收獲,仍然不自覺的感到喜上眉梢!
感嘆一聲,厲害瞭!我的國!