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軍工航天新聞

美軍將研空射動能攔截彈 配合激光武器增強反導能力

星之球科技 來源:新浪軍(jun) 事2018-11-14 我要評論(0 )   

本文節選自美國戰略與(yu) 預算評估中心網站發布的題為(wei) 《處於(yu) 十字路口的防空與(yu) 導彈防禦保衛美國海外基地的新概念與(yu) 新技術》的報告。作

 本文節選自美國戰略與預算評估中心網站發布的題為《處於十字路口的防空與導彈防禦——保衛美國海外基地的新概念與新技術》的報告。作者認為,多年來美國的防空與導彈防禦重點都是針對朝鮮、伊朗等小規模彈道導彈攻擊而設計的。如今,隨著大國大規模空襲威脅的增大,美國本土尤其美國的海外基地麵臨著越來越大的威脅,而美軍目前的防禦手段單一,難以應對威脅。文章提出了新的防禦概念和新能力,稱應使用低成本的動能和非動能武器係統來提升美軍防禦大規模空襲的能力。

在過去的30年裏,美國國防部在防禦彈道導彈對美國本土及其海外基地及部隊的攻擊方麵投放了大量資金。盡管如此,美軍仍然缺乏對付大規模彈道導彈、巡航導彈、無人機和其它新式製導武器攻擊的能力。事實上,迄今為止,美國在部署高強度防空與導彈防禦係統方麵沒有取得任何實質性進展。
 
  本報告就美國國防部如何利用現有成熟技術來發展更強大的、更經濟有效的防空與導彈防禦係統保衛其海外基地進行了研究,包括那些目前缺乏防禦能力來對付敵導彈和無人機攻擊的空軍基地。這些防禦係統包括中程高能激光(HEL)武器係統、大功率微波(HPM)武器係統、由速射炮發射的製導炮彈和低成本防空導彈。攜帶有增程空空導彈和裝備了廣域監視傳感器、高能激光甚至高功率微波武器的有人駕駛飛機和無人飛機可進一步延伸基地的作戰距離,使基地具備更強大的導彈防禦綜合能力來應對威脅。這種多層次防禦概念可讓美軍在對抗區域內實施軍力投送行動,而且還會大大降低作戰成本,而不是像以往那樣,總是毫無例外地依賴動輒耗資數百萬美元的陸基防空導彈來對付大規模導彈襲擊。
 
  下麵將介紹一種新的作戰概念,它包括可從距離上消耗導彈襲擊威力的外層防禦措施和在基地或基地附近建立高強度、近程和中程防禦係統的內層基地防禦係統。之後將討論該作戰概念所涉及到的技術能力問題。
 
  外層大規模空襲防禦係統
 
  圖1展示了外層防禦網,它能削弱敵方對美軍基地發動的攻擊規模。
 
 
  圖1。 美軍基地未來的外層大規模導彈襲擊防禦構架
 
  傳感器網
 
  如圖1所示,一個能對大規模導彈襲擊提供早期探測和預警的網絡將由天基係統、無人機甚至有人駕駛飛機組成,通過主動和被動傳感器來提供針對大規模導彈襲擊的早期預警。這類傳感器已經在導彈防禦局的“空中識別傳感器技術”項目上進行過驗證1。
 
  一個將來自空中、天基、陸基和海基等多方位傳感器的信息整合在一起的戰鬥管理係統將極大提高探測導彈襲擊的概率並及時引導分布式攔截網進行攔截。這種傳感器擴展網要有足夠的縱深、在敵攻擊機達到武器發射點之前探測到敵彈道導彈的發射和攻擊機的飛行情況。保密數據鏈將把該網與海軍的“海軍一體化火控-防空係統” (NIFC-CA)及其傳感器網連接起來,以便在整個外層和內層基地防禦圈內與傳感器和射手共享信息。“海軍一體化火控-防空係統”將在海軍的“宙斯盾”艦、E-2D預警機和其它空中與海基傳感器之間整合防空作戰行動。
 
 
  攔截彈道導彈的能力
 
  未來攜帶有增程空射動能攔截導彈的有人駕駛飛機和無人機將構成第一道主動防禦網來應對彈道導彈攻擊。普通戰鬥機大小的有人駕駛飛機和無人機可攜帶2-4枚這種攔截導彈,根據這種導彈的尺寸而定。如圖2所示,具有足夠射程、合理運動學和製導係統的空射武器可在彈道導彈飛行時的上升階段對其進行攔截。
 
  這種攔截可削弱敵導彈齊射的密度,增加後續防禦係統攔截漏網導彈的成功率。如能得到機載或機外目標引導支援,攜帶有增程攔截導彈的有人駕駛飛機和無人機也可在敵轟炸機投放武器前對其進行攻擊,以擾亂或消滅敵高價值空中資產,如戰鬥管理、指揮、控製和通信(BMC3)飛機或空中加油機。正如圖1所示,外層防禦綜合係統也可包括“薩德”反導係統並與其它內、外層導彈防禦係統相鏈接。
 
 
 
  圖2。 增程空空導彈攔截彈道導彈示意圖
 
  其它裝有高能激光武器的長航時無人機可進行前沿戰鬥空中巡邏飛行以對付巡航導彈和其它易受激光影響的武器。正如下麵將要討論的,裝有固態激光(SSL)的無人機可使美國空軍在距其基地較遠的距離外保持導彈防禦巡邏。
 
 
  內層大規模導彈襲擊防禦係統
 
  未來保衛美軍基地的內層空中和陸基防禦圈(見圖3)要與外層防禦圈的武器係統完全整合。
 
 
 
  圖3。 美軍基地內層導彈防禦係統
 
  威脅探測、預警和火控
 
  同外層防禦概念類似,內層基地防禦係統也要有一個能探測多個威脅並在整個一體化防禦係統內共享戰場通用作戰圖的傳感器和通信網。該網絡應包括美軍現有的和未來的天基傳感器、機載傳感器、遠程陸基雷達以對來襲導彈進行探測和發出預警並進行火力控製。內層和外層基地防禦係統要與能協調傳感器和射手行動的戰鬥管理、指揮、控製和通信係統鏈接。
 
 
  裝有高能激光武器的無人機
 
  圖3描繪了裝有150千瓦級高能激光器的無人機是如何支援內層導彈防禦圈的。裝有高能激光器的無人機戰鬥空中巡邏可選擇在以基地為軸心的不同點位以應對來襲無人機、巡航導彈和其它空射精確製導武器的攻擊。與部署在基地或基地附近的陸基激光防禦武器相比,無人機載高能激光武器具有多個優勢。與具有相同設計特點的陸基激光武器相比,機載高能激光器由於高度的原因可以增加與目標的傾斜距離,而且還具有在大氣密度較低、空氣粒子較少的環境裏作戰的優勢。此外,如果幾何位置適合的話,無人機高能激光還能攻擊巡航導彈比較薄弱的側邊,而不是加固的鼻端部分。
 
 
  裝有多級增程攔截彈的無人機或戰鬥機
 
  內層防禦圈的空中部分可包括攜帶2-4枚多級、增程空空導彈進行戰鬥空中巡邏的無人機或有人駕駛飛機。戰鬥空中巡邏能提供強大的新能力來應對極具挑戰的威脅,如彈道導彈再入飛行器、高超聲速滑翔飛行器和轟炸機(見圖4)。如果攔截彈具有足夠的射程並有前方傳感器的引導,那麽導彈防禦戰鬥空中巡邏點就沒有必要選在距所要保衛的機場和其它基地太遠的位置。這樣可以縮短飛機出動架次之間的往返時間,還能騰出一些作戰飛機來實施攻擊任務。
 
 
 
  圖4。 未來空射增程空空導彈攔截高超聲速滑翔飛行器和帶有巡航導彈的轟炸機
 
  陸基大功率微波武器
 
  高功率微波武器使用電磁波能來損壞或幹擾傳感器、製導係統和其它電子係統。未來的高功率微波防禦武器的射程將會超過短、中程(30海裏)動能防空與導彈防禦係統的射程。一套高功率微波武器,若裝載在車上或改裝成類似於集裝箱的箱體結構,就能在敵方發動一波齊射攻擊時攔截多枚巡航導彈、無人機群和其它威脅。和動能武器與激光武器不同,高功率微波武器可同時瞄準位於其波束範圍內的多個威脅目標。高功率微波發射器可部署在基地周圍,提供360度防禦支援,同時還能大大降低其波束可能對友軍電子係統造成的附帶損害。
 
 
  陸基固態激光武器
 
  未來的激光武器係統可產生300千瓦以上的輸出功率,可安裝在便攜式箱體內或移動平台上,可部署在基地周圍以防禦大規模空襲威脅。激光可通過快速加熱敵來襲導彈的外殼、空氣動力學結構和敏感的導引頭來達到損壞武器之目的。由於激光武器不能攔截地平線以外的目標,並會受某些大氣現象的影響,所以將其用來在短、中程距離內對付巡航導彈、某些無人機和製導火箭、炮彈、迫擊炮彈和導彈(G-RAMM)將會更為有效。 這些局限可通過增加激光的功率輸出來部分得到緩解。陸基高能激光很可能要比機載激光能輸出功率更強大的光束,因為飛機會受到載荷、電力和冷卻能力等限製。由於以電為基礎的固態激光不需要消耗化學燃料,也不需要通過導彈或炮彈來發射其光束,因此,與美軍目前部署的大部分陸基動能防空與導彈防禦係統相比,它極大減少了後勤支援需求。
 
  中、短程製導動能防禦係統
 
  由“帕拉丁”火炮和其它火炮發射的超高速炮彈在攔截空中目標時其有效射程可達10-40海裏以上2。美國國防部計劃使用這種武器來防禦某些彈道導彈、巡航導彈甚至某些子彈藥。未來的火炮很可能會以所需要的射速發射超高速炮彈以便攔截運動速度很快的目標,如超聲速巡航導彈和高超聲速滑翔飛行器。
 
  還在研發中的指令製導超高速炮彈具有可控製的特點,可通過火控係統將其引向機動飛行的目標並對一些小的目標位置誤差進行修正。由於帶有小型彈頭的超高速炮彈需要在非常靠近目標時引爆,所以無論是攔截炮彈還是所要攔截的目標都需要非常精確的傳感器來進行跟蹤,如幹涉雷達或目前火控雷達的改進型。
 
  美國陸軍還在研製一種低成本地對空攔截彈,可由未來的“間接火力保護能力”係統發射。另一種選項是購買成熟的“國家先進防空導彈係統” (NASAMS),該係統目前已有7個國家使用,同時也是美國“國家首都區”防空係統的一部分。超近程(5海裏)點防禦可構成防禦“漏網”導彈的最後一道防線。這些係統可由改進型“鐵穹”、“陸基密集陣武器係統”或其它還在研製的製導炮彈構成。圖5 展示了這些防禦武器的射程情況,它們將成為未來美軍戰區基地和其它重要軍事設施內層防禦係統的一部分。(作者署名:知遠戰略與防務研究所)
 
 
  圖5

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