太空兵器閃寒光

□ 田冰

設(shè)想中的空間武器方案

當今，美國在航天領(lǐng)域處于全面領(lǐng)先的地位，其航天器不僅門類全、數(shù)量多，而且性能十分先進，并有許多超前的研究。特別是其軍事航天技術(shù)占有絕對優(yōu)勢，以至于美國部隊對軍事衛(wèi)星依賴性越來越大，似乎如果沒有這些衛(wèi)星，美軍幾乎寸步難行、不會打仗了。因此，為了保護美國龐大的航天器群，尤其是為了美軍打仗的法寶——各類軍事衛(wèi)星不受威脅，美國政府和國會在2006年批準美軍在太空部署進攻性武器的計劃，為美軍向太空發(fā)射防御性和進攻性武器開了綠燈。

形形色色的殺手

所謂空間武器是指部署在陸、海、空、天，用于攻擊太空目標，干擾星間、星地信息鏈路，以及從太空攻擊陸、海、空目標的各種武器系統(tǒng)。

空間武器有多種分類方式：從主動進攻武器發(fā)動攻擊時的初始所在位置分，有天基、空基、海基、陸基之分；從打擊武器的作用形式或殺傷手段分，有核能（現(xiàn)已不用了）、動能、定向能之分；從攻擊對象分，有反衛(wèi)星、反導彈等之分；從空間攻防的角度分，有防御性空間對抗裝備、進攻性空間對抗裝備之分；從作戰(zhàn)任務(wù)來分，有空間控制和空間兵力運用之分；從是否有人直接參與了作戰(zhàn)分，有載人和無人之分；從殺傷效果分，有硬殺傷、軟殺傷或致命殺傷、非致命殺傷之分。

1984年，美國用地基火箭發(fā)射的紅外尋的動能攔截器，為了提高撞擊效果，其頭部采用雨傘骨架結(jié)構(gòu)

空間控制是通過進攻性和防御性空間攻防作戰(zhàn)保護自己的空間系統(tǒng)，確保己方力量自由進出空間，并在需要時阻止敵方進入空間，可用于空間控制的武器有反衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微衛(wèi)星、定向能武器和動能武器?？臻g兵力運用（也稱全球打擊作戰(zhàn)）是指由在空間或經(jīng)過空間的軍事武器系統(tǒng)實施的針對地基目標或飛行中的導彈的打擊，可用于空間兵力運用的武器有天基導彈防御系統(tǒng)和空天作戰(zhàn)飛行器。

上述空間武器還能進一步細分，如根據(jù)武器平臺與目標是否在同一軌道上，天基反衛(wèi)星空間武器可分為共軌式與非共軌式兩種：前者是秘密運行在敵方目標軌道上的破壞裝置，需要時能用遙控方式使其接近并摧毀敵方目標；后者是指用裝載在航天器上的攔截彈、電磁炮等動能武器或激光束、粒子束等定向能武器來殺傷敵方目標。地基動能反衛(wèi)星空間武器可分為共軌式與直接上升式兩種：前一種是用火箭把裝有爆破裝置的攔截器（如截擊衛(wèi)星或叫反衛(wèi)星衛(wèi)星）發(fā)射到敵方目標所在軌道基本相同的軌道，然后通過攔截器上的探測、跟蹤、火箭裝置，實施機動變軌去接近并摧毀目標；后一種是用火箭把裝有爆破裝置的攔截器（如反衛(wèi)星導彈）直接發(fā)射到敵方目標附近，然后通過攔截器上的自動尋的裝置來接近并摧毀目標。

天基電磁炮可進行超高速發(fā)射

同歸于盡的飛鏢

在空間武器的發(fā)展歷程中，動能空間武器已有了長足的進步，多次試射成功。這種空間武器是依靠發(fā)射高速運動物體的動量來破壞目標的，一般是用火箭推力或電磁力驅(qū)動的方式把彈頭加速到很高的速度（5倍音速以上），并使其與目標直接碰撞來實現(xiàn)的；也可通過彈頭攜帶的高能炸藥爆破裝置在目標附近爆炸產(chǎn)生密集的金屬碎片或散彈來擊毀目標。由于速度極快，所以有人稱這種武器是“太空神箭”或“極速殺手”。

動能武器主要由用于攔截和摧毀目標的動能彈頭和用于發(fā)射與加速該彈頭的發(fā)射裝置組成，其中動能彈頭是一種能夠精確自主尋的飛行器，可以用不同的發(fā)射裝置發(fā)射，目前比較成熟的發(fā)射裝置是助推火箭，理論上能把有效載荷加速到每秒10千米的速度，作用距離也足夠遠，可滿足發(fā)射動能武器的要求。

五花八門

按照部署方式的不同，動能武器可分為天基動能武器、陸基動能武器、?；鶆幽芪淦?、空基動能武器；按照所用發(fā)射裝置的不同，動能武器也可分為采用助推火箭發(fā)射的動能攔截彈和采用電磁炮發(fā)射的動能武器。其中的動能攔截彈是一種基本上利用現(xiàn)成導彈技術(shù)，靠彈頭的動能擊毀敵方衛(wèi)星的導彈，比較成熟，目前大多采用一級或兩級火箭加速，因此亦被稱為超高速火箭動能武器。

電磁炮是一種利用電磁力代替火藥爆炸力來發(fā)射炮彈的武器，由電源、炮彈、加速器、高速開關(guān)及能量調(diào)節(jié)器等組成，根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同，又細分為線圈炮、軌道炮、電熱炮和重接炮等多種類型。其中電磁軌道炮的基本原理是：它由兩條平行的軌道組成，彈丸夾在兩條軌道之間；兩軌接入電源，電流經(jīng)一軌道流向彈丸再流向另一軌道產(chǎn)生強磁場，磁場與電流相互作用，產(chǎn)生強大的洛侖茲力推動彈丸，達到很高的速度。電磁炮具有射速快、動能大、射程遠、射程可調(diào)、射擊精度高、彈丸穩(wěn)定性和射擊隱蔽性好等很多獨特的優(yōu)勢，由于初速度極高（第一代電磁炮就能將1～2千克炮彈以每秒5～25千米的速度射向2000千米外的目標），所以可用于摧毀空間的中低軌道衛(wèi)星和洲際彈道導彈。另外，從發(fā)射能量的成本來看，常規(guī)火炮的發(fā)射藥產(chǎn)生每兆焦耳能量需10美元，而電磁炮只需0.1美元。且電磁炮還可以省去火炮的藥筒和發(fā)射裝置，故而重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、運輸以及后勤保障等方面更為安全可靠和方便。不過，電磁炮投入實戰(zhàn)還有許多技術(shù)難點，如需研制數(shù)百兆焦耳的脈沖能源，解決導軌的強度、尺寸、質(zhì)量和耐等離子弧腐蝕等問題，提高炮彈的強度、質(zhì)量和速度等。

蘇聯(lián)制訂的太空防御系統(tǒng)

美國馬丁公司的天基激光武器概念圖

組裝完畢的動能殺傷攔截器

三大殺手

目前，已經(jīng)或正在研制的動能空間武器有陸基動能反衛(wèi)星武器、天基動能攔截武器和天基對地攻擊武器等。

陸基動能反衛(wèi)星武器包括反衛(wèi)星導彈和武器控制兩個分系統(tǒng)，其中反衛(wèi)星導彈由3級固體助推火箭和作為彈頭的動能殺傷攔截器等部分組成，長約9.14米，彈體直徑6l厘米，發(fā)射質(zhì)量3514千克，它是利用助推火箭把彈頭直接發(fā)射到目標衛(wèi)星附近，通過彈頭的爆炸或直接碰撞來摧毀衛(wèi)星的。

這種武器的優(yōu)勢是技術(shù)門坎低，不需要運載火箭有足夠大的推力將攔截器（反衛(wèi)星衛(wèi)星）送入軌道，并進行技術(shù)復雜的測控。與空基動能反衛(wèi)星導彈相比，其攔截不依托空基力量，也回避了更復雜的空中大型導彈的發(fā)射。從作戰(zhàn)角度來看，陸基動能反衛(wèi)星導彈作戰(zhàn)反應(yīng)速度更快，在目標衛(wèi)星臨空過頂時，隨時可以發(fā)動攻擊，而空基反衛(wèi)星導彈需要經(jīng)過飛機起飛，飛行到適當高度，調(diào)整發(fā)射方向，躍升發(fā)射攻擊等一系列環(huán)節(jié)。反衛(wèi)星衛(wèi)星上天后也需要將其調(diào)整進入目標軌道，然后接近衛(wèi)星引爆。用反衛(wèi)星衛(wèi)星打衛(wèi)星的過程需要1.5～3小時；用空基反衛(wèi)星導彈打衛(wèi)星，即使在飛行戒備情況下也需要6～15分鐘；用地基反衛(wèi)星導彈打衛(wèi)星只需要2～13分鐘。另外，地基反衛(wèi)星導彈在攻擊方向和高度上都有一定優(yōu)勢，能以很高速度從各個方向接近目標，而且不需要消耗燃料入軌，因此同樣的燃料可以打擊更高的衛(wèi)星。

美軍曾想用一種由一些巨大的鎢棒構(gòu)成的“上帝之杖”從太空平臺投下，以極高的速度沖向打擊目標

天基動能攔截武器可用于助推段導彈防御和反衛(wèi)星。主張發(fā)展天基防御系統(tǒng)的人們認為，天基防御系統(tǒng)可以防御從世界上任何地方發(fā)射的導彈，而地基或空基防御系統(tǒng)受地理和政治的限制，這意味著只有天基攔截器可以追趕從任何地方發(fā)射的、處于助推段飛行的導彈。與地基動能反衛(wèi)星武器相比，使用天基攔截器攔截衛(wèi)星的最大優(yōu)勢在于其可以攻擊高軌道的衛(wèi)星。不過，利用天基攔截器防御將需要大量的攔截彈，即使部署一個稀薄的防御系統(tǒng)也將是昂貴的。研究表明，為了有效地實現(xiàn)攔截，天基攔截器需要有一個可以提供每秒4千米的推進器，使其脫離軌道并以足夠的速度及時地追趕上助推飛行中的導彈，而減小這個速度將需要在軌道上更密集地部署天基攔截器，增加星座的規(guī)模。美國目前正在大力發(fā)展的多彈頭攔截器將極有可能作為天基攔截器，如果被成功應(yīng)用，將能夠減少部署在太空的天基攔截器數(shù)量。

天基對地攻擊武器具備對世界任何目標實施快速打擊的能力，是主要以質(zhì)量攻擊地球的武器(包括攜帶常規(guī)彈藥的機動式再入飛行器和天基動能武器)。因為其星座規(guī)模遠遠小于天基反導系統(tǒng)，所以費用要大大低于天基動能攔截武器，但與能達到同樣效果的洲際導彈或潛射彈道導彈等陸基、?；焖俅驌粝到y(tǒng)相比，成本仍高許多。美軍曾想用一種由一些巨大的鎢棒構(gòu)成 “上帝之杖”從太空平臺投下，以極高的速度沖向打擊目標，后來由于遭遇技術(shù)的困難和令人咂舌的費用，且一些專家認為這類武器可能只會出現(xiàn)在虛擬世界中，而其威力也不一定大于常規(guī)彈藥，所以夭折了。

蘇聯(lián)激光武器想像圖

用F-15戰(zhàn)斗機發(fā)射反衛(wèi)星導彈

致命死光不見血

與動能空間武器靠撞擊來摧毀敵方目標不同，定向能空間武器是通過定向傳輸能量來打擊遠距離目標的。這種武器通常由定向能束源、發(fā)射傳輸系統(tǒng)、目標捕獲跟蹤識別和殺傷評估系統(tǒng)等組成，用所發(fā)射高能激光束、粒子束、微波束的能量產(chǎn)生高溫、電離、輻射、聲波等綜合效應(yīng)，采取束的形式來摧毀或損傷目標。所以，一般又把采用這幾種射束的武器分別稱為高能激光武器、粒子束武器與微波武器。其共同的特點是：束能傳播速度可接近光速，一旦發(fā)射即可命中，無需等待時間；能量集中而且高，有的輸出功率可達到幾百至幾千千瓦，擊中目標后使其破壞、燒毀或熔化；因為所發(fā)射的是激光束或粒子束等被聚集得非常細，來得又很突然，所以對方難以發(fā)現(xiàn)射束來自何處，來不及進行機動、回避或?qū)?。將這些武器系統(tǒng)裝備在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機、空間站等天基平臺上，就構(gòu)成了天基定向能武器系統(tǒng)。

“利劍”

在3種定向能空間武器中，激光定向能空間武器發(fā)展較早，也較快。早在冷戰(zhàn)時期美國和蘇聯(lián)都曾用它進行了反衛(wèi)星作戰(zhàn)試驗，甚至用于攻擊別國的衛(wèi)星。它主要由高能激光器、精密瞄準跟蹤系統(tǒng)和光束控制與發(fā)射系統(tǒng)組成。其中高能激光器用于產(chǎn)生高能激光束，是激光武器的核心，有化學激光器、自由電子激光器、準分子激光器、X光激光器、γ射線激光器等多種，但綜合考慮到大氣對某種激光波長的能量吸收少、能量轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)射功率高、光束發(fā)散小、質(zhì)量輕、體積小等實際作戰(zhàn)因素，所以現(xiàn)主要研制化學激光器、CO2激光器等。精密瞄準跟蹤系統(tǒng)用于捕獲、跟蹤目標，引導光束瞄準射擊及判定毀傷效果；光束控制與發(fā)射系統(tǒng)則是將激光器產(chǎn)生的高能激光束定向發(fā)射出去，并通過自適應(yīng)補償來矯正或消除大氣效應(yīng)對激光束的影響。

激光武器有6個特點：①準備時間短、照射速度快。激光武器的照射速度比普通槍彈非初速要快40萬倍，比導彈的速度快10萬倍，所以無需計算提前量，也不需要加注燃料，就可快速投入戰(zhàn)斗；②輻射強度高，摧毀威力大。它可在極小的面積上、在極短的時間里集中超過核武器100萬倍的能量，且一秒鐘可連射1000發(fā)，只要有電源就能繼續(xù)發(fā)射；③無污染，屬于比較干凈的新殺傷機理武器；④反應(yīng)靈活，再生能力強。激光發(fā)射幾乎無后座力，可連續(xù)發(fā)射，變換方向容易，能在短時間內(nèi)攔截多個目標；⑤精度和效費比高。激光的波束窄，可以精確地對準目標，甚至對準目標的薄弱部位，實現(xiàn)精確攻擊。激光武器發(fā)射費用比較低，兆瓦級氟化氘激光武器一次發(fā)射僅耗資1000～2000美元，而一枚“戰(zhàn)斧”巡航導彈的造價是100萬美元，最廉價的“聯(lián)合直接攻擊彈藥”單價也在20萬美元左右；⑥不易受干擾。激光抗干擾能力強，不受電磁波的干擾，這也是其他制導武器所無法比擬的。

空間武器樣品

地基激光武器的優(yōu)點是不受體積、重量的限制，容易實現(xiàn)；缺點是激光傳輸受大氣影響大，機動性也比較差。

空基激光武器是美國導彈防御局目前正在大力推進的一種戰(zhàn)區(qū)防御激光武器，主要用來摧毀處于助推段飛行的戰(zhàn)區(qū)彈道導彈，同時還具有攻擊低軌衛(wèi)星的能力。它的主要優(yōu)點是機動性好，作戰(zhàn)范圍大；缺點是系統(tǒng)復雜，保障難度大，每個戰(zhàn)區(qū)需配備7架作戰(zhàn)飛機，每批2架執(zhí)行任務(wù)。目前，其主要技術(shù)難點包括：如何增大激光器的功率，如何解決穿越大氣層時激光偏離預(yù)定方向（大氣引起激光的畸變）等問題。

天基高能激光器是將高能激光武器與跟蹤瞄準系統(tǒng)集成到一個衛(wèi)星平臺上,飛行在1300千米高軌道，總功率達數(shù)兆瓦，有效射程4000～5000千米，可以對彈道導彈和中、低軌道的衛(wèi)星進行攔截。其優(yōu)點是不存在大氣對激光傳輸?shù)挠绊懀葯C載激光器穩(wěn)定性好，易于作戰(zhàn)；缺點是作戰(zhàn)范圍受限制。其難點是要求激光器的體積小，功率大，這在技術(shù)上是一對矛盾。

設(shè)想中的“航天母艦”作戰(zhàn)平臺可載40到50枚由紅外線導引的反衛(wèi)星導彈

“長矛”

粒子束空間武器是用高能強流加速器把粒子源產(chǎn)生的電子、質(zhì)子和離子加速到接近光速，并用磁場把它聚集成密集的束流，直接或去掉電荷后射向目標，靠束流的動能打擊敵方衛(wèi)星、導彈、飛機或使之失效的武器。其毀傷作用表現(xiàn)在：使目標結(jié)構(gòu)汽化或熔化；提前引爆彈頭中的引信或破壞彈頭的熱核材料；使目標中的電子設(shè)備失效或被破壞。這種武器主要由粒子源、粒子加速器、聚焦和目標識別與跟蹤、瞄準定位和指揮與控制設(shè)備等組成。

粒子束武器的研制難度比激光武器大，但作為天基武器比激光武器更有前途：它不用光學器件（如反射鏡）；產(chǎn)生粒子束的加速器非常堅固，而且加速器和磁鐵不受強輻射的影響；粒子束在單位立體角內(nèi)向目標傳輸?shù)哪芰勘燃す獯?，而且能貫穿目標深處；能全天候使用，沒有大氣畸變，也不受云霧等的影響，使用方便，對目標的破壞能力比激光武器更強；能量高度集中，穿透力強，脈沖發(fā)射率高，可以像動能武器一樣破壞目標的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；可以導致目標戰(zhàn)斗部中的炸藥爆炸；能引起脈沖電流使電子設(shè)備失效；可快速改變發(fā)射方向，能對付多個目標；可識別真假目標（中性粒子束可對目標周圍產(chǎn)生的中子、γ、X射線進行遙測），這在反導和反衛(wèi)星作戰(zhàn)中是非常重要的。

其不足是帶電粒子在大氣層內(nèi)傳輸能量損失較大，而中性粒子不能在大氣中傳播；帶電粒子在大氣中傳輸時散焦，因此在空氣中使用的粒子束，只能打擊近距離目標，而中性粒子束在外層空間傳輸時也有擴散；受地球磁場的影響，會使光束彎曲，從而偏離原來的方向。

天基化學激光武器星座組成的戰(zhàn)斗群

“神鞭”

微波空間武器是一種采用強微波發(fā)射機、高增益天線以及其它配套設(shè)備，使發(fā)射出來的強大的微波束會聚在窄波束內(nèi)，以強大的能量殺傷、破壞目標的定向能空間武器。

這種武器由能源、大功率微波發(fā)生器、大型天線和其他配套設(shè)施組成，利用其輻射的強微波波束能量（輻射的頻率范圍通常在1～30吉赫茲，脈沖功率在吉瓦級，比雷達大幾個數(shù)量級）以很窄的脈沖（50～60毫微秒）通過天線集聚在一個窄波束內(nèi)輻射出去，來干擾或燒毀敵方衛(wèi)星上的電子設(shè)備或殺傷人員。與激光武器、粒子束武器相比，微波空間武器全天候作戰(zhàn)能力較強，可進行不同程度的打擊，有良好的方向性和一定的覆蓋范圍，作戰(zhàn)范圍廣，作用距離較遠，可同時殺傷多個目標，能攻擊幾乎所有的武器裝備。目前存在的問題是：微波發(fā)射機功率要大幅度提高；對有核防護設(shè)施的目標無效；使用中對友鄰部隊可能構(gòu)成威脅；可能遭受反輻射導彈的攻擊。

停放在華盛頓附近的安德魯斯空軍基地停機坪上的美國空軍用于試驗機載激光武器的飛機