透視印度“大地防御攔截彈”

董晟飛

2014年4月27日，印度使用“大地防御攔截彈”（PDV）對1枚從70千米外軍艦上發(fā)射的“大地”導彈進行了攔截，這是印度首次在大氣層外進行導彈攔截試驗。印度宣稱，此次試驗對印度彈道導彈防御系統(tǒng)發(fā)展具有里程碑意義，但外界質(zhì)疑此次攔截并未成功。發(fā)展過程

印度經(jīng)歷了兩個階段的“大地防空攔截彈”（PAD）大氣層內(nèi)防御系統(tǒng)發(fā)展后，才逐漸過渡到現(xiàn)在的“大地防御攔截彈”（PDV）大氣層外防御系統(tǒng)。

“大地防空攔截彈”1 印度的彈道導彈防御工作始于1999年，當時有40多個有實力的國有和私營公司參與開發(fā)。與其它印度國防研究與開發(fā)組織（DR-DO）主持的導彈發(fā)展計劃一樣，在前期進展緩慢。直到2004年印度成立專門的委員會負責彈道導彈防御系統(tǒng)的開發(fā)，在它的協(xié)調(diào)下，DRDO利用9·11后印美關系改善，在以色列IAI公司幫助下，開始“大地防空攔截彈”（PAD）和“先進防空導彈”（AAD）的開發(fā)。其中，PAD被稱為“帕端納”導彈，以“大地”彈道導彈為基礎發(fā)展而來，由兩級火箭和作為第三級的殺傷攔截器構成，兩級火箭均沿用了“大地”導彈的液體火箭。印度宣稱其攔截范圍主要在50-80千米高度，可對300～2000千米射程的彈道導彈進行攔截。但外界普遍認為其只能攔截1000千米射程的目標。2006年11月，印度PAD反導系統(tǒng)進行了首次測試，PAD-01在48千米高度成功攔截了1枚“大地”2彈道導彈改成的靶彈，靶彈模擬的是巴基斯坦M-11導彈的飛行軌跡，而目標跟蹤是靠從以色列引進的“綠松”相控陣雷達。隨后印度宣布自己是繼美、蘇/俄、以色列之后世界上第四個具備反導能力的國家。但外界指出，此次試驗只是測試了第三級殺傷攔截器和導引頭，并未實際發(fā)生攔截。

“大地防空攔截彈”2 由于兩級液體火箭推力有限，難以實現(xiàn)更大的攔截速度和高度，因此印度在首次試驗后著力發(fā)展新的火箭發(fā)動機和導引系統(tǒng)。2009年3月6日，印度用改進后的“大地防空攔截彈”2（PAD-02）在80千米高空攔截了從孟加拉灣的海軍艦船上發(fā)射的由“丹努什”地地導彈改裝的靶彈，模擬了射程1500千米彈道導彈的飛行終段。PAD-02第一級采用“大地”導彈的液體火箭，第二級采用新開發(fā)的固體火箭。攔截彈在飛行中段采用慣導，并由遠程雷達提供指令修正，末段采用主動雷達制導，采用破片殺傷戰(zhàn)斗部和無線電近炸引信。印度宣稱，與PAD-01相比，PAD-02攔截彈的火箭發(fā)動機能量增加30%，攔截高度更高，并集成了一種被稱為“萬向節(jié)戰(zhàn)斗部”的新型戰(zhàn)斗部。此次攔截試驗使用了印度與以色列合作仿制“綠松”雷達的“劍魚”雷達。

隨著負責低層防御的AAD系統(tǒng)的成熟，印度在2012年11月23日利用AAD和PAD-02進行了高低雙層導彈攔截試驗。首先從昌迪普爾綜合試驗場發(fā)射1枚改進型“大地”靶彈，模擬射程600～1000千米的導彈威脅。在該靶彈發(fā)射后5分鐘內(nèi)，從惠勒島發(fā)射1枚AAD以4.5馬赫速度飛向靶彈，并在15千米高度摧毀靶彈。與此同時，雷達跟蹤到另1枚模擬射程為1000-2000千米的電子模擬靶彈，之后利用一枚電子模擬攔截彈在大氣層外120千米處對其進行攔截并摧毀。此次試驗中雖然PAD-02沒有進行實際攔截，但對其探測與控制系統(tǒng)進行了模擬。印度國防部科學顧問薩瓦特稱，此次試驗任務驗證了彈道導彈防御系統(tǒng)對多個目標的交戰(zhàn)能力。這是印度進行的第8次反導攔截試驗，其中，PAD系統(tǒng)進行了2次實際發(fā)射，1次模擬攔截試驗。按照印度方面的說法，PAD試驗就此結束，轉而開發(fā)攔截能力更強的PDV攔截系統(tǒng)。

“大地防御攔截彈” 印度國防研究與發(fā)展組織在2009年度工作報告中，首次提到名為“PDV”的超高音速反導攔截彈，并稱其正進入研制最后階段，設計攔截高度達到150千米。印度原來計劃在2010年對PDV進行首次試射，并在2013年投入使用，但直到2014年4月才進行首次試射。2014年4月27日上午9點06分，印度從孟加拉灣內(nèi)的一艘巡邏艦上發(fā)射1枚由2級PAD攔截彈改進而成的靶彈，裝備了可分離彈頭，以模擬射程2000千米左右的中程導彈。靶彈發(fā)射后，一整套陸基雷達系統(tǒng)探測并跟蹤到“敵”彈道導彈，對彈道進行預測。9點10分，印度從位于惠勒島的綜合測試場4號發(fā)射臺發(fā)射1枚PDV，在120千米大氣層外對靶彈進行了攔截。當天印度宣布試驗成功，但第二天又稱只是“部分成功”，最關鍵的導彈攔截并沒發(fā)生。此次試驗主要驗證首次使用的紅外導引頭，攔截彈內(nèi)的彈頭沒有引爆。按照計劃，印度在近期還將進行1次實際攔截測試，并最終將PDV的攔截高度擴大到300千米。

印度媒體將PDV的性能與美國THAAD導彈相提并論，認為它是印度導彈防御發(fā)展的第二階段，據(jù)稱具備對射程2000千米以上彈道導彈的攔截能力。而印度計劃的第三階段發(fā)展將是對射程5000千米彈道導彈的攔截。

PDV系統(tǒng)構成

PDV攔截彈 PDV攔截彈與先前的兩種PAD攔截彈有較大差異。首先，氣動布局發(fā)生較大變化。PAD-02雖然變?yōu)閮杉壈l(fā)動機，但氣動布局與PAD-01一樣仍然堅持了“大地”導彈經(jīng)典的中部“十”字布局的三角形大彈翼的正常式氣動形式。這可以解釋為其主要擔負大氣層內(nèi)攔截任務。而PDV采用了接近矩形的切尖三角翼，位置大幅后移，幾乎變?yōu)槲惨?，但仍保留了“十”字布局?個小型尾翼。其次，PAD-02攔截彈采用了PAD-01液體燃料發(fā)動機上串聯(lián)二級固體燃料發(fā)動機的設計，而PDV將液體燃料發(fā)動機更新為固體燃料發(fā)動機，所以雖然PDV攔截高度比PAD-02增加幾乎1倍，彈體總長度反而縮短了1.5米。第三，PDV拋棄了PAD系列采用的主動雷達導引頭，改為更適合大氣層外探測的紅外導引頭，這需要導彈頭罩，因此彈頭長度比PAD-02的2.7米略有增加，達到3米。雖然印度此前宣稱新的攔截彈采用動能殺傷攔截器（KKV），但此次試驗沒有實際攔截目標，因此無法證實。此次披露的PDV攔截彈上與最初的PAD一樣，標注著01字樣，這表明其很可能是第一代的過渡產(chǎn)品，相信下次試驗時會有所變化。endprint

導彈發(fā)射系統(tǒng) 從此次發(fā)射試驗的照片可以看出，PDV導彈以裸彈形式從一輛拖車上垂直發(fā)射，這與以往的PAD有較大差別。PAD的兩次發(fā)射都是在類似“大地”彈道導彈發(fā)射系統(tǒng)的整體式發(fā)射車上。由于PAD的一級沿用了液體燃料發(fā)動機，而運輸過程中通常沒有加注燃料，因此對越野車載重沒有太高要求。而此次試驗的PDV采用了載重能力更高的拖車，表明導彈自重有較大增加，過去的發(fā)射車難以滿足需要。PDV雖然導彈自重有所增大，但不需燃料加注車等附屬保障設備，而且省去了加注與檢測環(huán)節(jié)，提高了導彈發(fā)射的快速反應性。目前PAD和PDV兩種系統(tǒng)都采用了一車一彈的部署方式，與PAC-2和“箭”2式的4聯(lián)裝、“末段高空區(qū)域防御”（THAAD）系統(tǒng)的10 聯(lián)裝部署方式有較大差異。從PDV較大的外觀尺寸來看，其很難發(fā)展為多聯(lián)裝發(fā)射系統(tǒng)，發(fā)射車執(zhí)行一次攔截任務就要重新裝填攔截彈，限制了火力容量和系統(tǒng)反應時間，降低了對目標實施多次攔截的可能。據(jù)印度媒體透露，印度有意將PDV的攔截高度提高到300千米，屆時導彈體積和自重還可能進一步增大，因此也不排除未來發(fā)射系統(tǒng)采用地下井式部署方案。

探測與火控系統(tǒng) 目前PDV系統(tǒng)的遠程雷達是印度和以色列開發(fā)的“劍魚”。印度原本希望采購整套以色列“箭”式導彈防御系統(tǒng)，但美國不許以色列把該系統(tǒng)賣給印度，于是印度只引進了兩部為“箭”式系統(tǒng)研發(fā)的“綠松”雷達。其中一部參加了2006年和2007年的PAD及AAD的攔截試驗。而印以合作的“綠松”雷達經(jīng)過適應性改進，被命名為“劍魚”，成為以后PAD試驗的探測與火控雷達。“劍魚”是用于目標捕獲和PAD及PDV導彈火控的有源相控陣雷達。據(jù)印度報道，與“綠松”相比，“劍魚”的目標分類和識別能力提高了30%～40%，能同時跟蹤200個目標，最大探測距離達600千米，并能跟蹤到以5 000米，秒的速度飛行的中遠程彈道導彈。該雷達工作在L波段，有搜索/預警、跟蹤/火控和綜合3種工作模式。在預警模式下，能對來襲彈道導彈提供數(shù)分鐘的預警時間，預測導彈的彈著點，并對目標進行分類。在火控模式下，能精確測量出目標和攔截彈的位置和速度，并對攔截點進行預測。該雷達采用了固態(tài)技術、可編程信號處理技術、分布式實時網(wǎng)絡技術和自校準技術。該雷達還可與“馬斯特”A雷達配合，共同擔負AAD導彈的預警探測任務，還可把衛(wèi)星和其它搜集數(shù)據(jù)集中到一起，以發(fā)現(xiàn)并跟蹤來襲導彈。

指揮控制系統(tǒng) 在印度的導彈防御系統(tǒng)中，發(fā)射指揮系統(tǒng)是印度自行設計和建造的，但印度可能也采購了更多的以色列技術，以便加速該系統(tǒng)的研發(fā)。PDV的任務控制中心與各雷達和衛(wèi)星相聯(lián)，執(zhí)行目標分類、目標分配和毀傷評估任務，并負責確定攔截彈的發(fā)射數(shù)量以確保殺傷概率。任務控制中心將目標數(shù)據(jù)傳至連級的發(fā)射控制中心，由后者根據(jù)目標數(shù)據(jù)計算攔截彈發(fā)射時間，開始地面制導計算，最終發(fā)出發(fā)射指令。

性能特點

原來，印度規(guī)劃的是由PAD和AAD構成的雙層彈道導彈防御體系，PAD負責50～80千米的高層防御，AAD負責30千米以下的低層防御。相對PAD系統(tǒng)，PDV呈現(xiàn)出諸多新特點。

更新發(fā)動機，攔截高度提高，但存在火力空白PAD最大的優(yōu)勢就是彈道導彈攔截能力從80千米擴大到了120千米，這一高度相當于美國陸軍THAAD。美軍大多數(shù)“標準”3試驗攔截高度大致是在150千米。印度通過將PAD-02的一級更新為固體火箭，并加長原來的二級固體火箭，使射高提高50%～90%。根據(jù)彈道導彈射程與射高的“1/3”法則，也就是最大射高大致是其最大射程的1/3，PDV攔截彈如果改為彈道導彈，射程將擴展到450千米以上，不過這一級別的火力需求已經(jīng)被“烈火”系列導彈占據(jù)。此次試驗中PDV攔截彈的飛行高度和飛行距離是印度歷次反導試驗中最大的。美國陸軍的THAAD攔截彈攔截高度為40-150千米，基本是2000千米射程彈道導彈的飛行中段，以及3500千米射程導彈的末段。但是應該看到，PDV攔截彈采用兩級固體發(fā)動機設計，其攔截高度的下限被提高，估計要達到60千米以上，而未來與其配合的AAD擔負30千米以下攔截任務，也就是說在30～60千米之間存在火力空白。而這是近年來發(fā)展很快的高超音速武器飛行的活躍區(qū)，這為印度彈道導彈防御系統(tǒng)埋下了隱患。

采用固體燃料，準備時間短，但部署難度大無論PAD-01還是PAD-02都采用了至少一級液體火箭，無法避免在發(fā)射前進行加注與測試，其戰(zhàn)術機動還必須伴隨燃料及加注設備的機動。而PDV將兩級均改為固體火箭后，不但縮小了導彈體積，而且使作戰(zhàn)反應能力大為提高。但也應該看到，由于導彈自重的大幅度提高，PDV不得不采用載重能力更強，但越野能力相對不高的拖車，這使其依賴于較高等級的公路，無法像使用整體式底盤的“大地”彈道導彈或PAD攔截系統(tǒng)那樣可以在復雜地形上機動，這在印度北部交通較為復雜的山區(qū)將成為部署障礙。

使用聚焦爆炸，彈頭威力大，但效果不可高估 目前全球范圍內(nèi)反導攔截戰(zhàn)斗部主要有破片殺傷和動能殺傷模式。傳統(tǒng)的破片殺傷戰(zhàn)斗部存在威力小、體積大、質(zhì)量大等缺點，且其殺傷概率隨作用距離增大而緩慢下降，無法確保完全摧毀加固目標彈頭。動能殺傷戰(zhàn)斗部尺寸小、質(zhì)量輕、機動靈活，可確保摧毀目標，但需要具備高加速度和精確的直接碰撞能力。在相同的攔截距離和攔截高度上，動能殺傷戰(zhàn)斗部比破片殺傷戰(zhàn)斗部質(zhì)量輕、體積小，可在大氣層內(nèi)外實施攔截，而破片殺傷戰(zhàn)斗部只能在大氣層內(nèi)實施低空攔截。因此從長遠看，動能殺傷戰(zhàn)斗部代表未來反導系統(tǒng)的方向。印度AAD攔截彈采用了破片殺傷戰(zhàn)斗部，而PAD采用高度定向破片殺傷方式，可根據(jù)攔截彈與靶彈的交匯情況，將戰(zhàn)斗部爆炸方向聚焦到目標方向，實現(xiàn)最大殺傷效果。2009年3月印度媒體宣稱，PDV采用“碰撞殺傷”。但由于此前媒體在描述PAD和AAD時也都稱采用了“碰撞殺傷”技術，因此這不能明確說明PDV真正采用了此類技術。外界普遍認為，PDV采用的并不是KKV的“碰撞殺傷”方式，而是定向的多爆炸成型戰(zhàn)斗部，它并沒突破PAD和AAD的技術水平。印度專家在評價PAD殺傷效果時就稱，30千克的定向爆破戰(zhàn)斗部可達到150千克傳統(tǒng)全向爆破戰(zhàn)斗部的效果，并宣布印度是美俄之后第三個掌握這種技術的國家。endprint

這種方式雖然可以用較少的裝藥實現(xiàn)全向戰(zhàn)斗部的殺傷效果，殺傷半徑和殺傷力也比同樣裝藥的全向戰(zhàn)斗部強，但是其一方面相對動能碰撞殺傷戰(zhàn)斗部質(zhì)量大，另一方面其通常只能實現(xiàn)所謂的“任務殺傷”，而無法摧毀目標。因為2000千米射程以上的導彈彈頭，為了保證再入的惡劣氣動加熱和動力環(huán)境下的良好狀態(tài)，通常都較為堅固。通過彈丸的碰撞，通常只能實現(xiàn)其彈道和飛行姿態(tài)的變化，而無法將其徹底摧毀，因此美國無論是低層還是高層反導攔截，都盡可能使用動能碰撞殺傷方式。所以在印度進行實際攔截試驗前，對PDV的破壞效果無法高估。

采用紅外方式制導，攔截精度高，但未經(jīng)實際檢驗PDV的前身PAD在助推段采用慣導，飛行中段通過“劍魚”地面雷達進行指令修正，末段通過主動雷達引導。而此次試驗的PDV采用慣性/紅外制導。彈載主動雷達頭由于發(fā)射功率有限，作用距離一般只有20千米左右，對于采用高速攔截方式的大氣層外反導是不夠用的，而紅外導引頭在深度太空背景下的探測距離最遠可到幾百千米。也有消息稱，此次攔截使用了主動雷達，紅外成像雙模導引頭，但估計可能性不大，否則此次試驗就會對靶彈進行實際攔截。此外，為保證紅外導引頭的正常工作，PDV還可能采用了分離式頭罩。導彈穿越大氣層后，彈頭的頭罩自動脫落，將內(nèi)置的紅外引導頭露出，并啟動搜尋靶彈，然后高速接近目標。在首次試驗中，紅外導引頭并未引導攔截器實現(xiàn)目標攔截，外界難以作出評估。即使采用紅外導引技術多年的美國，也往往因為導引頭識別和鎖定目標失敗而導致試驗失敗。

導彈控制復雜，攔截機動性好，但攔截速度有限

此次攔截沒有使用“大地”導彈的海軍型“丹努什”，而是使用了PAD-02攔截彈改進的靶彈。這種采用兩級火箭發(fā)動機的導彈，不但可以模擬射程更遠的導彈彈道，還可以實現(xiàn)頭體分離，增大了導彈再入速度，并減少目標特征，從而增大了攔截難度，這要求PDV必須具備很強的飛行控制能力，以提供較高的攔截機動性。由于射程2000千米以上的戰(zhàn)略彈道導彈的再入速度在10馬赫以上，而且攔截概率較高的中段攔截點位于空氣稀薄的高空，因此攔截彈必須采用延遲小、響應速度快的控制技術，例如燃氣舵加推力矢量結合的控制技術，或者姿控和軌控發(fā)動機控制技術。AAD和PAD攔截彈主要依賴空氣動力面控制，無法實現(xiàn)PDV的矢量推力控制。印度宣稱，以前的PAD發(fā)動機能提供較大的轉向推力，在30千米高度可產(chǎn)生數(shù)個側向加速度。由于PAD發(fā)動機一級為液體燃料發(fā)動機，而且其采用了中部較大彈翼設計，實現(xiàn)側向轉向的難度并不大。PDV的兩級均采用了固體發(fā)動機，而且其攔截高度達到120-150千米，其機動彈道主要處于空氣稀薄或幾乎沒有空氣的空間，因此必須用燃氣舵或側向火箭發(fā)動機等矢量控制技術。

從外觀體積來看，與以色列的“箭”式系統(tǒng)和美國的THAAD或“標準”3攔截導彈相比，PDV攔截彈的效率較低。其導彈直徑達到1.1米，長度接近10米，而印度媒體透露的PDV攔截速度只有6～7馬赫，最大攔截高度不超過150千米。而THAAD的彈長只有6.17米，直徑0.34米，最大飛行速度達到8馬赫，最大攔截高度150千米?！皹藴省?導彈長6.58米，直徑0.343米，攔截彈最大飛行速度可達到10馬赫。較大的體積限制了導彈飛行速度，使PDV的攔截能力受限。未來發(fā)展

發(fā)展先進探測與火控系統(tǒng) 此次試驗，“劍魚”雷達600千米的探測距離嚴重限制了攔截彈的目標發(fā)現(xiàn)與跟蹤距離。此外，由于“劍魚”采用的L波段頻率較低，分辨率不如美國THAAD的AN/TPY-2型X波段雷達，這將使PDV攔截系統(tǒng)的目標識別和假目標分辨能力受限。因此印度已經(jīng)在研制升級版“劍魚”雷達，作用距離將增到1500千米，并增加目標識別能力，計劃在2015年左右完成開發(fā)。印度國防研究與發(fā)展組織前首席科學家桑塔南透露，印度反導項目的最致命弱點是本國工業(yè)基礎太差，與攔截彈有關的固體火箭發(fā)動機、制導陀螺儀等關鍵零件，在印度國內(nèi)根本生產(chǎn)不了，只能依賴進口。2014年3月媒體透露，印度正在推動數(shù)家以色列防務公司與印度國防研究與發(fā)展組織、幾家印度國有國防企業(yè)設計一體化反導系統(tǒng)，其中可能涉及以色列的“綠松”雷達技術。

增強對導彈的攔截能力 盡管將此次試驗計算在內(nèi)，印度在過去的9次導彈攔截試驗后宣稱成功了8次，但這種超乎常規(guī)的“好成就”早就引起外界普遍質(zhì)疑。外界認為印度不具備太空監(jiān)視能力，僅用地面跟蹤雷達根本不可能在短短幾十秒內(nèi)完成探測及目標指示工作，因此外界猜測，印度兩個導彈發(fā)射點很可能互相通氣，調(diào)整導彈的飛行參數(shù)，在攔截過程中“共同作弊”。雖然這只是猜測，但從此次試驗并未發(fā)生實際攔截可以看出，印度導彈攔截試驗的技術水平并不高，而且印度還沒實現(xiàn)其150千米高度的攔截，更談不上擴展到300千米攔截高度的目標。今后印度可能增大發(fā)射次數(shù)，以盡快形成導彈攔截能力。

盡快形成重點區(qū)域防護能力 按計劃，印度導彈防御系統(tǒng)應在2015年投入運行，而印度科研人員認為可以在2014年準備就緒，并向國會請求資金開始建設，以保衛(wèi)國會所在地新德里。印度未來反導試驗將以分層、多次攔截批量目標為重點。據(jù)印度官員透露，每枚攔截彈的成本約130萬美元。目前，印度具備年產(chǎn)200枚攔截彈的能力，將來有可能大批量生產(chǎn)，而且新的指揮控制系統(tǒng)將具備更大的攔截容量。新系統(tǒng)將覆蓋新德里、孟買等重要城市。按照規(guī)劃，新德里周邊應形成雙層防空導彈防御體系，內(nèi)層陣地距新德里市中心約50千米，外層陣地距市中心約100千米，將有20個防空導彈團、共計700多套防空導彈系統(tǒng)負責保衛(wèi)新德里，其防空密度堪稱南亞之最。印度軍事專家認為，新德里的防空系統(tǒng)分為固定部署和機動部署兩類，像對付遠程導彈的PAD及PDV反導系統(tǒng)只能從地下井發(fā)射，AAD導彈則可沿新德里環(huán)城公路實施機動，負責內(nèi)圈防御。但從PDV攔截彈僅進行一次試驗來看，這一計劃難以預期達成。

形成對低衛(wèi)星的攻擊能力 印度國防研究與發(fā)展組織官員在2009年3月的PAD-02發(fā)射試驗后就宣稱，印度已具備對衛(wèi)星的摧毀能力。其透露，印度“將通過地面模擬來驗證反衛(wèi)星能力”，認為使用PAD或改進的“烈火”導彈即可將有效殺傷器投送到1000千米高度。印度總統(tǒng)也強調(diào)，反導系統(tǒng)在防止核進攻時能發(fā)揮主要作用，接下來將要研制反太空系統(tǒng)和反軍事戰(zhàn)略衛(wèi)星系統(tǒng)?？梢姡肞DV技術，一方面可直接對低軌道衛(wèi)星構成打擊能力，另一方面可間接將PDV有效載荷與“烈火”3這樣的中遠程導彈結合起來，形成對1000千米軌道衛(wèi)星的攔截能力?？梢?，PDV攔截系統(tǒng)將開啟印度導彈防御技術更廣闊發(fā)展的大門，這將對周邊的戰(zhàn)略穩(wěn)定和空間安全構成威脅。endprint