美國首次攔截洲際導(dǎo)彈試驗(yàn)告成

鹿鳴

美國東部時(shí)間2017年5月30日下午3點(diǎn)15分，位于太平洋馬紹爾群島的美軍夸賈林環(huán)礁上的軍事基地氣氛緊張。不一會(huì)兒，一枚頭頂模擬彈頭的彈道導(dǎo)彈靶彈從夸賈林環(huán)礁發(fā)射場(chǎng)拔地而起。3點(diǎn)20分，美國空軍位于太平洋威克島的預(yù)警雷達(dá)和美國天基紅外預(yù)警衛(wèi)星幾乎同時(shí)向美國導(dǎo)彈防御局發(fā)出預(yù)警信號(hào)：探測(cè)到彈道導(dǎo)彈發(fā)射！方向美國！模式識(shí)別彈道信號(hào)為：……；預(yù)計(jì)落點(diǎn)為：……。隨后，美國?；鵛波段雷達(dá)功率全開，向指定空域進(jìn)行掃描，開始以15厘米的高精度分辨率精確測(cè)定目標(biāo)彈道并區(qū)分真彈頭與誘餌彈頭。3點(diǎn)30分剛過，位于美國加利福尼亞州范登堡空軍基地的美國陸基中段彈道導(dǎo)彈攔截彈從地下發(fā)射井中猛然升空。周圍的市民被震耳欲聾的導(dǎo)彈發(fā)射聲音所吸引，轉(zhuǎn)頭望向范登堡空軍基地上空。只見一縷煙塵高聳入云。GBI攔截彈早已絕塵而去進(jìn)入太空。隨后，位于阿拉斯加、夸賈林環(huán)礁和美國本土若干指揮控制中心和導(dǎo)彈防御基地內(nèi)，幾乎同時(shí)爆發(fā)出雷鳴般的歡呼聲。諾斯羅普·格魯曼公司研制的導(dǎo)彈攔截指揮控制系統(tǒng)的大屏幕上，正在一遍又一遍地回放EKV大氣層外攔截器與洲際彈道導(dǎo)彈靶彈在外太空直接碰撞的爆炸瞬間。那一朵在太空綻放的詭異花朵，就是碰撞瞬間化為煙塵的靶彈與攔截彈。

美國國防部導(dǎo)彈防御局在美國東部時(shí)間2017年5月30日下午4點(diǎn)30分，開始正式對(duì)外發(fā)表聲明：美軍陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)取得了里程碑式的突破，首次獲得了攔截洲際彈道導(dǎo)彈測(cè)試的成功。等待眾說紛紜的熱鬧時(shí)間過去之后，是時(shí)候可以與大家一起靜下心來簡(jiǎn)單聊一聊美國陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)的體系架構(gòu)了。

本次攔截測(cè)試依然是用了一枚靶彈和一枚攔截彈。三級(jí)靶彈從太平洋馬紹爾群島夸賈林環(huán)礁的里根試驗(yàn)場(chǎng)發(fā)射，其彈道模擬了一枚具備打擊美國本土能力的洲際彈道導(dǎo)彈（如果按中國標(biāo)準(zhǔn)來看的話，該靶彈應(yīng)歸為遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，距離8 000千米的洲際彈道導(dǎo)彈劃分界限還差一點(diǎn)點(diǎn)。美國以5 500千米的射程來劃分，因此以美國標(biāo)準(zhǔn)來說，這枚靶彈可稱作洲際彈道導(dǎo)彈）。

在紅外預(yù)警衛(wèi)星、前置雷達(dá)、?；鵛波段雷達(dá)等裝備提供的信息下，一枚陸基攔截彈從加利福尼亞州范登堡空軍基地升空。區(qū)分出誘餌目標(biāo)與彈頭后，在外太空鎖定彈頭的動(dòng)能攔截器以直接撞擊的方式摧毀了洲際彈道導(dǎo)彈模擬彈頭。

這次的整個(gè)攔截過程由天基預(yù)警、陸基探測(cè)、?；櫋⒉┺臎Q策、數(shù)據(jù)交互、攔截撞擊共6個(gè)關(guān)鍵步驟組成，這就是使得陸基中段反導(dǎo)并不僅僅是在今年年底前要部署完成的44枚攔截彈那么簡(jiǎn)單，而是一個(gè)涵蓋了海、陸、空、天、電這五大領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)工程。本次試驗(yàn)之后，美國正式開始擁有了系統(tǒng)化的陸基中段反導(dǎo)能力。那么這個(gè)系統(tǒng)到底由哪些部分構(gòu)成呢？

天基預(yù)警

美國東部夏令時(shí)2017年1月20日晚19點(diǎn)42分，美國空軍的“天基紅外系統(tǒng)”03星GEO-3在佛羅里達(dá)州的卡納維拉爾角發(fā)射升空。一枚“宇宙神”V 401運(yùn)載火箭將這顆衛(wèi)星送入了地球同步軌道。至此，隸屬于美國天基紅外導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)的這顆衛(wèi)星與分別于2011年和2013年發(fā)射的GEO-1和GEO-2衛(wèi)星一起，使美國空軍的天基紅外系統(tǒng)的高軌星座的衛(wèi)星數(shù)量擴(kuò)充為3顆。

從DSP衛(wèi)星星座的設(shè)計(jì)伊始，美國空軍就考慮到了全球覆蓋的問題。實(shí)際上，在地球同步軌道上運(yùn)行的DSP衛(wèi)星對(duì)俄羅斯和中國等國家可以實(shí)現(xiàn)全天時(shí)全天候監(jiān)測(cè)。到了如今的美國天基紅外預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，其對(duì)洲際彈道導(dǎo)彈的探測(cè)和預(yù)警能力得到了進(jìn)一步地提升。

更具體來說，那個(gè)在冷戰(zhàn)時(shí)期直到21世紀(jì)第一個(gè)十年內(nèi)，一直在美國導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)中占舉足輕重地位的DSP衛(wèi)星在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，保持著5顆衛(wèi)星在軌的狀態(tài)（早期發(fā)射的衛(wèi)星會(huì)到壽命而被后來發(fā)射的預(yù)警衛(wèi)星自然更替）。這5顆衛(wèi)星，有2顆處于休眠狀態(tài)，為在軌備份星，另外3顆則分別定點(diǎn)于東經(jīng)69°上空、西經(jīng)70°上空和西經(jīng)134°上空。

在東經(jīng)69°的DSP衛(wèi)星，位于印度洋上空，覆蓋俄羅斯部分、哈薩克斯坦全境、中國西北、中部大部分地區(qū)和印度、巴基斯坦全境，用于監(jiān)視陸基洲際彈道導(dǎo)彈；

定點(diǎn)在西經(jīng)70°的DSP衛(wèi)星，位于巴西大西洋之畔上空，用于監(jiān)視從大西洋向美國東海岸發(fā)射的潛射彈道導(dǎo)彈；

處于西經(jīng)134°上空的DSP衛(wèi)星，位于太平洋上空，用于監(jiān)視從太平洋向美國西海岸發(fā)射的潛射彈道導(dǎo)彈。

美國天基紅外預(yù)警衛(wèi)星的工作波段選擇針對(duì)二氧化碳分子的2.7微米和4.3微米波段，同時(shí)結(jié)合水分子的2.7微米和6.3微米波段。看到上圖，從廣闊的電磁波頻譜中，只選取這么3小條，是不是有一種弱水三千只取一瓢飲的感覺呢？

美國新一代天基導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星則覆蓋著不同的區(qū)域。新一代天基紅外導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星的01星和02星各自的覆蓋范圍。值得注意的是，這2顆高軌衛(wèi)星對(duì)俄羅斯傳統(tǒng)的發(fā)射井分布區(qū)域和中國的西北地區(qū)構(gòu)成了重疊覆蓋，將會(huì)產(chǎn)生類似于“雙目視覺”的監(jiān)測(cè)效果。

海基探測(cè)

美國陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)的海上探測(cè)中堅(jiān)由?；鵛波段雷達(dá)擔(dān)任。這也就是提到美國陸基反彈道導(dǎo)彈時(shí)總是能夠見到的那個(gè)縮寫：SBX（Sea-Based X-Band Radar）。這是一種可在較大風(fēng)浪中維持運(yùn)作?？蛇h(yuǎn)洋航行的X波段雷達(dá)站。要補(bǔ)充說明的是：SBX平臺(tái)是挪威人設(shè)計(jì)，并且在俄羅斯建造的，當(dāng)初原本是用來當(dāng)做可以自行移動(dòng)的海上石油勘探與鉆探平臺(tái)的。如今搭載的則是美國的導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)的重要組成部分。

SBX頂端的白色的大圓球里是一組相控陣?yán)走_(dá)。這部雷達(dá)直徑17.82米，重1814.1噸。當(dāng)年為了把雷達(dá)安裝到平臺(tái)上，費(fèi)了不少周折，幾經(jīng)討論，港口給出了用4臺(tái)拖頭頂住平臺(tái)，然后調(diào)用了一臺(tái)起重能力達(dá)1.25萬噸的巨型吊車來實(shí)施吊裝作業(yè)。

SBX的有效探測(cè)距離為2 000千米，分辨率高達(dá)15厘米。SBX雷達(dá)的總體評(píng)估價(jià)為9億美元，而如果算上研發(fā)費(fèi)用，則為22億美元（約149.8億元人民幣）。原計(jì)劃在2005年列裝的SBX雷達(dá)因種種問題一直離不開母港，拖到了近兩年才終于開始有了比較大的動(dòng)作。但是該雷達(dá)依然存在各種問題。endprint

2015年4月，SBX雷達(dá)項(xiàng)目遭遇了大挫折。美國國會(huì)聽取了數(shù)十名航天和電子領(lǐng)域的研究人員的報(bào)告后，給出了判定：“該項(xiàng)目是無效率的?！边@個(gè)結(jié)論使得SBX項(xiàng)目距離被取消僅一步之遙。而在2017年5月份的反導(dǎo)試驗(yàn)中，SBX雷達(dá)發(fā)揮了重要作用，終于得以證明其有效性了?？梢哉f，前幾天的那次反導(dǎo)試驗(yàn)拯救了整個(gè)SBX項(xiàng)目。但在今后，SBX要想真正具備實(shí)戰(zhàn)能力的話，還需要做一定改進(jìn)，這些以后詳聊。

陸基探測(cè)

在陸基前置雷達(dá)中，AN/TPY-2雷達(dá)是主力。美國雷聲公司研發(fā)AN/TPY-2雷達(dá)基于這樣一個(gè)判斷：目前，世界上有6 300多枚彈道導(dǎo)彈處于美、俄、中、歐的控制之外，到2020年的時(shí)候，這個(gè)數(shù)字會(huì)繼續(xù)激增到7 950。而且這些彈道導(dǎo)彈的射程和精度將會(huì)得到持續(xù)的升級(jí)改進(jìn)。因此，AN/TPY-2雷達(dá)在設(shè)計(jì)之初就專注于遠(yuǎn)距離探測(cè)與多目標(biāo)識(shí)別。其相控陣?yán)走_(dá)擁有大量T/R單元（25 344個(gè)）。

為了能夠盡早獲取攔截目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，AN/TPY-2雷達(dá)的探測(cè)距離被設(shè)計(jì)為500千米以上。雷達(dá)看著面熟？是的，薩德攔截彈也用雷聲的AN/TPY-2來探測(cè)和指示目標(biāo)。

誕生于冷戰(zhàn)時(shí)期的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)也并入了陸基中段反導(dǎo)體系。其中部署在阿拉斯加的 “鋪路爪”遠(yuǎn)程導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)是陸基探測(cè)系統(tǒng)的中堅(jiān)。該雷達(dá)的兩面墻上的AN/FPS-115雷達(dá)由多個(gè)小單元組成（每面墻2 677個(gè)單元）。離近些看，能夠看到這些小單元的細(xì)節(jié)。每個(gè)小單元發(fā)出的波束很窄，只有2.2°。

自1979年起，美國太空司令部陸續(xù)在麻塞諸塞州、喬治亞州、加利福尼亞州、阿拉斯加州與建造了5座長(zhǎng)程預(yù)警雷達(dá)。但在冷戰(zhàn)結(jié)束后，喬治亞州與得克薩斯州的2座長(zhǎng)程預(yù)警雷達(dá)已分別拆除，現(xiàn)階段只剩下加州比爾空軍基地（由第7空間預(yù)警中隊(duì)操作）、麻州鱈魚角空軍基地（由第6空間預(yù)警中隊(duì)操作）以及阿拉斯加州科利爾空軍基地三處。從2007-2009年間，美國空軍開始對(duì)SSPARS下轄“鋪路爪”雷達(dá)進(jìn)行維護(hù)升級(jí)業(yè)務(wù)，承包商為BAE系統(tǒng)公司，升級(jí)后的“鋪路爪”雷達(dá)除既有SSPARS業(yè)務(wù)外，又可支援美國空軍太空監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)作。

在2009年后，雷神公司開始對(duì)比爾空軍基地的第二代“鋪路爪”雷達(dá)實(shí)施升級(jí)計(jì)劃，第三代的“鋪路爪”雷達(dá)的美軍代號(hào)為AN / FPS-132。FPS-132以全新的主動(dòng)相位陣列架構(gòu)收發(fā)模組、信號(hào)處理器、后端分析軟件完全替代了之前的陳舊系統(tǒng)，開始擁有了支援陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)的能力。目前FPS-132已有至少4座正在運(yùn)行中，包括比爾空軍基地、格陵蘭圖勒空軍基地、英國飛行峽谷皇家空軍基地、阿拉斯加科利爾空軍基地。

指揮攔截

這次攔截試驗(yàn)讓美國的兩大指揮決策系統(tǒng)得到了驗(yàn)證。第一套是位于夸賈林環(huán)礁的里根測(cè)試中心的指揮大廳。這里負(fù)責(zé)這次攔截試驗(yàn)的靶彈的發(fā)射與控制。這個(gè)大廳的具體坐標(biāo)為：北緯8° 43′ 0″ N， 東經(jīng)167° 44′ 0″ E。該指揮中心能夠指揮射程在5 500千米以上的彈道導(dǎo)彈。

美國陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)的攔截彈分系統(tǒng)的指揮控制系統(tǒng)是諾斯羅普·格魯曼公司研制的?；仡櫄v史，或許美軍最為有名的有關(guān)反導(dǎo)作戰(zhàn)的指揮基地便是號(hào)稱全世界最堅(jiān)固的指揮中心夏延山基地了。該基地在地下420多米深的地方?；厣厦孢€覆蓋有380米厚的花崗巖，在理論上能夠抵御較大當(dāng)量的原子彈的打擊?；乩飪?chǔ)備的水和食物能夠維持一個(gè)800人的指揮隊(duì)伍連續(xù)工作30天。在1966年正式交付使用后，該基地一直作為美軍北方司令部、北美防空司令部、空軍太空司令部和戰(zhàn)略司令部這4個(gè)司令部的聯(lián)合指揮中心來使用，擔(dān)負(fù)著防空、反導(dǎo)和本土防御的重任。

美國陸基中段反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)的攔截彈由軌道科學(xué)公司、波音、雷聲合作研制。其中，彈體的生產(chǎn)由軌道科學(xué)公司來完成。也就是說，美國陸基中段反導(dǎo)系統(tǒng)的攔截彈的彈體是由一家民營企業(yè)研制和提供的。該攔截彈長(zhǎng)16.611米，直徑1.281米，重21.6噸。陸基攔截彈的英文名為Ground Based Interceptor，也就是攔截試驗(yàn)中經(jīng)常提到的GBI。采用二級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)布局時(shí)，攔截彈射程為4 000千米，采用三級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)布局時(shí)，射程可達(dá)5 000千米以上。在攔截彈（GBI）頂端是大氣層外動(dòng)能攔截器，其英文名為Exoatmospheric Kill Vehicle ，縮寫為EKV。EKV重63.99千克，長(zhǎng)1.4米，直徑0.6米，由雷聲公司研制。該攔截彈采用地下發(fā)射井的部署方式，預(yù)計(jì)在2017年年底之前要部署44枚。

GBI攔截彈能夠?qū)KV送到太空并賦予她10千米/秒的速度?？梢哉f，攔截彈本身實(shí)際上是一枚小型運(yùn)載火箭。從攔截彈的發(fā)射能力和EKV的姿軌控能力來看，一旦解決了目標(biāo)軌道（彈道）的辨識(shí)問題，這套系統(tǒng)不僅能夠反導(dǎo)，還能夠具有比較強(qiáng)的反衛(wèi)星能力。endprint