簡析美國空基反衛(wèi)星武器發(fā)展現(xiàn)狀

張遷

本文從反衛(wèi)星武器的需求出發(fā)，對反衛(wèi)星武器的分類、特點、組成及其作戰(zhàn)過程以及美國反衛(wèi)星武器的發(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述，對重點研究的三種反衛(wèi)星武器作了介紹，并分析了反衛(wèi)星武器發(fā)展特點及趨勢。

關(guān)鍵詞：反衛(wèi)星武器，網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元，空射撞擊殺傷系統(tǒng)，機載激光武器。

1.引言

近幾次局部戰(zhàn)爭表明，衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)場上不可或缺的重要組成部分，從太空中獲取情報信息已經(jīng)是成功取得軍事作戰(zhàn)勝利的關(guān)鍵。為了獲取太空優(yōu)勢，美國發(fā)射了大量的衛(wèi)星，他們在研制和發(fā)射衛(wèi)星的同時，還積極發(fā)展反衛(wèi)星武器系統(tǒng)，試圖利用反衛(wèi)星武器系統(tǒng)干擾和破壞敵方的衛(wèi)星，阻斷敵方信息源，謀求太空戰(zhàn)略優(yōu)勢和太空資源壟斷。因此，圍繞衛(wèi)星系統(tǒng)進行的破壞與反破壞、干擾與反干擾、摧毀與反摧毀，也就成為了對抗的主要內(nèi)容，而反衛(wèi)星武器則是破壞各種衛(wèi)星的必要手段。

由于政治因素，美國并沒有大張旗鼓地進行反衛(wèi)星武器的研制，而是將其融入反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的研制當(dāng)中。反導(dǎo)攔截系統(tǒng)也可以用于反衛(wèi)星作戰(zhàn)，這兩方面的技術(shù)具有一致性，美軍在進行系統(tǒng)研制時也逐漸融合發(fā)展。

2.衛(wèi)星系統(tǒng)與反衛(wèi)星武器系統(tǒng)

目前衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展迅速，有很強的通信、導(dǎo)航、定位和氣象等空間能力，而且現(xiàn)代戰(zhàn)爭也需要衛(wèi)星來完成信息傳遞、戰(zhàn)場偵察、導(dǎo)彈預(yù)警等任務(wù)。但是由于衛(wèi)星系統(tǒng)受到軌道、載荷特性的限制，容易遭受到各種反衛(wèi)星武器的攻擊，使之受到損傷或者失效。

2.1來自衛(wèi)星軌道特性的限制

按照衛(wèi)星距離地球表面的軌道高度，一般將其分為：低軌衛(wèi)星、中高軌衛(wèi)星和地球靜止軌道衛(wèi)星。低軌衛(wèi)星的高度為150～2000km，中高軌衛(wèi)星的高度為2000～20000km，地球靜止軌道衛(wèi)星的高度為36000km左右、軌道傾角為零度。此外，還有一種比較特殊的大橢圓軌道衛(wèi)星，其軌道的近地點高度為幾百千米，而遠地點約40000km。根據(jù)不同的軌道特點，衛(wèi)星容易遭受到不同種類武器的攻擊。

2.2來自有效載荷特性的限制

衛(wèi)星的分系統(tǒng)有不同的功能，通常分為有效載荷與保障系統(tǒng)兩大類。其中，有效載荷是用于完成各種不同的航天任務(wù)。如光學(xué)偵察衛(wèi)星的可見光相機、導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星的紅外掃描儀、通信衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器等。這些有效載荷容易受到激光武器的照射、高功率微波武器的攻擊。一旦有效載荷受到損傷，那么衛(wèi)星系統(tǒng)也失去了應(yīng)有的效果。

目前反衛(wèi)星武器系統(tǒng)種類繁多，按照部署方式的不同，可以分為地基、空基以及天基反衛(wèi)星武器，各種不同的反衛(wèi)星武器系統(tǒng)的功能不同，有著自身的優(yōu)缺點。根據(jù)不同目標的特性，選擇適合的反衛(wèi)星武器，可以使衛(wèi)星受到制約甚至破壞，其作用大大降低。而空基反衛(wèi)星武器的優(yōu)點是反應(yīng)迅速，能在較短時間內(nèi)完成作戰(zhàn)任務(wù)準備；載機目標較小，飛行速度快，不易被攔截，因此作戰(zhàn)半徑大；作戰(zhàn)成本低，可以通過改造現(xiàn)有的戰(zhàn)斗機完成。缺點是由于載機載荷與導(dǎo)彈體積的限制，射程較短。

3.空基反衛(wèi)星武器系統(tǒng)

目前研制的空基反衛(wèi)星武器一般分為兩類，機載動能反衛(wèi)星武器與定向能反衛(wèi)星武器。下面介紹下美國的反衛(wèi)星武器系統(tǒng)：

3.1“網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元”（NCADE）

“網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元”（NCADE）項目是美國雷神公司研制的一種低成本空基反衛(wèi)/反導(dǎo)攔截系統(tǒng)，屬于美國導(dǎo)彈防御局（MDA）和美國國防預(yù)先研究計劃局（DARPA）開展的“機載武器層”項目中基于動能攔截的空基反導(dǎo)系統(tǒng)研究項目，旨在探索將空空導(dǎo)彈改裝為反衛(wèi)/反導(dǎo)攔截彈，形成空基反衛(wèi)/反導(dǎo)攔截殺傷能力。美國導(dǎo)彈防御局于2006年5月首次授予雷神公司總金額700萬美元的NCADE導(dǎo)彈研制合同，所提出的要求包括：能夠在20km高度以上攔截高度為20～80km的彈道導(dǎo)彈，攔截半徑應(yīng)達到25～150km；攔截彈的速度應(yīng)達到2500m/s，即大約馬赫數(shù)8，并能以這個速度連續(xù)飛行20～60s。

雷神公司選擇其AIM-120中距空空導(dǎo)彈作為改裝對象，該導(dǎo)彈體積小、射程遠、技術(shù)先進、生產(chǎn)數(shù)量很大、實戰(zhàn)使用較多，是一型非常成熟的中距空空導(dǎo)彈。在該導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上，NCADE進行的主要改進包括兩點：一是改用兩級結(jié)構(gòu)，其中第一級采用AIM-120空空導(dǎo)彈的彈體和增程固體火箭發(fā)動機，第二級是帶有“變流量轉(zhuǎn)移和姿態(tài)控制系統(tǒng)”的KKV（派生自“標準”3攔截彈的戰(zhàn)斗部），采用硝酸羥胺（HAN）液體燃料，擴大了射程，提高了末段速度和殺傷動能；二是用改進的AIM-9X紅外成像導(dǎo)引頭取代原來的主動雷達導(dǎo)引頭。該攔截彈有三分之二的部件已經(jīng)是在生產(chǎn)之中的成熟部件。該導(dǎo)彈的長度和彈徑都與AIM-120導(dǎo)彈相同，但重量減輕了近14kg。該導(dǎo)彈的最大射程可達160km（實際射程與導(dǎo)彈發(fā)射平臺的飛行速度和高度有關(guān)）。

在后期的發(fā)展工作中，雷神公司優(yōu)化了該攔截彈的方案，改為無彈翼布局。該公司還指出：作戰(zhàn)飛機搭載NCADE攔截，既可以對彈道導(dǎo)彈進行大氣層內(nèi)攔截，也可以進行大氣層外攔截。該公司還研究了其他一些具體的作戰(zhàn)構(gòu)想，其平臺涉及有人駕駛作戰(zhàn)飛機、無人作戰(zhàn)航空系統(tǒng)（ UCAS）和長航時偵察無人機。

3.2空射撞擊殺傷系統(tǒng)（ALHTK）

空射撞擊殺傷系統(tǒng)是由洛-馬公司向美國國防部提出的一項方案，期望為空軍研制一種“低成本、多任務(wù)”的空基導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將具備動能攔截能力的地空導(dǎo)彈集成到戰(zhàn)斗機上使用，具備較高的效費比。2007年1月，洛-馬公司與美國導(dǎo)彈防御局簽訂合同，已開展空射撞擊殺傷系統(tǒng)的研究工作。目前，洛-馬公司完成了初始風(fēng)險評估工作，主要進行將美國末端高空區(qū)域防御系統(tǒng)（ THAAD）以及PAC-3導(dǎo)彈集成到現(xiàn)有戰(zhàn)斗機上的可行性研究。

初步設(shè)想是把PAC-3地空導(dǎo)彈集成到F-15C戰(zhàn)斗機上（未來發(fā)展中將裝備到其它更為先進的戰(zhàn)斗機上），將其轉(zhuǎn)換為空空導(dǎo)彈通過機載平臺發(fā)射以摧毀敵方衛(wèi)星系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)還可以保衛(wèi)美國本土以及海外部署的美軍基地，用于攔截敵方來襲的彈道導(dǎo)彈。然而在研制期間，洛-馬公司認為將兩個系統(tǒng)進行集成是更加理想的辦法，即地面雷達負責(zé)提供發(fā)射和制導(dǎo)信息，飛機負責(zé)提供發(fā)射高度和初速度、以及更加靠近威脅來源的有利條件，這樣只用專門研究一個飛機和導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)換接口系統(tǒng)就可以解決問題。為此，洛·馬公司設(shè)計了一個特殊的吊艙來實現(xiàn)F-15戰(zhàn)斗機和地面?zhèn)鹘y(tǒng)PAC-3火控雷達的通訊，不通過飛機控制，而是由地面火控雷達直接用數(shù)據(jù)鏈和導(dǎo)彈通訊。同時，通訊內(nèi)容也通過吊艙傳達給飛行員，飛行員反過來將飛機的精確位置、速度、高度和軌跡等信息傳遞給地面火控中心，并給導(dǎo)彈提供電源和點火信號。其作戰(zhàn)過程為：F-15戰(zhàn)斗機在高空巡邏，作戰(zhàn)空域必須處于地面PAC-3系統(tǒng)雷達的視野內(nèi)，戰(zhàn)斗機與雷達進行數(shù)據(jù)交換。飛行員根據(jù)任務(wù)規(guī)劃改變飛行狀態(tài)，按照設(shè)計好的角度爬升，同時與地面雷達進行數(shù)據(jù)更新，在戰(zhàn)斗機激活導(dǎo)彈之后，地面雷達開始與導(dǎo)彈通訊，并與戰(zhàn)斗機形成閉環(huán)。在最佳時刻，導(dǎo)彈點火發(fā)射，這時可以獲得400m/s的初始速度和大約22km的初始高度。

PAC-3是美國陸軍所采用的低空防御系統(tǒng)，1989年開始研制，主承包商為洛-馬公司。1996年，改進型增程攔截彈（ERINT）被選為系統(tǒng)的導(dǎo)彈，具體命名為ERINT-1， 2002年裝備部隊。ERINT-1彈長4635mm，彈徑255mm，質(zhì)量304kg，攔截高度15km，攔截距離20Km，由單級固體火箭和動能殺傷器組成，動能殺傷器包括Ka波段主動尋的導(dǎo)引頭、姿控發(fā)動機、制導(dǎo)系統(tǒng)和直接碰撞增強裝置等。攔截時的接近速度為3.35km/s，依靠高速碰撞殺傷目標。

3.3機載激光武器

機載激光（ABL）武器項目是一種高能激光武器系統(tǒng)，具有反應(yīng)速度快、準確性強、效率高的特點。該項目開始于1992年，最初美國空軍牽頭，2001年11月，該項目的管理權(quán)被轉(zhuǎn)交給了美國導(dǎo)彈防御局。1996年，美國空軍與波音公司、諾·格公司和洛-馬公司簽署了ABL項目的初步設(shè)計和風(fēng)險降低階段合同，開發(fā)名為YAL-1A的激光武器。其中波音公司是主承包商，主要負責(zé)提供飛機、BMC41（作戰(zhàn)管理、指揮、控制、通信、計算機和情報）系統(tǒng)以及全套系統(tǒng)的集成和測試；諾·格公司負責(zé)化學(xué)氧碘激光器（COIL）及信標照明激光器（BILL）的設(shè)計和研制；洛-馬公司則負責(zé)光束控制與火控系統(tǒng)的研制。主要用于攻擊并摧毀低軌道衛(wèi)星和在助推段剛飛出大氣層的彈道導(dǎo)彈等戰(zhàn)略目標，它能在10～20秒之內(nèi)摧毀低軌衛(wèi)星或來襲導(dǎo)彈。

ABL主要由載機平臺（波音747-400F）、兆瓦級的高能化學(xué)氧碘激光器、光束控制與火控系統(tǒng)（包含有功率為幾百瓦的11.5μm主動測距C02激光器、1.03μm固體脈沖跟蹤照明激光器（TILL）、1.06μm固體脈沖信標照明激光器、精確穩(wěn)定的光學(xué)系統(tǒng)等）以及BMC41等系統(tǒng)構(gòu)成。首架裝備ABL的飛機機體已于2000年1月提供，進行16～17個月的改裝后，成為“攻擊型激光器一1”，用做試驗平臺。美國政府在ABL項目上已經(jīng)花費了大約50億美元，完成了近50次飛行試驗，證明其有能力跟蹤空中目標、測量和補償大氣條件，并攔截助推段彈道導(dǎo)彈。

但是，最終因氧碘化學(xué)激光器的輸出功率不達標、激光在大氣層內(nèi)強的“吸收”和“抖動”效應(yīng)等無法克服的技術(shù)難題而于2011年被取消，轉(zhuǎn)為技術(shù)儲備研究。盡管如此，ABL還是幫助美國完成了機載平臺及激光器方面的技術(shù)積累，近幾年，隨著固體激光器、光纖激光器等小型化、實用型新一代高能激光器的快速發(fā)展，美國進一步加大了對機載激光武器項目的投入，各軍種、研究機構(gòu)聯(lián)合工業(yè)界開展了多個機載激光器項目。

4.空基反衛(wèi)星武器發(fā)展趨勢

在諸多反衛(wèi)星武器中，空基反衛(wèi)星武器具有反應(yīng)速度快、打擊范圍廣、成本低等優(yōu)點。目前反衛(wèi)星武器的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：

4.1反導(dǎo)反衛(wèi)星相結(jié)合

反衛(wèi)星與反導(dǎo)武器系統(tǒng)在許多技術(shù)上是一致或相似的，比如推進技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)、目標相對位置的測量技術(shù)、空間目標檢測跟蹤技術(shù)等。能夠在大氣層外攔截彈道導(dǎo)彈的反導(dǎo)系統(tǒng)同樣具有反衛(wèi)星能力，衛(wèi)星軌道基本固定，很少機動，所以衛(wèi)星軌道可以被準確確定，因此可以說反衛(wèi)星比反導(dǎo)更容易。所以說，具有反導(dǎo)能力的國家，同樣具有反衛(wèi)星的能力。例如美國，雖然出于政治等方面因素考慮，美國沒有大張旗鼓地研究反衛(wèi)星技術(shù)，但卻把這種技術(shù)隱含在反導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展之中，目前美國的幾種導(dǎo)彈防御系統(tǒng)均有反衛(wèi)星能力，而且在大力發(fā)展空基反導(dǎo)系統(tǒng)的同時，其反衛(wèi)星能力也不斷提高。

4.2發(fā)展多種類反衛(wèi)星武器

現(xiàn)代反衛(wèi)星武器既可采取直接碰撞動能硬殺傷，又可采用激光等定向能軟殺傷，還可采用噴涂化學(xué)物質(zhì)等其它非致命殺傷手段。各國在發(fā)展動能反衛(wèi)星武器的同時，也在研制定向能反衛(wèi)星武器。與動能武器相比，定向能武器具有速度快、攻擊空域廣、可重復(fù)使用等優(yōu)點。定向能反衛(wèi)星武器能在很小的立體角內(nèi)定向傳輸能量，瞬間打中遠至幾千公里的目標，將其摧毀。具有代表性的是機載激光武器。

4.3通過實現(xiàn)多目標攻擊和利用現(xiàn)有成熟技術(shù)使作戰(zhàn)成本逐步降低

機載激光武器每次攜帶的化學(xué)燃料足以與40個目標交戰(zhàn)，每次成本僅為約1000美元。這不僅大大降低了作戰(zhàn)成本，還節(jié)約了作戰(zhàn)時間，一次起飛作戰(zhàn)任務(wù)可以攻擊多個目標，大大提高了作戰(zhàn)效率。而網(wǎng)絡(luò)中心機載防御單元與原有的AIM-120尺寸一樣，能夠直接裝備到F-22戰(zhàn)斗機上，無須像ASM-135導(dǎo)彈只能由改裝后的F-15飛機發(fā)射。

5.結(jié)論

2008年2月12日，美國在聯(lián)合國裁軍會議上公開拒絕了“防止外太空軍備競賽條約草案”，這讓人們更清楚的認識到太空軍備競賽的不可避免。目前美國已經(jīng)建立起了較為完善的衛(wèi)星信息系統(tǒng)，探測、獲取并傳遞軍事信息，在近幾次局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要的作用，隨著衛(wèi)星系統(tǒng)對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的作用日益增強，各國對太空控制權(quán)的爭奪也日益激烈。而反衛(wèi)星武器更是成為取得制天權(quán)和獲得太空優(yōu)勢的關(guān)鍵之一，其中空基反衛(wèi)星武器的特點使其能夠應(yīng)對緊急作戰(zhàn)任務(wù)等突發(fā)事件，并且研究成本較低。通過花少量的錢就能高效、迅速地完成空中打擊任務(wù)，也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重點之一。