美国萨德反导系统究竟有多强大

美国萨德反导系统究竟有多强⼤
作为美国反导体系的重要⼀环,萨德反导系统究竟在其中扮演着⼀个什么样的⾓⾊是很多⼈关⼼的问题。
饱和攻击
美军现在的反导体系共分三层五级,即助推段、上升段(也叫助推后阶段)、中段、⾼空末段与低空末段(统称为再⼊段)。每⼀个层级都有⼀套对应的反导系统,如此层层相接、环环相扣,构成⼀个严谨的体系。助推段和上升段主要依靠前置部署的⽆⼈机(助推段)、天基(助推段)或是空基(上升段)⾼能激光武器系统,中段所对应的GMD系统依靠的是GBI陆基拦截弹(脱胎于民兵洲际导弹)和标准3BlockIA陆基/海基拦截弹(实质就是陆基和海基两个版本的“宙斯盾”系统),末端拦截所对应的TMD系统则主要由负责在40千⽶以上的超⾼空和⼤⽓层外拦截的萨德反导系统和在⼤⽓层内40千⽶以下⾼度拦截的爱国者-3防空导弹系统构成。
如此⼀来,萨德反导系统在整个美国反导体系中的位置也就清楚了——它是处于爱国者-3防空导弹系统与“宙斯盾”系统之间的⼀个反导层级。不过,⾼空末段反导究竟意味着什么呢?事实上,作为⼀个层级严密、结构严谨的反导体系中的关键⼀环,若要了解萨德反导系统的作战效能考量与技术难点,那么就必须对⾼空末段反导的⼀些特性有所了解。
⾸先来讲,⾼空末段反导在整个弹道导弹防御过程中,并⾮是⼀个很好的时机。正如前⽂所述,弹道导
弹的飞⾏分助推段、中途段和再⼊段。最理想的拦截应该在助推段,核爆炸和核污染效应基本上都被发射国吸收,能够做到可靠的上升段拦截的话,⾃然达到最⼤限度地威慑。中段拦截会造成空间核爆炸,反导威慑作⽤要低很多,但对⽬标国的危害仍然较⼩。但再⼊段拦截却由于诱发核爆炸和随后的核污染都要由⽬标国吸收,成了最后没有办法的办法。
不过,虽然⾼空末段反导在整个弹道导弹防御过程中,不是⼀个好时机,但其技术难度却依然极为复杂。有⼀种观点认为,再⼊段拦截由于射程和反应时间要求最低,反导系统可以部署在⽬标周围守株待兔,并且有时间进⾏两次甚⾄三次拦截,拦截⼿段在技术难度上相对助推段和中途段较低,这其实是不对的,特别是对于⾼空末段来讲尤为如此。
另外,由于⾼空末段拦截域本⾝处于⼤⽓层边缘,空⽓稠密程度差别很⼤,既需要在⼤⽓层内(40~100千⽶⾼度)以⽓动控制、也需要在⼤⽓层外(100~150千⽶⾼度)以⾮⽓动控制的⽅法,进⾏直接碰撞式的动能拦截。再加上分导弹头很可能在末段采⽤了对抗性的机动变轨设计,脱靶量⼜要⼩于0.3⽶,⽽拦截弹与⽬标的相对空间位置变化率⼤,系统应具有极⾼的⽬标数率和快速⾃适应能⼒。这就使其战⽃部动能杀伤(KKV)的制导律问题变得空前复杂起来,必须采⽤以留美的苏联科学家V.I.库特⾦于1960年代初提出的滑模变结构控制理论为基础的⾃适应滑模制导律才能解决。
变结构控制是⼀类特殊的⾮线性控制系统。它在动态控制过程中,系统的控制器结构可以根据系统当
时的状态偏差及其各阶导数值(或者是根据某些外界扰动的影响),有⽬的地以跃变的⽅式按设定规律作相应改变,从⽽获得所期望的状态轨变。滑模控制就是其中⼀种,它是预先在状态空间中设定⼀个特殊的超越曲⾯,由不连续的控制规律,不断变换控制系统结构,使其沿着这个特定的超越⾯向平衡点作滑动,最后渐近稳定⾄平衡点。
其物理意义在于:当在⼤⽓层边缘作战的动能杀伤(KKV)与⽬标的相对距离较⼤时,适当放慢趋近滑模的速率;当动能杀伤(KKV)与⽬标的相对距离趋于零时,则使趋近速率迅速增加,确保视线⾓速度不发散,从⽽令导弹在整个拦截域都有很⾼的命中精度……虽然滑模变结构控制理论于1960年代初就已经被提出,但时⾄今⽇对其数学模型的优化仍是极为前沿的理论科学。
更何况,从理论到⼯程实践有着不⼩的距离,如何将⾃适应滑模制导律⽤于的姿控系统设计,在实⽤层⾯上满⾜动能⾼精度、快响应的要求,将红外成像、动⼒直接碰撞、能量管理控制机动、⽓动光学和推⼒⽮量、⽓动⼒/直接⼒复合控制等先进技术进⾏⾼度集成,同样是⼀个复杂程度不亚于理论层⾯的⼯程问题。这就是为什么业内⼈⼠普遍认为萨德反导这类⾼空末段反导系统的技术难度要⾼过中段反导的原因所在,也可以解释了为什么在1999年8⽉前,萨德反导系统的试验接连遭遇重⼤挫折,以⾄在此后五年多时间⾥再没有进⾏拦截试验,项⽬⼏乎下马。
不过,正所谓“挑战越⼤,回报越⾼”。⾼空末段反导技术门槛过⾼的特性,同样可以解释了为什么⼀旦
萨德反导系统的关键技术获得突破,很快就⾝价倍增,以⾄于成为了⼀项政治筹码的原因所在——美国⼈掌握了⼀项⼈⽆我有的技术,⽽且由于技术门槛的限制,在可预见的时间内具有排他性。
当然不可否认,作为美国反导系统的重要组成部分,作为战区导弹防御的基⽯,萨德反导系统的技术门槛,最终在战术性能指标上的反映也的确是⼗分⾼效的。萨德反导系统最⼩拦截⾼度15~40千⽶,最⼤拦截⾼度150千⽶,最⼤拦截距离200千⽶,拦截弹主动段飞⾏时间16~27秒。
事实上,萨德反导系统最⼤亮点在于它的作战⾼度,它既可在⼤⽓层内40千⽶以上的⾼空,⼜可在⼤⽓层外150千⽶以下的⾼度拦截来袭的弹道导弹,号称“全球唯⼀能在⼤⽓层内外拦截弹道导弹的陆基反导系统”,⽽这个⾼度正好是射程在3500千⽶以上远程和洲际导弹的末段和射程3500千⽶以下中近程导弹的中段。此外,还需要指出的是,萨德反导系统不但能够在拦截窗⼝中拥有2~3次拦截机会,⽽且能够实施齐射,这实际上意味着⼀种有效的抗饱和攻击能⼒。

本文发布于:2024-09-21 17:36:44,感谢您对本站的认可!

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