中段拦截,是指拦截处于大气层外飞行的弹道导弹
叫做初始段或助推段,包括末速修正段;弹头重新返回大气层这一段,叫做末段。而在初始段和末段之间的这一段,就叫做中段。所谓“中段拦截”,就是说拦截的目标是处于大气层外飞行阶段的弹道导弹。
中段也可以分两个阶段,包括上升段和下降段,中段拦截呢主要来说在上升段来进行拦裁会更好。
关于末速修正段,是当导弹达到预定的停火点参数时,实行头体分离,并开始末修段飞行,所谓“末速修正段”是指因大推力主发动机关机时后效偏差大,为减小它,在主发动机关机后启动用于调速与恣控的小推力液体发动机,进行末速修正,直到精确达到预定的停火点参数时末修动力关机,接若弹头会依总惯性继续上升,按照椭圆轨道飞行,直到达到最高点然后下降。重返大气层,直至击中目标。
弹道导弹出了大气层,所能飞到的弹道最高点会因为弹道导弹的射程不同而有所区别,从一百多千米到几千千米不等,即使同-枚弹道导弹,飞行程序不同弹道最高点也不相同,比如射程一万千米的洲际导弹,让它打八千千米的目标,可以用打髙弹道的程序,这时弹道最高点比打一万千米时最高点要高。
这也就意味着,进行中段拦截的拦截弹。必须具有足够的射高才行,像美国的地基中段拦截弹,弹长将近17米,是由三级火箭发动机构成的,相当于一枚洲际导弹的水平,最大射高可以达到2000千米。
外界有说法认为:这次拦截试验,用的是“红旗”-9导弹,但有不少专家认为可能不是“红旗”-9导弹,“红旗”-9导弹有用于末段拦敏的可能。
由于新闻报道没公开,所以关于我们用的是什么拦截弹这一点,具体也不清楚。不过我们可供使用的选择种类很多,包括发射卫星的各种运载火箭,经过改进都是可行的运载工具。
初始段是最佳拦截段,但迄今只有中段和末段拦截投入使用
弹道导弹全程飞行轨迹,分为初始段、中段、末段,有人不理解,这三个阶段是否都可以进行反导拦截。
要知道,对于拦截一方来说,肯定是对方目标弹发射后,越早拦截越好,可以御敌国门外,尤其现在远程弹道导弹,发展了多弹头技术,在导弹释放多弹头之前,在它作为一个完整整体的时候打掉,无疑是最好的。
而且,拦截初始段的导弹,技术上也比较容易,因为此时导弹没有出现发动机与弹头分离,是一个完整整体,特征大,探测雷达和拦截弹都很容易识别和捕捉。
但实际上呢,初始段拦截却很难实现,因为时间太仓促,弹道导弹发射后,在初始段的飞行时间,不过几分钟而已,而拦截一方如果距发射区很远,要做出拦截,需要完成探测,跟踪、计算、发射准备等工作,都是需要时间的,更重要的是若距离进攻方太远,比如打儿千千米甚至上万千米的洲际导弹,显然是不可能的,除非用艇载。
海外基地或空中(含空间)运载工具发射反导导弹,才有可能。美国在世界各地设置军事基地,特别是反导基地,其目的是不言而知的。俄罗斯坚决反对美国在东欧设置反导基地就是例子。
所以,实际上目标弹的中段和末段,因为时间上是有拦截余地的,比如洲际导弹,总共飞行时间30到40分钟,去掉初始段会用棹的几分钟和末端用掉的几分钟,中段飞行时间大概有近二十分钟到半个小时,这样的话对于拦截一方来说,就有了比较足够的拦截准备时间和反导导弹飞行时间进行拦裁。
那么有人要问了,假设把拦截系统靠近发射方部署,是不是可以实现在初始段拦截呢?
其实,美国现在之所以要在俄罗斯家门口的波兰、捷克等东欧国家部署导弹防御系统,就是出于这个考虑。
美国这么做,俄罗斯当然不愿意了,所以两家为此经常吵架。另外,美国也想将它的海基导弹防御系统尽量靠近别国部署,也是这个道理。
另外,关于末段拦截的拦截高度,这一点也值得说道说道。
来袭的弹道导弹重新进入大气层后,离地高度降到约50千米以下,至此进入飞行末段,此时反导系统的拦截,叫做末段拦截,像美国“爱国者”系列。
俄罗斯S-300/400系列、以色列“箭”-2防空导弹系统,其拦截弹射高都在二、三十千来之间,属于末段拦截武器。
地基中段反导拦截系统——主要以大国洲际弹道导弹为拦截目标
不过,美国有一种车载机动部署的反导系统THAAD,其射高也能打到大气层以外。但它却叫做“末段高空区域防御系统”,有人不理解这是为什么。
而对于射程达到一万千米以上的洲际导弹,就目前已有的以导反导武器来说,主要是靠所谓的地基中段拦截系统实现拦截的。
中段拦截设备组成庞大,与末段拦截相比各有技术难度
中段和末段拦截,拦截的距离以及高度不同,所用的探测设备以及拦截弹也是不同的。
中段拦截,主要针对战略导弹飞行中段,此时的目标弹距拦截方数千乃至上万千米,需要拦截方的探测设备作用距离非常远,要求拦截弹的射髙、射程也非常大。
而末段拦截的话,目标弹已经从天而降了,距离拦截方只有区区数十千米,此时,拦截方的雷达,对其探测距离的要求降低了,拦截弹也只要能打几十千米高就行了。
我们以美国现已部署的地基中段拦截系统为例,其为了实现中段拦截,首先在太空中部署了十几颗红外预警卫星来发现目标弹,其次在地面以及海上部署了多部远程探测雷达来跟踪目标弹,最后还研制装备了射高和射程都很大的拦截弹。
要置办所有这些设备,投资非常大,各项技术研制难度高、周期长,一般的中小国家根本无力承担。而末段拦截系统,比如美国“爱国者”等,只要一部轮式雷达车,和一部轮式发射车,就足以够用了。
而中段拦截和末段拦截,哪个技术难度更大,这没有绝对的标准。
中段拦截是毒拦截弹上的动能杀伤器,以点对点的方式直接碰撞命中目标,而末段拦截只需要在氛近目标的时候,以故斗部破片方式摧毁目标。
点对点的撞击,我们都比喻说是“用大炮打太空中的一只苍蝇”,技术难度大,更难实现。
不过,末段拦截的话,目标弹如果是多弹头、真假弹头,此时早就已经完成了多弹头、真假弹头释放分离,一下子面对这么多的目标,对于末段拦截系统来说,拦截的难度自然也就更大了。所以说,中段拦截和末段拦截各有技术难度。
反导比反卫更难
2007年。中国曾成功进行过一次反卫星试验。这次又成功进行了地基中段反导试验。有人说这次试验是反卫试验的进一步发展,难度更大,从技术上说,这次反导试验的唯度要大于3年前的反卫试验。卫星轨道是固定的,可以事先精确测量好,发射准备时间充足,回旋余地大。
而反弹道导弹目标的话,探测、跟踪与测轨等随机性强,准备时间冋旋奈地小,准确性要求求高,技术上当然是更上一层楼。当然反卫技术是反导的基础,反导的成功为反导成功建定了技术基础。
中段拦截的具体流程
关于完整的中段拦截过程,需要经历不少流程。
在中段拦截的时候,在目标弹发射后,首先是太空中的预警系统及时发现,目标弹飞行过程中,需要由其飞行路径上部署的各种陆基或海基远程探测审达,以接力方式进行持续不断跟踪,选择最佳发射窗口,发射拦截弹,最后在目标弹到达拦裁弹作用范围内上空时,进行拦截。
拦截弹与目标弹飞行到达交汇点时,拦截弹发射必须的最佳发射时间叫做最佳发射窗口。也就是对于拦截弹来说,在不超过其射高。射程的范围内,在最佳发射窗口打上去之后刚好可以遭遇目标弹。
拦截弹在最佳发射窗口发射了之后,首先是按照事先计算装订的飞行参数,飞行到预定交汇点,随即释放出动能杀伤器,与即将飞过此处不远距离范围内的目标弹遭遇。
因为动能杀伤器在导引头方面,目前一般是采用红外、可见光,毫米波雷达加惯性制导等复合方式,加之机动可能提供的距离,其有效作用距离大概是1~2千米,所以拦截弹发射升空后,会在与目标弹相距1~2千米时释放杀伤器。
杀伤器会在这个距离内有效“罩住”目标,自主寻的捕捉目标,最后直接撞击上去,与目标同归于尽。
那么,目标弹和拦截弹相遇时,总是正面相迎的吗?
关于目标弹和拦截弹的相遇方式,大致有这么三种情况,首先,目标弹的发射点和落点,与拦截弹发射点的相对位置有关,处于相对方向时,此时拦截弹发射后一般会从正面遭遇目标弹。
如果拦截弹发射点处在目弹的发射弹道面的側面,或側后方,拦截弹打上去之后,正面相迎与侧面遭遇均有可能,长至是以迫尾方式接近目标弹也是可能。
这样看来的话,正面、侧面还有尾追,这三种遭遇目标弹的角度。哪一种攻击效果更好呢?
首先,正面时,拦截弹与目标相对速度大,所能给的遭遇时间短,给机动对准调恣时间短,给恣控设计会带来一些困谁,而侧面的话,目标弹会始终是在杀伤器的有效视场内,因此命中的概率会大些。
而追尾的话,也是可以的,但需要杀伤器方面具有高速度,因为此时的日标弹飞行速度高,杀伤器如果从尾巴后面追,必须具有超越目标弹水平的更高速度。
另外还有一点有人不理解:中段拦截为什么用点对点碰撞杀伤。而不是破片杀伤?
其实,采用破片杀伤或碰撞杀伤故斗部都是一种选择,不是中段拦截的专利。动能碰撞式杀伤武器,又叫动能杀伤器,相对破片杀伤武器,其制导是一种很大的进步。
早期的时候,也就是在七十年代初期,当时主要是发展以核反核的反导导弹武器。当时制导误差和脱粧质姑千米级别,为了能击毁来袭的弹头,不得不采用以核反核。
因为只有核爆才具有千米以上的杀伤半径,以核反核是大家都不愿意使用的,因为它可能制造更大的环境污染,甚至伤及本国。
后来呢,当误差减小到十几米级别时,采用常规爆破破片杀伤才成为可能,而动能杀伤器的使用,只能是其制导末寻的的精度达到0到0.5米以内才有可能,也就是它的脱靶量:基本上是零的时候才有可能。
因此采用何种武器反导,不是由反导的空域来决定的,而是随研发反导武器的年代而定的,其决定性的因素,是研发反导武器当时的制导误差水平和脱靶量的水平来决定的。
动能杀伤器是中段拦截弹的灵魂
关于动能杀伤器,这里可以简单科普一下:动能杀伤器是拦截弹的“弹头”,但一般弹头都是有炸药的,而动能杀伤器作为一种特殊的“弹头”,它没有炸药,不产生爆炸,它主要由导引头。激光陀螺与弹上计算机。
燃料箱以及多部小型火箭助推器构成,导引头位于头部,尾部有一部主推力发动机,四个侧面各有一部调姿发动机。
动能杀伤器的火箭发动机,能够使自身的速度达到很高,可以迎而撞击日标,也可迫尾攻击目标弹。
动能杀伤器口前上要站采用红外、可见光、毫米波雷达加惯性制导等复合方式,红外成像导引头,其计算机上事先存储了很多目标弹特征的图像,目标弹一旦出现在杀伤器导引头视场内,动能杀伤器就会以这些底片为依据,与新生成的图像进行时比。识别确认了目标弹身份之后,就会一直套住它直至命中。
动能杀伤器越拦截弹的核心装置。它决定了拦裁发射最终站否能够成功。但拦截一方从探测、跟踪、测轨,调、瞄、装、发射、飞行与释放动能杀伤器等过程,都可出现误差,从而导致杀伤器往往不能在有效视场距离内与目标弹相遇,这样自然就出现一定概率脱靶的情况,动能杀伤器拦截不可能保证百分之百的成功率。