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东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

2015-09-03 13:54:52 来源: 网易军事
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反航母弹道导弹系统研制的最大难点不在于导弹本身,而在于要建立起一个能够向导弹提供目标所在方位的系统。而且不同于战略预警性质的信息只要有个大致的范围,隔一段时间更新一次就行了;反航母弹道导弹所需要的信息,对于目标的位置的精度和连续性要求都很高。

1.反航母弹道导弹的概念提出者正是美国

就如同隐身和反隐身、电子干扰与反干扰的关系,高效的克制手段只能建立在对目标极为透彻的了解把握上。而说到怎么攻击航母,其实最清楚的还是美国;无论是航母的建造数量,还是亲手打沉过的航母数量,世界上都没有哪个国家能与美国相比。

比如在至今未曾流出照片、视频或是其它详细资料的2005年相关测试中,美军对退役的“美国”号航母进行了25天的攻击试验,参与测试的武器范围遍布空中、海上、水下。实际上被美军自己亲手打沉的航母远远不止“美国”号一艘。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:潘兴-II导弹,注意弹头的小翼,它用来控制弹头精确飞向目标。

从历次毁灭性试验的时间间隔来说,基本上每到一次武器大规模更新换代的时候,美国都会重新验证一遍对于以航母为典型目标的大型军舰的毁伤能力,同时总结反舰能力、舰艇生存能力的矛盾双方表现,为将来的进一步发展做基础。除了这种末端的直接武器杀伤环节以外,航母战斗群平时是如何运行、在战术体系和技术装备运行中有哪些环节能够形成攻击机会,一样没有谁比美国自己更清楚。

而利用中程弹道导弹来打击航母,其最早的概念和技术方向实际上都是美国自身提出的;而其技术基础,是在潘兴-II上实现的基于弹道导弹弹头的精确制导能力。潘兴-II采用惯性制导与雷达地形匹配制导两套系统,能够在1800公里的距离上实现30~40米的命中精度。后来在美苏80年代末期的《彻底销毁两国中程核导弹条约》影响下,退出现役。

雷达地形匹配制导的原理,是通过雷达不断扫描地形,与预先储存的地图数据进行对比匹配,最终引导弹头飞向目标。它在潘兴-II弹头上的成功应用,意味着潘兴-II导弹同样具备用雷达扫描移动目标,并且引导弹头精确攻击目标的性能潜力。当然对于一枚中程弹道导弹来说,具备这种打击价值的大型移动目标在陆地上是不存在的,只能是海洋上以航母为最典型目标的大型舰船。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:中国的东风21D反航母弹道导弹。

在最初的概念被提出以后,利用潘兴-II导弹开发反航母型号的研究工作并没有进入实质化阶段。这主要是基于两个方面的原因,首先是并没有值得美国花费如此巨资的对手——苏联直到解体,其航母系统都没有形成战斗力。其次是一旦进入实质化的研究,尤其是定型装备以后,一旦出现技术外流,最大的目标就是美国自己的航母和反航母弹道系统。就好像美国为什么要彻底摧毁封存的F14一样,因为流出的所有零部件,最终指向都是装在了伊朗的F14上。

而对于中国来说,为了克制美国航母,打破美国对中国的岛链封锁能力,任何可行的技术途径都是值得、也是必须尝试的。比如中国现在就采取了多种方向和设计路线同步发展的规划,在未来形成歼20携带隐身反舰导弹、歼15和歼轰7B携带鹰击12高速重型反舰导弹,沿海陆地布置反航母弹道导弹的三驾马车核心体系。

2.中程弹道导弹射程极远而且难以拦截

中程弹道导弹用来打击航母,拥有三个方面的巨大优势。首先它的射程极远,超过1800公里以上的最大射程远远大于航母舰载机的战场控制范围;这使反航母弹道的发射系统,拥有非常强的生存能力和隐蔽性,舰载机根本做不到对其提前发现并摧毁。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:独立号航母,曾经在1996年进入台湾海峡。

比如以美国航母对台海军事干涉来说,美国在九十年代的公开政策是非接触性远程攻击为主;美军舰载的电子战飞机对大陆方向进行电子干扰压制,而战斗机对中国在沿海的兵力物资集结点、舰船进行攻击;但不会大规模深入中国领空,以避免战争全面升级。这并不是危言耸听,事实上作为干涉前奏的电子干扰压制,已经在1994-1997年多次发生过。

而在反航母弹道导弹服役以后,美国这一政策就在很大程度上失去了可行性基础。如果要消除对于航母的威胁来源,摧毁位于中国境内较深处的弹道导弹发射单位,美军的空中力量必须大规模入侵到大陆领空以内进行长时间活动——而且要找出具备强大隐蔽和机动能力的弹道导弹发射车队,成功的几率非常低。

另一方面,中程弹道导弹的拦截难度非常高。例如潘兴-II这样的典型工作方式中,导弹并不是直接飞向目标,而是先加速冲出大气层,弹头在大气层外飞行一段距离,然后再入大气层并冲向目标。这个过程中导弹的初段速度最慢,轨迹不能变动,但远远不在防空系统的射程范围内。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:爱国者三型或者同级别能力的防空导弹何时会装备到美国军舰上,目前还是未知数。

而在大气层外实现对中段飞行的弹道导弹弹头拦截,在现在虽然中美两国可以做到;但严格说仍然带有非常重的试验性质,成功的条件很苛刻,而且并不能保证太高的拦截率。这方面的能力,可以说到目前为止还不算是具备可靠战斗力的技术。

而在末端的难度并不比中端低,反而更高很多——因为精确制导能力是建立在主动飞行控制能力基础上的,这同时又意味着弹头会在末端不断变化飞行轨迹,进行机动突防。比如潘兴-II导弹的弹头在进入大气层时,就会采用螺旋式的飞行轨迹,而不是傻乎乎的一头扎下来。

尤其是美国海军目前在尖端防空力量上更新较慢,远不如美国陆军。美国陆军现在服役的爱国者三型防空导弹,其末端修正技术确实非常厉害,反导能力很强;但美国海军目前的防御体系仍然是标准系列和海麻雀,反导能力相当有限。这是因为美国海军的防空体系主要依托舰载机展开,此前舰艇本身并不会面临能够直接穿透舰载机防御圈的严重导弹威胁。

3.反航母弹道导弹的制导原理

根据一些公开资料分析,中国的东风21D反航母弹道导弹,采用主动雷达制导和红外成像制导两套系统。前者通过雷达主动探测航母的电磁波反射信号,后者探测航母热量散发的红外信号。而对于大海这个非常“干净”的背景来讲,航母的电磁波反射信号和红外信号都很显眼,对比度很高。

反航母弹道导弹的弹头在进入大气层以后,会在机动飞行的同时,不断利用这两种方式在海面上寻找目标,并进行跟踪和锁定。尤其是对于几乎是从航母正上方冲下来的弹头机载雷达来说,航母甲板、以及甲板和舰岛之间角反射器效应带来的信号特征极其强烈,高达几万到几十万平方米级别。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:反航母弹道导弹的攻击效果假想图。

但是在红外信号的获取上,弹头也还存在一个热障的问题。弹道导弹的弹头再入大气层的过程中,由于空气高速摩擦带来的气动加热效应,获取红外信号的窗口也会被强烈加温,这会严重破坏、甚至彻底失去制导能力。

目前公开资料中提及的解决措施,是将红外导引头的光学窗口开在弹头侧面,避开加热最猛烈的弹头尖端;并且在加强光学窗口四周散热的同时进行强制制冷。比如采用对窗口喷射低温气体(外冷式),在窗口表面形成低温的气体薄膜,隔开窗口与灼热气流;或是在窗口内部流通制冷剂(内冷式)。

由于红外制导窗口的限制,反航母弹道的弹头末端速度并不会过高。根据其它类型导弹上红外导引头工作的速度范围估算,合理的速度值应该是进入俯冲状态时不高于4-5倍音速,而在最末端空气密度已经较高的区域进行机动突防时,速度应该不会比2.5倍音速高太多。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:中国展出的一种红外凝视成像导引头,东风21D的弹头上应该采用了同类技术的产品。

而在弹头的战斗部类型上,此前一些新闻报道中体积的钨合金集束战斗部并不是什么有脑子的方案。按照东风21D的大致尺寸以及所谓的“1800-2000”枚子弹药推算,那点重点的子弹药最多也就能有几发十几发的打中甲板和舰岛的表层,对航母不会形成多大的破坏。

实际上要真正对航母形成不可修复的、甚至是导致当场沉没的破坏,只有一个设计方向;那就是采用重型的半穿甲高爆战斗部,借助高速飞行的动能,打穿航母甲板以后在航母的深处舱室内起爆。

4.反航母弹道导弹是怎么发现美国航母的

事实上反航母弹道导弹系统研制的最大难点还不在于导弹本身,而在于要建立起一个能够向导弹提供目标所在方位的目标侦察和信息传输系统。而且不同于战略预警性质的信息只要有个大致的范围,隔一段时间更新一次就行了;反航母弹道导弹所需要的信息,对于目标的位置的精度和连续性要求都很高。否则导弹就算勉强飞过去,弹头雷达和红外系统开机却找不着目标,几亿块钱打了水漂是小事,贻误战机才是最要命的。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:理论上运八高新机型中应该有具备电子侦听定位能力的型号。

而在目前来说,针对航母体系的搜寻和定位大概有三种手段。精度最低的是无线电侦察系统,它通过监听和分析航母系统上发出的电磁波信号来判断航母的大概所在区域;因为航母是一个战斗舰队群、以及空中所有飞机的通信和指挥中枢,没有办法保持电磁静默,这种能力主要由地面系统实现。理论上中国的一些运八电子高新机也能承担起这一用途,但是并没有公开的资料证实,笔者个人的判断是倾向于有。

第二个手段,则是地面上的大型超地平线预警雷达,对海上目标进行远距离探测。这种雷达借助电磁波在电离层(从大气高度5万米~6万米开始)与地面之间的反射,或者电磁波在地表的绕射来探测目标;拥有非常大、可以超出3000公里的极限探测距离,而且没有高度限制,可以探测海面上的舰船。根据外媒的报道,目前国内至少在福建沿海有两座、在浙江沿海有一座大型超地平线雷达。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图注:美国AN/FPS-115“铺路爪”远程预警雷达。

第三个手段则是通过卫星对海洋进行监控,中国通过近些年的发展,已经建立起包括光学卫星、红外卫星、雷达卫星、多光谱卫星在内的一套较为完善的海洋监测卫星系统,其功能类似于美国的“白云”海洋监视卫星群。而且在紧急状态时,这套卫星系统还有很强的补充能力。比如近年来公开报道中出现过的可以快速发射的火箭和卫星,实际上就承担着这方面的任务。

但值得强调的是,包括雷达在内的电子侦测等手段,从来就不是很多想象的那样,只要目标进了这个距离就能被发现,如同有人闯进自己视野一样。实际上电子侦测的结果是概率性的,目标越远、背景杂讯越多、对方施加的干扰欺骗等反制措施越强,发现目标的概率就越低。以上列举的所有侦测手段,都有着针对它们的伪装和干扰欺骗技术。

实际上仅超远距离探测锁定机动目标这一点来说,它就对于任何国家任何武器系统都不是容易的事情,不存在绝对可靠。即使是科索沃战争中,欧美军队处处占尽上风,南联盟的伪装和干扰欺骗作业仍然起到了很大的效果。而尤其是在面对作为世界第一电子强国的美国时,并不能对这些侦察手段抱有盲目乐观的完全信任心态;毕竟这些技术理论体系的建立者以及领域最高水平的把持者,都是美国自己。

5.反航母弹道导弹意义巨大,但不能取代中国自己的航母系统

基辛格曾经说过,威慑能力的实现需要同时具备三个条件,能力,决心,让对手知道。在国家与国家的力量对峙中,决心与成功的将决心表达出来让对手相信,有时候重要性还远甚于能力本身。反航母弹道导弹的出现,使中国在抗拒美国航母战斗群的军事干涉和封锁上获得了能力上的巨大突破,但它在表达决心上是不够的。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:中国至今不具备打破岛链封锁的能力。

如何真正的表达决心?简单的说,在力量交锋的第一线维持存在;面对面,枪口对枪口,刀尖碰刀尖;你想要过去,那就倒在我的枪口下,或者跨过我的尸体。这就像欧洲海军很多专门用来在传统势力范围内维持国家权威的军舰一样,几千吨的船就装几门小枪小炮,论火力还不及中国或者苏联几百吨的小艇;但是只要军舰在那,就没有其它国家敢轻易的去抢夺军舰所属国家的利益。

而中国近些年以来,虽然论及军事力量可以把周围的小国弱国捏在一起吊打,但却在周边海域中屡屡被人侵占领土,或者跨界掠夺资源,关键的原因就是维持存在的能力不够。力量的对峙,利益的争夺,原本就是你进一寸、我就要退一寸的相互挤压;若一个人虽有力量,但却在需要角力的场合用不上,那和没有力量是毫无区别的。

东风21反舰弹道导弹是怎么发现美国航母的?

图:辽宁号航母。

而在面对美国的岛链封锁战略时就更是如此。中国要完成与台湾的统一、打破岛链的封锁,其实未必要真的跟美国爆发一场海上大战,但美国也绝不可能毫不在意的放弃岛链控制权;最低限度下,中国也要通过双方海上力量的相互对峙与挤压、冲撞来以最直截了当最无可置疑的形式证明自己的决心与能力。在这种场合下,东风21D并不能起到多大的作用。

能够与航母作战群在持续显示力量存在相匹敌的,唯有另一个航母作战群。要满足在中国未来走向大洋、控制大洋的历史发展要求,哪怕只是最初级的第一步,中国也至少需要能维持2个航母战斗群随时处于战备状态的规模,才能通过时刻保持存在来真正把美国的军事力量影响隔绝于外。这样的要求,同样是仅有东风21D所完不成的。

以东风21D反航母弹道导弹、鹰击12高速反舰导弹、未来的隐身反舰导弹为代表,中国目前已经建立了一套具有较强作战能力的反航母作战体系,但这并不能取代中国自己的航母建设。事实上它们与中国航母的关系,应该是一盾一矛,各司所长;目前东风21D能做的,只是帮助中国守好大门,站稳跟脚;而要真正把东风21D、东风26所及的海域控制下来,还是要等待中国航母战斗群的质量与规模都走上一个全新的台阶才能做到。

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陈鲲 本文来源:网易军事 责任编辑:王晓易_NE0011
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