美國(guó)未來(lái)的“莊家”＋“黑夾克”系統(tǒng)能擋住俄高超音速武器嗎？
“天基反導(dǎo)”可能是攔截俄高超音速武器最有希望的出路
今年以來(lái)，五角大樓的將軍和研究反導(dǎo)的智庫(kù)們?nèi)兆佑悬c(diǎn)不太好過(guò)。先是俄羅斯宣布：“先鋒”號(hào)、“鋯石”號(hào)、“匕首”號(hào)等一系列高超音速導(dǎo)彈先后試射成功。俄方宣稱(chēng)這些飛行速度高達(dá)10-20馬赫的導(dǎo)彈足以捅破美國(guó)現(xiàn)有一切反導(dǎo)系統(tǒng)。今年9月14日，沙特的阿美石油公司煉油廠遭也門(mén)武裝的無(wú)人機(jī)和巡航導(dǎo)彈攻擊，部署在附近的多套愛(ài)國(guó)者-2和-3居然都沒(méi)有反應(yīng)，令美國(guó)國(guó)防部大為尷尬。最近普京總統(tǒng)又親自宣布，“先鋒”導(dǎo)彈已經(jīng)完成全部國(guó)家試驗(yàn)，明年起將正式服役；“鋯石”導(dǎo)彈已開(kāi)始裝備 “轟鳴”號(hào)導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦。在俄羅斯咄咄逼人攻勢(shì)下，五角大樓不得不首次承認(rèn)美國(guó)在高超音速武器的研發(fā)上嚴(yán)重落后于俄羅斯。首次承認(rèn)現(xiàn)在的反導(dǎo)大系統(tǒng)尚無(wú)力對(duì)抗俄羅斯的高超音速武器。
當(dāng)然五角大樓不會(huì)坐以待斃。他們也相信“有矛必有盾”的道理。美國(guó)除了要自己大力發(fā)展高超音速武器外，在反導(dǎo)方面，多數(shù)美國(guó)專(zhuān)家認(rèn)為，不能說(shuō)現(xiàn)在耗資已400多億（不包括天基部分）的反導(dǎo)大系統(tǒng)只是一堆廢鋼鐵；經(jīng)過(guò)改造升級(jí)，尤其是對(duì)天基部分，也即對(duì)衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng)和星載反導(dǎo)武器改造升級(jí)，還是有能力來(lái)攔截俄羅斯的高超音速武器。“天基反導(dǎo)”可能是未來(lái)攔截俄高超音速武器最有希望的出路。
衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng)由于居高臨下，偵察面積大、范圍廣、速度快、直觀效果好、可連續(xù)監(jiān)視、可不受?chē)?guó)界和地理?xiàng)l件限制，理論上可以做到在世界任一角落任一時(shí)刻只要有導(dǎo)彈起飛，就能快速發(fā)現(xiàn)，立刻進(jìn)行跟蹤和識(shí)別，并為相關(guān)的天基和陸基反導(dǎo)武器提供關(guān)鍵的目標(biāo)指示信息。而星載反導(dǎo)武器在接到預(yù)警信號(hào)后可以最快速度在助推段或中段開(kāi)始段將目標(biāo)擊落。
最理想的天基反導(dǎo)武器當(dāng)然是核武器。實(shí)際上在上世紀(jì)美蘇開(kāi)始進(jìn)行反衛(wèi)星試驗(yàn)時(shí)，用的都是核彈頭。但1967年聯(lián)合國(guó)各成員國(guó)簽署“外太空非軍事化條約”后，不僅條約禁止任何國(guó)家向太空部署核武器和其它大規(guī)模殺傷性武器，而且此舉會(huì)受到國(guó)內(nèi)外人民的強(qiáng)烈反對(duì)。但非核和非大規(guī)模殺傷武器武器不受限制。因此像激光、微波和束粒子等所謂“定向能武器”，幾個(gè)軍事大國(guó)一直在抓緊進(jìn)行。其中以激光武器最為理想和最有希望。但遺憾的是至今在技術(shù)上還沒(méi)有過(guò)關(guān)。例如1993年美國(guó)空軍和導(dǎo)彈防御局立項(xiàng)研發(fā)的ABL型機(jī)載激光器，以波音747飛機(jī)為平臺(tái)，原設(shè)想在全球范圍內(nèi)能摧毀起飛不久的助推段彈道導(dǎo)彈。但進(jìn)行多次打靶試驗(yàn)，耗資50多億，到了2012卻黯然下馬。原因是機(jī)載激光武器功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到殺傷對(duì)方導(dǎo)彈的要求。因此在現(xiàn)階段美國(guó)不得不把重點(diǎn)放在天基預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)上。
美國(guó)現(xiàn)有的天基紅外探測(cè)系統(tǒng)（SBIRS）和空間跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)（STSS）就是根據(jù)這一思路發(fā)展起來(lái)的。這二個(gè)系統(tǒng)從正式立項(xiàng)至今，20多年還沒(méi)有完全建成，但已暴露不少問(wèn)題。這些問(wèn)題說(shuō)明，即使完全建成，也難以有把握攔截俄羅斯的高超音速導(dǎo)彈。為此一些美國(guó)專(zhuān)家，又提出新的“黑杰克”系統(tǒng)和“莊家”系統(tǒng)的設(shè)想，并已開(kāi)始立項(xiàng)研發(fā)。那么這二個(gè)新天基系統(tǒng)能擔(dān)當(dāng)攔截俄羅斯的高超音速武器的重任嗎？本文試和讀者一起作些分析。
美國(guó)現(xiàn)有天基預(yù)警系統(tǒng)（STSS和SIRS系統(tǒng)）的進(jìn)展和存在問(wèn)題
美國(guó)現(xiàn)有的天基紅外預(yù)警系統(tǒng)（SBIRS系統(tǒng)），是1998年由美空軍正式立項(xiàng)并負(fù)責(zé)監(jiān)管研發(fā)，用以替代老的“國(guó)防支援計(jì)劃”DSP系統(tǒng)。最早規(guī)劃的天基系統(tǒng)是一個(gè)包括高軌道星座、低軌道星座和地面數(shù)據(jù)接收處理設(shè)施構(gòu)成的復(fù)雜的綜合大系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的高軌道星座部分，稱(chēng)SBIRS-High，包括2顆高橢圓軌道衛(wèi)星(HEO)和4顆靜止軌道衛(wèi)星(GEO)。而低軌道星座，稱(chēng)SBIRS-Low，包括24顆低軌道衛(wèi)星（LEO，高度約為1600km）。而HEO的作用是將系統(tǒng)的預(yù)警范圍擴(kuò)展至地球的南北極。
這些衛(wèi)星檢測(cè)手段都是利用紅外傳感器。每顆衛(wèi)星上至少搭載有兩部先進(jìn)的紅外傳感器，其中一個(gè)用于紅外掃描覆蓋，另一個(gè)用于凝視探測(cè)。為使地球背景亮度的影響最小化，采用了2.7um和4.3um兩個(gè)大氣吸收帶內(nèi)的譜段作為紅外探測(cè)譜段。高低衛(wèi)星結(jié)合，可對(duì)全世界各地的火箭與彈道導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行快速發(fā)現(xiàn)，預(yù)警，跟蹤，和目標(biāo)識(shí)別，并向地面反導(dǎo)設(shè)備告警，甚至還可直接向已發(fā)射的攔截彈提供目標(biāo)引導(dǎo)數(shù)據(jù)。
天基紅外預(yù)警系統(tǒng)一開(kāi)始就遇到經(jīng)費(fèi)不足問(wèn)題。研發(fā)經(jīng)費(fèi)屢屢超出預(yù)算，研發(fā)進(jìn)度一拖再拖（有的項(xiàng)目可拖延10年之久）。而SBIRS-Low部分由于需要至少24顆低軌道衛(wèi)星，開(kāi)支很大，且其前景不被看好，因此于2001年， 美國(guó)空軍將SBIRS-Low系統(tǒng)移交給彈道導(dǎo)彈防御局，改稱(chēng)太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)(STSS)，而現(xiàn)在所稱(chēng)的SBIRS系統(tǒng)就是指原有的SBIRS-High部分，見(jiàn)圖1。圖示目前仍有2顆DSP衛(wèi)星在運(yùn)行和參加提供數(shù)據(jù)
美國(guó)天基紅外預(yù)警系統(tǒng)SBIRS
SBIRS系統(tǒng)后來(lái)一直拖延到2018年1月19日，美空軍才用阿特拉斯運(yùn)載火箭發(fā)射成功第四枚GEO衛(wèi)星（GEO-4）。據(jù)報(bào)道，4顆GEO中，至今只有GEO-1和-2的預(yù)警能力“得到驗(yàn)證”。至于2顆HEO衛(wèi)星，已先后于2006年和2008年發(fā)射在軌。空軍計(jì)劃再增加二顆HEO，并增購(gòu)兩顆GEO衛(wèi)星（SBIRS GEO－5和SBIRS GEO－6），它們計(jì)劃于21世紀(jì)20年代初發(fā)射?？偟恼f(shuō)來(lái)SBIRS計(jì)劃是當(dāng)今世界規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)。但計(jì)劃一再拖延。盡管經(jīng)費(fèi)預(yù)算已從最初的40億膨脹到100多億，但還存在技術(shù)不成熟、軟件復(fù)雜性過(guò)高以及項(xiàng)目監(jiān)管不力等諸多問(wèn)題。因此現(xiàn)在的空軍的計(jì)劃是到2030年正式服役使用。這自然是遠(yuǎn)水救不了近火。
SBIRS衛(wèi)星（左）和STSS衛(wèi)星（右）
這一紅外預(yù)警系統(tǒng)另一受質(zhì)疑的是測(cè)量精度。據(jù)系統(tǒng)論證，精度可小于1 km。雖然對(duì)4萬(wàn)公里高度的同步衛(wèi)星言，此一精度已很了不起，但用它來(lái)發(fā)現(xiàn)和跟蹤中短射程的彈道導(dǎo)彈言，還是很不夠的。
天基SBIRS系統(tǒng)另一大問(wèn)題是信息傳輸和處理能力，以及數(shù)據(jù)處理時(shí)間太長(zhǎng)。這幾顆衛(wèi)星本身沒(méi)有數(shù)據(jù)處理能力，衛(wèi)星間也互不通信。衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)都是送至一體化集成地面站，由名叫“增量”的系統(tǒng)進(jìn)行處理，并根據(jù)結(jié)果控制衛(wèi)星和地面反導(dǎo)武器。“增量1”系統(tǒng)早于2001年開(kāi)始運(yùn)行。增量2和3正設(shè)計(jì)中。但軍方希望能集中于一個(gè)控制站，以大幅度簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理流程和提高效率。據(jù)報(bào)道當(dāng)前的水平，從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)至發(fā)出預(yù)警信號(hào)，至少需要 10-20秒。軍方希望提高效率，大幅縮短這一時(shí)間。
