摘要:高超声速武器是未来临近空间武器系统的重要组成部分,为了应对高超声速目标的威胁,必须建立和发展新型的武器防御系统并构建探测/拦截体系。本文分析了高超声速武器的目标特性及其防御难点,提出了预警探测及拦截体系需求及其关键技术,对发展高超速武器防御体系具有借鉴和指导意义。
关键词:高超声速武器;预警探测;拦截;
引言
新世纪以来,高超声速飞行器技术在世界各军事强国重视和推进下快速发展。2017年7月,美国空军装备司令部公开发布空射型高超声速打击武器(HCSW)工程研制合同招标预告,可见美军正明显加速高超声速武器的研制部署进度。同时,美军正不断加强其高超声速武器的防御能力,已初步构建了天基、空基、地基立体化防御体系,试图在2019年获得针对大部分高超声速威胁的实时预警能力,同时将高超声速打击武器视为维持美国军事战略优势的重要领域。
此外,日本防卫省近期在2018年防务预算申请中提交关于“高速助推导弹关键技术研究”项目,其目标与HCSW项目类似,这意味着高超声速武器技术将在世界范围内扩散。因此,我国应开展研发相应的预警探测/拦截体系。
1 高超声速武器的目标特性分析
高超声速武器是指大部分时段处于5马赫以上高超声速状态的飞行器,其飞行弹道基本可以分为助推段、惯性飞行段、滑翔/巡航段以及末制导高速下压段。该武器主要用于打击“强时敏、高价值”的目标,具有高速度、强机动、高精度、超远程、强突防等特点,具体如下:
(1)高速度:飞行速度5马赫以上,滑翔弹头最大速度可达20马赫;
(2)强机动: 滑翔弹头横向机动距离可达射程1/3,飞行过程中可变更打击目标;
(3)高精度:米级精度;
(4)超远程:射程数千千米到上万千米;
(5)强突防:飞行速度快,系统反应时间短;
(6)飞行高度在现有防御系统的主要防区以外,拦截难度大。
2 现有防御系统对高超声速武器的拦截难点
(1)预警探测能力不足
针对高超声速的防御系统,主要依靠防空预警系统和反导预警系统协同进行,虽然现阶段防空反导预警系统比较完备,但其不具备全空域、全时域、大范围的预警能力,主要表现在探测距离有限、覆盖范围有限和难以连续跟踪等方面。
(2)拦截速度和机动能力不足
高超声速目标的速度在1800 m/s以上,因此,需要火力的速度大于目标速度1.2倍以上,而现役大多数火力,如地空导弹等均无法满足要求。
(3)毁伤能力不足
由于高超声速武器处于长时间大机动飞行,因此目标轨迹难以预测,使用末端反导武器只能拦截机动能力较小的弹道式目标,难以对高超声速目标进行有效碰撞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若使用破片式杀伤武器,由于引爆需要时间配合,无法对相对速度超过3000m/s的目标进行有效毁伤。
3 预警探测及拦截体系需求
3.1预警探测体系
针对高超声速武器的探测必须采用多平台、多手段,利用以天为基、天地一体的通信核心服务,将不同探测平台与探测手段的传感器进行组网、协同工作,将具有远程预警能力、大范围截获能力、及时态势更新能力、连续跟踪能力的装备进行发展并整合,构建高超声速目标全球化探测网络体系,才能够实现对其有效的探测、跟踪和识别。
3.2拦截体系
高超声速武器主要特点是采用非惯性弹道飞行,具有一定的滑翔或巡航能力,隐蔽性强且打击速度快等特点。针对此类高动态飞行目标,可通过现有装备改造或研发特定的反高超声速武器装备,构建拦截防御系统,在不同飞行段建立不同的拦截策略,实施分层拦截,提高拦截概率。
4关键技术分析
4.1高超声速武器的全球化目标预警探测系统体系构建
随着高超声速飞行器逐渐成为美俄武器装备,针对这类飞行目标需要几百公里范围内的大空域防御或拦截,因此,系统的预警探测能力要达到1000 km以上,同时提高对高超声速武器的战场感知和快速反应能力,才能赢得必要的作战反应时间,构建高超声速目标预警探测体系显得越来越迫切。由于经济成本原因,各国不可能单独针对高超声速武器设计防御系统,通过开放式的体系架构设计,升级现有防空反导预警系统成为必然的选择。如何利用现有装备或新型装备构建由天基、空基、陆基、海基探测系统以及新型探测手段等组成的一体化的预警探测体系,并通过合理部署,综合红外、雷达、定向能等多模式的探测技术,构成防空、防临近、防天区域内的全方位、大纵深预警探测网,使得效能最大化是一项关键技术。
4.2天空地一体通信网络组织与运用
在天基通信资源日益丰富的背景下,基于现有天通、北斗、神通、烽火通信卫星资源,以及无人机等系列升空平台产品和基础设施建设等,构建天空地一体的通信网络,为反高超声速武器的全球化组网分层接力探测提供通信保障将成为可能。因此,如何构建天空地一体通信网络,使其具备天空地通信资源的共享和综合运用能力是一项关键技术。
4.3多平台与多模式的大空域预警探测协同控制技术
基于各级探测平台以及天空地一体通信网络,如何充分利用预警探测信息并进行快速处理和协同控制,实现对高超声速目标的远程预警、分层接力探测和跟踪,为防御体系内各级探测系统提供高精度的目标指示信息和精准协同控制,最终实现全方位、立体化、多层次、高精度的协同探测是一项关键技术。
5 结束语
综上所述,由于高超声速武器自身特点,为探测/拦截体系提出了更高要求,我们要清楚看到与西方发达国家的差距,建立符合我国以防御为主的可靠的防御系统。本文的研究内容对于未来建立高超声速武器防御系统具有一定的指导意义。
参考文献:
[1]喻晨龙,临近空间高超声速目标探测系统构建研究,高超专递,2015;
[2]李昌玺,临近空间高超声速飞行器探测体系构建问题研究,高超专递,2012年。
论文作者:林丽华 燕俊 杨武 刘颖 陆晓生 刘建生
论文发表刊物:《科技新时代》2019年4期
论文发表时间:2019/6/18
标签:声速论文; 武器论文; 目标论文; 体系论文; 能力论文; 系统论文; 马赫论文; 《科技新时代》2019年4期论文;