美國未來的“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，五角大樓的將軍和研究反導(dǎo)的智庫們?nèi)兆佑悬c不太好過。先是俄羅斯宣布：“先鋒”號、“鋯石”號、“匕首”號等一系列高超音速導(dǎo)彈先后試射成功。俄方宣稱這些飛行速度高達(dá)10-20馬赫的導(dǎo)彈足以捅破美國現(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武裝的無人機和巡航導(dǎo)彈攻擊，部署在附近的多套愛國者-2和-3居然都沒有反應(yīng)，令美國國防部大為尷尬。最近普京總統(tǒng)又親自宣布，“先鋒”導(dǎo)彈已經(jīng)完成全部國家試驗，明年起將正式服役；“鋯石”導(dǎo)彈已開始裝備 “轟鳴”號導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦。在俄羅斯咄咄逼人攻勢下，五角大樓不得不首次承認(rèn)美國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)尚無力對抗俄羅斯的高超音速武器。

當(dāng)然五角大樓不會坐以待斃。他們也相信“有矛必有盾”的道理。美國除了要自己大力發(fā)展高超音速武器外，在反導(dǎo)方面，多數(shù)美國專家認(rèn)為，不能說現(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)過改造升級，尤其是對天基部分，也即對衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng)和星載反導(dǎo)武器改造升級，還是有能力來攔截俄羅斯的高超音速武器。“天基反導(dǎo)”可能是未來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、可不受國界和地理條件限制，理論上可以做到在世界任一角落任一時刻只要有導(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)警信號后可以最快速度在助推段或中段開始段將目標(biāo)擊落。

最理想的天基反導(dǎo)武器當(dāng)然是核武器。實際上在上世紀(jì)美蘇開始進(jìn)行反衛(wèi)星試驗時，用的都是核彈頭。但1967年聯(lián)合國各成員國簽署“外太空非軍事化條約”后，不僅條約禁止任何國家向太空部署核武器和其它大規(guī)模殺傷性武器，而且此舉會受到國內(nèi)外人民的強烈反對。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”，幾個軍事大國一直在抓緊進(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)上還沒有過關(guān)。例如1993年美國空軍和導(dǎo)彈防御局立項研發(fā)的ABL型機載激光器，以波音747飛機為平臺，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，耗資50多億，到了2012卻黯然下馬。原因是機載激光武器功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到殺傷對方導(dǎo)彈的要求。因此在現(xiàn)階段美國不得不把重點放在天基預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)上。

美國現(xiàn)有的天基紅外探測系統(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)展起來的。這二個系統(tǒng)從正式立項至今，20多年還沒有完全建成，但已暴露不少問題。這些問題說明，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。為此一些美國專家，又提出新的“黑杰克”系統(tǒng)和“莊家”系統(tǒng)的設(shè)想，并已開始立項研發(fā)。那么這二個新天基系統(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)展和存在問題

美國現(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并負(fù)責(zé)監(jiān)管研發(fā)，用以替代老的“國防支援計劃”DSP系統(tǒng)。最早規(guī)劃的天基系統(tǒng)是一個包括高軌道星座、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)。這個系統(tǒng)的高軌道星座部分，稱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)警范圍擴展至地球的南北極。

這些衛(wèi)星檢測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，其中一個用于紅外掃描覆蓋，另一個用于凝視探測。為使地球背景亮度的影響最小化，采用了2.7um和4.3um兩個大氣吸收帶內(nèi)的譜段作為紅外探測譜段。高低衛(wèi)星結(jié)合，可對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)一開始就遇到經(jīng)費不足問題。研發(fā)經(jīng)費屢屢超出預(yù)算，研發(fā)進(jìn)度一拖再拖（有的項目可拖延10年之久）。而SBIRS-Low部分由于需要至少24顆低軌道衛(wèi)星，開支很大，且其前景不被看好，因此于2001年， 美國空軍將SBIRS-Low系統(tǒng)移交給彈道導(dǎo)彈防御局，改稱太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)(STSS)，而現(xiàn)在所稱的SBIRS系統(tǒng)就是指原有的SBIRS-High部分，見圖1。圖示目前仍有2顆DSP衛(wèi)星在運行和參加提供數(shù)據(jù)

美國天基紅外預(yù)警系統(tǒng)SBIRS

SBIRS系統(tǒng)后來一直拖延到2018年1月19日，美空軍才用阿特拉斯運載火箭發(fā)射成功第四枚GEO衛(wèi)星（GEO-4）。據(jù)報道，4顆GEO中，至今只有GEO-1和-2的預(yù)警能力“得到驗證”。至于2顆HEO衛(wèi)星，已先后于2006年和2008年發(fā)射在軌?？哲娪媱澰僭黾佣wHEO，并增購兩顆GEO衛(wèi)星（SBIRS GEO－5和SBIRS GEO－6），它們計劃于21世紀(jì)20年代初發(fā)射?？偟恼f來SBIRS計劃是當(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)。但計劃一再拖延。盡管經(jīng)費預(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)雜性過高以及項目監(jiān)管不力等諸多問題。因此現(xiàn)在的空軍的計劃是到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)疑的是測量精度。據(jù)系統(tǒng)論證，精度可小于1 km。雖然對4萬公里高度的同步衛(wèi)星言，此一精度已很了不起，但用它來發(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)另一大問題是信息傳輸和處理能力，以及數(shù)據(jù)處理時間太長。這幾顆衛(wèi)星本身沒有數(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年開始運行。增量2和3正設(shè)計中。但軍方希望能集中于一個控制站，以大幅度簡化數(shù)據(jù)處理流程和提高效率。據(jù)報道當(dāng)前的水平，從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)至發(fā)出預(yù)警信號，至少需要 10-20秒。軍方希望提高效率，大幅縮短這一時間。