基本介紹
- 中文名：飛彈突防技術
- 外文名：Missile penetration technology
- 目的：突破防禦，有效攻擊敵方
發展沿革,技術特點,突防方法,服役事件,總體提升評價,
發展沿革
2007年1月以來，美國加快了在波蘭、捷克建立反導防禦系統的步伐，並把最大的浮動雷達站系統從夏威夷群島調往靠近俄羅斯勘察加半島的阿留申群島海域，以保持美國的核戰略優勢。美國“反導”計畫引起俄羅斯的高度警覺和強烈不滿。普京表示，俄會“作出非對稱的，但是又非常有效的回應”。從俄軍政要員發出的警告看，俄正在採取和將要採取的反制措施有：一是生產並部署更多可突破飛彈防禦體系的“白楊－M”飛彈；二是加快研製北風之神級飛彈核潛艇，裝備“圓錘”潛射飛彈；三是將單方面退出中程和中短程飛彈條約；四是將恢復生產並部署中短程飛彈，瞄準美在東歐的飛彈防禦系統。
2007年5月29日，俄羅斯首次試射了一枚RS-24新式洲際彈道飛彈。俄羅斯國防部發表的聲明說，RS-24洲際戰略飛彈成功擊中了5,500公里外俄羅斯遠東勘察加半島靶場上的一個目標。俄羅斯軍方透露，RS-24配備10個分彈頭。這些分彈頭能獨自飛行尋找目標，能穿透世界上現有的任何反導防禦系統。值得注意的是，在同一天試射“伊斯坎傑爾－M”型飛彈命中精度偏差只有一米。 俄美的這一系列關於飛彈的爭端有可能越鬧越大，其核心都牽涉到一個《中導條約》和彈道飛彈的問題。
技術特點
助推段突防技術
速燃發動機技術、助推段紅外隱身技術和抗雷射技術對彈道飛彈助推段突防起著至關重要的作用，因而受到美、俄等軍事強國的高度重視。 俄羅斯和美國等先進軍事大國都在他們的彈道飛彈上採用了速燃發動機技術，如俄羅斯的“白楊－M”飛彈採用了含有硝基胺硝醯胺的高能推進劑，第三級還採用了最先進的複合推進劑——丁羥加奧克托金；在改進裝藥技術以提高燃速方面，採用了嵌入金屬絲或金屬纖維，改變氧化劑的含量，顆粒尺寸，加入燃速調節劑等措施；在發動機上還套用了柔性擺動噴管和輕質複合材料殼體等技術。此外，國外還研究了大燃面藥型設計技術、主動段滾動飛行技術等。 “白楊－M” 飛彈採用速燃發動機技術後，其助推段飛行時間據稱已低於45秒；可在大氣層內實現關機，降低了助推高度；套用柔性擺動噴管可改變助推段飛行方向；採用低特徵信號推進劑後，發動機噴管排出的煙、羽焰的可見光、紅外、紫外輻射等特徵信號減弱。作為美國主要核力量的“三叉戟－2”等潛射彈道飛彈採用了固體無焰末助推系統：燃氣閥門/噴管組件末助推艙。該技術使預警衛星的紅外探測器難以發現末助推艙在進行末段修正或投放分導式多彈頭時的飛行彈道。國外研究的大燃面藥型設計技術，可以在推進劑燃速提高較為困難的情況下提高推力、減少助推段飛行時間。 提高發動機燃速的方法及恰當地掌握燃速提高量仍是當前速燃發動機技術的研究重點。就大燃面藥型設計而言，如何最佳化藥型各尺寸參數、採用何種工裝和加工工藝是研究的重點。此外，各國還一直在低特徵信號技術方面開展不懈的研究工作，國外普遍將高能量—低特徵信號推進劑引入發動機技術。在彈體抗雷射材料、塗層和旋轉彈體方面的研究工作也在繼續深入。
誘餌突防技術
誘餌是一種重要的突防手段，美國和俄羅斯等先進軍事大國都在其彈道飛彈上採用了不同形式的誘餌。 惰性誘餌和反模擬誘餌在技術上已比較成熟，電子欺騙(干擾)誘餌已進行了試驗室驗證，對在大氣層外攔截的中段防禦系統有良好的突防效果，是對抗GMD系統探測雷達的一種有效突防技術。智慧型誘餌是比電子欺騙(干擾)誘餌更高級的主動對抗誘餌，它不僅可以使用內置計算機晶片從飛行中收到的信息自主確定出脈衝轉發器應發出的信號，欺騙干擾飛彈防禦系統的探測雷達，自主模擬彈頭的機動飛行；而且能夠探測反導攔截彈的發射，對其攔截過程進行分析、評估和判斷；必要時主動引誘攔截彈對誘餌自身攻擊而保全彈頭，甚至具有主動攻擊攔截彈的對抗能力。但對抗性更強的智慧型誘餌還只是一種發展趨勢。
隱身技術
雷達隱身與紅外隱身技術是國外戰略、戰術彈道飛彈彈頭重點研究和套用的領域。據報導，美國“民兵”洲際飛彈的MK12彈頭採用了雷達隱身技術，而俄羅斯的“白楊－M”飛彈已經實現了雷達隱身與紅外隱身的一體化。 俄羅斯新研製的電漿雷達隱身技術完全不同於以往“降低識別特徵”的隱身技術，據稱能夠確保被保護目標完全隱蔽，而且成本相當低。這種隱身技術的原理在於雷達電磁波與電漿的相互作用：當彈頭周圍形成一種特殊的電漿後，雷達電磁波的能量或被吸收，或繞過電漿，使彈頭反射的信號大大減弱，雷達發現率降低99%以上。這一技術如果能成功地套用於彈道飛彈彈頭，那么將大大增強其突防能力。
多彈頭技術
多彈頭有很強的突防能力，可對飛彈防禦系統構成很大的威脅，因此多彈頭技術已成為關鍵的突防技術之一，美、俄等核大國已大量擁有裝備多彈頭的彈道飛彈。 為了掌握分導式多彈頭技術，美、俄都進行了大量的研究與試驗，並從空間計畫中獲得許多新技術。美國於1970年裝備“民兵－3”洲際飛彈(有3個彈頭)，以後又為“海神”、“三叉戟－1”(有8個彈頭)、“三叉戟－2”(有8個彈頭)和MX(有10個彈頭)裝備分導式多彈頭。前蘇聯於1975年開始陸續在SS－17、SS－18、SS－19、SS－20、SS－N－17、SS－N－18和SS－N－20等彈道飛彈上裝備了分導式多彈頭。 隨著飛彈防禦武器系統和技術的日益改進與提高，不僅美、俄等已開發國家將繼續完善多彈頭技術，而且開發中國家也將積極引進或自行研製這種有效的突防技術。
機動彈頭技術
機動彈頭可以規避反導攔截彈的攔截，被認為是彈道飛彈最重要的反攔截技術之一，各軍事大國普遍高度重視這一技術。 俄羅斯“白楊－M”飛彈採用高壓氣瓶、液壓作動筒移動鈾238核裝置的位置，即以改變彈頭質心的方法產生機動飛行的控制力距，實現彈頭的機動飛行。此外，“白楊－M”彈頭尾部還裝有8個用於調整姿態的徑向噴管，這種方法有利於保持彈頭良好的空氣動力外形，避免了採用空氣舵方式所帶來的許多問題。“白楊－M”彈頭採取的措施之三是根據彈頭打擊區域反導系統防禦能力的強弱，預先裝定機動程式調整機動範圍的大小。俄羅斯多次表明：“白楊－M”飛彈彈頭具有機動再入能力，可使國外研製的彈道飛彈防禦系統難於攔截。此外，俄羅斯在改進型SS－21“金龜子”戰術彈道飛彈上採用了預先編製程序的突防技術，從而可以避開現有的許多防空系統攻擊，提高了飛彈的突防效率。 國外只有美國和俄羅斯研究了戰略彈道飛彈彈頭的高空機動技術，其中只有俄羅斯的“白楊－M”飛彈套用了高空機動技術。隨著飛彈防禦武器系統和技術的日益改進與提高，在未來美、俄將繼續改進與提高現有的高、低空機動彈頭技術，但重點會放在遠程彈道飛彈的高空機動彈頭技術上；而開發中國家只能由易到難，首先研究低空的機動彈頭技術。
滑翔式機動彈頭技術
滑翔式機動彈頭是近十年來美、俄積極發展的彈頭新技術，採用滑翔式機動彈頭技術可使彈道飛彈增強突防能力，是未來彈頭技術發展的新方向，此項技術在戰略和常規飛彈彈頭上具有廣闊的套用前景。 為實現彈頭滑翔式機動所採取的具體措施主要有：a.通過總體設計實現在主動段壓低彈道高度，避開飛彈防禦系統的探測；主動段與彈體分離後，機動彈頭在一定高度以零度彈道傾角被釋放，使彈頭在35～60公里高空滑翔飛行，實現長距離滑翔式機動，滑翔距離可達數千到一萬公里。b.採用高升阻比氣動外形，可實施彈頭控制，進而實現蛇形滑翔式機動彈道飛行，彈頭橫向機動能力達到2000公里以上，具備強突防能力。c.採用特殊的防隔熱設計，實現在大氣層內長距離、無動力滑翔機動。d.針對長距離滑翔式機動彈道，採用自適應控制技術，解決長時間機動飛行的精確制導控制問題。 據報導，俄羅斯已完成此項技術研究，並成功進行了飛行試驗，這將成為俄羅斯未來對付美國飛彈防禦系統裝備的重要戰略武器之一。美國也正在進行相關的研究，有跡象表明美國早已進行此方面的研究和完成了飛行試驗等驗證工作，並可能作為未來裝備的新型高精度武器。
跳躍式地地飛彈突防新技術
高超聲速跨大氣層飛行符合當今高超聲速飛行器技術發展潮流，美國將開發一種名為超翱翔的高超聲速跳躍式飛行器，作為全球性戰略偵察或攻擊平台的方案；俄羅斯也在開發一種高低彈道的地地飛彈武器，前面提到的“高超聲速飛行器”可能就是這種武器。跳躍式地地飛彈是一種新型彈種，具有系統創新、技術先進的特點，研製這一新型彈種及所採用的新技術是未來彈道飛彈改進突防能力的發展方向
突防方法
針對日益發展的彈道飛彈防禦系統，提高彈道飛彈突防能力也成為各軍事強國優先考慮的問題。彈道飛彈的射程從十幾公里到上萬公里，再入速度高、角度大，即使被發現也難以攔截，可以說彈道飛彈本身就具有一定的突防能力。除此之外，彈道飛彈還可以採取多種突破敵人抗擊和干擾的手段：
電子干擾
包括無緣干擾和有緣干擾。無緣干擾使用金屬絲、金屬箔條和在彈頭表面塗有吸收電磁波的塗層等。有緣干擾是再彈頭或誘餌上安裝專門的干擾設備，主動發射電磁能幹擾波或大量欺騙信號。
採用隱身技術
熱電離電漿氣懸體具有雷達/紅外符合干擾的能力，是一種高性能、實用性強和經濟的新型干擾手段和物質。在再入段可用電漿的反射特性製成假彈，飛彈噴出電漿增大假目標的雷達截面，使防禦遠程探測系統很難發現彈頭的真實軌跡。
釋放誘餌
飛彈在真空段運動的適當時機釋放出模擬彈頭運動的假目標，是製造多目標攻擊，分散火力的有效措施。此外，分布在彈頭前後的十幾個誘餌與裝備有干擾設備的外投式噪聲干擾機對誘餌進行照射，在它上面形成二次輻射，再加上直射干擾波後，合成複合干擾效果，這樣可使雷達通常使用的抑制消極干擾方法失效，這種複合干擾效果的能力正是作戰雷達的薄弱環節。
採用中段制導和末端制導
採用中段制導和末端制導，即可對彈道的中段和末端實施控制，變橢圓彈道為機動彈道，這無疑有利於躲避敵方防彈系統的攻擊，達到突防的目的。
多彈頭攻擊
多彈頭攻擊是指在一個彈頭內裝有多個子彈頭，它利用彈頭的數量多使敵方反導防禦系統處於飽和狀態。多彈頭攻擊可以分為集束式彈頭和分導式多彈頭2種。 集束式彈頭是把一個大的彈頭換成一組小的子彈頭，它們裝在同一個母彈頭中，噹噹飛彈飛行到某一時刻，總炸螺栓起爆，同時釋放並沿著幾條很相近的彈道去攻擊同一目標，母彈頭和子彈頭都沒有制導系統。分導式多彈頭的特點是母彈頭有制導控制系統，可以做機動飛行。
服役事件
1945年8月6日，美國B-29轟炸機僅向日本廣島上空扔了一顆20000噸TNT當量的核子彈，就摧毀了81%的市區建築物，傷亡人數占全市人口的56.9%。1965年，前蘇聯研製的SS-9Ⅱ型洲際彈道飛彈，彈頭威力為2500萬噸TNT當量，比扔在廣島的那個“小男孩”核炸彈的當量大1250倍。60年代初期以來美蘇雙方都加強了反導戰略防禦措施，使飛彈突防越來越難。於是，人們開始考慮發展作戰效能高、又能突防的多彈頭飛彈。20多年來，多彈頭飛彈的發展相當迅速，已發展了三代，新研製的戰略飛彈大都採用這類彈頭。
總體提升評價
要提高飛彈的突防能力，必須注意四個方面的問題。首先，要採取有源和無源干擾的方法，對敵反導雷達等預警和偵察設備實施電子干擾。常用的辦法有兩種：讓彈頭拖帶或釋放假目標、箔條、干擾絲等消極干擾物，在空中形成一個個干擾雲和干擾“走廊”，使敵雷達迷盲，無法辯認真假目標。美國的“民兵”、“海神”飛彈彈頭中裝有總重122公斤，多達1億根塗有鋁粉的金屬絲，接近目標時拋撒開來後可形成一個320×720公里的“空中走廊”，在敵反導雷達無所措手足之時，飛彈乘機突防而至。除消極干擾外，有些彈頭還帶有有源積極干擾設備，向反導雷達發射功率強大的無線電、噪音等信號，進行主動式對抗干擾或欺騙干擾。其次，是發射假彈頭，以假亂真，掩護真彈頭突防；第三是採用集束式多彈頭，分散目標反導的注意力，讓它顧此失彼；最後是採用分導式多彈頭和機動式彈頭等，把一個母彈頭分成若干個子彈頭，讓母、子彈頭都具有機動能力和制導能力，而且相互間隔數十、乃至數百公里，造成大區域散布，不規則俯衝，從而給敵造成飽和式襲擊，以達突防之目的。
